Моющие свойстваповерхностно-активные веществаЭто их основополагающее свойство, имеющее самое широкое практическое применение. Оно тесно связано с повседневной жизнью бесчисленных домохозяйств и все чаще применяется во всех сферах жизни и различных отраслях промышленного производства.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) являются основными активными ингредиентами в моющих средствах; синтетические моющие средства не существовали бы без ПАВ. Среди всех категорий ПАВ анионные ПАВ первыми были использованы человеком и остаются наиболее распространенным типом, на долю которого в настоящее время приходится более 50% общего рыночного спроса.
I. Анионные поверхностно-активные вещества
К основным типам анионных поверхностно-активных веществ, используемых в моющих средствах, относятся соли жирных кислот (мыла), алкилбензолсульфонаты (ABS), сульфаты жирных спиртов (AS), полиоксиэтиленэфирсульфаты жирных спиртов (AES).α-олефинсульфонаты (AOS), полиоксиэтиленовые эфирные карбоксилаты жирных спиртов (AEC) и метиловые эфирные сульфонаты жирных кислот (MES).
1. Мыло
Поверхностно-активная часть молекул мыла несет отрицательный заряд, причем примерно 25% приходится на натриевые и калиевые соли длинноцепочечных жирных кислот. Это широко используемое мыло обладает преимуществами обилия сырья, простоты приготовления и низкой стоимости. В промышленности его обычно производят путем омыления жиров, таких как говяжий жир и бараний жир, сильными щелочами с последующим высаливанием для отделения глицерина. Его главный недостаток заключается в том, что при воздействии двухвалентных и трехвалентных ионов металлов, включая Ca²⁺, оно может разрушаться.2+, Мг2+ и Fe2+ В водных растворах он образует плохо растворимые кальциевое или магниевое мыло, что устраняет моющие свойства мыла.
2. Алкилбензолсульфонаты (АБС)
Алкилбензолсульфонат натрия (RC)6H6Додецилбензолсульфонат натрия (LAS) — это важный анионный поверхностно-активный агент. Он обладает хорошей растворимостью в воде и практически полной ионизацией. Его соли кальция и магния имеют относительно высокую растворимость в воде, что обеспечивает ему превосходную устойчивость к жесткой воде. Среди алкилбензолсульфонатов линейный алкилбензолсульфонат (LAS) выделяется своей низкой стоимостью, мощными моющими свойствами, легкой биоразлагаемостью и экологичностью. На сегодняшний день 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 принесло ему репутацию основы мировой индустрии синтетических моющих средств. Он в основном применяется в промышленных и бытовых моющих средствах. К представительным продуктам относятся додецилбензолсульфонат натрия с выдающимися моющими свойствами и октадецилбензолсульфонат натрия, который обеспечивает самые сильные моющие свойства в серии алкилбензолсульфонатов натрия.
3. α-Олефинсульфонаты (АОС)
АОС — это высокоэффективное моющее средство, широко используемое 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 его молекулярной структуре R обозначает алкильные группы, а R' — метильные группы. Для обеспечения моющих свойств оптимальны алкильные цепи C16 и C18, в то время как алкильные цепи C14 обеспечивают наилучшую устойчивость к жесткой воде. Полученный из натуральных масел и жиров, MES представляет собой поверхностно-активное вещество с замечательной моющей способностью и сильной диспергирующей способностью кальциевого мыла. Он демонстрирует отличную совместимость с цеолитами, что делает его идеальным для производства бесфосфатных стиральных порошков. Его диспергирующая способность по отношению к кальциевому мылу значительно превосходит таковую у LAS, что облегчает производство и применение составных мыл и стиральных порошков на основе мыла.
5. Сульфаты жирных спиртов (AS) и сульфаты эфиров жирных спиртов (AES)
AS следует общей формуле ROSO₃Na; цепи с R = C14~C16 обеспечивают хорошие моющие свойства. AES имеет общую формулу RO(C).2H4O)nSO₃Na, где R = C14~C15 и n = 1–2. Обе моющие средства обеспечивают оптимальную эффективность стирки. AS и AES обладают превосходной биоразлагаемостью, высокой моющей способностью и отличным пенообразованием, что делает их подходящими для моющих средств с высокой пенообразованием. Они применимы для моющих средств для ухода за мягкими средствами или средствами для шерсти, а также широко используются в пенах для ванн, шампунях для волос, косметике, жидкостях для мытья посуды вручную, средствах для мытья овощей и бытовых моющих средствах.
II.Неионогенные поверхностно-активные вещества
Неионогенные поверхностно-активные вещества обладают превосходной моющей способностью в отношении масляных загрязнений и высокой устойчивостью к повторному осаждению на синтетических волокнах. Они также отличаются исключительной устойчивостью к жесткой воде и высококонцентрированным электролитам. Наиболее существенное преимущество полиоксиэтиленовых неионогенных поверхностно-активных веществ заключается в регулируемой структуре их гидрофобных и гидрофильных фрагментов. Изменяя количество этиленоксидных (ЭО) звеньев, их можно адаптировать для различных субстратов, обеспечивая оптимальную моющую способность.
1. Полиоксиэтиленовые алкиловые спиртовые эфиры
Общая формула: RO(C)2H4O)nH, где R обозначает алкильные группы, начиная с C.12 к С18 Значение n является регулируемым. Эти соединения обладают превосходной моющей активностью, что отражается в следующих аспектах: низкая критическая концентрация мицеллообразования (ККМ), обеспечивающая высокую эффективность моющих средств даже при низких концентрациях, мощная очищающая способность и свойства, препятствующие повторному осаждению загрязнений при стирке синтетических волокон. Кроме того, они обеспечивают хорошие результаты при стирке при низких температурах. При комнатной температуре они представляют собой пасты от белого до бледно-желтого цвета, растворяются в воде и обладают эмульгирующими, чистящими и смачивающими свойствами. Они широко применяются в бытовых моющих средствах, промышленных чистящих средствах и обезжиривателях для металла.
2. Полиоксиэтиленалкилфеноловые эфиры
В их молекулярной формуле R в основном обозначает октильную, нонильную и додецильную группы с регулируемым значением n. Они отличаются замечательной способностью удалять масла и жиры. Типичные коммерческие продукты включают серии OP, OPE и SOPE. Они обладают высокой кислото- и щелочестойкостью, а также устойчивостью к жесткой воде, сочетая в себе моющие, смачивающие и эмульгирующие функции для жидкостей, используемых в металлообработке, и промышленных чистящих средств.
3.Алкилполиглюкозиды(APG)
Алкилполиглюкозиды признаны новым поколением высококачественных неионогенных поверхностно-активных веществ мирового класса.
Преимущества APG:
Высокая межфазная активность и чрезвычайно низкое поверхностное натяжение;
Отсутствие точки помутнения и стабильная работа при высоких температурах;
Превосходные моющие свойства, обильная пенообразующая способность, отличная смачивающая/эмульгирующая способность и стабильность дисперсии;
Нетоксичность, умеренное раздражение кожи и превосходная биоразлагаемость по сравнению со всеми существующими категориями поверхностно-активных веществ (основные преимущества и характеристики).
Благодаря вышеперечисленным преимуществам, APG завоевал исключительную популярность во многих отраслях, включая производство моющих средств, косметики, пищевой промышленности и фармацевтического производства. Кроме того, его легко смываемые свойства и отсутствие разводов делают его особенно подходящим для моющих средств для посуды и средств для чистки бутылок.
Ниже перечислены основные сценарии применения APG в составах моющих средств:
Средство для мытья волос и ванны: составы на основе APG мягкие и не раздражают кожу, образуют обильную, нежную пену и обладают антистатическим эффектом во время мытья головы. Конечные продукты в основном жидкие, но также могут быть переработаны в мыло в брусках.
Средства для мытья посуды: средства для мытья посуды на основе APG обеспечивают стабильное пенообразование, приятную для кожи текстуру, приятные ощущения на ощупь после использования, легко смываются и не оставляют следов.
Стиральные порошки: APG обеспечивает превосходную моющую способность в составе стиральных порошков, подходящих для стирки всех типов тканей, таких как хлопок, шерсть и полиэстер. Он эффективно удаляет пятна от грязи и масла, придавая ткани мягкость, антистатические и антиусадочные свойства. Также его можно использовать в составе стиральных порошков, сохраняющих высокую эффективность стирки даже в жесткой воде.
Чистящие средства для твердых поверхностей: Помимо мытья посуды, APG может использоваться для чистки других твердых поверхностей. В качестве активного ингредиента его можно добавлять в моющие средства для сильнокислотных сред, где он дополнительно препятствует окислению и кислотной коррозии черных металлов.
III.Амфотерные поверхностно-активные вещества
Их молекулярная структура содержит как положительные, так и отрицательные электрические заряды. Благодаря этой уникальной структурной особенности, они демонстрируют следующие характеристики применения: низкую токсичность, умеренное раздражение кожи и глаз, отличную биоразлагаемость и совместимость с другими поверхностно-активными веществами, а также благоприятные смачивающие, чистящие и пенообразующие свойства. Основные типы, используемые в моющих средствах, классифицируются следующим образом:
1. N-ациламинокислотные поверхностно-активные вещества
Они служат основным сырьем для шампуней и чистящих средств, обладая устойчивостью к слабым кислотам и жесткой воде. Типичными примерами являются N-ацил-олигопептидные карбоксилаты и Ремипол А (613-моющее средство, олеоилпептидный карбоксилат натрия).
Ремипол А синтезируется путем реакции конденсации между хлоридом жирной кислоты и олигопептидами, полученными в результате гидролиза белка. Он обладает низкой раздражающей способностью и низкой токсичностью, что делает его применимым в косметических составах. Он демонстрирует мощную диспергирующую способность, моющие и эмульгирующие свойства, аналогичные свойствам известкового мыла. В текстильной промышленности он используется в качестве моющего средства и эмульгатора; его слабые обезжиривающие свойства делают его идеальным для стирки шелковых и шерстяных тканей.
2. Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового типа
Бетаиновые амфотерные поверхностно-активные вещества обеспечивают превосходную моющую способность хлопчатобумажных тканей и смесовых тканей из полиэстера и хлопка, при этом гидроксисульфобетаины демонстрируют особенно заметные преимущества в процессе стирки.
В качестве примера рассмотрим додецилдиметилбетаин: это бесцветная или бледно-желтая прозрачная жидкость, которая ведет себя как катион в кислой среде и как анионная в щелочной, и легко биоразлагаема. Она обладает превосходными пенообразующими свойствами и смягчает волосы, что делает ее основным сырьем для мягких кондиционирующих шампуней и средств по уходу за волосами для детей. Благодаря высокой устойчивости к жесткой воде, она используется в рецептурах моющих средств, совместимых с жесткой водой, а также может действовать как бактерицидное средство.
Дата публикации: 02.07.2026