Terdapat berbagai jenis surfaktan. Berdasarkan kapasitas produksinya, surfaktan anionik mencakup 56%, surfaktan nonionik 36%, surfaktan amfoterik 5%, dan surfaktan kationik 3%.
2. Surfaktan Anionik
2.1 Surfaktan Anionik Tipe Sulfonat
Jenis surfaktan umum tersebut meliputi natrium alkilbenzena sulfonat linier dan natrium alfa-olefin sulfonat.
Natrium linear alkilbenzena sulfonat, juga dikenal sebagai LAS atau ABS, adalah padatan bubuk atau serpihan berwarna putih atau kuning pucat yang larut dalam air. Senyawa ini menunjukkan kelarutan air yang buruk pada suhu rendah dengan kelarutan di bawah 3 dalam air pada suhu kamar, namun memiliki kelarutan yang sangat baik dalam sistem surfaktan majemuk. Senyawa ini memiliki stabilitas yang baik terhadap alkali, asam encer, dan air sadah, dengan suhu dekomposisi 240℃. Indeks iritasi larutan 10% adalah 5,0, tingkat degradasi mikroba berkisar antara 80% hingga 90%, dan nilai LD50 adalah 1300 hingga 2500 mg/kg.
Natrium alfa-olefin sulfonat disingkat sebagai AOS. Ketika kandungan zat aktifnya antara 38% dan 40%, ia tampak sebagai cairan transparan berwarna kuning dan sangat larut dalam air. Ia mempertahankan stabilitas yang baik di berbagai rentang pH; setelah disimpan selama tiga hari pada suhu 30℃ dengan nilai pH 2, 4, dan 10, laju hidrolisisnya tetap nol dalam semua kasus. Ia menyebabkan iritasi kulit ringan, mencapai tingkat degradasi mikroba 100%, dan memiliki nilai LD50 sebesar 1300 hingga 2400 mg/kg.
Secara umum, LAS jarang digunakan dalam sampo dan sabun mandi, dan terutama diaplikasikan dalam deterjen cair untuk mencuci pakaian dan sabun cuci piring. Dalam sabun cuci piring, LAS dapat mencapai sekitar setengah dari total surfaktan, sedangkan proporsinya dalam deterjen cair untuk mencuci pakaian dapat disesuaikan dalam kisaran praktis yang luas.
LAS memperoleh kelarutan dalam air yang baik terutama pada suhu yang relatif tinggi seperti 60℃ dan ketika dicampur dengan surfaktan tertentu lainnya. Sistem senyawa tiga komponen tipikal “LAS-AES-FFA” banyak digunakan dalam cairan pencuci piring, dan sistem senyawa “LAS-basis sabun-η·SAA” umumnya digunakan dalam deterjen cair untuk mencuci pakaian. Perlu dicatat bahwa pencampuran langsung LAS dengan surfaktan nonionik alkilol amida seringkali gagal mencapai efek ideal; sistem “LAS-FFA” tidak stabil dengan viskositas rendah dan memiliki tampilan putih susu.
LAS menempati peringkat pertama dalam hal produksi dengan volume produksi tahunan sebesar 290 kiloton dan merupakan surfaktan sintetis yang paling murah. Harganya paling rendah di antara lima surfaktan sintetis berproduksi tinggi teratas, dan harganya sebanding dengan harga sabun berbasis (sabun asam lemak) di antara surfaktan anionik konvensional. LAS dibedakan oleh stabilitas yang sangat baik, daya pembersih yang kuat, dan biaya rendah, sementara kelemahan utamanya adalah iritasi yang relatif tinggi.
Di antara semua surfaktan sulfonat, AOS memberikan kinerja komprehensif yang optimal. Ia mewarisi dan lebih meningkatkan keunggulan sulfonat biasa sambil menghindari kekurangan bawaannya. Sebagai salah satu surfaktan utama, AOS banyak digunakan dalam sampo dan sabun mandi, dan aplikasinya dalam deterjen cair lainnya akan secara bertahap meluas seiring dengan produksi lokal dan penurunan harga yang diakibatkannya.
AOS memiliki keunggulan luar biasa termasuk stabilitas superior, kelarutan dalam air yang sangat baik, kompatibilitas yang baik, iritasi rendah, dan biodegradabilitas mikroba yang ideal. Kelemahan utamanya adalah harganya yang relatif mahal dibandingkan semua surfaktan anionik lainnya.
2.2 Sulfat Surfaktan Anionik
Jenis surfaktan umum tersebut meliputi natrium alkohol lemak polioksietilen eter sulfat dan natrium dodesil sulfat.
Natrium alkohol lemak polioksietilen eter sulfat, juga dikenal sebagai AES atau alkohol eter sulfat, mudah larut dalam air. Ketika kandungan zat aktif mencapai 70%, ia tampak sebagai cairan kental transparan berwarna kuning pucat, dan stabilitasnya lebih rendah daripada sulfonat umum. Ia mengalami hidrolisis cepat ketika nilai pH di bawah 4, namun memiliki stabilitas hidrolisis yang sangat baik dalam lingkungan basa. Setelah disimpan selama tiga hari pada suhu 30°C dalam kondisi pH 2, pH 4, dan pH 10, tingkat hidrolisisnya masing-masing adalah 100%, 50%, dan 0. Ia memiliki iritasi rendah dengan indeks iritasi 2,3 untuk larutan air 10%, tingkat biodegradasi lebih dari 90%, dan nilai LD50 sebesar 1800 mg/kg.
Natrium dodesil sulfat, yang disebut sebagai AS, K12, natrium kokoalkil sulfat, natrium lauril sulfat, atau zat pembusa, larut dalam air dengan kelarutan sekitar 15 pada suhu 25°C, yang lebih rendah daripada AES. Senyawa ini tidak sensitif terhadap alkali dan air sadah, tetapi stabilitasnya dalam kondisi asam lebih lemah daripada sulfonat umum dan mendekati stabilitas AES. Suhu pemanasan jangka panjang tidak boleh melebihi 95°C. Senyawa ini memiliki tingkat iritasi sedang di antara surfaktan; larutan 10% memiliki indeks iritasi 3,3, lebih tinggi daripada AES dan lebih rendah daripada LAS, dengan nilai LD50 sebesar 1300 mg/kg.
AES banyak digunakan dalam sampo, sabun mandi, sabun cuci piring, dan deterjen cair untuk mencuci pakaian. Dalam aplikasi praktis, nilai pH harus dinaikkan hingga netral atau sedikit basa sebisa mungkin jika standar kualitas pH yang relevan mengizinkan. Ketika AES harus digunakan dalam kondisi pH rendah seperti dalam sampo, bentuk garam etanolaminanya umumnya digunakan. AES memiliki kelarutan dalam air yang lebih baik daripada AS dan dapat diformulasikan menjadi larutan air transparan dalam proporsi apa pun pada suhu kamar. Dibandingkan dengan LAS, AES memiliki aplikasi yang lebih luas dalam deterjen cair dan kompatibilitas yang lebih unggul, mampu dicampur dengan banyak surfaktan dalam kombinasi biner atau ganda untuk membentuk larutan air transparan. Di antara surfaktan sintetis, AES menempati peringkat ketiga dalam produksi dengan harga lebih rendah daripada AS; harga AES 70% adalah 8500 yuan per ton pada tahun 2002. Keunggulan utamanya meliputi iritasi rendah, kelarutan dalam air yang baik, kompatibilitas yang sangat baik, dan efek yang luar biasa dalam mencegah kulit kering dan kasar. Kelemahan utamanya terletak pada stabilitas yang buruk dalam media asam, yang mengharuskan nilai pH dijaga jauh di atas 4, dan daya pembersihnya lebih lemah daripada LAS dan AS.
Saat menggunakan AS dalam deterjen cair, lingkungan pH harus dikontrol untuk menghindari keasaman yang berlebihan. Garam etanolamina atau garam amoniumnya diperlukan untuk penggunaannya dalam sampo dan sabun mandi. Penggunaan garam etanolamina tidak hanya dapat meningkatkan stabilitas ketahanan asam tetapi juga mengurangi iritasi, dan indeks iritasi larutan garam trietanolamina 10% adalah 3,0. AS jarang digunakan dalam deterjen pencuci piring dan jarang berfungsi sebagai surfaktan utama dengan dosis rendah dalam formula, terutama karena tidak menguntungkan untuk memangkas biaya produk dan produk tersebut hampir tidak memiliki persyaratan untuk kinerja pembusaan. Berperingkat kelima dalam produksi surfaktan sintetis, AS memiliki harga yang relatif tinggi, dan bentuk bubuknya dihargai 15.000 yuan per ton pada tahun 2002. Selain kapasitas pembusaan yang luar biasa dan daya pembersih yang kuat, AS lebih rendah daripada AES dalam sebagian besar kinerja layanan, seperti stabilitas ketahanan asam yang sedikit lebih buruk dan iritasi yang relatif lebih tinggi (hanya lebih rendah dari LAS), dan juga memiliki harga tertinggi di antara surfaktan anionik konvensional.
Jenis utama surfaktan non-ionik meliputi alkilolamida (FFA), polioksietilen eter alkohol lemak (AE), dan alkilfenol polioksietilen eter (APE atau OP). Surfaktan non-ionik memiliki sifat-sifat unggul seperti pelarutan, daya pembersih, kinerja antistatik, iritasi rendah, dan kemampuan mendispersikan sabun kapur. Surfaktan ini memiliki rentang pH yang lebih luas daripada surfaktan ionik biasa, dan lebih unggul daripada surfaktan anionik biasa dalam sebagian besar sifat kecuali daya pembersih dan kemampuan berbusa. Eksperimen membuktikan bahwa penambahan sejumlah kecil surfaktan non-ionik ke dalam sistem surfaktan ionik dapat meningkatkan aktivitas permukaan secara keseluruhan jika dibandingkan dengan kandungan zat aktif yang sama.
Alkilolamida adalah surfaktan non-ionik berkinerja tinggi, banyak digunakan, dan sering diaplikasikan, yang umumnya digunakan dalam berbagai deterjen cair. Spesifikasi utama alkilolamida yang digunakan dalam deterjen cair adalah amida 2:1 dan amida 1,5:1, dan amida 1:1 juga tersedia untuk digunakan. Ketiga spesifikasi ini sangat berbeda dalam kelarutan air dan sifat pengentalannya. Secara umum, amida 1,5:1 memiliki kinerja komprehensif yang moderat dan banyak digunakan dalam deterjen pencuci piring. Biasanya, amida 1:1 hanya mudah larut jika dicampur dengan surfaktan larut air lainnya. Alkilolamida lebih cocok untuk deterjen alkali dan juga dapat digunakan dalam deterjen asam lemah.
Di antara semua surfaktan non-ionik, alkilolamida adalah yang paling hemat biaya, dengan harga 7.800 yuan per ton pada tahun 2002. Surfaktan ini lebih sering digunakan dalam deterjen cair daripada eter polioksietilen alkohol lemak, dan juga merupakan surfaktan non-ionik utama yang digunakan dalam sampo. Alasan utamanya adalah sebagai berikut: FFA memiliki fungsi yang lebih komprehensif dan unggul daripada AE; FFA lebih murah; FFA memiliki kelarutan yang lebih baik; dan FFA memiliki kinerja pembusaan yang lebih kuat dibandingkan dengan AE.
Surfaktan amfoterik adalah surfaktan yang memiliki gugus hidrofilik anionik dan kationik. Dengan demikian, surfaktan ini menunjukkan sifat kationik dalam larutan asam, sifat anionik dalam larutan basa, dan sifat yang mirip dengan surfaktan non-ionik dalam larutan netral.
Surfaktan amfoterik mudah larut dalam air, larutan asam dan basa pekat, bahkan larutan garam anorganik pekat. Surfaktan ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap air sadah, iritasi kulit yang rendah, kinerja pelembut kain yang baik, sifat antistatik yang luar biasa, dan efek bakterisida yang baik, serta memiliki kompatibilitas yang tinggi dengan berbagai jenis surfaktan.
Produk-produk tersebut dapat digunakan dalam rentang pH yang luas. Mengingat keadaan ioniknya dalam lingkungan asam-basa yang berbeda, produk ini memberikan kinerja yang lebih baik dalam kondisi asam dan netral daripada dalam kondisi basa. Secara umum, surfaktan amfoterik lebih mahal daripada surfaktan non-ionik.
Jenis surfaktan amfoterik yang umum dan penting meliputi dodecyldimethylbetaine dan imidazoline tipe karboksilat. Dibandingkan dengan surfaktan anionik, surfaktan non-ionik memiliki sifat yang lebih komprehensif dengan lebih sedikit kekurangan, hanya kalah dalam hal daya pembersih dan kapasitas pembusaan. Jika dibandingkan dengan surfaktan non-ionik, surfaktan amfoterik lebih unggul dalam beberapa sifat dan sebanding dalam sifat lainnya.
Surfaktan amfoterik memiliki daya pembusaan yang lebih kuat daripada surfaktan non-ionik biasa (sementara surfaktan AE memiliki kapasitas pembusaan yang buruk), aktivitas bakterisida yang lebih unggul dibandingkan surfaktan non-ionik dan anionik, serta efek pengkondisian yang lebih baik. Karena alasan ini, dalam deterjen cair, surfaktan amfoterik terutama diaplikasikan pada sampo, diikuti oleh produk pembersih kulit seperti sabun mandi cair.
Jenis surfaktan kationik yang umum meliputi Cetyl Dimethyl Ammonium Chloride (1631), Octadecyl Trimethyl Ammonium Chloride (1831), Cationic Guar Gum (C-14S), panthenol kationik, minyak silikon kationik, Dodecyldimethylamine Oxide (OB-2) dan sebagainya.
Dalam deterjen cair, surfaktan kationik berfungsi sebagai surfaktan tambahan dan bahan pengkondisi dengan dosis rendah dalam formula. Surfaktan ini umumnya digunakan dalam produk kelas atas, paling sering dalam sampo. Surfaktan kationik tidak dapat dicampur langsung dengan surfaktan anionik. Meskipun kombinasi surfaktan kationik dan anionik dapat mencapai efek ideal, kombinasi tersebut membawa risiko tinggi terjadinya sedimentasi dan kristalisasi.
Berbagai macam surfaktan kationik digunakan dalam sampo dengan frekuensi aplikasi yang bervariasi, artinya tidak ada satu atau dua jenis yang dominan, dan surfaktan tersebut sering diformulasikan ke dalam produk kondisioner jadi. Surfaktan kationik hanya menyumbang sebagian kecil dari total produksi surfaktan dan biasanya lebih mahal daripada kategori lainnya.
Dibandingkan dengan jenis surfaktan lainnya, surfaktan kationik memiliki efek pengkondisian yang paling menonjol dan aktivitas bakterisida yang paling kuat. Terlepas dari kekurangannya seperti daya pembersih yang buruk, kapasitas pembusaan yang lemah, kompatibilitas yang rendah, iritasi tinggi, dan biaya tinggi, surfaktan kationik tidak dapat digantikan oleh surfaktan lain sebagai komponen pengkondisian dalam deterjen cair dan sampo kelas atas. Perlu dicatat bahwa surfaktan kationik hanya dapat digunakan sebagai bahan pengkondisian atau bakterisida.
Waktu posting: 21 Mei 2026