Obstaja veliko vrst površinsko aktivnih snovi. Glede na proizvodnjo anionske površinsko aktivne snovi predstavljajo 56 %, neionske površinsko aktivne snovi 36 %, amfoterne površinsko aktivne snovi 5 % in kationske površinsko aktivne snovi 3 %.
2. Anionske površinsko aktivne snovi
2.1 Anionske površinsko aktivne snovi sulfonatnega tipa
Med pogoste vrste takšnih površinsko aktivnih snovi spadata natrijev linearni alkilbenzen sulfonat in natrijev alfa-olefin sulfonat.
Natrijev linearni alkilbenzen sulfonat, znan tudi kot LAS ali ABS, je bela ali bledo rumena praškasta ali luskasta trdna snov, topna v vodi. Pri nizkih temperaturah kaže slabo topnost v vodi pod 3 pri sobni temperaturi, vendar se ponaša z odlično topnostjo v sestavljenih površinsko aktivnih sistemih. Ima dobro stabilnost proti alkalijam, razredčenim kislinam in trdi vodi, s temperaturo razgradnje 240 ℃. Njegov indeks draženja 10 % raztopine je 5,0, stopnja mikrobne razgradnje se giblje od 80 % do 90 %, vrednost LD50 pa je od 1300 do 2500 mg/kg.
Natrijev alfa-olefin sulfonat je okrajšava AOS. Ko je vsebnost aktivne snovi med 38 % in 40 %, je videti kot rumena prozorna tekočina in je zelo topen v vodi. Ohranja ugodno stabilnost v širokem območju pH; po treh dneh shranjevanja pri 30 ℃ pri pH vrednostih 2, 4 oziroma 10 njegova stopnja hidrolize ostane v vseh primerih nič. Povzroča blago draženje kože, doseže 100-odstotno stopnjo mikrobne razgradnje in ima vrednost LD50 od 1300 do 2400 mg/kg.
Na splošno se LAS redko uporablja v šamponih in gelih za tuširanje, temveč predvsem v tekočih detergentih za perilo in tekočinah za pomivanje posode. V tekočinah za pomivanje posode lahko LAS predstavlja približno polovico vseh površinsko aktivnih snovi, medtem ko je njegov delež v tekočih detergentih za perilo mogoče prilagajati v širokem praktičnem območju.
LAS doseže ugodno topnost v vodi predvsem pri relativno visokih temperaturah, kot je 60 ℃, in ko se meša z nekaterimi drugimi površinsko aktivnimi snovmi. Tipičen ternarni spojinski sistem »LAS-AES-FFA« se pogosto uporablja v tekočinah za pomivanje posode, spojinski sistem »LAS-milna osnova-η·SAA« pa se pogosto uporablja v tekočih detergentih za pranje perila. Omeniti velja, da neposredno mešanje LAS z neionsko površinsko aktivno snovjo alkilol amidom pogosto ne doseže idealnih učinkov; sistem »LAS-FFA« je nestabilen z nizko viskoznostjo in ima bel mlečni videz.
LAS se z letno proizvodnjo 290 kiloton uvršča na prvo mesto po proizvodnji in je najcenejša sintetična površinsko aktivna snov. Ima najnižjo ceno med petimi visokozmogljivimi sintetičnimi površinsko aktivnimi snovmi, njena cena pa je primerljiva s ceno milnih baz (mila maščobnih kislin) med konvencionalnimi anionskimi površinsko aktivnimi snovmi. LAS odlikuje odlična stabilnost, močna detergentnost in nizki stroški, njegova pomembna pomanjkljivost pa je relativno visoka dražilnost.
Med vsemi sulfonatnimi površinsko aktivnimi snovmi AOS zagotavlja optimalno celovito delovanje. Podeduje in dodatno izboljšuje prednosti običajnih sulfonatov, hkrati pa se izogiba njihovim inherentnim pomanjkljivostim. Kot ena glavnih primarnih površinsko aktivnih snovi se AOS pogosto uporablja v šamponih in gelih za tuširanje, njegova uporaba v drugih tekočih detergentih pa se bo postopoma širila skupaj z lokalizacijo proizvodnje in posledičnim znižanjem cen.
AOS ima izjemne prednosti, vključno z vrhunsko stabilnostjo, odlično topnostjo v vodi, dobro združljivostjo, nizkim draženjem in idealno mikrobno biorazgradljivostjo. Njegova glavna slabost je, da je med vsemi anionskimi površinsko aktivnimi snovmi relativno drag.
2.2 Anionski površinsko aktivni sulfati
Med pogoste vrste takšnih površinsko aktivnih snovi spadata natrijev maščobni alkohol polioksietilen eter sulfat in natrijev dodecil sulfat.
Natrijev maščobni alkohol polioksietilen eter sulfat, znan tudi kot AES ali alkohol eter sulfat, je lahko topen v vodi. Ko vsebnost aktivne snovi doseže 70 %, je videti kot bledo rumena viskozna prosojna tekočina, njena stabilnost pa je slabša od stabilnosti običajnih sulfonatov. Hitro se hidrolizuje, ko je pH vrednost pod 4, vendar se ponaša z odlično hidrolizno stabilnostjo v alkalnem okolju. Po treh dneh shranjevanja pri 30 °C pri pH 2, pH 4 in pH 10 so njegove stopnje hidrolize 100 %, 50 % oziroma 0. Ima nizko draženje z indeksom draženja 2,3 za 10 % vodno raztopino, stopnjo biorazgradnje nad 90 % in vrednostjo LD50 1800 mg/kg.
Natrijev dodecil sulfat, imenovan AS, K12, natrijev kokoalkil sulfat, natrijev lavril sulfat ali penilo, je topen v vodi z topnostjo v vodi približno 15 pri 25 °C, kar je manj kot pri AES. Ni občutljiv na alkalije in trdo vodo, vendar je njegova stabilnost v kislih pogojih slabša kot pri običajnih sulfonatih in blizu stabilnosti pri AES. Dolgotrajna temperatura segrevanja ne sme presegati 95 °C. Med površinsko aktivnimi snovmi ima zmerno draženje; njegova 10-odstotna raztopina ima indeks draženja 3,3, kar je več kot pri AES in manj kot pri LAS, z vrednostjo LD50 1300 mg/kg.
AES se pogosto uporablja v šamponih, gelih za prhanje, tekočinah za pomivanje posode in tekočih detergentih za perilo. V praktični uporabi je treba pH vrednost čim bolj zvišati na nevtralno ali šibko alkalno, če to dovoljujejo ustrezni standardi kakovosti pH. Kadar je treba AES uporabljati v pogojih nizkega pH, na primer v šamponu, se običajno uporabi njegova etanolaminska sol. AES ima boljšo topnost v vodi kot AS in ga je mogoče formulirati v prozorne vodne raztopine v poljubnem razmerju pri sobni temperaturi. V primerjavi z LAS ima AES širšo uporabo v tekočih detergentih in boljšo združljivost, saj ga je mogoče mešati s številnimi površinsko aktivnimi snovmi v binarnih ali večkratnih kombinacijah, da se tvorijo prozorne vodne raztopine. Med sintetičnimi površinsko aktivnimi snovmi se AES uvršča na tretje mesto po proizvodnji z nižjo ceno kot AS; cena 70-odstotnega AES je bila leta 2002 8500 juanov na tono. Njegove pomembne prednosti vključujejo nizko draženje, ugodno topnost v vodi, odlično združljivost in izjemen učinek pri preprečevanju suhe in hrapave kože. Njegova glavna pomanjkljivost je slaba stabilnost v kislih medijih, kar zahteva, da se pH vrednost ohranja precej nad 4, njegov detergentni učinek pa je šibkejši kot pri LAS in AS.
Pri uporabi AS v tekočih detergentih je treba nadzorovati pH okolje, da se prepreči prekomerna kislost. Njegove etanolaminske soli ali amonijeve soli so potrebne za njegovo uporabo v šamponih in gelih za prhanje. Uporaba njegovih etanolaminskih soli ne le poveča stabilnost odpornosti na kisline, temveč tudi zmanjša draženje, indeks draženja njegove 10-odstotne raztopine trietanolaminske soli pa je 3,0. AS se redko uporablja v tekočinah za pomivanje posode in redko služi kot primarna površinsko aktivna snov z nizkim odmerkom v formulah, predvsem zato, ker je neugodno za zmanjšanje stroškov izdelkov, takšni izdelki pa komajda imajo zahteve glede penjenja. AS se uvršča na peto mesto po proizvodnji sintetičnih površinsko aktivnih snovi in ima relativno visoko ceno, njegova praškasta oblika pa je bila leta 2002 ocenjena na 15.000 juanov na tono. Poleg izjemne sposobnosti penjenja in močne detergentnosti je AS v večini uporabnih lastnosti slabši od AES, kot sta nekoliko slabša stabilnost odpornosti na kisline in relativno večje draženje (le nižja kot pri LAS), poleg tega pa ima tudi najvišjo ceno med konvencionalnimi anionskimi površinsko aktivnimi snovmi.
3.Neionske površinsko aktivne snovi
Glavne vrste neionskih površinsko aktivnih snovi vključujejo alkilolamid (FFA), polioksietilen eter maščobnih alkoholov (AE) in polioksietilen eter alkilfenola (APE ali OP). Neionske površinsko aktivne snovi imajo odlične lastnosti, kot so solubilizacija, detergentnost, antistatična učinkovitost, nizko draženje in dispergiranje apnenega mila. Imajo širši uporabno območje pH kot običajne ionske površinsko aktivne snovi in so v večini lastnosti boljše od običajnih anionskih površinsko aktivnih snovi, razen detergentnosti in penjenja. Poskusi dokazujejo, da lahko dodajanje majhne količine neionskih površinsko aktivnih snovi v sisteme ionskih površinsko aktivnih snovi poveča celotno površinsko aktivnost v primerjavi z enako vsebnostjo aktivne snovi.
Alkilolamidi so visoko zmogljive, široko uporabljene in pogosto uporabljene neionske površinsko aktivne snovi, ki se običajno uporabljajo v različnih tekočih detergentih. Glavne specifikacije alkilolamidov, ki se uporabljajo v tekočih detergentih, so 2:1 amid in 1,5:1 amid, na voljo pa je tudi 1:1 amid. Te tri specifikacije se zelo razlikujejo po topnosti v vodi in lastnostih zgoščevanja. Na splošno ima 1,5:1 amid zmerno celovito delovanje in se pogosto uporablja v tekočinah za pomivanje posode. Običajno se 1:1 amid zlahka raztopi le v kombinaciji z drugimi vodotopnimi površinsko aktivnimi snovmi. Alkilolamidi so bolj primerni za alkalne detergente in se lahko uporabljajo tudi v šibko kislih detergentih.
Med vsemi neionskimi površinsko aktivnimi snovmi so alkilolamidi stroškovno najučinkovitejši, saj je njihova cena leta 2002 znašala 7800 juanov na tono. Pogosteje se uporabljajo v tekočih detergentih kot polioksietilenski etri maščobnih alkoholov in so tudi glavne neionske površinsko aktivne snovi, ki se uporabljajo v šamponih. Glavni razlogi so naslednji: FFA imajo bolj celovite in boljše funkcije kot AE; FFA so cenejše; FFA imajo boljšo topnost; in FFA imajo močnejše penjenje v primerjavi z AE.
4. Amfoterne površinsko aktivne snovi
Amfoterne površinsko aktivne snovi so površinsko aktivne snovi, ki imajo tako anionske kot kationske hidrofilne skupine. V skladu s tem kažejo kationske lastnosti v kislih raztopinah, anionske lastnosti v alkalnih raztopinah in lastnosti, podobne neionskim površinsko aktivnim snovem, v nevtralnih raztopinah.
Amfoterne površinsko aktivne snovi so zlahka topne v vodi, koncentriranih kislinskih in alkalnih raztopinah ter celo v koncentriranih raztopinah anorganskih soli. Odlikujejo jih odlična odpornost na trdo vodo, nizko draženje kože, ugodno mehčanje tkanin, izjemne antistatične lastnosti in dober baktericidni učinek ter odlična združljivost z različnimi vrstami površinsko aktivnih snovi.
Takšne izdelke je mogoče uporabljati v širokem območju pH. Glede na njihova ionska stanja v različnih kislinsko-bazičnih okoljih zagotavljajo boljše delovanje v kislih in nevtralnih pogojih kot v alkalnih. Na splošno so amfoterne površinsko aktivne snovi dražje od neionskih površinsko aktivnih snovi.
Med pogostejše in pomembnejše vrste amfoternih površinsko aktivnih snovi spadata dodecildimetilbetain in imidazolin karboksilatnega tipa. V primerjavi z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi imajo neionske površinsko aktivne snovi celovitejše lastnosti z manj pomanjkljivostmi, slabše so le pri detergentnosti in penilni sposobnosti. V primerjavi z neionskimi površinsko aktivnimi snovmi so amfoterne površinsko aktivne snovi v nekaterih lastnostih boljše, v drugih pa primerljive.
Amfoterne površinsko aktivne snovi imajo močnejšo penilno moč kot običajne neionske površinsko aktivne snovi (medtem ko imajo AE površinsko aktivne snovi slabo penilno sposobnost), boljše baktericidno delovanje v primerjavi z neionskimi in anionskimi površinsko aktivnimi snovmi ter boljše negovalne učinke. Zaradi tega se amfoterne površinsko aktivne snovi v tekočih detergentih uporabljajo predvsem v šamponih, sledijo pa jim izdelki za čiščenje kože, kot je gel za prhanje.
5. Kationske površinsko aktivne snovi
Med pogoste vrste kationskih površinsko aktivnih snovi spadajo cetil dimetil amonijev klorid (1631), oktadecil trimetil amonijev klorid (1831), kationska guar guma (C-14S), kationski pantenol, kationsko silikonsko olje, dodecildimetilamin oksid (OB-2) in tako naprej.
V tekočih detergentih kationske površinsko aktivne snovi služijo kot pomožne površinsko aktivne snovi in sestavine za nego z nizkim odmerkom v formulah. Običajno se uporabljajo v izdelkih višjega cenovnega razreda, najpogosteje v šamponih. Kationskih površinsko aktivnih snovi ni mogoče neposredno mešati z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi. Čeprav lahko kombinacije kationskih in anionskih površinsko aktivnih snovi dosežejo idealne učinke, nosijo veliko tveganje za sedimentacijo in kristalizacijo.
V šamponih se uporablja široka paleta kationskih površinsko aktivnih snovi z razpršeno frekvenco uporabe, kar pomeni, da se ne uporablja ena ali dve prevladujoči vrsti, in se pogosto formulirajo v končne izdelke za nego. Kationske površinsko aktivne snovi predstavljajo majhen delež v celotni proizvodnji površinsko aktivnih snovi in so običajno dražje od drugih kategorij.
V primerjavi z drugimi vrstami površinsko aktivnih snovi imajo kationske površinsko aktivne snovi najizrazitejši negovalni učinek in najmočnejšo baktericidno aktivnost. Kljub pomanjkljivostim, kot so slaba detergentnost, šibka penilna sposobnost, slabša združljivost, visoka dražilnost in visoki stroški, jih druge površinsko aktivne snovi ne morejo nadomestiti kot negovalne sestavine v vrhunskih tekočih detergentih in šamponih. Omeniti velja, da se kationske površinsko aktivne snovi lahko uporabljajo le kot negovalne sestavine ali baktericidi.
Čas objave: 21. maj 2026