Existuje množstvo typov povrchovo aktívnych látok. Podľa produkcie tvoria aniónové povrchovo aktívne látky 56 %, neiónové povrchovo aktívne látky 36 %, amfotérne povrchovo aktívne látky 5 % a katiónové povrchovo aktívne látky 3 %.
2. Aniónové povrchovo aktívne látky
2.1 Aniónové povrchovo aktívne látky sulfonátového typu
Medzi bežné typy takýchto povrchovo aktívnych látok patrí lineárny alkylbenzénsulfonát sodný a alfa-olefínsulfonát sodný.
Lineárny alkylbenzénsulfonát sodný, tiež známy ako LAS alebo ABS, je biela alebo svetložltá prášková alebo vločkovitá tuhá látka rozpustná vo vode. Pri nízkych teplotách vykazuje nízku rozpustnosť vo vode s rozpustnosťou pod 3 vo vode pri izbovej teplote, napriek tomu sa môže pochváliť vynikajúcou rozpustnosťou v systémoch zložených povrchovo aktívnych látok. Vyznačuje sa dobrou stabilitou voči zásadám, zriedeným kyselinám a tvrdej vode s teplotou rozkladu 240 ℃. Jeho index dráždivosti 10 % roztoku je 5,0, miera mikrobiálnej degradácie sa pohybuje od 80 % do 90 % a hodnota LD50 je 1300 až 2500 mg/kg.
Alfa-olefínsulfonát sodný sa označuje skratkou AOS. Ak je obsah účinnej látky medzi 38 % a 40 %, javí sa ako žltá priehľadná kvapalina a je vysoko rozpustná vo vode. Zachováva si priaznivú stabilitu v širokom rozsahu pH; po trojdňovom skladovaní pri teplote 30 ℃ pri hodnotách pH 2, 4 a 10 zostáva jeho rýchlosť hydrolýzy vo všetkých prípadoch nulová. Spôsobuje mierne podráždenie pokožky, dosahuje 100 % mieru mikrobiálnej degradácie a má hodnotu LD50 1300 až 2400 mg/kg.
Vo všeobecnosti sa LAS zriedka používa v šampónoch a sprchových géloch a používa sa hlavne v tekutých pracích prostriedkoch a prostriedkoch na umývanie riadu. V prostriedkoch na umývanie riadu môže LAS tvoriť približne polovicu všetkých povrchovo aktívnych látok, zatiaľ čo jeho podiel v tekutých pracích prostriedkoch sa dá upraviť v širokom praktickom rozsahu.
LAS získava priaznivú rozpustnosť vo vode najmä pri relatívne vysokých teplotách, ako je 60 ℃, a pri zmiešaní s niektorými inými povrchovo aktívnymi látkami. Typický ternárny systém zlúčenín „LAS-AES-FFA“ sa široko používa v umývačkách riadu a systém zlúčenín „LAS-mydlová báza-η·SAA“ sa bežne používa v tekutých pracích prostriedkoch. Je potrebné poznamenať, že priame zmiešanie LAS s neiónovou povrchovo aktívnou látkou alkylolamidom často nedosahuje ideálne účinky; systém „LAS-FFA“ je nestabilný s nízkou viskozitou a má biely mliečny vzhľad.
LAS sa umiestňuje na prvom mieste vo výrobe s ročným objemom výroby 290 kiloton a je najlacnejšou syntetickou povrchovo aktívnou látkou. Má najnižšiu cenu spomedzi piatich najvýkonnejších syntetických povrchovo aktívnych látok a jej cena je porovnateľná s cenou mydlových základov (mydlá mastných kyselín) spomedzi konvenčných aniónových povrchovo aktívnych látok. LAS sa vyznačuje vynikajúcou stabilitou, silnými detergentnými účinkami a nízkymi nákladmi, pričom jej významnou nevýhodou je relatívne vysoká dráždivosť.
Spomedzi všetkých sulfonátových povrchovo aktívnych látok poskytuje AOS optimálny komplexný výkon. Zdedí a ďalej vylepšuje výhody bežných sulfonátov a zároveň sa vyhýba ich inherentným nevýhodám. Ako jedna z hlavných primárnych povrchovo aktívnych látok sa AOS široko používa v šampónoch a sprchových géloch a jej použitie v iných tekutých detergentoch sa bude postupne rozširovať spolu s lokalizáciou výroby a následným znižovaním cien.
AOS má vynikajúce výhody vrátane vynikajúcej stability, vynikajúcej rozpustnosti vo vode, dobrej kompatibility, nízkeho podráždenia a ideálnej mikrobiálnej biologickej odbúrateľnosti. Jeho hlavnou nevýhodou je, že je relatívne drahý spomedzi všetkých aniónových povrchovo aktívnych látok.
2.2 Aniónové povrchovo aktívne látky Sírany
Medzi bežné typy takýchto povrchovo aktívnych látok patrí polyoxyetylénétersulfát mastných alkoholov sodný a dodecylsulfát sodný.
Polyoxyetylénétersulfát mastných alkoholov sodný, tiež známy ako AES alebo alkoholétersulfát, je ľahko rozpustný vo vode. Keď obsah účinnej látky dosiahne 70 %, javí sa ako svetložltá viskózna priesvitná kvapalina a jej stabilita je nižšia ako u bežných sulfonátov. Pri hodnote pH pod 4 podlieha rýchlej hydrolýze, no v alkalickom prostredí sa vyznačuje vynikajúcou hydrolýznou stabilitou. Po trojdňovom skladovaní pri teplote 30 °C za podmienok pH 2, pH 4 a pH 10 je jeho miera hydrolýzy 100 %, 50 % a 0. Vyznačuje sa nízkou dráždivosťou s indexom dráždivosti 2,3 pre svoj 10 % vodný roztok, mierou biodegradácie viac ako 90 % a hodnotou LD50 1800 mg/kg.
Dodecylsulfát sodný, označovaný ako AS, K12, kokoalkylsulfát sodný, laurylsulfát sodný alebo penidlo, je rozpustný vo vode s rozpustnosťou približne 15 pri 25 °C, čo je menej ako u AES. Je necitlivý na zásady a tvrdú vodu, ale jeho stabilita v kyslých podmienkach je slabšia ako u bežných sulfonátov a blízka stabilite AES. Dlhodobá teplota ohrevu by nemala prekročiť 95 °C. Medzi povrchovo aktívnymi látkami má mierne dráždivé účinky; jeho 10 % roztok má index dráždivosti 3,3, čo je viac ako u AES a menej ako u LAS, s hodnotou LD50 1300 mg/kg.
AES sa široko používa v šampónoch, telových mydlách, umývačkách riadu a tekutých pracích prostriedkoch. V praktickej aplikácii by sa hodnota pH mala zvýšiť na neutrálnu alebo slabo zásaditú hodnotu, pokiaľ to umožňujú príslušné normy kvality pH. Ak sa AES musí použiť za podmienok nízkeho pH, napríklad v šampóne, všeobecne sa používa jeho forma etanolamínovej soli. AES má lepšiu rozpustnosť vo vode ako AS a možno ho formulovať do transparentných vodných roztokov v akomkoľvek pomere pri izbovej teplote. V porovnaní s LAS má AES širšie uplatnenie v tekutých detergentoch a vynikajúcu kompatibilitu, pretože sa dá zmiešať s mnohými povrchovo aktívnymi látkami v binárnych alebo viacnásobných kombináciách za vzniku transparentných vodných roztokov. Medzi syntetickými povrchovo aktívnymi látkami sa AES radí na tretie miesto vo výrobe s nižšou cenou ako AS; cena 70 % AES bola v roku 2002 8 500 juanov za tonu. Medzi jeho významné výhody patrí nízka podráždenosť, priaznivá rozpustnosť vo vode, vynikajúca kompatibilita a pozoruhodný účinok pri prevencii suchej a drsnej pokožky. Jeho hlavnou nevýhodou je nízka stabilita v kyslom prostredí, čo vyžaduje udržiavanie hodnoty pH výrazne nad 4, a jeho detergentný účinok je slabší ako u LAS a AS.
Pri použití AS v tekutých detergentoch je potrebné kontrolovať pH prostredia, aby sa predišlo nadmernej kyslosti. Jeho etanolamínové soli alebo amónne soli sú nevyhnutné na jeho použitie v šampónoch a telových sprchách. Použitie jeho etanolamínových solí môže nielen zvýšiť stabilitu voči kyselinám, ale aj znížiť podráždenie a index podráždenia jeho 10% roztoku trietanolamínovej soli je 3,0. AS sa zriedka používa v umývačkách riadu a zriedka slúži ako primárna povrchovo aktívna látka s nízkym dávkovaním vo formuláciách, najmä preto, že je nepriaznivý z hľadiska znižovania nákladov na výrobok a takéto výrobky sotva spĺňajú požiadavky na penivosť. AS, ktorý sa umiestňuje na piatom mieste vo výrobe syntetických povrchovo aktívnych látok, má relatívne vysokú cenu a jeho prášková forma sa v roku 2002 predávala za 15 000 juanov za tonu. Okrem vynikajúcej penivosti a silnej detergentnej schopnosti je AS vo väčšine prevádzkových vlastností horší ako AES, ako je o niečo horšia stabilita voči kyselinám a relatívne vyššie podráždenie (iba nižšie ako LAS), a má tiež najvyššiu cenu spomedzi konvenčných aniónových povrchovo aktívnych látok.
3.Neiónové povrchovo aktívne látky
Medzi hlavné typy neiónových povrchovo aktívnych látok patrí alkylolamid (FFA), polyoxyetylénéter mastných alkoholov (AE) a polyoxyetylénéter alkylfenolu (APE alebo OP). Neiónové povrchovo aktívne látky majú vynikajúce vlastnosti, ako je solubilizácia, detergencia, antistatický účinok, nízka dráždivosť a dispergačná schopnosť vápenného mydla. Majú širší použiteľný rozsah pH ako bežné iónové povrchovo aktívne látky a vo väčšine vlastností sú lepšie ako bežné aniónové povrchovo aktívne látky okrem detergencie a penivosti. Experimenty dokazujú, že pridanie malého množstva neiónových povrchovo aktívnych látok do systémov iónových povrchovo aktívnych látok môže zvýšiť celkovú povrchovú aktivitu v porovnaní s rovnakým obsahom účinnej látky.
Alkylolamidy sú vysokoúčinné, široko používané a často aplikované neiónové povrchovo aktívne látky, ktoré sa bežne používajú v rôznych tekutých detergentoch. Hlavné špecifikácie alkylolamidov používaných v tekutých detergentoch sú 2:1 amid a 1,5:1 amid, pričom je k dispozícii aj 1:1 amid. Tieto tri špecifikácie sa značne líšia v rozpustnosti vo vode a zahusťovadle. Vo všeobecnosti má 1,5:1 amid stredný komplexný výkon a široko sa používa v umývačkách riadu. Amid 1:1 sa zvyčajne ľahko rozpúšťa iba v kombinácii s inými vo vode rozpustnými povrchovo aktívnymi látkami. Alkylolamidy sú vhodnejšie pre alkalické detergenty a môžu sa použiť aj v slabo kyslých detergentoch.
Spomedzi všetkých neiónových povrchovo aktívnych látok sú alkylolamidy najnákladovo efektívnejšie s cenou 7 800 juanov za tonu v roku 2002. Častejšie sa používajú v tekutých detergentoch ako polyoxyetylénétery mastných alkoholov a sú tiež hlavnými neiónovými povrchovo aktívnymi látkami používanými v šampónoch. Hlavné dôvody sú nasledovné: FFA má komplexnejšie a lepšie funkcie ako AE; FFA je lacnejšia; FFA sa vyznačuje lepšou rozpustnosťou; a FFA má silnejšiu penivosť v porovnaní s AE.
4. Amfotérne povrchovo aktívne látky
Amfotérne povrchovo aktívne látky sú povrchovo aktívne látky, ktoré majú aniónové aj katiónové hydrofilné skupiny. V súlade s tým vykazujú katiónové vlastnosti v kyslých roztokoch, aniónové vlastnosti v alkalických roztokoch a vlastnosti podobné neiónovým povrchovo aktívnym látkam v neutrálnych roztokoch.
Amfotérne povrchovo aktívne látky sú ľahko rozpustné vo vode, koncentrovaných roztokoch kyselín a zásad a dokonca aj v koncentrovaných roztokoch anorganických solí. Vyznačujú sa vynikajúcou odolnosťou voči tvrdej vode, nízkym podráždením pokožky, priaznivým zmäkčovacím účinkom, vynikajúcimi antistatickými vlastnosťami a dobrým baktericídnym účinkom a vyznačujú sa skvelou kompatibilitou s rôznymi typmi povrchovo aktívnych látok.
Takéto produkty sa dajú použiť v širokom rozsahu pH. Vzhľadom na ich iónové skupenstvo v rôznych acidobázických prostrediach poskytujú lepší výkon v kyslých a neutrálnych podmienkach ako v zásaditých podmienkach. Vo všeobecnosti sú amfotérne povrchovo aktívne látky drahšie ako neiónové povrchovo aktívne látky.
Medzi bežné dôležité druhy amfotérnych povrchovo aktívnych látok patrí dodecyldimetylbetaín a imidazolín karboxylátového typu. V porovnaní s aniónovými povrchovo aktívnymi látkami majú neiónové povrchovo aktívne látky komplexnejšie vlastnosti s menším počtom nevýhod, horšie sú len v detergentnej a penivej schopnosti. V porovnaní s neiónovými povrchovo aktívnymi látkami sú amfotérne povrchovo aktívne látky v niektorých vlastnostiach lepšie a v iných porovnateľné.
Amfotérne povrchovo aktívne látky majú silnejšiu penivosť ako bežné neiónové povrchovo aktívne látky (zatiaľ čo AE povrchovo aktívne látky majú slabú penivosť), vynikajúcu baktericídnu aktivitu v porovnaní s neiónovými a aniónovými povrchovo aktívnymi látkami a lepšie kondicionačné účinky. Z tohto dôvodu sa amfotérne povrchovo aktívne látky v tekutých detergentoch používajú hlavne v šampónoch, po ktorých nasledujú produkty na čistenie pokožky, ako sú napríklad sprchové gély.
5. Katiónové povrchovo aktívne látky
Medzi bežné typy katiónových povrchovo aktívnych látok patrí cetyldimetylamóniumchlorid (1631), oktadecyltrimetylamóniumchlorid (1831), katiónová guarová guma (C-14S), katiónový pantenol, katiónový silikónový olej, dodecyldimetylamínoxid (OB-2) atď.
V tekutých detergentoch slúžia katiónové povrchovo aktívne látky ako pomocné povrchovo aktívne látky a kondicionačné zložky s nízkym dávkovaním vo zložení. Vo všeobecnosti sa používajú vo vysoko kvalitných produktoch, najčastejšie v šampónoch. Katiónové povrchovo aktívne látky sa nedajú priamo miešať s aniónovými povrchovo aktívnymi látkami. Hoci kombinácie katiónových a aniónových povrchovo aktívnych látok môžu dosiahnuť ideálne účinky, nesú vysoké riziko sedimentácie a kryštalizácie.
V šampónoch sa používa široká škála katiónových povrchovo aktívnych látok s rozptýlenou frekvenciou aplikácie, čo znamená, že sa prevažne nepoužíva jeden alebo dva typy, a často sa formulujú do hotových kondicionérov. Katiónové povrchovo aktívne látky tvoria malý podiel na celkovej produkcii povrchovo aktívnych látok a sú zvyčajne drahšie ako iné kategórie.
V porovnaní s inými typmi povrchovo aktívnych látok majú katiónové povrchovo aktívne látky najvýraznejší kondicionačný účinok a najsilnejšiu baktericídnu aktivitu. Napriek ich nevýhodám, ako je slabá detergencia, slabá penivosť, nižšia kompatibilita, vysoká dráždivosť a vysoká cena, sú nenahraditeľné inými povrchovo aktívnymi látkami ako kondicionačné zložky v špičkových tekutých detergentoch a šampónoch. Je potrebné poznamenať, že katiónové povrchovo aktívne látky sa môžu používať iba ako kondicionačné zložky alebo baktericídy.
Čas uverejnenia: 21. mája 2026