Postoje brojne vrste surfaktanata. Po veličini proizvodnje, anionski surfaktanti čine 56%, neionski surfaktanti 36%, amfoterni surfaktanti 5%, a kationski surfaktanti 3%.
2. Anionski surfaktanti
2.1 Anionski surfaktanti sulfonatnog tipa
Uobičajene vrste takvih surfaktanata uključuju natrijev linearni alkilbenzen sulfonat i natrijev alfa-olefin sulfonat.
Natrijev linearni alkilbenzen sulfonat, također poznat kao LAS ili ABS, je bijela ili blijedožuta praškasta ili pahuljasta krutina topljiva u vodi. Pokazuje slabu topljivost u vodi na niskim temperaturama s topljivošću ispod 3 u vodi na sobnoj temperaturi, ali se može pohvaliti izvrsnom topljivošću u složenim surfaktantnim sustavima. Ima dobru stabilnost prema lužinama, razrijeđenim kiselinama i tvrdoj vodi, s temperaturom razgradnje od 240 ℃. Njegov indeks iritacije 10%-tne otopine je 5,0, stopa mikrobne razgradnje kreće se od 80% do 90%, a vrijednost LD50 je 1300 do 2500 mg/kg.
Natrijev alfa-olefin sulfonat skraćeno se označava kao AOS. Kada je sadržaj aktivne tvari između 38% i 40%, pojavljuje se kao žuta prozirna tekućina i visoko je topljiv u vodi. Održava povoljnu stabilnost u širokom rasponu pH; nakon što se tri dana skladišti na 30 ℃ pod pH vrijednostima 2, 4 i 10, stopa hidrolize ostaje nula u svim slučajevima. Uzrokuje blagu iritaciju kože, postiže 100%-tnu stopu mikrobne razgradnje i ima LD50 vrijednost od 1300 do 2400 mg/kg.
Općenito, LAS se rijetko koristi u šamponima i gelovima za tuširanje, a uglavnom se primjenjuje u tekućim deterdžentima za rublje i tekućinama za pranje posuđa. U tekućinama za pranje posuđa, LAS može činiti otprilike polovicu ukupnih surfaktanata, dok se njegov udio u tekućim deterdžentima za rublje može podešavati u širokom praktičnom rasponu.
LAS postiže povoljnu topljivost u vodi uglavnom na relativno visokim temperaturama kao što je 60 ℃ i kada se miješa s određenim drugim surfaktantima. Tipični ternarni sustav spojeva „LAS-AES-FFA“ široko se koristi u tekućinama za pranje posuđa, a sustav spojeva „LAS-sapunska baza-η·SAA“ obično se koristi u tekućim deterdžentima za rublje. Važno je napomenuti da izravno miješanje LAS-a s neionskim surfaktantom alkilol amidom često ne postiže idealne učinke; sustav „LAS-FFA“ je nestabilan s niskom viskoznošću i ima bijeli mliječni izgled.
LAS je na prvom mjestu po proizvodnji s godišnjim volumenom proizvodnje od 290 kilotona i najjeftiniji je sintetički surfaktant. Ima najnižu cijenu među pet najboljih sintetičkih surfaktanata visoke proizvodnje, a cijena mu je usporediva s cijenom sapunskih baza (sapuna masnih kiselina) među konvencionalnim anionskim surfaktantima. LAS se odlikuje izvrsnom stabilnošću, jakim deterdžentom i niskom cijenom, dok mu je istaknuti nedostatak relativno visoka iritacija.
Među svim sulfonatnim surfaktantima, AOS pruža optimalne sveobuhvatne performanse. Nasljeđuje i dodatno poboljšava prednosti običnih sulfonata, a istovremeno izbjegava njihove inherentne nedostatke. Kao jedan od glavnih primarnih surfaktanata, AOS se široko koristi u šamponima i gelovima za tuširanje, a njegova primjena u drugim tekućim deterdžentima postupno će se širiti zajedno s lokalizacijom proizvodnje i posljedičnim smanjenjem cijena.
AOS posjeduje izvanredne prednosti, uključujući vrhunsku stabilnost, izvrsnu topljivost u vodi, dobru kompatibilnost, nisku iritaciju i idealnu mikrobnu biorazgradivost. Njegov glavni nedostatak je što je relativno skup među svim anionskim surfaktantima.
2.2 Anionski surfaktanti sulfati
Uobičajene vrste takvih surfaktanata uključuju natrijev masni alkohol polioksietilen eter sulfat i natrijev dodecil sulfat.
Natrijev masni alkohol polioksietilen eter sulfat, također poznat kao AES ili alkohol eter sulfat, lako je topljiv u vodi. Kada sadržaj aktivne tvari dosegne 70%, pojavljuje se kao blijedožuta viskozna prozirna tekućina, a njegova stabilnost je niža od stabilnosti uobičajenih sulfonata. Brzo se hidrolizuje kada je pH vrijednost ispod 4, ali se može pohvaliti izvrsnom stabilnošću hidrolize u alkalnim okruženjima. Nakon tri dana skladištenja na 30°C pod uvjetima pH 2, pH 4 i pH 10, njegove stope hidrolize su 100%, 50% odnosno 0. Ima nisku iritaciju s indeksom iritacije od 2,3 za svoju 10%-tnu vodenu otopinu, stopu biorazgradnje preko 90% i LD50 vrijednost od 1800 mg/kg.
Natrijev dodecil sulfat, poznat kao AS, K12, natrijev kokoalkil sulfat, natrijev lauril sulfat ili sredstvo za pjenjenje, topljiv je u vodi s topljivošću u vodi od približno 15 na 25 °C, što je niže od AES-a. Neosjetljiv je na lužine i tvrdu vodu, ali njegova stabilnost u kiselim uvjetima slabija je od uobičajenih sulfonata i blizu je AES-u. Dugotrajna temperatura zagrijavanja ne smije prelaziti 95 °C. Među surfaktantima ima umjerenu iritaciju; njegova 10%-tna otopina ima indeks iritacije od 3,3, viši od AES-a i niži od LAS-a, s LD50 vrijednošću od 1300 mg/kg.
AES se široko primjenjuje u šamponima, gelovima za tuširanje, tekućinama za pranje posuđa i tekućim deterdžentima za rublje. U praktičnoj primjeni, pH vrijednost treba povisiti na neutralnu ili slabo alkalnu koliko god je to moguće ako to dopuštaju relevantni standardi pH kvalitete. Kada se AES mora koristiti u uvjetima niskog pH, kao što je u šamponu, općenito se koristi njegov oblik etanolaminske soli. AES ima bolju topljivost u vodi od AS-a i može se formulirati u prozirne vodene otopine u bilo kojem omjeru na sobnoj temperaturi. U usporedbi s LAS-om, AES ima širu primjenu u tekućim deterdžentima i superiorniju kompatibilnost, sposoban se miješati s brojnim surfaktantima u binarnim ili višestrukim kombinacijama kako bi se formirale prozirne vodene otopine. Među sintetičkim surfaktantima, AES je treći po proizvodnji s nižom cijenom od AS-a; cijena 70% AES-a bila je 8500 juana po toni 2002. godine. Njegove istaknute prednosti uključuju nisku iritaciju, povoljnu topljivost u vodi, izvrsnu kompatibilnost i izvanredan učinak u sprječavanju suhe i hrapave kože. Njegov glavni nedostatak leži u slaboj stabilnosti u kiselim medijima, što zahtijeva da pH vrijednost bude znatno iznad 4, a njegova deterdžentnost je slabija od one kod LAS-a i AS-a.
Prilikom primjene AS u tekućim deterdžentima, pH vrijednost okoline mora se kontrolirati kako bi se izbjegla prekomjerna kiselost. Njegove etanolaminske soli ili amonijeve soli neophodne su za njegovu primjenu u šamponima i gelovima za tuširanje. Usvajanje njegovih etanolaminskih soli ne samo da može poboljšati stabilnost na otpornost na kiseline, već i smanjiti iritaciju, a indeks iritacije njegove 10%-tne otopine trietanolaminske soli je 3,0. AS se rijetko koristi u tekućinama za pranje posuđa i rijetko služi kao primarni surfaktant s niskom dozom u formulama, uglavnom zato što je nepovoljan za smanjenje troškova proizvoda, a takvi proizvodi jedva da imaju zahtjeve za performansama pjenjenja. AS je peti po proizvodnji sintetičkih surfaktanata, a cijena mu je relativno visoka, a njegov praškasti oblik je 2002. godine iznosio 15 000 juana po toni. Osim izvanrednog kapaciteta pjenjenja i jake deterdžencije, AS je inferiorniji od AES-a u većini performansi, kao što su nešto lošija stabilnost na otpornost na kiseline i relativno veća iritacija (samo niža od LAS-a), a ima i najvišu cijenu među konvencionalnim anionskim surfaktantima.
Glavne vrste neionskih surfaktanata uključuju alkilolamid (FFA), polioksietilen eter masnih alkohola (AE) i alkilfenol polioksietilen eter (APE ili OP). Neionski surfaktanti posjeduju izvrsna svojstva kao što su solubilizacija, deterdžencija, antistatička svojstva, niska iritacija i sposobnost disperzije vapnenog sapuna. Imaju širi raspon primjenjivog pH od uobičajenih ionskih surfaktanata i superiorniji su od običnih anionskih surfaktanata u većini svojstava osim deterdžencije i sposobnosti pjenjenja. Eksperimenti dokazuju da dodavanje male količine neionskih surfaktanata u sustave ionskih surfaktanata može poboljšati ukupnu površinsku aktivnost u usporedbi s istim sadržajem aktivne tvari.
Alkilolamidi su visokoučinkoviti, široko korišteni i često primjenjivani neionski surfaktanti, koji se obično koriste u raznim tekućim deterdžentima. Glavne specifikacije alkilolamida koji se koriste u tekućim deterdžentima su 2:1 amid i 1,5:1 amid, a dostupan je i 1:1 amid. Ove tri specifikacije uvelike se razlikuju po topljivosti u vodi i svojstvu zgušnjavanja. Općenito govoreći, 1,5:1 amid ima umjereno sveobuhvatno djelovanje i široko se koristi u tekućinama za pranje posuđa. Normalno, 1:1 amid se lako otopi samo kada se pomiješa s drugim surfaktantima topljivim u vodi. Alkilolamidi su prikladniji za alkalne deterdžente, a mogu se koristiti i u slabo kiselim deterdžentima.
Među svim neionskim surfaktantima, alkilolamidi su najisplativiji, s cijenom od 7800 juana po toni u 2002. godini. Češće se koriste u tekućim deterdžentima od polioksietilen etera masnih alkohola, a ujedno su i primarni neionski surfaktanti koji se primjenjuju u šamponu. Glavni razlozi su sljedeći: FFA ima sveobuhvatnije i superiornije funkcije od AE; FFA je jeftinija; FFA ima bolju topljivost; i FFA ima jače pjenjenje u usporedbi s AE.
Amfoterni surfaktanti su surfaktanti koji posjeduju i anionske i kationske hidrofilne skupine. Sukladno tome, pokazuju kationska svojstva u kiselim otopinama, anionska svojstva u alkalnim otopinama i svojstva slična neionskim surfaktantima u neutralnim otopinama.
Amfoterni surfaktanti lako su topljivi u vodi, koncentriranim otopinama kiselina i lužina, pa čak i koncentriranim otopinama anorganskih soli. Odlikuju se izvrsnom otpornošću na tvrdu vodu, niskom iritacijom kože, povoljnim omekšavanjem tkanina, izvanrednim antistatičkim svojstvima i dobrim baktericidnim učinkom, te izvrsnom kompatibilnošću s raznim vrstama surfaktanata.
Takvi se proizvodi mogu koristiti u širokom rasponu pH vrijednosti. S obzirom na njihova ionska stanja u različitim kiselo-baznim okruženjima, pružaju bolje performanse u kiselim i neutralnim uvjetima nego u alkalnim uvjetima. Općenito govoreći, amfoterni surfaktanti su skuplji od neionskih surfaktanata.
Uobičajene važne vrste amfoternih surfaktanata uključuju dodecildimetilbetain i imidazolin karboksilatnog tipa. U usporedbi s anionskim surfaktantima, neionski surfaktanti imaju sveobuhvatnija svojstva s manje nedostataka, a inferiorniji su samo u detergentskom kapacitetu i sposobnosti pjenjenja. U usporedbi s neionskim surfaktantima, amfoterni surfaktanti su superiorniji u određenim svojstvima, a usporedivi u drugima.
Amfoterni surfaktanti imaju jaču moć pjenjenja od običnih neionskih surfaktanata (dok AE surfaktanti imaju slabu sposobnost pjenjenja), superiorniju baktericidnu aktivnost u odnosu na neionske i anionske surfaktante te bolje učinke njege. Zbog toga se u tekućim deterdžentima amfoterni surfaktanti uglavnom primjenjuju u šamponima, a zatim u proizvodima za čišćenje kože poput gela za tuširanje.
Uobičajene vrste kationskih surfaktanata uključuju cetil dimetil amonijev klorid (1631), oktadecil trimetil amonijev klorid (1831), kationsku guar gumu (C-14S), kationski pantenol, kationsko silikonsko ulje, dodecildimetilamin oksid (OB-2) i tako dalje.
U tekućim deterdžentima, kationski surfaktanti služe kao pomoćni surfaktanti i sastojci za regeneraciju s niskim dozama u formulama. Općenito se primjenjuju u vrhunskim proizvodima, najčešće u šamponima. Kationski surfaktanti ne mogu se izravno miješati s anionskim surfaktantima. Iako kombinacije kationskih i anionskih surfaktanata mogu postići idealne učinke, nose visok rizik od taloženja i kristalizacije.
Širok raspon kationskih surfaktanata koristi se u šamponima s raspršenom učestalošću primjene, što znači da se ne koristi jedna ili dvije vrste, a često se formuliraju u gotove regeneratore. Kationski surfaktanti čine mali udio u ukupnoj proizvodnji surfaktanata i obično su skuplji od ostalih kategorija.
U usporedbi s drugim vrstama surfaktanata, kationski surfaktanti posjeduju najizraženiji učinak regeneriranja i najjače baktericidno djelovanje. Unatoč nedostacima kao što su slaba deterdžentna svojstva, slaba sposobnost pjenjenja, loša kompatibilnost, visoka iritacija i visoka cijena, nezamjenjivi su drugim surfaktantima kao komponente regeneratora u vrhunskim tekućim deterdžentima i šamponima. Važno je napomenuti da se kationski surfaktanti mogu koristiti samo kao sastojci za regeneriranje ili baktericidi.
Vrijeme objave: 21. svibnja 2026.