Właściwości myjące surfaktantów to ich podstawowa cecha o najpraktyczniejszym zastosowaniu. Są one ściśle związane z codziennym życiem tysięcy gospodarstw domowych i znajdują coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu i we wszelkiego rodzaju produkcji przemysłowej.
Surfaktanty są głównymi składnikami aktywnymi detergentów. Syntetyczne detergenty nie istniałyby bez nich. Spośród wszystkich rodzajów SAA, surfaktanty anionowe były stosowane najwcześniej i pozostają najszerzej stosowaną kategorią, odpowiadając obecnie za ponad 50% całkowitego popytu rynkowego. Surfaktanty anionowe będą nadal przez pewien czas utrzymywać dominującą pozycję.
I. Surfaktanty anionowe
Główne rodzaje anionowych środków powierzchniowo czynnych stosowanych jako detergenty obejmują sole kwasów tłuszczowych (mydła), alkilobenzenosulfoniany (ABS), siarczany alkoholi tłuszczowych (AS), siarczany polioksyetylenowych eterów alkoholi tłuszczowych (AES), sulfoniany alfa-olefin (AOS), karboksylany polioksyetylenowych eterów alkoholi tłuszczowych (AEC) i sulfoniany metylowych estrów kwasów tłuszczowych (MES).
1. Mydło
Powierzchniowo czynna część cząsteczek mydła ma ładunek ujemny, a sole sodowe i potasowe długołańcuchowych kwasów tłuszczowych stanowią około 25%. Jako najszerzej stosowany rodzaj mydła, charakteryzuje się dużą ilością surowców, łatwością przygotowania i niskim kosztem. W przemyśle jest on zazwyczaj wytwarzany poprzez zmydlanie silnymi zasadami surowców, takich jak łój wołowy i tłuszcz barani, a następnie wysalanie i oddzielanie glicerolu. Jego największą wadą jest to, że w kontakcie z jonami metali dwu- i trójwartościowych, takimi jak Ca²⁺, Mg²⁺ i Fe²⁺ w roztworze wodnym, tworzy mydło wapniowe lub magnezowe o wyjątkowo niskiej rozpuszczalności, tracąc tym samym naturalne właściwości mydła.
2. Alkilobenzenosulfoniany (ABS)
Alkilobenzenosulfonian sodu (R-C₆H₆-SO₃Na) jest ważnym anionowym środkiem powierzchniowo czynnym. Charakteryzuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie i jest niemal całkowicie zjonizowany. Jego sole wapniowe i magnezowe są wysoce rozpuszczalne w wodzie, co zapewnia mu doskonałą odporność na twardą wodę. Spośród alkilobenzenosulfonianów, liniowy alkilobenzenosulfonian (LAS) jest niedrogi, ma silne właściwości piorące, łatwo ulega biodegradacji i jest przyjazny dla środowiska. Dlatego też, jak dotąd, żaden inny surfaktant stosowany jako składnik aktywny detergentów nie może równać się z LAS pod względem parametrów technicznych i korzyści ekonomicznych, co czyni go okrzykniętym filarem przemysłu detergentów syntetycznych na całym świecie. Jest on stosowany głównie w detergentach przemysłowych i domowych. Reprezentatywne produkty to dodecylobenzenosulfonian sodu o doskonałych właściwościach piorących oraz oktadecylobenzenosulfonian sodu, który charakteryzuje się najsilniejszymi właściwościami piorącymi w serii alkilobenzenosulfonianów sodu.
3. Sulfoniany alfa-olefin (AOS)
AOS to wysoce skuteczny składnik aktywny detergentu. Jest stosowany głównie w płynach do dezynfekcji rąk, szamponach, płynach do kąpieli, płynach do mycia naczyń, przemysłowych środkach czyszczących i detergentach do prania.
4. Sulfoniany estrów metylowych kwasów tłuszczowych (MES)
W swojej strukturze cząsteczkowej R oznacza grupę alkilową, a R' oznacza grupę metylową. Pod względem właściwości piorących R z łańcuchami węglowymi C16 i C18 sprawdza się najlepiej, natomiast R z łańcuchem węglowym C14 zapewnia optymalną odporność na twardą wodę. MES to surfaktant otrzymywany z naturalnych olejów i tłuszczów, charakteryzujący się doskonałymi właściwościami piorącymi i silną zdolnością dyspergowania mydła wapniowego. Charakteryzuje się doskonałą kompatybilnością z zeolitem i nadaje się do produkcji bezfosforowych detergentów do prania. Jego zdolność dyspergowania mydła wapniowego jest znacznie wyższa niż w przypadku LAS, co sprzyja produkcji i stosowaniu mydeł złożonych i detergentów do prania na bazie mydła.
5. Siarczany alkoholi tłuszczowych (AS) i eterosiarczany alkoholi tłuszczowych (AES)
Wzór ogólny AS to ROSO₃Na, a AS z R w postaci łańcuchów węglowych C14–C16 wykazuje dobre właściwości piorące. Wzór ogólny AES to RO(C₂H₄O)ₙSO₃Na, a AES z R w postaci łańcuchów węglowych C14–C15 i n=1–2 wykazuje korzystne właściwości piorące. Zarówno AS, jak i AES charakteryzują się dobrą biodegradowalnością, silnymi właściwościami piorącymi i doskonałymi właściwościami pieniącymi, dzięki czemu nadają się do produkcji detergentów o wysokiej zawartości piany. Nadają się do detergentów łatwych w pielęgnacji i detergentów do wełny, a także są szeroko stosowane w płynach do kąpieli, szamponach do włosów, kosmetykach, płynach do mycia naczyń, detergentach roślinnych i detergentach gospodarstwa domowego.
Surfaktanty niejonowe wykazują doskonałe właściwości piorące w stosunku do zabrudzeń oleistych i skutecznie zapobiegają ich osadzaniu się na włóknach syntetycznych. Charakteryzują się wysoką tolerancją na twardą wodę i elektrolity o wysokim stężeniu. Największą zaletą surfaktantów niejonowych polioksyetylenowych jest możliwość regulacji ich hydrofobowych i hydrofilowych struktur. Liczbę jednostek EO można regulować, aby dostosować je do różnych podłoży i uzyskać optymalną zdolność piorącą.
1.Eter alkoholu alkilowego polioksyetylenowego
Wzór ogólny: RO(C₂H₄O)ₙH, gdzie R = C₁₂~C₁₈, a n jest zmienne. Ten rodzaj związku charakteryzuje się wysoką aktywnością piorącą, co przejawia się w następujących aspektach: niskim krytycznym stężeniu miceli (cmc), co oznacza utrzymanie wysokiej zdolności piorącej nawet przy niskich stężeniach, dużej wydajności piorącej i odporności na redepozycję zabrudzeń podczas czyszczenia włókien syntetycznych. Zapewnia również korzystne właściwości prania w niskich temperaturach. W temperaturze pokojowej ma postać białej lub jasnożółtej pasty i jest rozpuszczalny w wodzie, posiada właściwości emulgujące, czyszczące i zwilżające. Jest stosowany głównie w detergentach domowych i przemysłowych, a także w środkach do czyszczenia metali.
2. Eter polioksyetylenowo-alkilofenolowy
W składzie R występuje głównie oktyl, nonyl i dodecyl, z regulowaną wartością n. Charakteryzuje się on wysoką zdolnością do usuwania plam olejowych i smarów. Typowe produkty to seria OP, seria OPE i seria SOPE. Charakteryzują się one doskonałą odpornością na kwasy i zasady, a także tolerancją na twardą wodę. Posiadają funkcje dekontaminacji, zwilżania i emulgowania, co czyni je odpowiednimi do obróbki metali i przemysłowych środków czyszczących.
3. Alkilopoliglikozyd (APG)
Alkilopoliglikozyd jest uznawany za nowy, światowej klasy niejonowy środek powierzchniowo czynny.
Zalety APG:
Wysoka aktywność międzyfazowa i wyjątkowo niskie napięcie powierzchniowe;
Brak temperatury mętnienia i doskonała stabilność w wysokich temperaturach;
Wyjątkowa wydajność mycia, duża siła pienienia, dobre zwilżanie, zdolność emulgowania i stabilność dyspersji;
Lepszy od wszystkich obecnie dostępnych rodzajów środków powierzchniowo czynnych pod względem nietoksyczności, niskiego ryzyka podrażnień skóry i biodegradowalności.
Dlatego jest szeroko stosowany w wielu branżach, w tym w przemyśle detergentowym, kosmetycznym, spożywczym i farmaceutycznym. Dzięki łatwemu spłukiwaniu i nie pozostawiającemu osadu, nadaje się szczególnie do detergentów do mycia naczyń i płynów do czyszczenia butelek.
Główne scenariusze zastosowania APG w detergentach są następujące:
Detergenty do kąpieli i włosów: Produkty z dodatkiem APG są łagodne i nie powodują podrażnień skóry, wytwarzają bogatą i delikatną pianę oraz działają antystatycznie podczas mycia szamponem. Większość produktów ma postać płynną i można je również przetworzyć na mydło w kostce.
Środki do mycia naczyń: Środki do mycia naczyń na bazie APG dobrze się pienią, są przyjazne dla skóry, przyjemne w dotyku i łatwe do spłukania, nie pozostawiają śladów.
Detergenty do prania: APG stosowany w detergentach do prania zapewnia doskonałe właściwości piorące. Czyści różne tkaniny, takie jak bawełna, wełna i poliester, skutecznie usuwając zabrudzenia i plamy z oleju. Nadaje tkaninom miękkość, właściwości antystatyczne i odporność na kurczenie się, a także może być stosowany w detergentach do prania, które zachowują doskonałe właściwości piorące nawet w twardej wodzie.
Czyszczenie twardych powierzchni: Oprócz mycia naczyń, APG może być stosowany do czyszczenia innych twardych powierzchni. Może być stosowany jako składnik aktywny do przygotowywania detergentów, które można stosować w środowisku silnie kwaśnym, a także zapobiegać utlenianiu i korozji metali żelaznych.
III. Surfaktanty obojnacze
Ich struktura molekularna przenosi zarówno ładunki dodatnie, jak i ujemne. Ze względu na swoją szczególną strukturę molekularną, charakteryzują się one następującymi właściwościami użytkowymi: niską toksycznością i niskim działaniem drażniącym na skórę i oczy; doskonałą biodegradowalnością i kompatybilnością; dobrymi właściwościami zwilżającymi, piorącymi i pieniącymi. Stosowane jako detergenty, klasyfikuje się je do następujących typów.
Typ aminokwasu N-acylo
Stosowane są głównie jako materiały bazowe do szamponów i środków czyszczących, a także są odporne na działanie słabych kwasów i twardej wody. Przykładami są N-acylopoliamino(polipeptydowy) karboksylan i Remipon A (detergent 613, oleoyloaminopolipeptydowy karboksylan sodu).
Remipon A jest syntetyzowany w wyniku kondensacji chlorku acylowego kwasów tłuszczowych i poliaminokwasów uzyskanych w wyniku hydrolizy białek. Charakteryzuje się niskim działaniem drażniącym i niską toksycznością, co czyni go odpowiednim do zastosowań kosmetycznych. Remipon A charakteryzuje się silnymi właściwościami dyspergującymi mydło wapienne, piorącymi i emulgującymi. Jest stosowany jako detergent i emulgator w przemyśle tekstylnym, a dzięki łagodnym właściwościom odtłuszczającym idealnie nadaje się do prania jedwabiu i wełny.
Surfaktanty zwitterionowe betainowe zapewniają doskonałe właściwości piorące tkanin bawełnianych oraz tkanin z mieszanki poliestru i bawełny, a hydroksysulfobetainy oferują szczególnie wysoką skuteczność podczas prania. Typowym przykładem jest laurylodimetylobetaina.
Jest bezbarwną lub jasnożółtą, przezroczystą cieczą. Działa jak kationowy środek powierzchniowo czynny w środowisku kwaśnym i jak anionowy środek powierzchniowo czynny w środowisku zasadowym. Jest łatwo biodegradowalny. Posiada doskonałe właściwości pieniące i zmiękcza włosy, dzięki czemu nadaje się do produkcji łagodnych szamponów do włosów, a także szamponów dla niemowląt. Dzięki dobrej odporności na twardą wodę może być stosowany do przygotowywania detergentów przeznaczonych do twardej wody, a także działa jako środek bakteriobójczy.
Czas publikacji: 07-05-2026