Pracia vlastnosť povrchovo aktívnych látok je ich základnou charakteristikou s najpraktickejším využitím. Úzko súvisí s každodenným životom tisícov domácností a čoraz viac sa uplatňuje v rôznych odvetviach a všetkých druhoch priemyselnej výroby.
Povrchovo aktívne látky sú hlavnými účinnými látkami detergentov. Syntetické detergenty by bez povrchovo aktívnych látok neexistovali. Spomedzi všetkých typov SAA sa aniónové povrchovo aktívne látky začali používať ako prvé a zostávajú najpoužívanejšou kategóriou, pričom v súčasnosti predstavujú viac ako 50 % celkového dopytu na trhu. Aniónové povrchovo aktívne látky si v budúcnosti udržia dominantné postavenie.
I. Aniónové povrchovo aktívne látky
Medzi hlavné typy aniónových povrchovo aktívnych látok používaných ako detergenty patria soli mastných kyselín (mydlá), alkylbenzénsulfonáty (ABS), sulfáty mastných alkoholov (AS), polyoxyetylénétersulfáty mastných alkoholov (AES), alfa-olefínové sulfonáty (AOS), polyoxyetylénéterkarboxyláty mastných alkoholov (AEC) a metylestersulfonáty mastných kyselín (MES).
1. Mydlo
Povrchovo aktívna časť molekúl mydla nesie záporný náboj, pričom sodné a draselné soli mastných kyselín s dlhým reťazcom tvoria približne 25 %. Ako najpoužívanejší typ mydla sa vyznačuje bohatým zložením, jednoduchou prípravou a nízkymi nákladmi. Priemyselne sa zvyčajne vyrába zmydelňovaním surovín, ako je hovädzí loj a baranie tuk, silnou zásadou, po čom nasleduje vysoľovanie a oddelenie glycerolu. Jeho najväčšou nevýhodou je, že pri stretnutí s dvojmocnými a trojmocnými kovovými iónmi, ako sú Ca²⁺, Mg²⁺ a Fe²⁺, vo vodnom roztoku vytvára vápenaté alebo horečnaté mydlo s extrémne nízkou rozpustnosťou, čím stráca inherentnú detergentnú schopnosť mydla.
2. Alkylbenzénsulfonáty (ABS)
Alkylbenzénsulfonát sodný (R-C₆H₆-SO₃Na) je dôležitý aniónový povrchovo aktívny prostriedok. Má dobrú rozpustnosť vo vode a je takmer úplne ionizovaný. Jeho vápenaté a horečnaté soli sú vysoko rozpustné vo vode, čo mu dodáva vynikajúcu odolnosť voči tvrdej vode. Spomedzi alkylbenzénsulfonátov je lineárny alkylbenzénsulfonát (LAS) lacný, má silné detergentné účinky, je ľahko biologicky odbúrateľný a šetrný k životnému prostrediu. Preto doteraz žiadna iná povrchovo aktívna látka používaná ako aktívna zložka detergentov nemôže konkurovať LAS v technickom výkone a ekonomických výhodách, vďaka čomu je celosvetovo považovaný za hlavný pilier priemyslu syntetických detergentov. Používa sa hlavne v priemyselných a domácich detergentoch. Medzi reprezentatívne produkty patrí dodecylbenzénsulfonát sodný s vynikajúcim pracím účinkom a oktadecylbenzénsulfonát sodný, ktorý sa môže pochváliť najsilnejším detergentným účinkom v rade alkylbenzénsulfonátov sodných.
3. Alfa-olefínsulfonáty (AOS)
AOS je vysokoúčinná aktívna zložka detergentov. Používa sa hlavne v dezinfekčných prostriedkoch na ruky, šampónoch, penových kúpeľoch, umývačkách riadu, priemyselných čistiacich prostriedkoch a pracích prostriedkoch.
4. Metylestersulfonáty mastných kyselín (MES)
V molekulárnej štruktúre R predstavuje alkylovú skupinu a R' predstavuje metylovú skupinu. Pre detergentný výkon je najlepší R s uhlíkovými reťazcami C16 a C18, zatiaľ čo R s uhlíkovým reťazcom C14 poskytuje optimálnu odolnosť voči tvrdej vode. MES je povrchovo aktívna látka odvodená z prírodných olejov a tukov, ktorá má vynikajúci prací výkon a silnú dispergačnú schopnosť vápenatého mydla. Má vynikajúcu kompatibilitu so zeolitom a je vhodná na výrobu pracích prostriedkov bez obsahu fosforu. Jeho dispergačná schopnosť vápenatého mydla je oveľa vyššia ako u LAS, čo je priaznivé pre výrobu a aplikáciu zložených mydiel a pracích prostriedkov na báze mydla.
5. Sírany mastných alkoholov (AS) a étersulfáty mastných alkoholov (AES)
Všeobecný vzorec AS je ROSO₃Na a AS s R ako uhlíkovými reťazcami C14~C16 vykazuje dobrú detergentnú účinnosť. Všeobecný vzorec AES je RO(C₂H₄O)ₙSO₃Na a AES s R ako uhlíkovými reťazcami C14~C15 a n=1–2 vykazuje priaznivý prací účinok. AS aj AES sa vyznačujú dobrou biologickou odbúrateľnosťou, silnými detergentnými účinkami a vynikajúcou penivosťou, vďaka čomu sú vhodné na výrobu vysoko penivých detergentov. Sú použiteľné v ľahko udržiavateľných detergentoch a detergentoch na vlnu a široko sa používajú v penových kúpeľoch, šampónoch na vlasy, kozmetike, detergentoch na ručné umývanie riadu, rastlinných detergentoch a domácich detergentoch.
II.Neiónové povrchovo aktívne látky
Neiónové povrchovo aktívne látky vykazujú vynikajúcu detergenciu proti mastným nečistotám a silnú schopnosť predchádzať opätovnému usadzovaniu na syntetických vláknach. Majú vysokú toleranciu voči tvrdej vode a vysoko koncentrovaným elektrolytom. Najvýznamnejšou výhodou polyoxyetylénových neiónových povrchovo aktívnych látok je možnosť prispôsobenia ich hydrofóbnych a hydrofilných častí. Počet jednotiek EO je možné regulovať tak, aby sa prispôsobili rôznym substrátom a dosiahla sa optimálna detergencia.
1.Polyoxyetylénalkylalkoholový éter
Všeobecný vzorec: RO(C₂H₄O)ₙH, kde R = C₁₂~C₁₈ a n je nastaviteľné. Tento typ zlúčeniny sa vyznačuje vysokou pracou aktivitou, ktorá sa odráža v nasledujúcich aspektoch: nízka kritická koncentrácia micel (cmc), čo znamená, že vysoká pracia účinnosť sa dá udržať aj pri nízkych koncentráciách, vysoká pracia kapacita a odolnosť voči opätovnému usadzovaniu nečistôt pri čistení syntetických vlákien. Poskytuje tiež priaznivý prací výkon pri nízkych teplotách. Pri izbovej teplote sa javí ako biela až svetložltá pasta a je rozpustná vo vode s emulgačnými, čistiacimi a zmáčacími vlastnosťami. Používa sa hlavne v domácich a priemyselných čistiacich prostriedkoch, ako aj v čistiacich prostriedkoch na kovy.
2. Polyoxyetylénalkylfenoléter
Vo vzorci je R prevažne oktyl, nonyl a dodecyl s nastaviteľnou hodnotou n. Vyznačuje sa silnou schopnosťou odstraňovať olejové škvrny a mastnotu. Medzi typické produkty patrí séria OP, séria OPE a séria SOPE. Vyznačujú sa vynikajúcou odolnosťou voči kyselinám a zásadám, ako aj odolnosťou voči tvrdej vode a majú funkcie dekontaminácie, zmáčania a emulgácie, vhodné na spracovanie kovov a priemyselné čistiace prostriedky.
3. Alkylpolyglykozid (APG)
Alkylpolyglykozid je oslavovaný ako nový neiónový povrchovo aktívny prostriedok svetovej triedy.
Výhody APG:
Vysoká medzifázová aktivita a extrémne nízke povrchové napätie;
Žiadny bod zákalu a vynikajúca stabilita pri vysokých teplotách;
Vynikajúci prací výkon, silná penivosť, dobré zmáčanie, emulgačná schopnosť a disperzná stabilita;
Prekonáva všetky existujúce typy povrchovo aktívnych látok z hľadiska netoxicity, nízkeho podráždenia pokožky a biologickej odbúrateľnosti.
Preto je široko obľúbený v mnohých odvetviach vrátane priemyslu čistiacich prostriedkov, kozmetiky, spracovania potravín a farmaceutického priemyslu. Vďaka ľahkému oplachovaniu a bezo zvyškov je obzvlášť vhodný do umývačiek riadu a čističov fliaš.
Hlavné scenáre použitia APG v detergentoch sú nasledovné:
Čistiace prostriedky do kúpeľa a na vlasy: Výrobky s obsahom APG sú jemné a nedráždivé pre pokožku, vytvárajú bohatú a jemnú penu a počas šampónovania môžu mať antistatický účinok. Väčšina produktov je tekutá a možno ich spracovať aj na mydlá.
Prostriedky na umývanie riadu: Prostriedky na umývanie riadu na báze APG majú dobrý penivý účinok, sú šetrné k pokožke, po použití sú príjemné na dotyk a ľahko sa oplachujú bez zanechania stôp.
Pracie prostriedky: APG používaný v pracích prostriedkoch poskytuje vynikajúci prací účinok. Dokáže vyčistiť rôzne tkaniny, ako je bavlna, vlna a polyester, pričom účinne odstraňuje nečistoty a mastné škvrny. Taktiež dodáva tkaninám mäkkosť, antistatické vlastnosti a odolnosť voči zrážaniu a možno ho formulovať do pracích prostriedkov, ktoré si zachovávajú vynikajúci prací účinok aj v tvrdej vode.
Čistenie tvrdých povrchov: Okrem umývania riadu sa APG môže použiť aj na čistenie iných tvrdých povrchov. Môže sa použiť ako aktívna zložka na prípravu čistiacich prostriedkov použiteľných v silne kyslom prostredí a môže zabrániť oxidácii železných kovov a korózii kyselinami.
III. Zwitteriónové povrchovo aktívne látky
Ich molekulárna štruktúra nesie kladné aj záporné náboje. Vďaka svojej špeciálnej molekulárnej štruktúre majú pri aplikácii nasledujúce vlastnosti: nízka toxicita a nízke podráždenie pokožky a očí; vynikajúca biologická odbúrateľnosť a kompatibilita; dobré zmáčacie, detergentné a peniace vlastnosti. Pri použití ako detergenty sa delia na nasledujúce typy.
Typ N-acylovej aminokyseliny
Používajú sa hlavne ako základné materiály pre šampóny a čistiace prostriedky a sú odolné voči slabým kyselinám a tvrdej vode. Medzi príklady patrí N-acylpolyamino(polypeptid)karboxylát a Remipon A (detergent 613, sodná soľ oleoylaminopolypeptidu karboxylátu).
Remipon A sa syntetizuje kondenzáciou mastného acylchloridu a polyaminokyselín získaných hydrolýzou bielkovín. Preto sa vyznačuje nízkou dráždivosťou a nízkou toxicitou, vďaka čomu je vhodný na kozmetické použitie. Remipon A vykazuje silnú dispergačnú schopnosť vápenného mydla, detergentné a emulgačné účinky. Používa sa ako detergent a emulgátor v textilnom priemysle a vďaka svojej miernej odmasťovacej schopnosti je ideálny na pranie hodvábu a vlny.
Zwitteriónové betaínové povrchovo aktívne látky poskytujú vynikajúci prací účinok pre bavlnené tkaniny a zmesové tkaniny z polyesteru a bavlny, pričom hydroxysulfobetaíny ponúkajú obzvlášť vynikajúci prací účinok počas prania. Typickým príkladom je lauryldimetylbetaín.
Je to bezfarebná alebo svetložltá priehľadná kvapalina. V kyslom prostredí sa správa ako katiónová povrchovo aktívna látka a v alkalickom prostredí ako aniónová povrchovo aktívna látka a je ľahko biologicky odbúrateľná. Má vynikajúce peniace vlastnosti a dokáže zmäkčiť vlasy, vďaka čomu je vhodná na výrobu jemných šampónov na vlasy, ako aj detských šampónov. Vďaka dobrej odolnosti voči tvrdej vode sa môže použiť na prípravu detergentov do tvrdej vody a slúži aj ako baktericíd.
Čas uverejnenia: 7. mája 2026