Υπάρχουν πολυάριθμοι τύποι επιφανειοδραστικών ουσιών. Κατατάσσονται ανάλογα με την παραγωγή τους, οι ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες αντιπροσωπεύουν το 56%, οι μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες το 36%, οι αμφοτερικές επιφανειοδραστικές ουσίες το 5% και οι κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες το 3%.
2. Ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες
2.1 Ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες σουλφονικού τύπου
Συνήθεις τύποι τέτοιων επιφανειοδραστικών ουσιών περιλαμβάνουν γραμμικό αλκυλοβενζολοσουλφονικό νάτριο και άλφα-ολεφινοσουλφονικό νάτριο.
Το γραμμικό αλκυλοβενζολοσουλφονικό νάτριο, επίσης γνωστό ως LAS ή ABS, είναι ένα λευκό ή ωχροκίτρινο κονιώδες ή νιφαδωτό στερεό διαλυτό στο νερό. Παρουσιάζει κακή διαλυτότητα στο νερό σε χαμηλές θερμοκρασίες με διαλυτότητα κάτω από 3 σε νερό σε θερμοκρασία δωματίου, ωστόσο διαθέτει εξαιρετική διαλυτότητα σε σύνθετα επιφανειοδραστικά συστήματα. Διαθέτει καλή σταθερότητα έναντι αλκαλίων, αραιών οξέων και σκληρού νερού, με θερμοκρασία αποσύνθεσης 240℃. Ο δείκτης ερεθισμού του σε διάλυμα 10% είναι 5,0, ο ρυθμός μικροβιακής αποικοδόμησης κυμαίνεται από 80% έως 90% και η τιμή LD50 είναι 1300 έως 2500 mg/kg.
Το σουλφονικό νάτριο άλφα-ολεφίνης συντομογραφείται ως AOS. Όταν η περιεκτικότητα σε δραστική ουσία είναι μεταξύ 38% και 40%, εμφανίζεται ως κίτρινο διαφανές υγρό και είναι ιδιαίτερα διαλυτό στο νερό. Διατηρεί ευνοϊκή σταθερότητα σε ένα ευρύ φάσμα pH. Μετά από αποθήκευση τριών ημερών στους 30℃ σε τιμές pH 2, 4 και 10 αντίστοιχα, ο ρυθμός υδρόλυσής του παραμένει μηδενικός σε όλες τις περιπτώσεις. Προκαλεί ήπιο ερεθισμό του δέρματος, επιτυγχάνει ρυθμό μικροβιακής αποικοδόμησης 100% και έχει τιμή LD50 από 1300 έως 2400 mg/kg.
Γενικά, το LAS σπάνια χρησιμοποιείται σε σαμπουάν και αφρόλουτρα και εφαρμόζεται κυρίως σε υγρά απορρυπαντικά πλυντηρίων ρούχων και σε υγρά πιάτων. Στα υγρά πλυντηρίου πιάτων, το LAS μπορεί να αντιπροσωπεύει περίπου το ήμισυ του συνόλου των επιφανειοδραστικών ουσιών, ενώ η αναλογία του στα υγρά απορρυπαντικά πλυντηρίων ρούχων μπορεί να ρυθμιστεί εντός ενός ευρέος πρακτικού εύρους.
Το LAS αποκτά ευνοϊκή διαλυτότητα στο νερό κυρίως σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, όπως οι 60℃, και όταν αναμιγνύεται με ορισμένα άλλα επιφανειοδραστικά. Ένα τυπικό τριαδικό σύστημα ενώσεων "LAS-AES-FFA" χρησιμοποιείται ευρέως στα υγρά πλυσίματος πιάτων, και το σύστημα ενώσεων "LAS-βάση σαπουνιού-η·SAA" χρησιμοποιείται συνήθως σε υγρά απορρυπαντικά πλυντηρίων ρούχων. Αξίζει να σημειωθεί ότι η άμεση ανάμειξη του LAS με μη ιονικό επιφανειοδραστικό αλκυλολαμίδιο συχνά δεν επιτυγχάνει ιδανικά αποτελέσματα. Το σύστημα "LAS-FFA" είναι ασταθές με χαμηλό ιξώδες και παρουσιάζει λευκή γαλακτώδη εμφάνιση.
Το LAS κατατάσσεται πρώτο σε παραγωγή με ετήσιο όγκο παραγωγής 290 κιλοτόνων και είναι το πιο οικονομικό συνθετικό επιφανειοδραστικό. Έχει τη χαμηλότερη τιμή μεταξύ των πέντε κορυφαίων συνθετικών επιφανειοδραστικών ουσιών υψηλής απόδοσης και η τιμή του είναι συγκρίσιμη με αυτή των βάσεων σαπουνιού (σαπούνια λιπαρών οξέων) μεταξύ των συμβατικών ανιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών. Το LAS διακρίνεται για την εξαιρετική σταθερότητα, την ισχυρή απορρυπαντικότητα και το χαμηλό κόστος, ενώ το σημαντικό του μειονέκτημα είναι ο σχετικά υψηλός ερεθισμός.
Μεταξύ όλων των σουλφονικών επιφανειοδραστικών ουσιών, το AOS προσφέρει τη βέλτιστη συνολική απόδοση. Κληρονομεί και ενισχύει περαιτέρω τα πλεονεκτήματα των συνηθισμένων σουλφονικών, αποφεύγοντας παράλληλα τα εγγενή μειονεκτήματά τους. Ως ένα από τα κύρια πρωτογενή επιφανειοδραστικά, το AOS χρησιμοποιείται ευρέως σε σαμπουάν και αφρόλουτρα, και η εφαρμογή του σε άλλα υγρά απορρυπαντικά θα επεκταθεί σταδιακά μαζί με την τοπική παραγωγή και την επακόλουθη μείωση της τιμής.
Το AOS διαθέτει εξαιρετικά πλεονεκτήματα, όπως ανώτερη σταθερότητα, εξαιρετική διαλυτότητα στο νερό, καλή συμβατότητα, χαμηλό ερεθισμό και ιδανική μικροβιακή βιοδιασπασιμότητα. Το κύριο μειονέκτημά του είναι ότι είναι σχετικά ακριβό σε σχέση με όλα τα ανιονικά επιφανειοδραστικά.
2.2 Ανιονικά επιφανειοδραστικά θειικά άλατα
Συνήθεις τύποι τέτοιων επιφανειοδραστικών ουσιών περιλαμβάνουν το λιπαρό αλκοόλ νατρίου, το πολυοξυαιθυλενοαιθεροθειικό και το δωδεκυλοθειικό νάτριο.
Ο θειικός πολυοξυαιθυλενοαιθέρας λιπαρής αλκοόλης νατρίου, επίσης γνωστός ως AES ή θειικός αιθέρας αλκοόλης, είναι εύκολα διαλυτός στο νερό. Όταν η περιεκτικότητα σε δραστική ουσία φτάσει το 70%, εμφανίζεται ως ωχροκίτρινο ιξώδες ημιδιαφανές υγρό και η σταθερότητά του είναι κατώτερη από αυτή των κοινών σουλφονικών αλάτων. Υδρολύεται γρήγορα όταν η τιμή pH είναι κάτω από 4, ωστόσο διαθέτει εξαιρετική σταθερότητα υδρόλυσης σε αλκαλικά περιβάλλοντα. Μετά από αποθήκευση τριών ημερών στους 30°C υπό συνθήκες pH 2, pH 4 και pH 10, οι ρυθμοί υδρόλυσής του είναι 100%, 50% και 0 αντίστοιχα. Χαρακτηρίζεται από χαμηλό ερεθισμό με δείκτη ερεθισμού 2,3 για το υδατικό διάλυμα 10%, ρυθμό βιοαποικοδόμησης άνω του 90% και τιμή LD50 1800 mg/kg.
Το δωδεκυλοθειικό νάτριο, που αναφέρεται ως AS, K12, κοκοαλκυλοθειικό νάτριο, λαυρυλοθειικό νάτριο ή αφριστικός παράγοντας, είναι διαλυτό στο νερό με υδατοδιαλυτότητα περίπου 15 στους 25°C, η οποία είναι χαμηλότερη από αυτή του AES. Δεν είναι ευαίσθητο στα αλκάλια και το σκληρό νερό, αλλά η σταθερότητά του υπό όξινες συνθήκες είναι ασθενέστερη από αυτή των κοινών σουλφονικών και κοντά σε αυτή του AES. Η θερμοκρασία μακροχρόνιας θέρμανσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 95°C. Προκαλεί μέτριο ερεθισμό μεταξύ των επιφανειοδραστικών ουσιών. Το διάλυμα 10% έχει δείκτη ερεθισμού 3,3, υψηλότερο από το AES και χαμηλότερο από το LAS, με τιμή LD50 1300 mg/kg.
Το AES εφαρμόζεται ευρέως σε σαμπουάν, αφρόλουτρο, υγρό πλυντηρίου πιάτων και υγρό πλυντηρίου ρούχων. Στην πρακτική εφαρμογή, η τιμή του pH θα πρέπει να αυξηθεί σε ουδέτερο ή ασθενώς αλκαλικό όσο το δυνατόν περισσότερο, εάν το επιτρέπουν τα σχετικά πρότυπα ποιότητας pH. Όταν το AES πρέπει να χρησιμοποιηθεί σε συνθήκες χαμηλού pH, όπως στο σαμπουάν, η μορφή άλατος αιθανολαμίνης του υιοθετείται γενικά. Το AES έχει καλύτερη διαλυτότητα στο νερό από το AS και μπορεί να σχηματιστεί σε διαφανή υδατικά διαλύματα σε οποιαδήποτε αναλογία σε θερμοκρασία δωματίου. Σε σύγκριση με το LAS, το AES απολαμβάνει ευρύτερης εφαρμογής σε υγρά απορρυπαντικά και ανώτερης συμβατότητας, ικανό να αναμειχθεί με πολλά επιφανειοδραστικά σε δυαδικούς ή πολλαπλούς συνδυασμούς για να σχηματίσει διαφανή υδατικά διαλύματα. Μεταξύ των συνθετικών επιφανειοδραστικών, το AES κατατάσσεται τρίτο σε παραγωγή με χαμηλότερη τιμή από το AS. Η τιμή του 70% AES ήταν 8500 γιουάν ανά τόνο το 2002. Τα κύρια πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν χαμηλό ερεθισμό, ευνοϊκή διαλυτότητα στο νερό, εξαιρετική συμβατότητα και αξιοσημείωτη επίδραση στην πρόληψη του ξηρού και τραχιού δέρματος. Το κύριο μειονέκτημά του έγκειται στην κακή σταθερότητα σε όξινα μέσα, η οποία απαιτεί η τιμή του pH να διατηρείται πολύ πάνω από 4, και η απορρυπαντικότητά του είναι ασθενέστερη από αυτή του LAS και του AS.
Κατά την εφαρμογή AS σε υγρά απορρυπαντικά, το pH του περιβάλλοντος πρέπει να ελέγχεται για να αποφευχθεί η υπερβολική οξύτητα. Τα άλατα αιθανολαμίνης ή αμμωνίου είναι απαραίτητα για την εφαρμογή του σε σαμπουάν και αφρόλουτρο. Η υιοθέτηση αλάτων αιθανολαμίνης μπορεί όχι μόνο να ενισχύσει τη σταθερότητα της αντοχής στα οξέα, αλλά και να μειώσει τον ερεθισμό, και ο δείκτης ερεθισμού του διαλύματος άλατος τριαιθανολαμίνης 10% είναι 3,0. Το AS σπάνια χρησιμοποιείται σε υγρό πλύσης πιάτων και σπάνια χρησιμεύει ως κύριο επιφανειοδραστικό με χαμηλή δοσολογία σε τύπους, κυρίως επειδή είναι δυσμενές για τη μείωση του κόστους των προϊόντων και τέτοια προϊόντα έχουν ελάχιστες απαιτήσεις για απόδοση αφρισμού. Κατατάσσοντας την πέμπτη στην παραγωγή συνθετικών επιφανειοδραστικών, το AS έχει σχετικά υψηλή τιμή και η μορφή σκόνης του είχε τιμή 15.000 γιουάν ανά τόνο το 2002. Εκτός από την εξαιρετική ικανότητα αφρισμού και την ισχυρή απορρυπαντικότητα, το AS είναι κατώτερο από το AES στις περισσότερες επιδόσεις λειτουργίας, όπως ελαφρώς χειρότερη σταθερότητα αντοχής στα οξέα και σχετικά υψηλότερο ερεθισμό (μόνο χαμηλότερο από το LAS), και έχει επίσης την υψηλότερη τιμή μεταξύ των συμβατικών ανιονικών επιφανειοδραστικών.
3.Μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες
Οι κύριοι τύποι μη ιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών περιλαμβάνουν το αλκυλολαμίδιο (FFA), τον αιθέρα πολυοξυαιθυλενίου λιπαρής αλκοόλης (AE) και τον αιθέρα πολυοξυαιθυλενίου αλκυλοφαινόλης (APE ή OP). Τα μη ιονικά επιφανειοδραστικά διαθέτουν εξαιρετικές ιδιότητες όπως διαλυτοποίηση, απορρυπαντικότητα, αντιστατική απόδοση, χαμηλό ερεθισμό και ικανότητα διασποράς σαπουνιού ασβέστη. Έχουν ευρύτερο εύρος pH εφαρμογής από τα κοινά ιονικά επιφανειοδραστικά και είναι ανώτερα από τα συνηθισμένα ανιονικά επιφανειοδραστικά στις περισσότερες ιδιότητες εκτός από την απορρυπαντικότητα και την ικανότητα αφρισμού. Πειράματα αποδεικνύουν ότι η προσθήκη μικρής ποσότητας μη ιονικών επιφανειοδραστικών σε συστήματα ιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών μπορεί να ενισχύσει τη συνολική επιφανειακή δραστικότητα σε σύγκριση με την ίδια περιεκτικότητα σε δραστική ουσία.
Τα αλκυλολαμίδια είναι μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες υψηλής απόδοσης, ευρέως χρησιμοποιούμενες και συχνά εφαρμοζόμενες, οι οποίες χρησιμοποιούνται συνήθως σε διάφορα υγρά απορρυπαντικά. Οι κύριες προδιαγραφές των αλκυλολαμιδίων που χρησιμοποιούνται στα υγρά απορρυπαντικά είναι αμίδιο 2:1 και αμίδιο 1,5:1, και το αμίδιο 1:1 είναι επίσης διαθέσιμο για χρήση. Αυτές οι τρεις προδιαγραφές διαφέρουν σημαντικά ως προς τη διαλυτότητα στο νερό και την ιδιότητα πύκνωσης. Γενικά, το αμίδιο 1,5:1 έχει μέτρια συνολική απόδοση και χρησιμοποιείται ευρέως σε υγρά πλυντήρια πιάτων. Κανονικά, το αμίδιο 1:1 μπορεί να διαλυθεί εύκολα μόνο όταν αναμειχθεί με άλλες υδατοδιαλυτές επιφανειοδραστικές ουσίες. Τα αλκυλολαμίδια είναι πιο κατάλληλα για αλκαλικά απορρυπαντικά και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ελαφρώς όξινα απορρυπαντικά.
Μεταξύ όλων των μη ιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών, τα αλκυλολαμίδια είναι τα πιο οικονομικά, με τιμή 7.800 γιουάν ανά τόνο το 2002. Χρησιμοποιούνται συχνότερα σε υγρά απορρυπαντικά από τους αιθέρες πολυοξυαιθυλενίου λιπαρών αλκοολών και είναι επίσης τα κύρια μη ιονικά επιφανειοδραστικά που εφαρμόζονται σε σαμπουάν. Οι κύριοι λόγοι είναι οι εξής: Τα FFA έχουν πιο ολοκληρωμένες και ανώτερες λειτουργίες από τα AE. Τα FFA είναι φθηνότερα σε τιμή. Τα FFA διαθέτουν καλύτερη διαλυτότητα και τα FFA έχουν ισχυρότερη απόδοση αφρισμού σε σύγκριση με τα AE.
4. Αμφοτερικές επιφανειοδραστικές ουσίες
Τα αμφοτερικά επιφανειοδραστικά είναι επιφανειοδραστικά που διαθέτουν τόσο ανιονικές όσο και κατιονικές υδρόφιλες ομάδες. Συνεπώς, εμφανίζουν κατιονικές ιδιότητες σε όξινα διαλύματα, ανιονικές ιδιότητες σε αλκαλικά διαλύματα και ιδιότητες παρόμοιες με τα μη ιονικά επιφανειοδραστικά σε ουδέτερα διαλύματα.
Τα αμφοτερικά επιφανειοδραστικά είναι εύκολα διαλυτά στο νερό, σε πυκνά όξινα και αλκαλικά διαλύματα, ακόμη και σε πυκνά ανόργανα αλατούχα διαλύματα. Διαθέτουν εξαιρετική αντοχή στο σκληρό νερό, χαμηλό ερεθισμό του δέρματος, ευνοϊκή μαλακτική απόδοση στα υφάσματα, εξαιρετική αντιστατική ιδιότητα και καλή βακτηριοκτόνο δράση, και διαθέτουν μεγάλη συμβατότητα με διάφορους τύπους επιφανειοδραστικών ουσιών.
Τέτοια προϊόντα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα ευρύ φάσμα pH. Λόγω των ιοντικών τους καταστάσεων σε διαφορετικά όξινα-βασικά περιβάλλοντα, επιτυγχάνουν καλύτερη απόδοση σε όξινες και ουδέτερες συνθήκες από ό,τι σε αλκαλικές συνθήκες. Γενικά, τα αμφοτερικά επιφανειοδραστικά είναι πιο ακριβά από τα μη ιονικά επιφανειοδραστικά.
Κοινές σημαντικές ποικιλίες αμφοτερικών επιφανειοδραστικών ουσιών περιλαμβάνουν τη δωδεκυλοδιμεθυλοβεταΐνη και την ιμιδαζολίνη καρβοξυλικού τύπου. Σε σύγκριση με τα ανιονικά επιφανειοδραστικά, τα μη ιονικά επιφανειοδραστικά έχουν πιο ολοκληρωμένες ιδιότητες με λιγότερα μειονεκτήματα, μόνο που είναι κατώτερα στην απορρυπαντικότητα και την ικανότητα αφρισμού. Σε σύγκριση με τα μη ιονικά επιφανειοδραστικά, τα αμφοτερικά επιφανειοδραστικά είναι ανώτερα σε ορισμένες ιδιότητες και συγκρίσιμα σε άλλες.
Τα αμφοτερικά επιφανειοδραστικά έχουν ισχυρότερη αφριστική ικανότητα από τα συνηθισμένα μη ιονικά επιφανειοδραστικά (ενώ τα επιφανειοδραστικά AE έχουν χαμηλή αφριστική ικανότητα), ανώτερη βακτηριοκτόνο δράση σε σχέση με τα μη ιονικά και ανιονικά επιφανειοδραστικά και καλύτερα μαλακτικά αποτελέσματα. Για το λόγο αυτό, στα υγρά απορρυπαντικά, τα αμφοτερικά επιφανειοδραστικά εφαρμόζονται κυρίως σε σαμπουάν, ακολουθούμενα από προϊόντα καθαρισμού του δέρματος, όπως αφρόλουτρο.
5. Κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες
Συνήθεις τύποι κατιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών περιλαμβάνουν το χλωριούχο κετυλοδιμεθυλαμμώνιο (1631), το χλωριούχο οκταδεκυλοτριμεθυλαμμώνιο (1831), το κατιονικό κόμμι γκουάρ (C-14S), την κατιονική πανθενόλη, το κατιονικό έλαιο σιλικόνης, το οξείδιο της δωδεκυλοδιμεθυλαμίνης (OB-2) και ούτω καθεξής.
Στα υγρά απορρυπαντικά, τα κατιονικά επιφανειοδραστικά χρησιμεύουν ως βοηθητικά επιφανειοδραστικά και συστατικά περιποίησης σε χαμηλή δοσολογία σε φόρμουλες. Γενικά εφαρμόζονται σε προϊόντα υψηλής ποιότητας, συνήθως σε σαμπουάν. Τα κατιονικά επιφανειοδραστικά δεν μπορούν να αναμειχθούν απευθείας με ανιονικά επιφανειοδραστικά. Αν και οι συνδυασμοί κατιονικών και ανιονικών επιφανειοδραστικών μπορούν να επιτύχουν ιδανικά αποτελέσματα, ενέχουν υψηλό κίνδυνο καθίζησης και κρυστάλλωσης.
Μια μεγάλη ποικιλία κατιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών χρησιμοποιείται στα σαμπουάν με διασκορπισμένες συχνότητες εφαρμογής, που σημαίνει ότι δεν υιοθετούνται κυρίως ένας ή δύο τύποι, και συχνά παρασκευάζονται σε τελικά προϊόντα περιποίησης. Τα κατιονικά επιφανειοδραστικά αντιπροσωπεύουν ένα μικρό ποσοστό της συνολικής παραγωγής επιφανειοδραστικών ουσιών και είναι συνήθως πιο ακριβά από άλλες κατηγορίες.
Σε σύγκριση με άλλους τύπους επιφανειοδραστικών ουσιών, οι κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες έχουν την πιο έντονη μαλακτική δράση και την ισχυρότερη βακτηριοκτόνο δράση. Παρά τα μειονεκτήματά τους, όπως η κακή απορρυπαντικότητα, η ασθενής ικανότητα αφρισμού, η κατώτερη συμβατότητα, ο υψηλός ερεθισμός και το υψηλό κόστος, είναι αναντικατάστατες από άλλες επιφανειοδραστικές ουσίες ως συστατικά μαλακτικής δράσης σε υγρά απορρυπαντικά και σαμπουάν υψηλής ποιότητας. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο ως συστατικά μαλακτικής δράσης ή βακτηριοκτόνα.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Μαΐου 2026