Svojstvo pranja surfaktanata njihova je temeljna karakteristika s najpraktičnijom primjenom. Usko je povezano sa svakodnevnim životom tisuća kućanstava i sve se više primjenjuje u raznim industrijama i svim vrstama industrijske proizvodnje.
Surfaktanti su glavni aktivni sastojci deterdženata. Sintetski deterdženti ne bi postojali bez surfaktanata. Među svim vrstama SAA, anionski surfaktanti su najranije korišteni i ostaju najšire primjenjivana kategorija, trenutno čineći više od 50% ukupne potražnje na tržištu. Anionski surfaktanti će i dalje zauzimati dominantnu poziciju još neko vrijeme u budućnosti.
I. Anionski surfaktanti
Glavne vrste anionskih surfaktanata koji se koriste kao deterdženti uključuju soli masnih kiselina (sapune), alkilbenzen sulfonate (ABS), sulfate masnih alkohola (AS), polioksietilen eter sulfate masnih alkohola (AES), alfa-olefin sulfonate (AOS), polioksietilen eter karboksilate masnih alkohola (AEC) i metil ester sulfonate masnih kiselina (MES).
1. Sapun
Površinski aktivni dio molekula sapuna nosi negativni naboj, među kojima natrijeve i kalijeve soli dugolančanih masnih kiselina čine otprilike 25%. Kao najčešće korištena vrsta sapuna, odlikuje se obilnim sirovinama, jednostavnom pripremom i niskom cijenom. Industrijski se općenito proizvodi saponifikacijom sirovina poput goveđeg loja i ovčetine jakom lužinom, nakon čega slijedi isoljavanje i odvajanje glicerola. Njegov najveći nedostatak je što će u vodenoj otopini, kada naiđe na dvovalentne i trovalentne metalne ione poput Ca²⁺, Mg²⁺ i Fe²⁺, formirati kalcijev ili magnezijev sapun s izuzetno niskom topljivošću, čime se gubi inherentna deterdžentna svojstva sapuna.
2. Alkilbenzen sulfonati (ABS)
Natrijev alkilbenzen sulfonat (R-C₆H₆-SO₃Na) je važan anionski surfaktant. Ima dobru topljivost u vodi i gotovo je potpuno ioniziran. Njegove kalcijeve i magnezijeve soli lako su topljive u vodi, što mu daje izvrsnu otpornost na tvrdu vodu. Među alkilbenzen sulfonatima, linearni alkilbenzen sulfonat (LAS) je jeftin, snažnog deterdženta, lako biorazgradiv i ekološki prihvatljiv. Stoga, do sada, nijedan drugi surfaktant koji se koristi kao aktivni sastojak deterdženta ne može parirati LAS-u u tehničkim performansama i ekonomskim prednostima, što ga čini glavnim osloncem industrije sintetičkih deterdženata diljem svijeta. Uglavnom se primjenjuje u industrijskim i kućanskim deterdžentima. Reprezentativni proizvodi uključuju natrijev dodecilbenzen sulfonat s izvrsnim učinkom pranja i natrijev oktadecilbenzen sulfonat koji se može pohvaliti najjačim deterdžentom u seriji natrijevih alkilbenzen sulfonata.
3. Alfa-olefin sulfonati (AOS)
AOS je aktivni sastojak visokoučinkovitih deterdženta. Uglavnom se koristi u sredstvima za dezinfekciju ruku, šamponima, pjenušavim kupkama, deterdžentima za pranje posuđa, industrijskim sredstvima za čišćenje i deterdžentima za rublje.
4. Metil ester sulfonati masnih kiselina (MES)
U svojoj molekularnoj strukturi, R predstavlja alkilnu skupinu, a R' predstavlja metilnu skupinu. Za učinkovitost deterdženta, R s C16 i C18 ugljikovim lancima najbolje djeluje, dok R s C14 ugljikovim lancem pruža optimalnu otpornost na tvrdu vodu. MES je surfaktant dobiven iz prirodnih ulja i masti, koji posjeduje izvrsna svojstva pranja i snažnu moć dispergiranja kalcijevog sapuna. Ima izvanrednu kompatibilnost sa zeolitom i pogodan je za proizvodnju deterdženata za rublje bez fosfora. Njegova moć dispergiranja kalcijevog sapuna mnogo je veća od one kod LAS-a, što pogoduje proizvodnji i primjeni složenih sapuna i deterdženata za rublje na bazi sapuna.
5. Sulfati masnih alkohola (AS) i eter sulfati masnih alkohola (AES)
Opća formula AS je ROSO₃Na, a AS s R kao C14~C16 ugljikovim lancima pokazuje dobru deterdženciju. Opća formula AES je RO(C₂H₄O)ₙSO₃Na, a AES s R kao C14~C15 ugljikovim lancima i n=1–2 pokazuje povoljnu učinkovitost pranja. I AS i AES imaju dobru biorazgradivost, snažnu deterdženciju i izvrsno svojstvo pjenjenja, što ih čini prikladnima za formuliranje deterdženata s visokim udjelom pjene. Primjenjivi su za deterdžente koji se lako održavaju i deterdžente za vunu, a široko se koriste u pjenušavim kupkama, šamponima za kosu, kozmetici, deterdžentima za ručno pranje posuđa, biljnim deterdžentima i deterdžentima za kućanstvo.
Neionski surfaktanti pokazuju izvrsnu deterdženciju protiv masnih mrlja i snažnu sposobnost sprječavanja ponovnog taloženja na sintetičkim vlaknima. Posjeduju visoku toleranciju na tvrdu vodu i elektrolite visoke koncentracije. Najistaknutija prednost polioksietilenskih neionskih surfaktanata leži u mogućnosti prilagodbe njihovih hidrofobnih i hidrofilnih dijelova. Broj EO jedinica može se regulirati kako bi se prilagodio različitim podlogama i postigla optimalna deterdžencija.
1.Polioksietilen alkil alkoholni eter
Opća formula: RO(C₂H₄O)ₙH, gdje je R = C₁₂~C₁₈, a n je podesivo. Ova vrsta spoja ima visoku aktivnost pranja, što se ogleda u sljedećim aspektima: niska kritična koncentracija micela (cmc), što znači da se visoka detergentnost može održati čak i pri niskim koncentracijama, snažan kapacitet pranja i otpornost na ponovno taloženje nečistoća pri čišćenju sintetičkih vlakana. Također pruža povoljne performanse pranja na niskim temperaturama. Na sobnoj temperaturi izgleda kao bijela do blijedožuta pasta i topiva je u vodi, s emulgirajućim, čistim i vlažnim svojstvima. Uglavnom se primjenjuje u deterdžentima za kućanstvo i industriju, kao i u sredstvima za čišćenje metala.
2. Polioksietilen alkil fenol eter
U formuli, R je uglavnom oktil, nonil i dodecil, s podesivom n vrijednošću. Karakterizira ga snažna sposobnost uklanjanja mrlja od ulja i masnoće. Tipični proizvodi uključuju OP seriju, OPE seriju i SOPE seriju. Imaju izvrsnu otpornost na kiseline i lužine, kao i toleranciju na tvrdu vodu, te imaju funkcije dekontaminacije, vlaženja i emulgiranja, primjenjive u obradi metala i industrijskim sredstvima za čišćenje.
3. Alkil poliglikozid (APG)
Alkil poliglikozid se smatra novim nejonskim surfaktantom svjetske klase.
Prednosti APG-a:
Visoka međufazna aktivnost i izuzetno niska površinska napetost;
Nema točke zamućenja i izvrsna stabilnost na visokim temperaturama;
Izvanredne performanse pranja, snažna moć pjenjenja, dobro kvašenje, emulgirajući kapacitet i stabilnost disperzije;
Superiorniji od svih postojećih vrsta surfaktanata u smislu netoksičnosti, niske iritacije kože i biorazgradivosti.
Stoga ga brojne industrije široko koriste, uključujući industriju deterdženata, kozmetike, prehrambene i farmaceutske industrije. Zahvaljujući lakom ispiranju i bez ostavljanja ostataka, posebno je pogodan za deterdžente za pranje posuđa i sredstva za čišćenje boca.
Glavni scenariji primjene APG-a u deterdžentima su sljedeći:
Deterdženti za kupanje i kosu: Proizvodi formulirani s APG-om blagi su i ne iritiraju kožu, stvaraju bogatu i finu pjenu te mogu imati antistatički učinak tijekom šamponiranja. Većina proizvoda je tekuća i može se napraviti i u obliku sapuna.
Deterdženti za pranje posuđa: Deterdženti za pranje posuđa na bazi APG-a imaju dobro pjenjenje, ugodni su za kožu s ugodnim osjećajem na rukama nakon upotrebe i lako se ispiru bez ostavljanja tragova.
Deterdženti za rublje: APG primijenjen u deterdžentima za rublje pruža izvrsnu detergentsku učinkovitost. Može očistiti razne tkanine poput pamuka, vune i poliestera, učinkovito uklanjajući mrlje od prljavštine i ulja. Također, tkaninama daje mekoću, antistatička svojstva i otpornost na skupljanje te se može formulirati u deterdžente za rublje koji održavaju vrhunske performanse pranja čak i u tvrdoj vodi.
Čišćenje tvrdih površina: Osim pranja posuđa, APG se može koristiti i za čišćenje drugih tvrdih površina. Može se koristiti kao aktivni sastojak za pripremu deterdženata koji se mogu koristiti u uvjetima jake kiseline i može spriječiti oksidaciju i koroziju željeznih metala kiselinom.
III. Zwitterionski surfaktanti
Njihova molekularna struktura nosi i pozitivne i negativne naboje. Zbog svoje posebne molekularne strukture, posjeduju sljedeće karakteristike u primjeni: niska toksičnost i niska iritacija kože i očiju; izvrsna biorazgradivost i kompatibilnost; dobra svojstva vlaženja, deterdženta i pjenjenja. Klasificiraju se u sljedeće vrste kada se koriste kao deterdženti.
Vrsta N-acilne aminokiseline
Uglavnom se koriste kao osnovni materijali za šampone i sredstva za čišćenje te su otporni na slabe kiseline i tvrdu vodu. Primjeri uključuju N-acil poliamino (polipeptid) karboksilat i Remipon A (deterdžent 613, natrijev oleoilamino polipeptid karboksilat).
Remipon A se sintetizira kondenzacijom masnog acil klorida i poliaminokiselina dobivenih hidrolizom proteina. Stoga ima nisku iritaciju i nisku toksičnost, što ga čini pogodnim za kozmetičku primjenu. Remipon A pokazuje snažnu disperzijsku moć vapnenog sapuna, deterdžentsku i emulgirajuću moć. Koristi se kao deterdžent i emulgator u tekstilnoj industriji, a idealan je za pranje svile i vune zbog svoje blage sposobnosti odmašćivanja.
Zwitterionski betainski surfaktanti pružaju izvrsnu deterdženciju za pamučne tkanine i tkanine od poliestera i pamuka, a hidroksisulfobetaini nude posebno superiorne performanse tijekom pranja. Tipičan primjer je lauril dimetil betain.
To je bezbojna ili blijedožuta prozirna tekućina. U kiselim medijima djeluje kao kationski surfaktant, a u alkalnim kao anionski surfaktant te je lako biorazgradiv. Ima izvanredne performanse pjenjenja i može omekšati kosu, što ga čini pogodnim za formuliranje blagih šampona za njegu kose, kao i šampona za dojenčad. Zbog dobre otpornosti na tvrdu vodu, može se koristiti za pripremu deterdženata za tvrdu vodu, a služi i kao baktericid.
Vrijeme objave: 07.05.2026.