Ekzistas multaj specoj de surfaktantoj. Laŭ produktado, anjonaj surfaktantoj konsistigas 56%, nejonaj surfaktantoj 36%, amfoteraj surfaktantoj 5%, kaj katjonaj surfaktantoj 3%.
2. Anjonaj surfaktantoj
2.1 Sulfonat-specaj anjonaj surfaktantoj
Oftaj tipoj de tiaj surfaktantaĵoj inkluzivas natrian linearan alkilbenzenan sulfonaton kaj natrian alfa-olefinsulfonaton.
Natria lineara alkilbenzensulfonato, ankaŭ konata kiel LAS aŭ ABS, estas blanka aŭ palflava pulvora aŭ floka solido solvebla en akvo. Ĝi montras malbonan akvosolveblecon je malaltaj temperaturoj kun solvebleco sub 3 en akvo je ĉambra temperaturo, tamen ĝi fanfaronas pri bonega solvebleco en kunmetitaj surfaktant-sistemoj. Ĝi havas bonan stabilecon kontraŭ alkaloj, diluitaj acidoj kaj malmola akvo, kun malkomponiĝa temperaturo de 240℃. Ĝia iritindekso de 10%-a solvaĵo estas 5.0, la mikroba malkomponiĝa indico varias de 80% ĝis 90%, kaj la LD50-valoro estas 1300 ĝis 2500 mg/kg.
Natria alfa-olefina sulfonato estas mallongigita kiel AOS. Kiam la enhavo de aktiva substanco estas inter 38% kaj 40%, ĝi aspektas kiel flava travidebla likvaĵo kaj estas tre solvebla en akvo. Ĝi konservas favoran stabilecon tra larĝa pH-intervalo; post stokado dum tri tagoj je 30℃ sub pH-valoroj de 2, 4 kaj 10 respektive, ĝia hidroliza rapideco restas nula en ĉiuj kazoj. Ĝi kaŭzas mildan haŭtiritiĝon, atingas 100%-an mikroban putriĝrapidecon, kaj havas LD50-valoron de 1300 ĝis 2400 mg/kg.
Ĝenerale, LAS malofte estas uzata en ŝampuoj kaj korpolaviloj, kaj estas ĉefe aplikata en lavpulvoraj likvaj detergentoj kaj pladlavlikvaĵoj. En pladlavlikvaĵoj, LAS povas konsistigi proksimume duonon de la totalaj surfaktantoj, dum ĝia proporcio en lavpulvoraj likvaj detergentoj povas esti adaptita ene de larĝa praktika gamo.
LAS akiras favoran akvosolveblecon ĉefe je relative altaj temperaturoj kiel 60℃ kaj kiam miksita kun iuj aliaj surfaktantoj. Tipa ternara komponaĵsistemo "LAS-AES-FFA" estas vaste uzata en lavlikvaĵoj, kaj la komponaĵsistemo "LAS-sapa bazo-η·SAA" estas ofte uzata en lavlikvaj lesivoj. Rimarkinde, rekta kombinado de LAS kun nejona surfaktanto alkilol-amido ofte ne atingas idealajn efikojn; la sistemo "LAS-FFA" estas malstabila kun malalta viskozeco kaj prezentas blankan laktecan aspekton.
LAS rangas unue laŭ produktado kun jara produktokvanto de 290 kilotunoj kaj estas la plej malmultekosta sinteza surfaktanto. Ĝi havas la plej malaltan prezon inter la kvin plej altproduktaj sintezaj surfakantoj, kaj ĝia prezo estas komparebla al tiu de sapbazoj (grasacidaj sapoj) inter konvenciaj anjonaj surfakantoj. LAS distingiĝas per bonega stabileco, forta purigpovo kaj malalta kosto, dum ĝia elstara malavantaĝo estas relative alta irito.
Inter ĉiuj sulfonataj surfaktantoj, AOS liveras la optimuman ampleksan funkciadon. Ĝi heredas kaj plue plibonigas la meritojn de ordinaraj sulfonatoj, evitante iliajn enecajn malavantaĝojn. Kiel unu el la ĉefaj primaraj surfaktantoj, AOS estas vaste uzata en ŝampuoj kaj korpolaviloj, kaj ĝia apliko en aliaj likvaj lesivoj iom post iom plivastiĝos kune kun la lokiga produktado kaj sekva prezmalkresko.
AOS posedas elstarajn avantaĝojn inkluzive de supera stabileco, bonega akvosolvebleco, bona kongrueco, malalta irito kaj ideala mikroba biodegradebleco. Ĝia ĉefa malavantaĝo estas, ke ĝi estas relative multekosta inter ĉiuj anjonaj surfaktantoj.
2.2 Anjonaj surfaktantsulfatoj
Oftaj tipoj de tiaj surfaktantaĵoj inkluzivas natrian grasalkoholan polioksietilenan etersulfaton kaj natrian dodecilsulfaton.
Natria grasalkohola polioksietilena etersulfato, ankaŭ konata kiel AES aŭ alkohola etersulfato, estas facile solvebla en akvo. Kiam la enhavo de aktiva substanco atingas 70%, ĝi aspektas kiel palflava viskoza travidebla likvaĵo, kaj ĝia stabileco estas malpli bona ol tiu de ordinaraj sulfonatoj. Ĝi spertas rapidan hidrolizon kiam la pH-valoro estas sub 4, tamen fanfaronas pri bonega hidroliza stabileco en alkalaj medioj. Post stokado dum tri tagoj je 30°C sub kondiĉoj de pH 2, pH 4 kaj pH 10, ĝiaj hidrolizaj rapidoj estas 100%, 50% kaj 0 respektive. Ĝi havas malaltan iritiĝon kun iritindekso de 2.3 por sia 10% akva solvaĵo, biodegradiĝrapideco de pli ol 90%, kaj LD50-valoro de 1800 mg/kg.
Natria dodecilsulfato, nomata AS, K12, natria kokoalkilsulfato, natria laŭrilsulfato aŭ ŝaŭmiga agento, estas solvebla en akvo kun akvosolvebleco de proksimume 15 je 25 °C, kio estas pli malalta ol tiu de AES. Ĝi estas imuna al alkaloj kaj malmola akvo, sed ĝia stabileco sub acidaj kondiĉoj estas pli malforta ol tiu de ordinaraj sulfonatoj kaj proksima al tiu de AES. La longdaŭra varmigtemperaturo ne devas superi 95 °C. Ĝi havas moderan iriton inter surfaktantoj; ĝia 10%-a solvaĵo havas iritindekson de 3.3, pli altan ol AES kaj pli malaltan ol LAS, kun LD50-valoro de 1300 mg/kg.
AES estas vaste aplikata en ŝampuo, korpolavilo, pladlavlikvaĵo kaj lavlikvaĵo. En praktika apliko, la pH-valoro devus esti altigita al neŭtrala aŭ malforte alkala kiel eble plej multe, se koncernaj pH-kvalitnormoj permesas. Kiam AES devas esti uzata sub malaltaj pH-kondiĉoj, kiel ekzemple en ŝampuo, ĝia etanolamina salformo estas ĝenerale uzata. AES posedas pli bonan akvosolveblecon ol AS kaj povas esti formulita en travideblajn akvajn solvaĵojn en iu ajn proporcio je ĉambra temperaturo. Kompare kun LAS, AES ĝuas pli vastan aplikon en likvaj lesivoj kaj superan kongruecon, kapablan esti miksita kun multaj surfaktantoj en binaraj aŭ multoblaj kombinaĵoj por formi travideblajn akvajn solvaĵojn. Inter sintezaj surfaktantoj, AES rangas la tria laŭ produktado kun pli malalta prezo ol AS; la prezo de 70% AES estis 8500 juanoj por tuno en 2002. Ĝiaj elstaraj avantaĝoj inkluzivas malaltan iriton, favoran akvosolveblecon, bonegan kongruecon kaj rimarkindan efikon en preventado de seka kaj malglata haŭto. Ĝia ĉefa malavantaĝo kuŝas en malbona stabileco en acidaj medioj, kio postulas, ke la pH-valoro estu konservita multe super 4, kaj ĝia detergeco estas pli malforta ol tiu de LAS kaj AS.
Kiam oni aplikas AS en likvaj lesivoj, la pH-medio devas esti kontrolita por eviti troan acidecon. Ĝiaj etanolaminaj saloj aŭ amoniaj saloj estas necesaj por ĝia apliko en ŝampuo kaj korpolavilo. La uzo de ĝiaj etanolaminaj saloj povas ne nur plibonigi acidreziston, sed ankaŭ redukti iritiĝon, kaj la iritindekso de ĝia 10%-a trietanolamina salsolvaĵo estas 3.0. AS malofte estas uzata en lavlikvaĵo kaj malofte servas kiel la ĉefa surfaktanto kun malalta dozo en formuloj, ĉefe ĉar ĝi estas malfavora por redukti produktokostojn kaj tiaj produktoj apenaŭ havas postulojn por ŝaŭmiga kapablo. Rangante kvinan en la produktado de sintezaj surfakantoj, AS havas relative altan prezon, kaj ĝia pulvora formo estis prezigita je 15000 juanoj por tuno en 2002. Krom elstara ŝaŭmiga kapablo kaj forta lesivo, AS estas malsupera al AES en plej multaj servaj ecoj, kiel ekzemple iomete pli malbona acidrezisto kaj relative pli alta iritiĝo (nur pli malalta ol LAS), kaj ĝi ankaŭ havas la plej altan prezon inter konvenciaj anjonaj surfakantoj.
La ĉefaj tipoj de nejonaj surfaktantoj inkluzivas alkilolamidon (FFA), grasalkoholan polioksietilenan eteron (AE), kaj alkilfenolan polioksietilenan eteron (APE aŭ OP). Nejonaj surfaktantoj posedas bonegajn ecojn kiel solvigebleco, deterebleco, antistatika agado, malalta irito kaj kalksapa dispersiga kapablo. Ili havas pli larĝan aplikeblan pH-intervalon ol komunaj jonaj surfaktantoj, kaj estas pli bonaj ol ordinaraj anjonaj surfaktantoj laŭ plej multaj ecoj krom deterebleco kaj ŝaŭmiga kapablo. Eksperimentoj pruvas, ke aldoni malgrandan kvanton da nejonaj surfaktantoj en jonajn surfaktantajn sistemojn povas plibonigi la ĝeneralan surfacan agadon kompare kun la sama enhavo de aktiva substanco.
Alkilolamidoj estas alt-efikecaj, vaste uzataj kaj ofte aplikataj ne-jonaj surfaktantoj, kiuj estas ofte uzataj en diversaj likvaj lesivoj. La ĉefaj specifoj de alkilolamidoj uzataj en likvaj lesivoj estas 2:1 amido kaj 1.5:1 amido, kaj 1:1 amido ankaŭ estas havebla por uzo. Ĉi tiuj tri specifoj multe diferencas laŭ akvosolvebleco kaj densigebleco. Ĝenerale parolante, 1.5:1 amido havas moderan ampleksan efikecon kaj estas vaste uzata en lavlikvaĵo. Normale, 1:1 amido povas esti facile dissolvita nur kiam miksita kun aliaj akvosolveblaj surfaktantoj. Alkilolamidoj estas pli taŭgaj por alkalaj lesivoj kaj ankaŭ povas esti uzataj en malforte acidaj lesivoj.
Inter ĉiuj ne-jonaj surfaktantoj, alkilolamidoj estas la plej kostefikaj, kun prezo de 7 800 juanoj por tuno en 2002. Ili estas pli ofte uzataj en likvaj lesivoj ol grasalkoholaj polioksietilenaj eteroj, kaj ankaŭ estas la ĉefaj ne-jonaj surfaktantoj aplikataj en ŝampuo. La ĉefaj kialoj estas jenaj: FFA havas pli ampleksajn kaj pli bonajn funkciojn ol AE; FFA estas pli malmultekosta; FFA havas pli bonan solveblecon; kaj FFA havas pli fortan ŝaŭman kapablon kompare kun AE.
Amfoteraj surfaktantoj estas surfaktantoj, kiuj posedas kaj anjonajn kaj katjonajn hidrofilajn grupojn. Sekve, ili montras katjonajn ecojn en acidaj solvaĵoj, anjonajn ecojn en alkalaj solvaĵoj, kaj ecojn similajn al nejonaj surfaktantoj en neŭtralaj solvaĵoj.
Amfoteraj surfaktantoj estas facile solveblaj en akvo, koncentritaj acidaj kaj alkalaj solvaĵoj, kaj eĉ koncentritaj neorganikaj salsolvaĵoj. Ili havas bonegan reziston al malmola akvo, malaltan haŭtiritiĝon, favoran moligan ŝtofkapablon, elstaran antistatikan proprecon kaj bonan baktericidan efikon, kaj fanfaronas pri granda kongruo kun diversaj specoj de surfaktantoj.
Tiaj produktoj povas esti uzataj ene de larĝa pH-intervalo. Konsiderante iliajn jonajn statojn sub malsamaj acido-bazaj medioj, ili liveras pli bonan rendimenton sub acidaj kaj neŭtralaj kondiĉoj ol sub alkalaj kondiĉoj. Ĝenerale parolante, amfoteraj surfaktantoj estas pli multekostaj ol nejonaj surfaktantoj.
Oftaj gravaj variaĵoj de amfoteraj surfaktantoj inkluzivas dodecildimetilbetainon kaj karboksilat-tipan imidazolinon. Kompare kun anjonaj surfaktantoj, nejonaj surfaktantoj havas pli ampleksajn ecojn kun malpli da malavantaĝoj, nur malsuperaj laŭ detergeco kaj ŝaŭmiga kapablo. Kompare kun nejonaj surfaktantoj, amfoteraj surfaktantoj estas pli bonaj laŭ certaj ecoj kaj kompareblaj laŭ aliaj.
Amfoteraj surfaktantoj havas pli fortan ŝaŭman potencon ol ordinaraj ne-jonaj surfaktantoj (dum AE-surfaktantoj havas malbonan ŝaŭman kapablon), superan baktericidan agadon kompare kun ne-jonaj kaj anjonaj surfaktantoj, kaj pli bonajn kondiĉigajn efikojn. Tial, en likvaj lesivoj, amfoteraj surfaktantoj estas ĉefe aplikataj en ŝampuo, sekvataj de haŭtpurigaj produktoj kiel ekzemple korpolavo.
Oftaj tipoj de katjonaj surfaktantoj inkluzivas Cetildimetilamonian kloridon (1631), Oktadeciltrimetilan amonian kloridon (1831), Katjonan guargumon (C-14S), katjonan pantenol, katjonan silikonan oleon, Dodecildimetilaminan oksidon (OB-2) kaj tiel plu.
En likvaj lesivoj, katjonaj surfaktantoj servas kiel helpaj surfaktantoj kaj kondiĉigaj ingrediencoj kun malalta dozo en formuloj. Ili estas ĝenerale aplikataj en altkvalitaj produktoj, plej ofte en ŝampuoj. Katjonaj surfaktantoj ne povas esti rekte miksitaj kun anjonaj surfaktantoj. Kvankam kombinaĵoj de katjonaj kaj anjonaj surfaktantoj povas atingi idealajn efikojn, ili portas altan riskon de sedimentado kaj kristaliĝo.
Vasta gamo de katjonaj surfaktantoj estas uzataj en ŝampuoj kun disaj aplikofrekvencoj, kio signifas, ke neniuj unu aŭ du tipoj estas ĉefe adoptitaj, kaj ili ofte estas formulitaj en pretajn kondiĉigajn produktojn. Katjonaj surfaktantoj konsistigas malgrandan proporcion en la totala produktado de surfaktantoj kaj kutime estas pli multekostaj ol aliaj kategorioj.
Kompare kun aliaj specoj de surfaktantoj, katjonaj surfaktantoj posedas la plej elstaran kondiĉigan efikon kaj la plej fortan baktericidan agadon. Malgraŭ iliaj malavantaĝoj kiel malbona lesiveco, malforta ŝaŭmiga kapablo, malsupera kongrueco, alta irito kaj alta kosto, ili estas neanstataŭigeblaj per aliaj surfaktantoj kiel kondiĉigaj komponantoj en altkvalitaj likvaj lesivoj kaj ŝampuoj. Rimarkinde, katjonaj surfaktantoj povas esti uzataj nur kiel kondiĉigaj ingrediencoj aŭ baktericidoj.
Afiŝtempo: 21-a de majo 2026