Detergentný účinok povrchovo aktívnych látok je základnou vlastnosťou, ktorá im dáva najväčšie praktické využitie. Sú súčasťou každodenného života tisícov domácností. Navyše sa čoraz viac uplatňujú v rôznych priemyselných odvetviach a všetkých druhoch priemyselnej výroby.
Povrchovo aktívne látky sú hlavnými účinnými látkami v detergentoch; bez povrchovo aktívnych látok by neexistovali žiadne syntetické detergenty. Spomedzi všetkých typov SAA sú aniónové povrchovo aktívne látky najstaršie používaným a najrozšírenejším typom povrchovo aktívnych látok, pričom súčasný dopyt predstavuje viac ako 50 %. Aniónové povrchovo aktívne látky budú v budúcnosti ešte nejaký čas zaujímať dominantné postavenie.
1 aniónové povrchovo aktívne látky
Medzi typy aniónových povrchovo aktívnych látok používaných ako detergenty patria najmä soli mastných kyselín (mydlá), alkylbenzénsulfonáty (ABS), sulfáty mastných alkoholov (AS), polyoxyetylénsulfáty mastných alkoholov (AES),α-olefínsulfáty (AOS), polyoxyetylénkarboxyláty mastných alkoholov (AEC) a metylestersulfonáty mastných kyselín (MES) atď.
1.1 Mydlo
Povrchovo aktívna časť molekúl mydla nesie záporný náboj, medzi ktorými tvoria mastné kyseliny s dlhým uhlíkovým reťazcom, sodné a draselné soli, približne 25 %. Toto najpoužívanejšie mydlo má výhody bohatých surovín, jednoduchej prípravy a nízkej ceny. Priemyselne sa zvyčajne vyrába z tukov, ako je hovädzí loj a baranie loj, zmydelnením silnou zásadou, po ktorom nasleduje vysoľovanie a oddelenie glycerolu. Jeho najväčšou nevýhodou je, že keď sa vo vodnom roztoku stretne s dvojmocnými a trojmocnými kovovými iónmi, ako sú Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ atď., vytvorí vápenaté alebo horečnaté mydlo s veľmi nízkou rozpustnosťou, čím stráca potrebné čistiace vlastnosti mydla.
1.2Alkylbenzénsulfonát (ABS)
Alkylbenzénsulfonát sodný (R-C6H6-SO3Na) je veľmi dôležitá aniónová povrchovo aktívna látka. Má dobrú rozpustnosť vo vode a je takmer úplne ionizovaný. Jeho vápenaté a horečnaté soli majú relatívne vysokú rozpustnosť vo vode, takže má dobrú odolnosť voči tvrdej vode. Spomedzi alkylbenzénsulfonátov má lineárny alkylbenzén (LAS) nízku cenu, silné detergentné účinky, je ľahko biologicky odbúrateľný a šetrný k životnému prostrediu. Preto sa zatiaľ žiadna iná povrchovo aktívna látka používaná ako aktívna zložka detergentu nemôže rovnať LAS z hľadiska technického výkonu a ekonomických výhod. Globálny priemysel syntetických detergentov ho oceňuje ako hlavnú silu syntetických detergentov. Používa sa hlavne ako priemyselný a domáci detergent. Reprezentatívne produkty: Dodecylbenzénsulfonát sodný má vynikajúci detergentný účinok a oktadecylbenzénsulfonát sodný má najsilnejší detergentný účinok spomedzi radu alkylbenzénsulfonátov sodných.
1.3α-olefínsulfonát (AOS)
AOS je vynikajúca účinná látka v detergentoch. Používa sa hlavne v dezinfekčných prostriedkoch na ruky, šampónoch, penových kúpeľoch, umývačkách riadu, priemyselných čistiacich prostriedkoch a pracích prostriedkoch.
1,4Metylestersulfonát (MES)
R je alkylová skupina a R' je metylová skupina. Čistiaci účinok je lepší, keď R je C16 a C18, a odolnosť voči tvrdej vode je najlepšia, keď R je C14. MES je povrchovo aktívna látka vyrobená z prírodných olejov a tukov s dobrým pracím účinkom a silnou disperznou schopnosťou mydla a vápnika. Má vynikajúcu kompatibilitu so zeolitom a je vhodná na výrobu bezfosfátových pracích prostriedkov. Jeho disperzná schopnosť vápenatého mydla je oveľa vyššia ako u LAS, takže je prospešná pri výrobe a aplikácii zmiešaných mydiel a pracích prostriedkov na báze mydla.
1,5Síran mastného alkoholu (AS) a étersulfát mastného alkoholu (AES)
AS má všeobecný vzorec ROSO3Na, kde R je C14~C16, a má dobrú detergenčnú schopnosť; AES má všeobecný vzorec RO(C2H4O)nSO3Na, kde R je C14~C15 a n=1—2, a tiež má dobrú detergenčnú schopnosť. AS aj AES majú dobrú biologickú odbúrateľnosť, silné detergenčné vlastnosti a dobré peniace vlastnosti. Sú vhodné na výrobu vysoko penivých detergentov. Sú vhodné pre ľahko udržiavateľné alebo vlnené detergenty a široko sa používajú v penových kúpeľoch, šampónoch, kozmetike, detergentoch na ručné umývanie riadu, rastlinných detergentoch, domácich detergentoch atď.
2 Neiónové povrchovo aktívne látky
Neiónové povrchovo aktívne látky majú dobrú detergenciu proti mastným nečistotám a silnú schopnosť predchádzať opätovnej kontaminácii syntetických vlákien. Majú relatívne silnú odolnosť voči tvrdej vode a vysokým koncentráciám elektrolytov. Najväčšou výhodou polyoxyetylénových neiónových povrchovo aktívnych látok je nastaviteľnosť hydrofóbnych a hydrofilných zložiek. Počet EO je možné upraviť tak, aby sa prispôsobil rôznym substrátom, čím sa dosiahne najlepšia detergencia.
2.1éter polyoxyetylénalkylalkoholu
Všeobecný vzorec: RO(C₂H₄O)ₙH, kde R = C₁₂~C₁₈ a n je nastaviteľné. Tento typ zlúčeniny má vysokú detergentnú účinnosť, ktorá sa prejavuje v nasledujúcich aspektoch: nízka kritická koncentrácia micel (cmc), čo znamená, že má vysokú čistiacu silu aj pri nízkych koncentráciách, silné detergentné účinky a vlastnosti proti opätovnému usadzovaniu nečistôt pri praní syntetických vlákien. Okrem toho má dobrú detergentnú účinnosť pri nízkych teplotách. Pri izbovej teplote je to biela až svetložltá pasta. Po rozpustení vo vode má emulgačné, čistiace a zmáčacie vlastnosti. Používa sa hlavne v domácich a priemyselných detergentoch, ako aj v čistiacich prostriedkoch na kovy.
2.2Polyoxyetylénalkylfenoléter
Vo vzorci R predstavuje prevažne oktylovú, nonylovú a dodecylovú skupinu; n je nastaviteľné. Vyznačujú sa silnou schopnosťou odstraňovať olejové škvrny a tuky. Medzi reprezentatívne produkty patrí séria OP, séria OPE a séria SOPE. Ich hlavnými vlastnosťami sú silná odolnosť voči kyselinám, zásadám a tvrdej vode a fungujú ako detergenty, zmáčadlá, emulgátory na spracovanie kovov a priemyselné čistiace prostriedky.
2.3Alkylpolyglykozid (APG)
Alkylglykozid je chválený ako nový typ neiónovej povrchovo aktívnej látky svetovej triedy.
Výhody APG: 1. Vysoká povrchová aktivita a veľmi nízke povrchové napätie; 2. Žiadny bod zákalu a stabilita pri vysokých teplotách; 3. Vynikajúca detergencia, silná penivosť, zmáčacie a emulgačné vlastnosti a disperzná stabilita; 4. Lepšia ako akýkoľvek existujúci typ povrchovo aktívnej látky, pokiaľ ide o netoxicitu, nízke podráždenie pokožky a biologickú odbúrateľnosť. (Vynikajúce výhody a vlastnosti).
Preto je obzvlášť obľúbený v mnohých odvetviach, ako je prací priemysel, kozmetický priemysel, potravinársky priemysel a farmaceutický priemysel. Navyše, vďaka svojim vlastnostiam, že sa ľahko oplachuje a nezanecháva škvrny, je obzvlášť vhodný na použitie ako prostriedok na umývanie riadu, čistič fliaš atď.
APG sa používa ako detergent v približne nasledujúcich aspektoch:
Čistiace prostriedky do kúpeľa a na vlasy: Výrobky vyrobené s použitím APG sú jemné a nedráždivé pre pokožku, s bohatou a jemnou penou. Pri použití na šampónovanie môžu tiež hrať antistatickú úlohu. Väčšina týchto produktov je tekutá, ale dajú sa z nich vyrobiť aj mydlá. Čistiace prostriedky na umývanie riadu: Čistiace prostriedky na umývanie riadu vyrobené z APG majú dobré peniace vlastnosti, sú jemné k pokožke, po použití zanechávajú príjemný pocit na rukách, ľahko sa oplachujú a nezanechávajú žiadne stopy.
Prací prostriedok: APG sa používa v pracích prostriedkoch a má vynikajúce čistiace účinky. Môže sa použiť na čistenie rôznych tkanín (ako je bavlna, vlna, polyester atď.). Dokáže účinne odstrániť nečistoty a mastné škvrny. Zároveň má zmäkčujúce, antistatické a protizrážacie vlastnosti. A možno ho použiť na výrobu pracích prostriedkov, ktoré si zachovávajú vynikajúce čistiace účinky aj pri použití v tvrdej vode.
Čistenie tvrdých povrchov: Okrem umývania riadu sa APG môže použiť aj na čistenie iných typov tvrdých povrchov. Čistiace prostriedky v silne kyslom prostredí je možné formulovať s použitím APG ako aktívnej zložky. APG v ňom obsiahnutý má tiež funkciu zabrániť oxidácii a korózii železných kovov kyselinami.
3 Zwitteriónový povrchovo aktívny činidlo
Jeho molekulárna štruktúra obsahuje kladné aj záporné náboje. Vďaka špecifickej molekulárnej štruktúre má počas používania nasledujúce vlastnosti: nízka toxicita a nízke podráždenie pokožky a očí; dobrá biologická odbúrateľnosť a kompatibilita; dobrá zmáčateľnosť, detergentné a penivé vlastnosti. Pri použití ako detergent sa rozlišujú nasledujúce typy.
3.1Typ N-acylovej aminokyseliny
Používajú sa hlavne ako základný materiál pre šampóny a čistiace prostriedky. Sú odolné voči slabým kyselinám a tvrdej vode. Majú nízku dráždivosť a nízku toxicitu a môžu sa používať v kozmetike. Má silnú disperznú schopnosť vápenatého mydla, detergentnú a emulgačnú silu. V textilnom priemysle sa používa ako detergent a emulgátor a je vhodný na pranie hodvábu a vlny kvôli svojej slabej odmasťovacej schopnosti.
3.2Typ betaínu
Zwitteriónové povrchovo aktívne látky betaínového typu majú dobrú detergentnú účinnosť na bavlnených tkaninách a zmesových tkaninách z polyesteru a bavlny, najmä hydroxylsulfobetaín, ktorý má viac výhod v procese prania. Napríklad: dodecyldimetylbetaín je bezfarebná alebo svetložltá priehľadná kvapalina. V kyslom prostredí je katiónový a v alkalickom prostredí aniónový. Je ľahko biologicky odbúrateľný. Tento produkt má vynikajúce peniace vlastnosti, dokáže zjemniť vlasy a je vhodný na výrobu nedráždivých šampónov s kondicionačnými účinkami na vlasy, detských šampónov atď. Vďaka svojej dobrej odolnosti voči tvrdej vode sa používa pri príprave detergentov do tvrdej vody. Môže sa použiť aj ako fungicíd.
Čas uverejnenia: 17. marca 2026