Pindaktiivseid aineid on arvukalt. Tootlikkuse järgi on anioonsed pindaktiivsed ained 56%, mitteioonsed pindaktiivsed ained 36%, amfoteersed pindaktiivsed ained 5% ja katioonsed pindaktiivsed ained 3%.
2. Anioonsed pindaktiivsed ained
2.1 Sulfonaadi tüüpi anioonsed pindaktiivsed ained
Selliste pindaktiivsete ainete levinumad tüübid on naatriumlineaarne alküülbenseensulfonaat ja naatriumalfa-olefiinsulfonaat.
Naatriumlineaarne alküülbenseensulfonaat, tuntud ka kui LAS või ABS, on valge või kahvatukollane pulbriline või helbeline tahke aine, mis lahustub vees. Sellel on madalatel temperatuuridel halb lahustuvus vees, toatemperatuuril alla 3, kuid see on suurepäraselt lahustuv liitpindaktiivsete ainete süsteemides. Sellel on hea stabiilsus leeliste, lahjendatud hapete ja kareda vee suhtes, lagunemistemperatuur on 240 ℃. Selle ärritusindeks 10% lahuse puhul on 5,0, mikroobse lagunemise kiirus on vahemikus 80–90% ja LD50 väärtus on 1300–2500 mg/kg.
Naatriumalfa-olefiinsulfonaati lühendatakse kui AOS. Kui toimeaine sisaldus on vahemikus 38–40%, on see kollane läbipaistev vedelik ja vees hästi lahustuv. See säilitab soodsa stabiilsuse laias pH vahemikus; pärast kolmepäevast säilitamist temperatuuril 30 ℃ vastavalt pH väärtustel 2, 4 ja 10 jääb selle hüdrolüüsi määr kõigil juhtudel nulliks. See põhjustab kerget nahaärritust, saavutab 100% mikroobse lagunemise määra ja selle LD50 väärtus on 1300–2400 mg/kg.
Üldiselt kasutatakse LAS-i harva šampoonides ja dušigeelides ning seda kasutatakse peamiselt pesupesemisvahendites ja nõudepesuvahendites. Nõudepesuvahendites võib LAS moodustada umbes poole pindaktiivsete ainete koguhulgast, samas kui selle osakaalu pesupesemisvahendites saab laias praktilises vahemikus reguleerida.
LAS saavutab soodsa vees lahustuvuse peamiselt suhteliselt kõrgetel temperatuuridel, näiteks 60 ℃, ja teatud teiste pindaktiivsete ainetega segamisel. Tüüpiline kolmekomponentne ühendite süsteem „LAS-AES-FFA“ on laialdaselt kasutusel nõudepesuvahendites ja ühendite süsteem „LAS-seebialus-η·SAA“ on tavaliselt kasutusel pesuvedelikes. On tähelepanuväärne, et LAS-i otsene segamine mitteioonsete pindaktiivsete ainete alküüloolamiidiga ei anna sageli ideaalseid tulemusi; „LAS-FFA“ süsteem on ebastabiilne, madala viskoossusega ja valge piimja välimusega.
LAS on aastase tootmismahuga 290 kilotonni toodangu poolest esikohal ja on kõige odavam sünteetiline pindaktiivne aine. Sellel on viie parima suure tootlikkusega sünteetilise pindaktiivse aine seas madalaim hind ning selle hind on võrreldav tavapäraste anioonsete pindaktiivsete ainete seebibaaside (rasvhappeseepide) hinnaga. LAS-i iseloomustab suurepärane stabiilsus, tugev pesemisvõime ja madal hind, samas kui selle peamine puudus on suhteliselt suur ärritus.
Kõigist sulfonaatpindaktiivsetest ainetest pakub AOS optimaalset ja terviklikku jõudlust. See pärib tavaliste sulfonaatide eeliseid ja täiustab neid, vältides samal ajal nende loomupäraseid puudusi. Ühe peamise primaarse pindaktiivse ainena kasutatakse AOS-i laialdaselt šampoonides ja dušigeelides ning selle kasutamine ka teistes vedelates pesuvahendites laieneb järk-järgult koos tootmise lokaliseerimise ja sellest tuleneva hinnalangusega.
AOS-il on silmapaistvad eelised, sealhulgas suurepärane stabiilsus, suurepärane vees lahustuvus, hea ühilduvus, vähene ärritus ja ideaalne mikroobne biolagunevus. Selle peamine puudus on see, et see on kõigi anioonsete pindaktiivsete ainete seas suhteliselt kallis.
2.2 Anioonsed pindaktiivsed ained sulfaadid
Selliste pindaktiivsete ainete levinumad tüübid on naatriumrasvalkoholi polüoksüetüleeneetrisulfaat ja naatriumdodetsüülsulfaat.
Naatriumrasvalkoholi polüoksüetüleeneetersulfaat, tuntud ka kui AES või alkoholieetersulfaat, lahustub vees kergesti. Kui toimeaine sisaldus ulatub 70%-ni, on see kahvatukollane viskoosne poolläbipaistev vedelik ja selle stabiilsus on halvem kui tavalistel sulfonaatidel. See hüdrolüüsub kiiresti, kui pH väärtus on alla 4, kuid omab suurepärast hüdrolüüsi stabiilsust aluselises keskkonnas. Pärast kolmepäevast säilitamist temperatuuril 30°C pH väärtuste 2, 4 ja 10 juures on selle hüdrolüüsi määr vastavalt 100%, 50% ja 0. Sellel on madal ärritus, ärritusindeks on 10% vesilahuse puhul 2,3, biolagunevuse määr üle 90% ja LD50 väärtus 1800 mg/kg.
Naatriumdodetsüülsulfaat, mida nimetatakse AS-iks, K12-ks, naatriumkokoalküülsulfaadiks, naatriumlaurüülsulfaadiks või vahustusaineks, lahustub vees ligikaudu 15 temperatuuril 25 °C, mis on madalam kui AES-il. See ei ole leeliste ja kareda vee suhtes tundlik, kuid selle stabiilsus happelises keskkonnas on nõrgem kui tavalistel sulfonaatidel ja lähedane AES-i omale. Pikaajaline kuumutamistemperatuur ei tohiks ületada 95 °C. Sellel on pindaktiivsete ainete seas mõõdukas ärritav toime; selle 10% lahuse ärritusindeks on 3,3, mis on kõrgem kui AES-il ja madalam kui LAS-il, LD50 väärtusega 1300 mg/kg.
AES-i kasutatakse laialdaselt šampoonides, dušigeelides, nõudepesuvahendites ja pesuvedelikes. Praktikas tuleks pH väärtust tõsta võimalikult neutraalseks või nõrgalt aluseliseks, kui vastavad pH kvaliteedistandardid seda lubavad. Kui AES-i tuleb kasutada madala pH juures, näiteks šampoonis, kasutatakse üldiselt selle etanoolamiinsoola vormi. AES-il on parem vees lahustuvus kui AS-il ja seda saab toatemperatuuril mis tahes vahekorras läbipaistvateks vesilahusteks valmistada. Võrreldes LAS-iga on AES-il laialdasemat kasutust vedelates pesuvahendites ja see ühildub paremini, kuna seda saab segada arvukate pindaktiivsete ainetega binaarsetes või mitmekordsetes kombinatsioonides, moodustades läbipaistvaid vesilahuseid. Sünteetiliste pindaktiivsete ainete hulgas on AES toodangu poolest kolmandal kohal ja selle hind on AS-ist madalam; 70% AES-i hind oli 2002. aastal 8500 jüaani tonni kohta. Selle silmapaistvate eeliste hulka kuuluvad vähene ärritus, soodne vees lahustuvus, suurepärane ühilduvus ja märkimisväärne toime kuiva ja kareda naha ennetamisel. Selle peamine puudus seisneb halvas stabiilsuses happelises keskkonnas, mis nõuab pH väärtuse hoidmist tunduvalt üle 4, ning selle pesemisvõime on nõrgem kui LAS-il ja AS-il.
AS-i kasutamisel vedelates pesuvahendites tuleb pH-taset kontrollida, et vältida liigset happesust. Selle etanoolamiinsoolad või ammooniumsoolad on vajalikud selle kasutamiseks šampoonides ja dušigeelides. Selle etanoolamiinsoolade kasutamine mitte ainult ei paranda happekindlust, vaid vähendab ka ärritust ning selle 10% trietanoolamiinsoola lahuse ärritusindeks on 3,0. AS-i kasutatakse harva nõudepesuvahendites ja see on harva peamine pindaktiivse aine madala annusega valemites, peamiselt seetõttu, et see ei mõjuta tootekulusid ja sellistel toodetel on vahustamisvõime osas vaevumärgatavad nõuded. Sünteetiliste pindaktiivsete ainete toodangu poolest viiendal kohal olev AS on suhteliselt kõrge hinnaga ning selle pulbrilise vormi hind oli 2002. aastal 15 000 jüaani tonni kohta. Lisaks suurepärasele vahustamisvõimele ja tugevale pesuvõimele jääb AS AES-ist maha enamiku omaduste poolest, näiteks veidi halvema happekindluse ja suhteliselt suurema ärrituse poolest (madalam kui LAS-il), ning sellel on ka tavapäraste anioonsete pindaktiivsete ainete seas kõrgeim hind.
3.Mitteioonsed pindaktiivsed ained
Mitteioonsete pindaktiivsete ainete peamised tüübid on alküülolamiid (FFA), rasvalkoholi polüoksüetüleeneeter (AE) ja alküülfenooli polüoksüetüleeneeter (APE või OP). Mitteioonsetel pindaktiivsetel ainetel on suurepärased omadused, nagu lahustuvus, pesemisvõime, antistaatiline toime, vähene ärritus ja lubjaseebi dispergeerimisvõime. Neil on laiem pH-vahemik kui tavalistel ioonsetel pindaktiivsetel ainetel ja nad on enamiku omaduste poolest paremad kui tavalised anioonsed pindaktiivsed ained, välja arvatud pesemisvõime ja vahustamisvõime. Katsed näitavad, et väikese koguse mitteioonsete pindaktiivsete ainete lisamine ioonsete pindaktiivsete ainete süsteemidesse võib suurendada üldist pindaktiivsust võrreldes sama toimeaine sisalduse korral.
Alküüloolamiidid on kõrge jõudlusega, laialdaselt kasutatavad ja sagedased mitteioonsed pindaktiivsed ained, mida tavaliselt kasutatakse erinevates vedelates pesuvahendites. Vedelate pesuvahendite alküüloolamiidide peamised spetsifikatsioonid on 2:1 amiid ja 1,5:1 amiid, saadaval on ka 1:1 amiid. Need kolm spetsifikatsiooni erinevad oluliselt vees lahustuvuse ja paksenemisomaduste poolest. Üldiselt on 1,5:1 amiidil mõõdukas terviklik jõudlus ja seda kasutatakse laialdaselt nõudepesuvahendites. Tavaliselt lahustub 1:1 amiid kergesti ainult siis, kui seda segada teiste vees lahustuvate pindaktiivsete ainetega. Alküüloolamiidid sobivad paremini aluseliste pesuvahendite jaoks ja neid saab kasutada ka nõrgalt happelistes pesuvahendites.
Kõigist mitteioonsetest pindaktiivsetest ainetest on alküülolamiidid kõige kulutõhusamad, mille hind oli 2002. aastal 7800 jüaani tonni kohta. Neid kasutatakse vedelates pesuvahendites sagedamini kui rasvalkoholide polüoksüetüleeneetreid ning need on ka peamised šampoonides kasutatavad mitteioonsed pindaktiivsed ained. Peamised põhjused on järgmised: vabadel rasvhapetel on ulatuslikumad ja paremad funktsioonid kui polüoksüetüleeneetritel; vabad rasvhapped on odavamad; vabadel rasvhapetel on parem lahustuvus; ja vabadel rasvhapetel on võrreldes polüoksüetüleeneetriga tugevam vahutamisvõime.
4. Amfoteersed pindaktiivsed ained
Amfoteersed pindaktiivsed ained on pindaktiivsed ained, millel on nii anioonsed kui ka katioonsed hüdrofiilsed rühmad. Seega on neil katioonsed omadused happelistes lahustes, anioonsed omadused aluselistes lahustes ja mitteioonsete pindaktiivsete ainetega sarnased omadused neutraalsetes lahustes.
Amfoteersed pindaktiivsed ained lahustuvad kergesti vees, kontsentreeritud happe- ja leelislahustes ning isegi kontsentreeritud anorgaaniliste soolade lahustes. Neil on suurepärane vastupidavus karedale veele, vähene nahaärritus, soodne kangaste pehmendamise võime, silmapaistev antistaatiline omadus ja hea bakteritsiidne toime ning nad sobivad suurepäraselt erinevat tüüpi pindaktiivsete ainetega.
Selliseid tooteid saab kasutada laias pH vahemikus. Arvestades nende ioonseisundit erinevates happe-aluse keskkondades, on neil parem toime nii happelises kui ka neutraalses keskkonnas kui aluselises keskkonnas. Üldiselt on amfoteersed pindaktiivsed ained kallimad kui mitteioonsed pindaktiivsed ained.
Amfoteersete pindaktiivsete ainete olulisemate sortide hulka kuuluvad dodetsüüldimetüülbetaiin ja karboksülaattüüpi imidasoliin. Võrreldes anioonsete pindaktiivsete ainetega on mitteioonsetel pindaktiivsetel ainetel ulatuslikumad omadused ja vähem puudusi, vaid halvem pesuvõime ja vahutamisvõime poolest. Võrreldes mitteioonsete pindaktiivsete ainetega on amfoteersetel pindaktiivsetel ainetel teatud omadused paremad ja teistega võrreldavad.
Amfoteersetel pindaktiivsetel ainetel on tugevam vahutamisvõime kui tavalistel mitteioonsetel pindaktiivsetel ainetel (samas kui AE-pindaktiivsetel ainetel on halb vahutamisvõime), parem bakteritsiidne toime võrreldes mitteioonsete ja anioonsete pindaktiivsete ainetega ning parem konditsioneeriv toime. Sel põhjusel kasutatakse vedelates pesuvahendites amfoteerseid pindaktiivseid aineid peamiselt šampoonides, millele järgnevad nahapuhastusvahendid, näiteks dušigeelid.
5. Katioonsed pindaktiivsed ained
Katioonsete pindaktiivsete ainete levinumad tüübid on tsetüüldimetüülammooniumkloriid (1631), oktadetsüültrimetüülammooniumkloriid (1831), katioonne guarkummi (C-14S), katioonne pantenool, katioonne silikoonõli, dodetsüüldimetüülamiinoksiid (OB-2) jne.
Vedelates pesuvahendites toimivad katioonsed pindaktiivsed ained abipindaktiivsete ainetena ja palsami koostisosadena, kusjuures koostistes on väike annus. Neid kasutatakse tavaliselt kallimates toodetes, kõige sagedamini šampoonides. Katioonseid pindaktiivseid aineid ei saa otse segada anioonsete pindaktiivsete ainetega. Kuigi katioonsete ja anioonsete pindaktiivsete ainete kombinatsioonid võivad saavutada ideaalseid tulemusi, on neil suur settimise ja kristalliseerumise oht.
Šampoonides kasutatakse laia valikut katioonseid pindaktiivseid aineid, mille kasutussagedus on hajutatud, mis tähendab, et domineerivalt ei kasutata ühte või kahte tüüpi ning neid lisatakse sageli valmistoodetesse. Katioonsed pindaktiivsed ained moodustavad väikese osa pindaktiivsete ainete kogutoodangust ja on tavaliselt kallimad kui teised kategooriad.
Võrreldes teist tüüpi pindaktiivsete ainetega on katioonsetel pindaktiivsetel ainetel kõige silmapaistvam konditsioneeriv toime ja tugevam bakteritsiidne toime. Vaatamata oma puudustele, nagu halb pesuvõime, nõrk vahutamisvõime, halb ühilduvus, suur ärritus ja kõrge hind, on need teiste pindaktiivsete ainete jaoks asendamatud konditsioneerivate komponentidena kallimates vedelates pesuvahendites ja šampoonides. On tähelepanuväärne, et katioonseid pindaktiivseid aineid saab kasutada ainult konditsioneerivate koostisosadena või bakteritsiididena.
Postituse aeg: 21. mai 2026