Der findes adskillige typer overfladeaktive stoffer. Rangeret efter produktion udgør anioniske overfladeaktive stoffer 56%, ikke-ioniske overfladeaktive stoffer 36%, amfotere overfladeaktive stoffer 5% og kationiske overfladeaktive stoffer 3%.
2. Anioniske overfladeaktive stoffer
2.1 Anioniske overfladeaktive stoffer af sulfonattypen
Almindelige typer af sådanne overfladeaktive stoffer omfatter natriumlineær alkylbenzensulfonat og natrium-alfa-olefinsulfonat.
Natriumlineær alkylbenzensulfonat, også kendt som LAS eller ABS, er et hvidt eller lysegult pulveragtigt eller flaget fast stof, der er opløseligt i vand. Det udviser dårlig vandopløselighed ved lave temperaturer med en opløselighed under 3 i vand ved stuetemperatur, men det kan prale af fremragende opløselighed i sammensatte overfladeaktive systemer. Det har god stabilitet over for alkalier, fortyndede syrer og hårdt vand med en nedbrydningstemperatur på 240 ℃. Dets irritationsindeks for en 10% opløsning er 5,0, den mikrobielle nedbrydningshastighed varierer fra 80% til 90%, og LD50-værdien er 1300 til 2500 mg/kg.
Natrium-alfa-olefinsulfonat forkortes AOS. Når indholdet af aktivt stof er mellem 38 % og 40 %, fremstår det som en gul, transparent væske og er meget opløselig i vand. Det opretholder en gunstig stabilitet over et bredt pH-område; efter opbevaring i tre dage ved 30 ℃ under pH-værdier på henholdsvis 2, 4 og 10 forbliver dets hydrolysehastighed nul i alle tilfælde. Det forårsager mild hudirritation, opnår en mikrobiel nedbrydningshastighed på 100 % og har en LD50-værdi på 1300 til 2400 mg/kg.
Generelt anvendes LAS sjældent i shampooer og body wash, og anvendes primært i flydende vaskemidler og opvaskemidler. I opvaskemidler kan LAS udgøre cirka halvdelen af de samlede overfladeaktive stoffer, mens dets andel i flydende vaskemidler kan justeres inden for et bredt praktisk område.
LAS opnår gunstig vandopløselighed, primært ved relativt høje temperaturer såsom 60 ℃, og når det blandes med visse andre overfladeaktive stoffer. Et typisk ternært forbindelsessystem "LAS-AES-FFA" er bredt anvendt i opvaskemidler, og forbindelsessystemet "LAS-sæbebase-η·SAA" anvendes almindeligvis i flydende vaskemidler. Det er bemærkelsesværdigt, at direkte blanding af LAS med det ikke-ioniske overfladeaktive stof alkylolamid ofte ikke opnår ideelle effekter; "LAS-FFA"-systemet er ustabilt med lav viskositet og har et hvidt, mælkeagtigt udseende.
LAS er den førende produktionsproducent med en årlig produktionsvolumen på 290 kilotons og er det billigste syntetiske overfladeaktive stof. Det har den laveste pris blandt de fem største syntetiske overfladeaktive stoffer med høj ydelse, og dets pris kan sammenlignes med prisen på sæbebaser (fedtsyresæber) blandt konventionelle anioniske overfladeaktive stoffer. LAS er kendetegnet ved fremragende stabilitet, stærk vaskeevne og lav pris, mens dets fremtrædende ulempe er relativt høj irritation.
Blandt alle sulfonat-overfladeaktive stoffer leverer AOS den optimale, omfattende ydeevne. Det arver og forbedrer yderligere fordelene ved almindelige sulfonater, samtidig med at det undgår deres iboende ulemper. Som et af de vigtigste primære overfladeaktive stoffer anvendes AOS i vid udstrækning i shampooer og body washes, og dets anvendelse i andre flydende vaskemidler vil gradvist udvides i takt med lokaliseringen af produktionen og den deraf følgende prisreduktion.
AOS har enestående fordele, herunder overlegen stabilitet, fremragende vandopløselighed, god kompatibilitet, lav irritation og ideel mikrobiel bionedbrydelighed. Dens største ulempe er, at det er relativt dyrt blandt alle anioniske overfladeaktive stoffer.
2.2 Anioniske overfladeaktive sulfater
Almindelige typer af sådanne overfladeaktive stoffer omfatter natriumfedtalkoholpolyoxyethylenethersulfat og natriumdodecylsulfat.
Natriumfedtalkoholpolyoxyethylenethersulfat, også kendt som AES eller alkoholethersulfat, er letopløselig i vand. Når indholdet af aktivt stof når 70%, fremstår det som en lysegul, viskøs, gennemskinnelig væske, og dets stabilitet er ringere end almindelige sulfonaters. Det undergår hurtig hydrolyse, når pH-værdien er under 4, men kan prale af fremragende hydrolysestabilitet i alkaliske miljøer. Efter opbevaring i tre dage ved 30°C under pH 2, pH 4 og pH 10 er dets hydrolysehastigheder henholdsvis 100%, 50% og 0. Det har lav irritation med et irritationsindeks på 2,3 for dets 10% vandige opløsning, en bionedbrydningshastighed på over 90% og en LD50-værdi på 1800 mg/kg.
Natriumdodecylsulfat, omtalt som AS, K12, natriumcocoalkylsulfat, natriumlaurylsulfat eller skummiddel, er opløseligt i vand med en vandopløselighed på cirka 15 ved 25°C, hvilket er lavere end AES'. Det er ufølsomt over for alkalier og hårdt vand, men dets stabilitet under sure forhold er svagere end almindelige sulfonater og tæt på AES'. Den langvarige opvarmningstemperatur bør ikke overstige 95°C. Det har moderat irritation blandt overfladeaktive stoffer; dets 10% opløsning har et irritationsindeks på 3,3, højere end AES og lavere end LAS, med en LD50-værdi på 1300 mg/kg.
AES anvendes i vid udstrækning i shampoo, body wash, opvaskemiddel og flydende vaskemidler. I praksis bør pH-værdien hæves til neutral eller svagt alkalisk så meget som muligt, hvis relevante pH-kvalitetsstandarder tillader det. Når AES skal anvendes under lave pH-forhold, såsom i shampoo, anvendes dets ethanolaminsaltform generelt. AES har bedre vandopløselighed end AS og kan formuleres til transparente vandige opløsninger i ethvert forhold ved stuetemperatur. Sammenlignet med LAS har AES bredere anvendelse i flydende vaskemidler og overlegen kompatibilitet, da det kan blandes med adskillige overfladeaktive stoffer i binære eller multiple kombinationer for at danne transparente vandige opløsninger. Blandt syntetiske overfladeaktive stoffer rangerer AES som nummer tre i produktion med en lavere pris end AS; prisen på 70% AES var 8500 yuan pr. ton i 2002. Dens fremtrædende fordele omfatter lav irritation, gunstig vandopløselighed, fremragende kompatibilitet og bemærkelsesværdig effekt i forebyggelsen af tør og ru hud. Dens største ulempe ligger i dårlig stabilitet i sure medier, hvilket kræver, at pH-værdien holdes langt over 4, og dens vaskeevne er svagere end LAS og AS's.
Når AS anvendes i flydende vaskemidler, skal pH-miljøet kontrolleres for at undgå for høj surhed. Dets ethanolaminsalte eller ammoniumsalte er nødvendige for dets anvendelse i shampoo og body wash. Brugen af dets ethanolaminsalte kan ikke kun forbedre syrebestandigheden, men også reducere irritation, og irritationsindekset for dets 10% triethanolaminsaltopløsning er 3,0. AS anvendes sjældent i opvaskemiddel og fungerer sjældent som det primære overfladeaktive stof med lav dosering i formler, primært fordi det er ugunstigt til at reducere produktomkostninger, og sådanne produkter knap nok har krav til skumdannelse. AS, der er nummer fem inden for produktion af syntetiske overfladeaktive stoffer, er relativt dyrt, og dets pulverform blev prissat til 15.000 yuan pr. ton i 2002. Udover enestående skumdannelsesevne og stærk vaskeevne er AS ringere end AES i de fleste driftsydelser, såsom en lidt dårligere syrebestandighed og relativt højere irritation (kun lavere end LAS), og det har også den højeste pris blandt konventionelle anioniske overfladeaktive stoffer.
3.Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer
De vigtigste typer af ikke-ioniske overfladeaktive stoffer omfatter alkylolamid (FFA), fedtalkoholpolyoxyethylenether (AE) og alkylphenolpolyoxyethylenether (APE eller OP). Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer besidder fremragende egenskaber såsom opløselighed, vaskeevne, antistatisk ydeevne, lav irritation og kalksæbedispergeringsevne. De har et bredere pH-område end almindelige ioniske overfladeaktive stoffer og er bedre end almindelige anioniske overfladeaktive stoffer på de fleste måder, undtagen vaskeevne og skumdannelsesevne. Eksperimenter viser, at tilsætning af en lille mængde ikke-ioniske overfladeaktive stoffer til ioniske overfladeaktive systemer kan forbedre den samlede overfladeaktivitet sammenlignet med det samme indhold af aktive stoffer.
Alkylolamider er højtydende, udbredte og hyppigt anvendte ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, der almindeligvis anvendes i forskellige flydende vaskemidler. De almindelige specifikationer for alkylolamider, der anvendes i flydende vaskemidler, er 2:1 amid og 1,5:1 amid, og 1:1 amid er også tilgængeligt til brug. Disse tre specifikationer adskiller sig meget i vandopløselighed og fortykningsegenskaber. Generelt har 1,5:1 amid moderat omfattende ydeevne og anvendes i vid udstrækning i opvaskemiddel. Normalt kan 1:1 amid kun let opløses, når det blandes med andre vandopløselige overfladeaktive stoffer. Alkylolamider er mere egnede til alkaliske vaskemidler og kan også anvendes i svagt sure vaskemidler.
Blandt alle ikke-ioniske overfladeaktive stoffer er alkylolamider de mest omkostningseffektive med en pris på 7.800 yuan pr. ton i 2002. De anvendes hyppigere i flydende vaskemidler end fedtalkoholpolyoxyethylenethere og er også de primære ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, der anvendes i shampoo. Hovedårsagerne er følgende: FFA har mere omfattende og overlegne funktioner end AE; FFA er billigere; FFA har bedre opløselighed; og FFA har stærkere skumdannelsesevne sammenlignet med AE.
4. Amfotere overfladeaktive stoffer
Amfotere overfladeaktive stoffer er overfladeaktive stoffer, der besidder både anioniske og kationiske hydrofile grupper. De udviser derfor kationiske egenskaber i sure opløsninger, anioniske egenskaber i alkaliske opløsninger og egenskaber, der ligner ikke-ioniske overfladeaktive stoffer i neutrale opløsninger.
Amfotere overfladeaktive stoffer er letopløselige i vand, koncentrerede syre- og baseopløsninger og endda koncentrerede uorganiske saltopløsninger. De har fremragende modstandsdygtighed over for hårdt vand, lav hudirritation, gunstig tekstilblødgøringsevne, fremragende antistatiske egenskaber og god bakteriedræbende effekt og kan prale af god kompatibilitet med forskellige typer overfladeaktive stoffer.
Sådanne produkter kan anvendes inden for et bredt pH-område. I betragtning af deres iontilstande under forskellige syre-base-miljøer leverer de bedre ydeevne under sure og neutrale forhold end under alkaliske forhold. Generelt er amfotere overfladeaktive stoffer dyrere end ikke-ioniske overfladeaktive stoffer.
Almindelige vigtige varianter af amfotere overfladeaktive stoffer omfatter dodecyldimethylbetain og imidazolin af carboxylattypen. Sammenlignet med anioniske overfladeaktive stoffer har ikke-ioniske overfladeaktive stoffer mere omfattende egenskaber med færre ulemper, kun ringere i vaskeevne og skumdannelsesevne. Sammenlignet med ikke-ioniske overfladeaktive stoffer er amfotere overfladeaktive stoffer bedre på visse egenskaber og sammenlignelige på andre.
Amfotere overfladeaktive stoffer har stærkere skumdannelse end almindelige ikke-ioniske overfladeaktive stoffer (mens AE-overfladeaktive stoffer har dårlig skumdannelsesevne), bedre bakteriedræbende aktivitet i forhold til ikke-ioniske og anioniske overfladeaktive stoffer og bedre balsameffekter. Af denne grund anvendes amfotere overfladeaktive stoffer i flydende vaskemidler primært i shampoo, efterfulgt af hudrensende produkter såsom body wash.
5. Kationiske overfladeaktive stoffer
Almindelige typer af kationiske overfladeaktive stoffer omfatter cetyldimethylammoniumchlorid (1631), octadecyltrimethylammoniumchlorid (1831), kationisk guargummi (C-14S), kationisk panthenol, kationisk silikoneolie, dodecyldimethylaminoxid (OB-2) og så videre.
I flydende vaskemidler fungerer kationiske overfladeaktive stoffer som hjælpeoverfladeaktive stoffer og balsamingredienser med lav dosering i formler. De anvendes generelt i high-end-produkter, oftest i shampooer. Kationiske overfladeaktive stoffer kan ikke blandes direkte med anioniske overfladeaktive stoffer. Selvom kombinationer af kationiske og anioniske overfladeaktive stoffer kan opnå ideelle effekter, indebærer de en høj risiko for sedimentation og krystallisation.
En bred vifte af kationiske overfladeaktive stoffer anvendes i shampooer med spredte anvendelsesfrekvenser, hvilket betyder, at ingen enkelt eller to typer anvendes overvejende, og de formuleres ofte til færdige balsamprodukter. Kationiske overfladeaktive stoffer tegner sig for en lille andel af den samlede produktion af overfladeaktive stoffer og er normalt dyrere end andre kategorier.
Sammenlignet med andre typer overfladeaktive stoffer har kationiske overfladeaktive stoffer den mest fremtrædende balsamerende effekt og den stærkeste bakteriedræbende aktivitet. Trods deres ulemper, såsom dårlig vaskeevne, svag skumdannelsesevne, dårlig kompatibilitet, høj irritation og høje omkostninger, er de uerstattelige for andre overfladeaktive stoffer som balsamkomponenter i high-end flydende vaskemidler og shampooer. Det er bemærkelsesværdigt, at kationiske overfladeaktive stoffer kun kan bruges som balsamerende ingredienser eller baktericider.
Udsendelsestidspunkt: 21. maj 2026