Detergentno delovanje površinsko aktivnih snovi je temeljna lastnost, ki jim daje največjo praktično uporabnost. Prisotna je v vsakdanjem življenju tisočih gospodinjstev. Poleg tega se vse pogosteje uporablja v različnih panogah in vseh vrstah industrijske proizvodnje.
Površinsko aktivne snovi so glavne aktivne sestavine v detergentih; brez površinsko aktivnih snovi ne bi bilo sintetičnih detergentov. Med vsemi vrstami SAA so anionske površinsko aktivne snovi najzgodneje uporabljena in najpogosteje uporabljena vrsta površinsko aktivnih snovi, pri čemer trenutno povpraševanje predstavlja več kot 50 %. Anionske površinsko aktivne snovi bodo v prihodnosti še nekaj časa imele prevladujoč položaj.
1 anionske površinsko aktivne snovi
Vrste anionskih površinsko aktivnih snovi, ki se uporabljajo kot detergenti, vključujejo predvsem soli maščobnih kislin (mila), alkilbenzen sulfonate (ABS), sulfate maščobnih alkoholov (AS), polioksietilen sulfate maščobnih alkoholov (AES),α-olefin sulfati (AOS), polioksietilen karboksilati maščobnih alkoholov (AEC) in sulfonati metil estrov maščobnih kislin (MES) itd.
1.1 Milo
Površinsko aktivni del molekul mila nosi negativni naboj, med katerimi približno 25 % predstavljajo natrijeve in kalijeve soli maščobnih kislin z dolgo ogljikovo verigo. To najpogosteje uporabljeno milo ima prednosti obilnih surovin, enostavne priprave in nizke cene. Industrijsko se običajno izdeluje iz maščob, kot sta goveji in ovčji loj, s saponifikacijo z močno alkalijami, ki ji sledi soljenje in ločevanje glicerola. Njegova največja pomanjkljivost je, da ko v vodni raztopini naleti na dvovalentne in trivalentne kovinske ione, kot so Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ itd., tvori kalcijevo ali magnezijevo milo z zelo nizko topnostjo, s čimer izgubi potrebne čistilne lastnosti mila.
1.2Alkilbenzen sulfonat (ABS)
Natrijev alkilbenzensulfonat (R-C6H6-SO3Na) je zelo pomembna anionska površinsko aktivna snov. Dobro se topi v vodi in je skoraj popolnoma ioniziran. Njegove kalcijeve in magnezijeve soli imajo relativno visoko topnost v vodi, zato je dobro odporen na trdo vodo. Med alkilbenzensulfonati je linearni alkilbenzen (LAS) nizek, ima močno detergentno delovanje, je lahko biorazgradljiv in okolju prijazen. Zato se doslej nobena druga površinsko aktivna snov, ki se uporablja kot aktivna sestavina detergenta, ne more kosati z LAS glede na tehnično učinkovitost in ekonomske koristi. Svetovna industrija sintetičnih detergentov ga hvali kot glavno gonilno silo sintetičnih detergentov. Uporablja se predvsem kot industrijski in gospodinjski detergent. Reprezentativni izdelki: Natrijev dodecilbenzensulfonat ima odličen pralni učinek, natrijev oktadecilbenzensulfonat pa ima najmočnejše detergentno delovanje med serijo natrijevih alkilbenzensulfonatov.
1.3α-olefin sulfonat (AOS)
AOS je odlična aktivna snov v detergentih. Uporablja se predvsem v razkužilih za roke, šamponih, penečih kopelih, detergentih za pomivanje posode, industrijskih čistilih in detergentih za pranje perila.
1.4Metil ester sulfonat (MES)
R je alkilna skupina, R' pa metilna skupina. Detergentnost je boljša, če je R C16 in C18, odpornost na trdo vodo pa je najboljša, če je R C14. MES je površinsko aktivna snov, izdelana iz naravnih olj in maščob, z dobrimi pralnimi lastnostmi in močno disperzijsko močjo mila in kalcija. Ima odlično združljivost z zeolitom in je primerna za proizvodnjo detergentov za pranje perila brez fosfatov. Njegova disperzijska moč kalcijevega mila je veliko večja kot pri LAS, zato je koristna za proizvodnjo in uporabo sestavljenih mil in detergentov za pranje perila na osnovi mila.
1,5Maščobni alkoholni sulfat (AS) in maščobni alkoholni eter sulfat (AES)
AS ima splošno formulo ROSO3Na, kjer je R C14~C16, in ima dobro detergentnost; AES ima splošno formulo RO(C2H4O)nSO3Na, kjer je R C14~C15 in n=1—2, in ima tudi dobro detergentnost. Tako AS kot AES imata dobro biorazgradljivost, močno detergentnost in dobre penilne lastnosti. Primerna sta za formuliranje detergentov z visoko peno. Primerna sta za detergente za enostavno nego ali volno in se pogosto uporabljata v penečih kopelih, šamponih, kozmetiki, detergentih za ročno pomivanje posode, rastlinskih detergentih, gospodinjskih detergentih itd.
2 Neionske površinsko aktivne snovi
Neionske površinsko aktivne snovi imajo dobro detergentno delovanje proti oljnim umazanijam in močno sposobnost preprečevanja ponovne kontaminacije sintetičnih vlaken. Imajo relativno močno odpornost na trdo vodo in visoke koncentracije elektrolitov. Največja prednost polioksietilenskih neionskih površinsko aktivnih snovi je prilagodljivost hidrofobnih in hidrofilnih delov. Število EO je mogoče prilagoditi različnim substratom in doseči najboljšo detergentno delovanje.
2.1Polioksietilen alkil alkoholni eter
Splošna formula: RO(C₂H₄O)ₙH, kjer je R = C₁₂~C₁₈ in je n nastavljiv. Ta vrsta spojine ima visoko detergentnost, ki se kaže v naslednjih vidikih: nizka kritična koncentracija micelov (cmc), kar pomeni, da ima pri nizkih koncentracijah še vedno visoko čistilno moč, močno detergentnost in lastnosti proti ponovnemu odlaganju umazanije pri pranju sintetičnih vlaken. Poleg tega ima dobro detergentnost pri nizkih temperaturah. Pri sobni temperaturi je bela do bledo rumena pasta. Ko se raztopi v vodi, ima emulgirajoče, čistilne in omočilne lastnosti. Uporablja se predvsem v gospodinjskih in industrijskih detergentih ter čistilih za kovine.
2.2Polioksietilen alkilfenol eter
V formuli R predstavlja predvsem oktilne, nonilne in dodecilne skupine; n je nastavljiv. Zanje je značilna močna sposobnost odstranjevanja oljnih madežev in maščob. Reprezentativni izdelki vključujejo serije OP, OPE in SOPE. Njihove glavne lastnosti so močna odpornost na kisline, alkalije in trdo vodo, delujejo pa kot detergenti, omočilna sredstva, emulgatorji za obdelavo kovin in industrijska čistila.
2.3Alkil poliglikozid (APG)
Alkil glikozid velja za novo vrsto vrhunske neionske površinsko aktivne snovi.
Prednosti APG: 1. Visoka površinska aktivnost in zelo nizka površinska napetost; 2. Brez motnosti in stabilnost pri visokih temperaturah; 3. Odlična detergentnost, močna penilna sposobnost, omočilne in emulgirajoče lastnosti ter stabilnost disperzije; 4. Boljša od vseh obstoječih vrst površinsko aktivnih snovi glede netoksičnosti, nizkega draženja kože in biorazgradljivosti. (Izjemne prednosti in lastnosti).
Zato je še posebej priljubljen na številnih področjih, kot so pralna industrija, kozmetična industrija, živilskopredelovalna industrija in farmacevtska industrija. Poleg tega je zaradi svojih lastnosti, da se enostavno izpira in ne pušča madežev, še posebej primeren za uporabo kot detergent za namizni pribor, čistilo za steklenice itd.
APG se uporablja kot detergent v približno naslednjih pogledih:
Detergenti za kopel in lase: Izdelki, izdelani z uporabo APG, so blagi in ne dražijo kože, z bogato in fino peno. Pri uporabi za šamponiranje lahko delujejo tudi antistatično. Večina teh izdelkov je tekočih, lahko pa se iz njih naredijo tudi mila v obliki trdega mila. Detergenti za pomivanje posode: Detergenti za pomivanje posode, izdelani iz APG, imajo dobre penilne lastnosti, so blagi do kože, po uporabi pustijo prijeten občutek na rokah, se enostavno sperejo in ne puščajo sledi.
Pralni prašek: APG se uporablja v pralnih praških in ima odlično detergentno moč. Uporablja se lahko za čiščenje različnih tkanin (kot so bombaž, volna, poliester itd.). Učinkovito odstranjuje umazanijo in oljne madeže. Hkrati ima mehčalne lastnosti, antistatične lastnosti in lastnosti proti krčenju. Lahko se ga predela v pralne praške, ki imajo še vedno odlično detergentno moč tudi pri uporabi v trdi vodi.
Čiščenje trdih površin: Poleg pomivanja posode se APG lahko uporablja tudi za čiščenje drugih vrst trdih površin. Detergenti v močnih kislinskih pogojih se lahko formulirajo z uporabo APG kot aktivne sestavine. APG v njem ima tudi funkcijo preprečevanja oksidacije in korozije železnih kovin zaradi kislin.
Njegova molekularna struktura vsebuje tako pozitivne kot negativne naboje. Zaradi posebnosti svoje molekularne strukture ima med uporabo naslednje lastnosti: nizko toksičnost in nizko draženje kože in oči; dobro biorazgradljivost in združljivost; dobro omočljivost, detergentnost in penjenje. Pri uporabi kot detergent obstajajo naslednje vrste detergentov.
3.1Vrsta N-acilne aminokisline
Uporabljajo se predvsem kot osnovni material za šampone in čistila. Odporni so na šibke kisline in trdo vodo. Imajo nizko draženje in nizko toksičnost ter se lahko uporabljajo v kozmetiki. Imajo močno disperzijsko moč kalcijevega mila, detergentno in emulgirajočo moč. V tekstilni industriji se uporabljajo kot detergent in emulgator ter so zaradi slabe razmaščevalne moči primerni za pranje svile in volne.
Zwitterionske površinsko aktivne snovi betainskega tipa imajo dobro detergentno delovanje na bombažnih tkaninah in tkaninah iz mešanic poliestra in bombaža, zlasti hidroksil sulfobetain, ki ima več prednosti pri pranju. Na primer: dodecil dimetil betain je brezbarvna ali svetlo rumena prozorna tekočina. V kislem mediju je kationski, v alkalnem pa anionski. Je lahko biorazgradljiv. Ta izdelek ima odlične penilne lastnosti, lahko zmehča lase in je primeren za izdelavo nedražečih šamponov z negovalnimi učinki za lase, otroških šamponov itd. Zaradi dobre odpornosti na trdo vodo se uporablja pri pripravi detergentov za trdo vodo. Uporablja se lahko tudi kot fungicid.
Čas objave: 17. marec 2026