Aktualności - Jakie są funkcje surfaktantów?

1. Działanie zwilżające (wymagany HLB: 7-9)

Zwilżanie odnosi się do zjawiska, w którym gaz zaadsorbowany na powierzchni ciała stałego zostaje zastąpiony cieczą. Substancje, które zwiększają tę zdolność zastępowania, nazywane są czynnikami zwilżającymi. Zwilżanie dzieli się na trzy rodzaje: zwilżanie kontaktowe (zwilżanie adhezyjne), zwilżanie zanurzeniowe (zwilżanie penetracyjne) oraz zwilżanie rozprowadzające (zwilżanie rozprowadzające).

Spośród nich rozprzestrzenianie jest najwyższym standardem zwilżania, a współczynnik rozprzestrzeniania jest powszechnie stosowany jako wskaźnik wydajności zwilżania pomiędzy systemami.

Ponadto kąt zwilżania jest również kryterium oceny skuteczności zwilżania.

Zastosowanie środków powierzchniowo czynnych pozwala kontrolować stopień zwilżenia cieczy i ciał stałych.

W przemyśle pestycydów niektóre granulaty i proszki do oprysków zawierają pewne ilości surfaktantów. Ich celem jest poprawa przyczepności i osadzania się środka na powierzchni, zwiększenie szybkości uwalniania i powierzchni rozprowadzania substancji czynnych w wilgotnych warunkach oraz poprawa skuteczności zapobiegania chorobom i ich zwalczania.

W przemyśle kosmetycznym jest niezbędnym składnikiem produktów do pielęgnacji skóry, takich jak kremy, balsamy, środki oczyszczające i płyny do demakijażu, pełniąc funkcję emulgatora.

2.Działania spieniające i odpieniające

Surfaktanty są również szeroko stosowane w przemyśle farmaceutycznym. W formulacjach farmaceutycznych wiele słabo rozpuszczalnych leków, takich jak olejki lotne, celuloza rozpuszczalna w tłuszczach i hormony steroidowe, może tworzyć klarowne roztwory i zwiększać stężenie dzięki działaniu solubilizującemu surfaktantów.

Podczas przygotowywania preparatów farmaceutycznych surfaktanty są niezbędne jako emulgatory, środki zwilżające, środki zawieszające, środki spieniające i środki przeciwpieniące. Piana składa się z gazu otoczonego cienką warstwą cieczy. Niektóre surfaktanty mogą tworzyć z wodą warstwy o określonej wytrzymałości, zamykając powietrze i tworząc pianę, która jest stosowana we flotacji minerałów, gaszeniu pożarów pianą i czyszczeniu. Takie środki nazywane są środkami spieniającymi.

Czasami potrzebne są środki przeciwpieniące. W rafinacji cukru i produkcji tradycyjnej medycyny chińskiej nadmierna piana może być problematyczna. Dodanie odpowiednich środków powierzchniowo czynnych zmniejsza wytrzymałość filmu, eliminuje pęcherzyki powietrza i zapobiega wypadkom.

3. Działanie zawieszające (stabilizacja zawieszenia)

W przemyśle pestycydowym proszki zwilżalne, koncentraty emulsyjne i emulsje zagęszczone wymagają pewnych ilości środków powierzchniowo czynnych. Ponieważ wiele składników aktywnych proszków zwilżalnych to hydrofobowe związki organiczne, środki powierzchniowo czynne są niezbędne do zmniejszenia napięcia powierzchniowego wody, co umożliwia zwilżenie cząstek leku i tworzenie zawiesin wodnych.

Surfaktanty są stosowane we flotacji minerałów w celu stabilizacji zawiesiny. Poprzez mieszanie i wtłaczanie powietrza z dna zbiornika, pęcherzyki niosące efektywny proszek mineralny gromadzą się na powierzchni, gdzie są zbierane i odpieniane w celu zagęszczenia, co prowadzi do wzbogacenia. Piasek, muł i skały bez minerałów pozostają na dnie i są okresowo usuwane.

Gdy 5% powierzchni piasku mineralnego zostanie pokryte kolektorem, staje się on hydrofobowy i przyłącza się do pęcherzyków, unosząc się ku powierzchni w celu zebrania. Odpowiedni kolektor jest wybierany tak, aby jego grupy hydrofilowe przylegały tylko do powierzchni piasku mineralnego, a grupy hydrofobowe były zwrócone w stronę wody.

4. Dezynfekcja i sterylizacja

W przemyśle farmaceutycznym surfaktanty mogą być stosowane jako środki bakteriobójcze i dezynfekujące. Ich działanie dezynfekujące i sterylizujące wynika z silnych interakcji z białkami biofilmu bakteryjnego, powodujących denaturację lub utratę funkcji.

Tego rodzaju środki dezynfekujące charakteryzują się wysoką rozpuszczalnością w wodzie i mogą być stosowane w różnych stężeniach w celu:

·Przedoperacyjna dezynfekcja skóry

·Dezynfekcja ran i błon śluzowych

· Sterylizacja narzędzi

·Dezynfekcja środowiska

5. Działanie piorące i czyszczące

Usuwanie plam tłuszczu to złożony proces, w którym występują wspomniane wcześniej czynności takie jak zwilżanie, spienianie i inne.

Detergenty zazwyczaj zawierają wiele składników pomocniczych, które:

·Poprawia zwilżanie czyszczonego obiektu

·Generuj pianę

·Zapewnia efekt rozjaśnienia

·Zapobiega ponownemu osadzaniu się brudu

·Proces czyszczenia surfaktantów jako głównego składnika przebiega następująco:

Woda ma wysokie napięcie powierzchniowe i słabą zdolność zwilżania tłustych plam, co utrudnia ich usunięcie. Po dodaniu surfaktantów, ich grupy hydrofobowe kierują się w stronę powierzchni tkaniny i zaadsorbowanego brudu, stopniowo odrywając zanieczyszczenia. Brud pozostaje zawieszony w wodzie lub unosi się na powierzchni wraz z pianą, zanim zostanie usunięty, podczas gdy czysta powierzchnia pokrywa się cząsteczkami surfaktantów.

Na koniec należy zauważyć, że surfaktanty nie działają poprzez pojedynczy mechanizm, ale często poprzez skojarzony wpływ wielu czynników.

Na przykład w przemyśle papierniczym mogą pełnić funkcję:

·Środki do gotowania

·Środki do odbarwiania makulatury

·Agenci kalibrujący

·Środki do zwalczania przeszkód na bazie żywicy

·Środki przeciwpieniące

·Zmiękczacze

·Środki antystatyczne

·Inhibitory kamienia

·Środki zmiękczające

·Środki odtłuszczające