Detergentná účinnosťpovrchovo aktívne látkyje ich základnou vlastnosťou s najrozsiahlejším praktickým uplatnením. Úzko súvisí s každodenným životom nespočetných domácností a čoraz viac sa uplatňuje vo všetkých oblastiach života a rôznych odvetviach priemyselnej výroby.
Povrchovo aktívne látky slúžia ako hlavné účinné látky v detergentoch; syntetické detergenty by bez povrchovo aktívnych látok neexistovali. Spomedzi všetkých kategórií povrchovo aktívnych látok (SAA) boli aniónové povrchovo aktívne látky prvé, ktoré ľudia začali používať, a zostávajú najpoužívanejším typom, v súčasnosti predstavujú viac ako 50 % celkového dopytu na trhu.
I. Aniónové povrchovo aktívne látky
Medzi hlavné typy aniónových povrchovo aktívnych látok používaných v detergentoch patria soli mastných kyselín (mydlá), alkylbenzénsulfonáty (ABS), sulfáty mastných alkoholov (AS), polyoxyetylénétersulfáty mastných alkoholov (AES),α-olefínsulfonáty (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 %. Toto široko používané mydlo sa môže pochváliť výhodami bohatých surovín, jednoduchej prípravy a nízkych nákladov. Priemyselne sa zvyčajne vyrába zmydelňovaním tukov, ako je hovädzí loj a baranie tuk, silnými zásadami, po čom nasleduje vysolenie za účelom oddelenia glycerolu. Jeho najväčšou nevýhodou je, že keď je vystavené dvojmocným a trojmocným kovovým iónom vrátane vápnika...2+, Mg2+ a Fe2+ vo vodných roztokoch tvorí ťažko rozpustné vápenaté mydlo alebo horečnaté mydlo, ktoré eliminuje detergentné účinky mydla.
2. Alkylbenzénsulfonáty (ABS)
Alkylbenzénsulfonát sodný (RC6H6-SONa) je dôležitá aniónová povrchovo aktívna látka. Vyznačuje sa dobrou rozpustnosťou vo vode a takmer úplnou ionizáciou. Jeho vápenaté a horečnaté soli majú relatívne vysokú rozpustnosť vo vode, čo mu zabezpečuje vynikajúcu odolnosť voči tvrdej vode. Spomedzi alkylbenzénsulfonátov vyniká lineárny alkylbenzénsulfonát (LAS) svojou nízkou cenou, silným detergentným účinkom, ľahkou biologickou odbúrateľnosťou a šetrnosťou k životnému prostrediu. Doteraz žiadna iná povrchovo aktívna látka používaná ako účinná látka v detergentoch nemôže konkurovať LAS v technickom výkone a ekonomických výhodách, čo mu vynieslo reputáciu chrbtice globálneho 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 poskytuje najsilnejší detergentný účinok v rámci radu alkylbenzénsulfonátov sodných.
3. α-Olefínsulfonáty (AOS)
AOS je vysokoúčinná účinná látka v dezinfekčných prostriedkoch na ruky, ktorá sa bežne používa v dezinfekčných prostriedkoch na ruky, šampónoch, penových kúpeľoch, umývacích prostriedkoch na riad, priemyselných čistiacich prostriedkoch a pracích práškoch.
4. Metylestersulfonáty mastných kyselín (MES)
V jeho molekulárnej štruktúre R označuje alkylové skupiny a R' predstavuje metylové skupiny. Pre detergentné účinky sú optimálne alkylové reťazce C16 a C18, zatiaľ čo alkylové reťazce C14 ponúkajú najlepšiu odolnosť voči tvrdej vode. MES, odvodený z prírodných olejov a tukov, je povrchovo aktívna látka s pozoruhodnou pracou schopnosťou a silnou disperznou schopnosťou vápenatého mydla. Vykazuje vynikajúcu kompatibilitu so zeolitmi, vďaka čomu je ideálny na výrobu bezfosfátových pracích práškov. Jeho disperzná schopnosť vápenatého mydla ďaleko prevyšuje schopnosť LAS, čo uľahčuje výrobu a aplikáciu zložených mydiel a pracích práškov na báze mydla.
5. Sírany mastných alkoholov (AS) a étersulfáty mastných alkoholov (AES)
AS sa riadi všeobecným vzorcom ROSO₃Na; reťazce s R = C14~C16 poskytujú priaznivé detergentné účinky. AES má všeobecný vzorec RO(C2H4O)nSO₃Na, s R = C14~C15 a n = 1–2 poskytujú optimálny prací výkon. AS aj AES sa vyznačujú vynikajúcou biologickou odbúrateľnosťou, silnými detergentnými účinkami a vynikajúcou penivosťou, vďaka čomu sú vhodné pre vysoko penivé pracie prostriedky. Sú použiteľné v jemných pracích prostriedkoch alebo pracích prostriedkoch na vlnu a hojne sa používajú v penových kúpeľoch, šampónoch na vlasy, kozmetike, prostriedkoch na ručné umývanie riadu, čističoch zeleniny a domácich pracích prostriedkoch.
II.Neiónové povrchovo aktívne látky
Neiónové povrchovo aktívne látky vykazujú vynikajúce detergentné účinky proti mastným nečistotám a silné antiredepozičné účinky na syntetické vlákna. Majú tiež vynikajúcu odolnosť voči tvrdej vode a vysoko koncentrovaným elektrolytom. Najvýznamnejšou výhodou polyoxyetylénových neiónových povrchovo aktívnych látok je nastaviteľná štruktúra ich hydrofóbnych a hydrofilných častí. Modifikáciou počtu jednotiek etylénoxidu (EO) ich možno prispôsobiť rôznym substrátom, aby sa dosiahla optimálna detergentná účinnosť.
1. Étery polyoxyetylénalkylalkoholov
Všeobecný vzorec: RO(C2H4O)nH, kde R predstavuje alkylové skupiny od C12 do C18 a n je nastaviteľné. Tieto zlúčeniny sa vyznačujú vynikajúcou pracou aktivitou, ktorá sa prejavuje v nasledujúcich aspektoch: nízka kritická koncentrácia micel (cmc), ktorá umožňuje silný detergentný účinok aj pri nízkych koncentráciách, silná čistiaca kapacita a vlastnosti proti opätovnému usadzovaniu nečistôt pri praní syntetických vlákien. Okrem toho poskytujú priaznivý prací účinok pri nízkych teplotách. Pri izbovej teplote sa javia ako biele až svetložlté pasty, rozpúšťajú sa vo vode a majú emulgačné, čistiace a zmáčacie schopnosti. Široko sa používajú v domácich detergentoch, priemyselných čistiacich prostriedkoch a odmasťovačoch kovov.
2. Polyoxyetylénalkylfenolétery
V ich molekulárnom vzorci sa R vzťahuje najmä na oktylovú, nonylovú a dodecylovú skupinu s nastaviteľnou hodnotou n. Vyznačujú sa pozoruhodnou schopnosťou odstraňovať olej a mastnotu. Medzi typické komerčné produkty patrí séria OP, séria OPE a séria SOPE. Pýšia sa silnou odolnosťou voči kyselinám a zásadám, ako aj toleranciou voči tvrdej vode, s kombinovanými detergentnými, zmáčacími a emulgačnými funkciami pre kvapaliny na spracovanie kovov a priemyselné čistiace prostriedky.
3.Alkylpolyglukozidy(APG)
Alkylpolyglukozidy sú uznávané ako nová generácia neiónových povrchovo aktívnych látok svetovej triedy.
Výhody APG:
Vysoká medzifázová aktivita a extrémne nízke povrchové napätie;
Žiadny bod zákalu a stabilný výkon pri vysokých teplotách;
Vynikajúca detergentná schopnosť, bohatá penivosť, vynikajúca zmáčacia/emulgačná schopnosť a disperzná stabilita;
Netoxicita, mierne podráždenie pokožky a vynikajúca biologická odbúrateľnosť v porovnaní so všetkými existujúcimi kategóriami povrchovo aktívnych látok (hlavné silné stránky a vlastnosti).
Vďaka vyššie uvedeným výhodám si APG získal výnimočnú popularitu v mnohých odvetviach vrátane výroby čistiacich prostriedkov, kozmetiky, spracovania potravín a farmaceutickej výroby. Navyše, jeho ľahko sa oplachuje a nezanecháva šmuhy ho robia obzvlášť vhodným do umývačiek riadu a čističov fliaš.
Hlavné scenáre použitia APG v receptúrach detergentov sú uvedené nižšie:
Čistiace prostriedky do kúpeľa a na starostlivosť o vlasy: Receptúry na báze APG sú jemné a nedráždivé pre pokožku, vytvárajú bohatú, jemnú penu a majú antistatické účinky počas šampónovania. Konečné produkty sú väčšinou tekuté a dajú sa spracovať aj na mydlá.
Umývacie prostriedky na riad: Umývacie prostriedky na riad na báze APG ponúkajú stabilnú penivosť, sú šetrné k pokožke, po použití sú hladké na dotyk, ľahko sa oplachujú a nezanechávajú žiadne zvyškové škvrny.
Pracie prostriedky: APG poskytuje vynikajúci prací účinok v pracích prostriedkoch, vhodných na čistenie všetkých typov tkanín, ako je bavlna, vlna a polyester. Účinne odstraňuje škvrny od blata a oleja a zároveň dodáva tkaninám mäkkosť, antistatické a protizrážacie vlastnosti. Môže byť tiež formulovaný do pracích prostriedkov, ktoré si zachovávajú vysokú čistiacu účinnosť v tvrdej vode.
Čistiace prostriedky na tvrdé povrchy: Okrem umývania riadu je možné APG použiť aj na čistenie iných tvrdých povrchov. Ako aktívnu zložku sa môže pridávať do čistiacich prostriedkov pre silne kyslé prostredie, kde navyše inhibuje oxidáciu a kyslú koróziu železných kovov.
III.Amfotérne povrchovo aktívne látky
Ich molekulárna štruktúra nesie kladné aj záporné elektrické náboje. Vďaka tejto jedinečnej štrukturálnej vlastnosti vykazujú nasledujúce aplikačné vlastnosti: nízka toxicita, mierne podráždenie pokožky a očí, vynikajúca biologická odbúrateľnosť a kompatibilita s inými povrchovo aktívnymi látkami, ako aj priaznivé zmáčacie, čistiace a peniace vlastnosti. Hlavné typy používané v detergentoch sa delia do kategórií takto:
1. Povrchovo aktívne látky na báze N-acylových aminokyselín
Slúžia ako základné suroviny pre šampóny a čistiace prostriedky, pričom sú odolné voči slabým kyselinám a tvrdej vode. Medzi reprezentatívne príklady patria N-acyl oligopeptid karboxyláty a Remipol A (detergent 613, oleoylpeptid karboxylát sodný).
Remipol A sa syntetizuje kondenzačnou reakciou medzi chloridom mastnej kyseliny a oligopeptidmi odvodenými z hydrolýzy proteínov. Vyznačuje sa nízkou dráždivosťou a nízkou toxicitou, vďaka čomu je použiteľný v kozmetických prípravkoch. Vykazuje silnú dispergačnú schopnosť vápenného mydla, detergentné a emulgačné účinky. V textilnom priemysle funguje ako detergent a emulgátor; jeho slabý odmasťovací účinok ho robí ideálnym na pranie hodvábnych a vlnených tkanín.
2. Amfotérne povrchovo aktívne látky betaínového typu
Amfotérne povrchovo aktívne látky betaínu poskytujú vynikajúci detergentný účinok na bavlnené tkaniny a textílie zo zmesi polyesteru a bavlny, pričom hydroxysulfobetaíny vykazujú obzvlášť výrazné výhody počas prania.
Vezmime si ako príklad dodecyldimetylbetaín: existuje ako bezfarebná až svetložltá priehľadná kvapalina, ktorá sa správa katiónovo v kyslom prostredí a aniónovo v alkalickom prostredí a je ľahko biologicky odbúrateľná. Vyznačuje sa vynikajúcim peniacim účinkom a zjemňuje vlasy, vďaka čomu je primárnou surovinou pre jemné šampóny s kondicionérmi a produkty starostlivosti o vlasy pre dojčatá. Vďaka svojej silnej odolnosti voči tvrdej vode sa používa na výrobu detergentov kompatibilných s tvrdou vodou a môže pôsobiť aj ako baktericíd.
Čas uverejnenia: 2. júla 2026