Смазывающие свойства поверхностно-активных веществ являются их основополагающей характеристикой, имеющей наиболее практическое применение. Они тесно связаны с повседневной жизнью тысяч домохозяйств и все чаще находят применение в различных отраслях промышленности и всех видах промышленного производства.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) являются основными активными ингредиентами моющих средств. Синтетические моющие средства не существовали бы без ПАВ. Среди всех типов ПАВ анионные ПАВ начали использоваться первыми и остаются наиболее широко применяемой категорией, на которую в настоящее время приходится более 50% общего рыночного спроса. Анионные ПАВ будут продолжать занимать доминирующее положение в течение определенного периода времени в будущем.
I. Анионные поверхностно-активные вещества
К основным типам анионных поверхностно-активных веществ, используемых в качестве моющих средств, относятся соли жирных кислот (мыла), алкилбензолсульфонаты (ABS), сульфаты жирных спиртов (AS), полиоксиэтиленэфирсульфаты жирных спиртов (AES), сульфонаты альфа-олефинов (AOS), карбоксилаты полиоксиэтиленэфиров жирных спиртов (AEC) и сульфонаты метиловых эфиров жирных кислот (MES).
1. Мыло
Поверхностно-активная часть молекул мыла несет отрицательный заряд, причем на долю натриевых и калиевых солей длинноцепочечных жирных кислот приходится приблизительно 25%. Как наиболее распространенный вид мыла, оно отличается обилием сырья, удобством приготовления и низкой стоимостью. В промышленности его обычно производят путем омыления сырья, такого как говяжий жир и бараний жир, сильной щелочью, с последующим высаливанием и отделением глицерина. Его главный недостаток заключается в том, что при взаимодействии с двухвалентными и трехвалентными ионами металлов, такими как Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe²⁺, в водном растворе образуется кальциевое или магниевое мыло с крайне низкой растворимостью, что приводит к потере присущих мылу моющих свойств.
2. Алкилбензолсульфонаты (АБС)
Алкилбензолсульфонат натрия (R-C₆H₆-SO₃Na) — важный анионный поверхностно-активный агент. Он обладает хорошей растворимостью в воде и практически полностью ионизирован. Его соли кальция и магния хорошо растворимы в воде, что обеспечивает ему превосходную устойчивость к жесткой воде. Среди алкилбензолсульфонатов линейный алкилбензолсульфонат (LAS) отличается низкой ценой, мощными моющими свойствами, легко биоразлагаемостью и экологичностью. Поэтому до настоящего времени ни один другой поверхностно-активный агент, используемый в качестве активного ингредиента моющих средств, не может сравниться с LAS по техническим характеристикам и экономическим преимуществам, что делает его основным компонентом синтетической моющей промышленности во всем мире. Он в основном применяется в промышленных и бытовых моющих средствах. К представительным продуктам относятся додецилбензолсульфонат натрия с превосходным моющим эффектом и октадецилбензолсульфонат натрия, обладающий самыми сильными моющими свойствами в серии алкилбензолсульфонатов натрия.
3. Альфа-олефинсульфонаты (АОС).
АОС — это высокоэффективный активный ингредиент моющих средств. Он в основном используется в дезинфицирующих средствах для рук, шампунях, пенах для ванн, средствах для мытья посуды, промышленных чистящих средствах и стиральных порошках.
4. Метиловые эфиры сульфонатов жирных кислот (МЭС)
В своей молекулярной структуре R обозначает алкильную группу, а R' — метильную группу. Для обеспечения моющих свойств лучше всего подходят соединения с углеродными цепями C16 и C18, а соединение с углеродной цепью C14 обеспечивает оптимальную устойчивость к жесткой воде. MES — это поверхностно-активное вещество, полученное из натуральных масел и жиров, обладающее превосходными моющими свойствами и сильной диспергирующей способностью по отношению к кальциевому мылу. Оно обладает отличной совместимостью с цеолитом и подходит для производства бесфосфорных стиральных порошков. Его диспергирующая способность по отношению к кальциевому мылу значительно выше, чем у LAS, что способствует производству и применению составных мыл и стиральных порошков на мыльной основе.
5. Сульфаты жирных спиртов (АС) и эфирные сульфаты жирных спиртов (ЭЭС)
Общая формула AS — ROSO₃Na, и AS с R в виде углеродных цепей C14–C16 обладает хорошими моющими свойствами. Общая формула AES — RO(C₂H₄O)ₙSO₃Na, и AES с R в виде углеродных цепей C14–C15 и n=1–2 демонстрирует благоприятные моющие свойства. Как AS, так и AES обладают хорошей биоразлагаемостью, сильными моющими свойствами и отличными пенообразующими качествами, что делает их подходящими для создания высокопенных моющих средств. Они применимы в моющих средствах для легкой стирки и моющих средствах для шерсти, а также широко используются в пенах для ванн, шампунях для волос, косметике, средствах для мытья посуды вручную, моющих средствах для овощей и бытовых моющих средствах.
II.Неионогенные поверхностно-активные вещества
Неионогенные поверхностно-активные вещества обладают превосходной моющей способностью в отношении масляных загрязнений и сильной способностью предотвращать повторное осаждение на синтетических волокнах. Они обладают высокой устойчивостью к жесткой воде и высококонцентрированным электролитам. Наиболее существенное преимущество полиоксиэтиленовых неионогенных поверхностно-активных веществ заключается в возможности регулирования их гидрофобных и гидрофильных групп. Количество звеньев ЭО можно регулировать для адаптации к различным субстратам и достижения оптимальной моющей способности.
1.Полиоксиэтиленалкиловый спиртовой эфир
Общая формула: RO(C₂H₄O)ₙH, где R = C₁₂~C₁₈, а n — регулируемое значение. Этот тип соединения обладает высокой моющей активностью, что проявляется в следующих аспектах: низкая критическая концентрация мицеллообразования (ККМ), что означает сохранение высокой моющей способности даже при низких концентрациях, мощная моющая способность и устойчивость к повторному осаждению загрязнений при чистке синтетических волокон. Он также обеспечивает благоприятные результаты при стирке при низких температурах. При комнатной температуре представляет собой пасту от белого до бледно-желтого цвета, растворима в воде, обладает эмульгирующими, чистящими и смачивающими свойствами. В основном применяется в бытовых и промышленных моющих средствах, а также в средствах для чистки металла.
2. Полиоксиэтиленалкилфеноловый эфир
В формуле R в основном представлен октилом, нонилом и додецилом, с регулируемым значением n. Характеризуется высокой способностью удалять масляные пятна и жир. Типичные продукты включают серии OP, OPE и SOPE. Они обладают превосходной кислото- и щелочестойкостью, а также устойчивостью к жесткой воде, и имеют функции обеззараживания, смачивания и эмульгирования, применимы в металлообработке и в качестве промышленных чистящих средств.
3. Алкилполигликозид (АПГ)
Алкилполигликозид признан новым неионогенным поверхностно-активным веществом мирового класса.
Преимущества APG:
Высокая межфазная активность и чрезвычайно низкое поверхностное натяжение;
Отсутствие точки помутнения и превосходная высокотемпературная стабильность;
Выдающиеся моющие свойства, высокая пенообразующая способность, хорошее смачивание, эмульгирующая способность и стабильность дисперсии;
Превосходит все существующие типы поверхностно-активных веществ по таким параметрам, как нетоксичность, низкая раздражаемость кожи и биоразлагаемость.
Поэтому он пользуется широкой популярностью во многих отраслях промышленности, включая производство моющих средств, косметики, пищевой промышленности и фармацевтики. Благодаря легкому смыванию и отсутствию остатков, он особенно подходит для моющих средств для посуды и средств для чистки бутылок.
Основные сценарии применения APG в моющих средствах следующие:
Средства для мытья волос и ванны: продукты, содержащие APG, мягкие и не раздражают кожу, образуют обильную и нежную пену и могут оказывать антистатический эффект во время мытья головы. Большинство продуктов имеют жидкую консистенцию, а также могут быть использованы для изготовления кускового мыла.
Средства для мытья посуды: Средства для мытья посуды на основе APG обладают хорошими пенообразующими свойствами, приятны для кожи, обеспечивают комфортное ощущение в руке после использования и легко смываются, не оставляя следов.
Стиральные порошки: Применение APG в стиральных порошках обеспечивает превосходную моющую способность. Он эффективно очищает различные ткани, такие как хлопок, шерсть и полиэстер, удаляя загрязнения и масляные пятна. Кроме того, он придает тканям мягкость, антистатические свойства и устойчивость к усадке, а также может быть использован в составе стиральных порошков, сохраняющих превосходные результаты стирки даже в жесткой воде.
Очистка твердых поверхностей: Помимо мытья посуды, APG можно использовать для очистки других твердых поверхностей. Он может использоваться в качестве активного ингредиента для приготовления моющих средств, применяемых в условиях сильных кислот, и может предотвращать окисление и кислотную коррозию черных металлов.
III. Цвиттерионные поверхностно-активные вещества
Их молекулярная структура содержит как положительные, так и отрицательные заряды. Благодаря своей особой молекулярной структуре, они обладают следующими характеристиками при применении: низкая токсичность и низкое раздражение кожи и глаз; отличная биоразлагаемость и совместимость; хорошие смачивающие, моющие и пенообразующие свойства. При использовании в качестве моющих средств они классифицируются на следующие типы.
N-ациламинокислотный тип
Они в основном используются в качестве базовых материалов для шампуней и чистящих средств и устойчивы к слабым кислотам и жесткой воде. Примерами являются N-ацилполиамино (полипептид)карбоксилат и Ремипон А (моющее средство 613, олеоиламинполипептидкарбоксилат натрия).
Ремипон А синтезируется путем конденсации хлорида жирных ацильных кислот и полиаминокислот, полученных гидролизом белков. Поэтому он обладает низкой раздражающей способностью и низкой токсичностью, что делает его пригодным для косметического применения. Ремипон А обладает сильными диспергирующими, моющими и эмульгирующими свойствами, характерными для известкового мыла. Он используется в текстильной промышленности в качестве моющего средства и эмульгатора и идеально подходит для стирки шелка и шерсти благодаря своим мягким обезжиривающим свойствам.
Цвиттерионные бетаиновые поверхностно-активные вещества обеспечивают превосходную моющую способность хлопчатобумажных тканей и тканей из смеси полиэстера и хлопка, при этом гидроксисульфобетаины демонстрируют особенно высокие показатели при стирке. Типичным примером является лаурилдиметилбетаин.
Это бесцветная или бледно-желтая прозрачная жидкость. В кислой среде она ведет себя как катионное поверхностно-активное вещество, а в щелочной — как анионное, и легко биоразлагается. Обладает превосходными пенообразующими свойствами и может смягчать волосы, что делает ее подходящей для производства мягких кондиционирующих шампуней, а также детских шампуней. Благодаря хорошей устойчивости к жесткой воде, ее можно использовать для приготовления моющих средств для жесткой воды, а также в качестве бактерицидного средства.
Дата публикации: 07 мая 2026 г.