Există numeroase tipuri de surfactanți. Clasificați în funcție de producție, surfactanții anionici reprezintă 56%, surfactanții neionici 36%, surfactanții amfoteri 5% și surfactanții cationici 3%.
2. Agenți tensioactivi anionici
2.1 Surfactanți anionici de tip sulfonat
Tipurile comune de astfel de surfactanți includ alchilbenzensulfonatul liniar de sodiu și alfa-olefinsulfonatul de sodiu.
Alchilbenzenul sulfonat linear de sodiu, cunoscut și sub denumirea de LAS sau ABS, este un solid sub formă de pulbere sau fulgi, alb sau galben pal, solubil în apă. Prezintă o solubilitate slabă în apă la temperaturi scăzute, cu o solubilitate sub 3 în apă la temperatura camerei, dar se mândrește cu o solubilitate excelentă în sistemele surfactante compuse. Prezintă o bună stabilitate împotriva alcalinilor, acizilor diluați și apei dure, cu o temperatură de descompunere de 240℃. Indicele său de iritație în soluție 10% este de 5,0, rata de degradare microbiană variază de la 80% la 90%, iar valoarea LD50 este de la 1300 la 2500 mg/kg.
Alfa-olefin sulfonatul de sodiu este abreviat ca AOS. Când conținutul de substanță activă este între 38% și 40%, apare ca un lichid transparent galben și este foarte solubil în apă. Își menține o stabilitate favorabilă pe o gamă largă de pH; după depozitare timp de trei zile la 30℃ la valori ale pH-ului de 2, 4 și respectiv 10, rata sa de hidroliză rămâne zero în toate cazurile. Provoacă iritații ușoare ale pielii, atinge o rată de degradare microbiană de 100% și are o valoare LD50 de 1300 până la 2400 mg/kg.
În general, LAS este rar utilizat în șampoane și geluri de duș și se aplică în principal în detergenții lichizi de rufe și în lichidele de spălat vase. În lichidele de spălat vase, LAS poate reprezenta aproximativ jumătate din totalul surfactanților, în timp ce proporția sa în detergenții lichizi de rufe poate fi ajustată într-un interval practic larg.
LAS dobândește o solubilitate favorabilă în apă în principal la temperaturi relativ ridicate, cum ar fi 60℃, și atunci când este combinat cu anumiți alți surfactanți. Un sistem ternar tipic, „LAS-AES-FFA”, este adoptat pe scară largă în lichidele de spălat vase, iar sistemul compus „LAS-bază de săpun-η·SAA” este utilizat în mod obișnuit în detergenții lichizi de rufe. Este demn de remarcat faptul că combinarea directă a LAS cu surfactantul neionic alchilol amidă adesea nu reușește să obțină efecte ideale; sistemul „LAS-FFA” este instabil, cu vâscozitate scăzută și prezintă un aspect alb lăptos.
LAS ocupă primul loc ca producție, cu un volum anual de producție de 290 de kilotone, și este cel mai ieftin surfactant sintetic. Are cel mai mic preț dintre primii cinci surfactanți sintetici cu producție mare, iar prețul său este comparabil cu cel al bazelor de săpun (săpunuri cu acizi grași) dintre surfactanții anionici convenționali. LAS se distinge prin stabilitate excelentă, detergentitate puternică și cost redus, în timp ce dezavantajul său principal este iritația relativ ridicată.
Dintre toți surfactanții sulfonați, AOS oferă performanța optimă și completă. Moștenește și îmbunătățește în continuare meritele sulfonaților obișnuiți, evitând în același timp dezavantajele lor inerente. Fiind unul dintre principalii surfactanți primari, AOS este utilizat pe scară largă în șampoane și geluri de duș, iar aplicarea sa în alți detergenți lichizi se va extinde treptat odată cu producția localizată și reducerea consecventă a prețurilor.
AOS posedă avantaje remarcabile, inclusiv stabilitate superioară, solubilitate excelentă în apă, compatibilitate bună, iritație redusă și biodegradabilitate microbiană ideală. Principalul său dezavantaj este că este relativ scump printre toți surfactanții anionici.
2.2 Sulfați ai surfactanților anionici
Tipurile comune de astfel de agenți tensioactivi includ sulfatul de polioxietilen eter de alcool gras de sodiu și dodecilsulfatul de sodiu.
Polioxietilen etersulfatul de alcool gras de sodiu, cunoscut și sub denumirea de AES sau alcool etersulfat, este ușor solubil în apă. Când conținutul de substanță activă atinge 70%, apare ca un lichid translucid vâscos, de culoare galben pal, iar stabilitatea sa este inferioară celei a sulfonaților obișnuiți. Se hidrolizează rapid atunci când valoarea pH-ului este sub 4, dar se mândrește cu o stabilitate excelentă la hidroliză în medii alcaline. După depozitare timp de trei zile la 30°C în condiții de pH 2, pH 4 și pH 10, ratele sale de hidroliză sunt de 100%, 50% și respectiv 0. Prezintă o iritație scăzută, cu un indice de iritație de 2,3 pentru soluția apoasă 10%, o rată de biodegradare de peste 90% și o valoare LD50 de 1800 mg/kg.
Dodecilsulfatul de sodiu, denumit AS, K12, cocoalchilsulfat de sodiu, laurilsulfat de sodiu sau agent de spumare, este solubil în apă, cu o solubilitate în apă de aproximativ 15 la 25°C, mai mică decât cea a AES. Este insensibil la alcali și apă dură, dar stabilitatea sa în condiții acide este mai slabă decât cea a sulfonaților obișnuiți și apropiată de cea a AES. Temperatura de încălzire pe termen lung nu trebuie să depășească 95°C. Prezintă o iritație moderată printre surfactanți; soluția sa de 10% are un indice de iritație de 3,3, mai mare decât AES și mai mic decât LAS, cu o valoare LD50 de 1300 mg/kg.
AES este utilizat pe scară largă în șampon, gel de duș, detergent de vase și detergent lichid de rufe. În practică, valoarea pH-ului trebuie crescută la neutru sau slab alcalin cât mai mult posibil, dacă standardele relevante de calitate a pH-ului permit acest lucru. Atunci când AES trebuie utilizat în condiții de pH scăzut, cum ar fi în șampon, se adoptă în general forma sa de sare de etanolamină. AES are o solubilitate în apă mai bună decât AS și poate fi formulat în soluții apoase transparente în orice proporție la temperatura camerei. Comparativ cu LAS, AES se bucură de o aplicare mai largă în detergenții lichizi și de o compatibilitate superioară, putând fi combinat cu numeroși surfactanți în combinații binare sau multiple pentru a forma soluții apoase transparente. Printre surfactanții sintetici, AES ocupă locul trei ca producție, cu un preț mai mic decât AS; prețul AES 70% a fost de 8500 de yuani pe tonă în 2002. Avantajele sale importante includ iritația scăzută, solubilitatea favorabilă în apă, compatibilitatea excelentă și efectul remarcabil în prevenirea pielii uscate și aspre. Principalul său dezavantaj constă în stabilitatea slabă în medii acide, ceea ce necesită menținerea valorii pH-ului mult peste 4, iar detergentul său este mai slab decât cel al LAS și AS.
Atunci când se aplică AS în detergenții lichizi, pH-ul mediului trebuie controlat pentru a evita aciditatea excesivă. Sărurile sale de etanolamină sau sărurile de amoniu sunt necesare pentru aplicarea sa în șampon și gel de duș. Adoptarea sărurilor sale de etanolamină nu numai că poate spori stabilitatea rezistenței la acid, dar poate și reduce iritația, iar indicele de iritație al soluției sale de sare de trietanolamină 10% este de 3,0. AS este rar utilizat în detergentul de vase și rareori servește ca surfactant principal cu dozaj scăzut în formule, în principal pentru că este nefavorabil pentru reducerea costurilor produsului și astfel de produse abia au cerințe pentru performanța de spumare. Clasat pe locul cinci în producția de surfactanți sintetici, AS are un preț relativ ridicat, iar forma sa pulbere a fost evaluată la 15.000 de yuani pe tonă în 2002. Pe lângă capacitatea remarcabilă de spumare și detergentul puternic, AS este inferior AES în majoritatea performanțelor de service, cum ar fi stabilitatea la rezistența la acid puțin mai slabă și iritația relativ mai mare (doar mai mică decât LAS), și are, de asemenea, cel mai mare preț dintre surfactanții anionici convenționali.
Principalele tipuri de surfactanți neionici includ alchilolamida (FFA), eterul polioxietilenic al alcoolilor grași (AE) și eterul polioxietilenic al alchilfenolului (APE sau OP). Surfactanții neionici posedă proprietăți excelente, cum ar fi solubilizarea, detergentitatea, performanța antistatică, iritația redusă și capacitatea de dispersare a săpunului de var. Aceștia au un interval de pH aplicabil mai larg decât surfactanții ionici obișnuiți și sunt superiori surfactanților anionici obișnuiți în majoritatea proprietăților, cu excepția detergentității și a capacității de spumare. Experimentele demonstrează că adăugarea unei cantități mici de surfactanți neionici în sistemele de surfactanți ionici poate îmbunătăți activitatea generală a suprafeței în comparație cu același conținut de substanță activă.
Alchilolamidele sunt surfactanți neionici de înaltă performanță, utilizați pe scară largă și aplicați frecvent, care sunt adoptați în mod obișnuit în diverși detergenți lichizi. Specificațiile principale ale alchilolamidelor utilizate în detergenții lichizi sunt amida 2:1 și amida 1,5:1, fiind disponibilă și amida 1:1. Aceste trei specificații diferă foarte mult în ceea ce privește solubilitatea în apă și proprietatea de îngroșare. În general, amida 1,5:1 are performanțe moderate și este utilizată pe scară largă în detergentul de vase. În mod normal, amida 1:1 poate fi dizolvată ușor numai atunci când este combinată cu alți surfactanți solubili în apă. Alchilolamidele sunt mai potrivite pentru detergenții alcalini și pot fi utilizate și în detergenți slab acizi.
Dintre toți surfactanții neionici, alchilolamidele sunt cele mai rentabile, cu un preț de 7.800 de yuani pe tonă în 2002. Acestea sunt utilizate mai frecvent în detergenții lichizi decât eterii polioxietilenici ai alcoolilor grași și sunt, de asemenea, principalii surfactanți neionici utilizați în șampon. Principalele motive sunt următoarele: FFA are funcții mai cuprinzătoare și superioare decât AE; FFA este mai ieftin ca preț; FFA are o solubilitate mai bună; iar FFA are o performanță de spumare mai puternică în comparație cu AE.
Surfactanții amfoteri sunt surfactanți care posedă atât grupări hidrofile anionice, cât și cationice. În consecință, aceștia prezintă proprietăți cationice în soluții acide, proprietăți anionice în soluții alcaline și proprietăți similare cu surfactanții neionici în soluții neutre.
Agenții tensioactivi amfoteri sunt ușor solubili în apă, soluții concentrate de acid și alcali și chiar soluții concentrate de sare anorganică. Aceștia prezintă o rezistență excelentă la apă dură, iritații reduse ale pielii, performanțe favorabile de emoliere a țesăturilor, proprietăți antistatice remarcabile și un bun efect bactericid și se mândresc cu o compatibilitate excelentă cu diverse tipuri de agenți tensioactivi.
Astfel de produse pot fi utilizate într-un interval larg de pH. Având în vedere stările lor ionice în diferite medii acido-bazice, acestea oferă performanțe mai bune în condiții acide și neutre decât în condiții alcaline. În general, surfactanții amfoteri sunt mai scumpi decât surfactanții neionici.
Printre varietățile importante de surfactanți amfoteri se numără dodecildimetilbetaina și imidazolina de tip carboxilat. Comparativ cu surfactanții anionici, surfactanții neionici au proprietăți mai complete, cu mai puține dezavantaje, fiind inferiori doar în ceea ce privește capacitatea de detergență și spumare. În comparație cu surfactanții neionici, surfactanții amfoteri sunt superiori în anumite proprietăți și comparabili în altele.
Surfactanții amfoteri au o putere de spumare mai mare decât surfactanții neionici obișnuiți (în timp ce surfactanții AE au o capacitate de spumare slabă), o activitate bactericidă superioară față de surfactanții neionici și anionici și efecte de hidratare mai bune. Din acest motiv, în detergenții lichizi, surfactanții amfoteri se aplică în principal în șampon, urmați de produsele de curățare a pielii, cum ar fi gelul de duș.
Tipurile comune de surfactanți cationici includ clorura de cetil dimetil amoniu (1631), clorura de octadecil trimetil amoniu (1831), guma de guar cationică (C-14S), pantenolul cationic, uleiul siliconic cationic, oxidul de dodecildimetilamină (OB-2) și așa mai departe.
În detergenții lichizi, surfactanții cationici servesc ca surfactanți auxiliari și ingrediente de condiționare cu dozaj redus în formule. Aceștia sunt în general aplicați în produse de înaltă calitate, cel mai frecvent în șampoane. Surfactanții cationici nu pot fi combinați direct cu surfactanți anionici. Deși combinațiile de surfactanți cationici și anionici pot obține efecte ideale, acestea prezintă un risc ridicat de sedimentare și cristalizare.
O mare varietate de surfactanți cationici sunt utilizați în șampoane cu frecvențe de aplicare dispersate, ceea ce înseamnă că nu se adoptă predominant unul sau două tipuri, aceștia fiind adesea formulați în produse finite de balsam. Surfactanții cationici reprezintă o proporție mică din producția totală de surfactanți și sunt de obicei mai scumpi decât alte categorii.
Comparativ cu alte tipuri de surfactanți, surfactanții cationici posedă cel mai proeminent efect de condiționare și cea mai puternică activitate bactericidă. În ciuda dezavantajelor lor, cum ar fi detergenta slabă, capacitatea slabă de spumare, compatibilitatea inferioară, iritația ridicată și costul ridicat, aceștia sunt de neînlocuit de alți surfactanți ca și componente de condiționare în detergenții și șampoanele lichide de înaltă calitate. Este demn de remarcat faptul că surfactanții cationici pot fi utilizați doar ca ingrediente de condiționare sau bactericide.
Data publicării: 21 mai 2026