Постоје бројне врсте сурфактаната. Рангирани по производњи, ањонски сурфактанти чине 56%, нејонски сурфактанти 36%, амфотерни сурфактанти 5%, а катјонски сурфактанти 3%.
2. Анјонски сурфактанти
2.1 Анјонски сурфактанти сулфонатног типа
Уобичајене врсте таквих сурфактаната укључују натријум линеарни алкилбензен сулфонат и натријум алфа-олефин сулфонат.
Натријум линеарни алкилбензен сулфонат, такође познат као LAS или ABS, је бела или бледо жута прашкаста или љускаста чврста супстанца растворљива у води. Показује слабу растворљивост у води на ниским температурама са растворљивошћу испод 3 у води на собној температури, али се може похвалити одличном растворљивошћу у системима сложених сурфактаната. Има добру стабилност према алкалијама, разблаженим киселинама и тврдој води, са температуром разлагања од 240℃. Његов индекс иритације 10% раствора је 5,0, стопа микробне разградње се креће од 80% до 90%, а вредност LD50 је 1300 до 2500 мг/кг.
Натријум алфа-олефин сулфонат се скраћено назива АОС. Када је садржај активне супстанце између 38% и 40%, појављује се као жута провидна течност и високо је растворљив у води. Одржава повољну стабилност у широком опсегу pH вредности; након складиштења три дана на 30℃ под pH вредностима 2, 4 и 10, респективно, његова брзина хидролизе остаје нула у свим случајевима. Изазива благу иритацију коже, постиже 100% стопу микробне разградње и има ЛД50 вредност од 1300 до 2400 мг/кг.
Генерално, ЛАС се ретко користи у шампонима и геловима за туширање, а углавном се примењује у течним детерџентима за веш и течностима за прање посуђа. У течностима за прање посуђа, ЛАС може чинити приближно половину укупних сурфактаната, док се његов удео у течним детерџентима за веш може подесити у широком практичном опсегу.
LAS добија повољну растворљивост у води углавном на релативно високим температурама као што је 60℃ и када се помеша са одређеним другим сурфактантима. Типичан тернарни систем једињења „LAS-AES-FFA“ се широко примењује у течностима за прање посуђа, а систем једињења „LAS-база сапуна-η·SAA“ се обично користи у течним детерџентима за веш. Важно је напоменути да директно мешање LAS-а са нејонским сурфактантом алкилол амидом често не успева да постигне идеалне ефекте; систем „LAS-FFA“ је нестабилан са ниском вискозношћу и има бели млечни изглед.
ЛАС је на првом месту по производњи са годишњом количином производње од 290 килотона и најјефтинији је синтетички сурфактант. Има најнижу цену међу пет најбољих синтетичких сурфактанта високог учинка, а његова цена је упоредива са ценом сапунских база (сапуна масних киселина) међу конвенционалним анјонским сурфактантима. ЛАС се одликује одличном стабилношћу, јаким детерџентним својствима и ниском ценом, док му је истакнути недостатак релативно висока иритација.
Међу свим сулфонатним сурфактантима, AOS пружа оптималне свеобухватне перформансе. Он наслеђује и додатно побољшава предности обичних сулфоната, избегавајући њихове инхерентне недостатке. Као један од главних примарних сурфактанта, AOS се широко користи у шампонима и геловима за туширање, а његова примена у другим течним детерџентима ће се постепено ширити заједно са локализацијом производње и последичним смањењем цена.
АОС поседује изванредне предности, укључујући супериорну стабилност, одличну растворљивост у води, добру компатибилност, ниску иритацију и идеалну микробну биоразградивост. Његова главна мана је што је релативно скуп међу свим анјонским сурфактантима.
2.2 Анјонски сурфактанти сулфати
Уобичајене врсте таквих сурфактаната укључују натријум масни алкохол полиоксиетилен етар сулфат и натријум додецил сулфат.
Натријум-полиоксиетилен етар сулфат масног алкохола, такође познат као АЕС или алкохол етар сулфат, лако се раствара у води. Када садржај активне супстанце достигне 70%, појављује се као бледожута вискозна провидна течност, а његова стабилност је инфериорна у односу на уобичајене сулфонате. Брзо се хидролизује када је pH вредност испод 4, али се може похвалити одличном стабилношћу хидролизе у алкалним срединама. Након три дана складиштења на 30°C под условима pH 2, pH 4 и pH 10, његове стопе хидролизе су 100%, 50% и 0, респективно. Одликује се ниском иритацијом са индексом иритације од 2,3 за његов 10% водени раствор, стопом биоразградње преко 90% и LD50 вредношћу од 1800 мг/кг.
Натријум додецил сулфат, који се назива AS, K12, натријум кокоалкил сулфат, натријум лаурил сулфат или средство за пењење, растворљив је у води са растворљивошћу у води од приближно 15 на 25°C, што је ниже од растворљивости AES-а. Неосетљив је на алкалије и тврду воду, али је његова стабилност у киселим условима слабија од уобичајених сулфоната и блиска је стабилности AES-а. Дуготрајна температура загревања не би требало да пређе 95°C. Има умерену иритацију међу сурфактантима; његов 10% раствор има индекс иритације од 3,3, виши од AES-а и нижи од LAS-а, са LD50 вредношћу од 1300 мг/кг.
АЕС се широко примењује у шампонима, геловима за туширање, течностима за прање судова и течним детерџентима за веш. У практичној примени, pH вредност треба подићи на неутралну или благо алкалну колико год је то могуће, ако релевантни стандарди квалитета pH вредности дозвољавају. Када се АЕС мора користити у условима ниског pH, као што је у шампону, генерално се усваја његов облик етаноламинске соли. АЕС поседује бољу растворљивост у води од АС и може се формулисати у провидне водене растворе у било којој пропорцији на собној температури. У поређењу са ЛАС, АЕС има ширу примену у течним детерџентима и супериорну компатибилност, способан да се меша са бројним сурфактантима у бинарним или вишеструким комбинацијама да би се формирали провидни водени раствори. Међу синтетичким сурфактантима, АЕС је трећи по производњи са нижом ценом од АС; цена 70% АЕС-а била је 8500 јуана по тони 2002. године. Његове истакнуте предности укључују ниску иритацију, повољну растворљивост у води, одличну компатибилност и изузетан ефекат у спречавању суве и грубе коже. Његов главни недостатак лежи у лошој стабилности у киселим срединама, што захтева да се pH вредност одржава знатно изнад 4, а његова детерџентност је слабија од оне код ЛАС-а и АС-а.
Приликом примене AS у течним детерџентима, pH вредност окружења мора се контролисати како би се избегла прекомерна киселост. Његове етаноламинске соли или амонијумове соли су неопходне за његову примену у шампонима и геловима за туширање. Усвајање његових етаноламинских соли не само да може побољшати стабилност отпорности на киселине већ и смањити иритацију, а индекс иритације његовог 10% раствора триетаноламинске соли је 3,0. AS се ретко користи у течностима за прање посуђа и ретко служи као примарни сурфактант са ниском дозом у формулама, углавном зато што је неповољан за смањење трошкова производа, а такви производи једва да имају захтеве за перформансама пењења. AS, који је пети по производњи синтетичких сурфактаната, има релативно високу цену, а његов прашкасти облик је 2002. године коштао 15.000 јуана по тони. Поред изванредног капацитета пењења и јаке детерџентности, AS је инфериорнији од AES у већини перформанси употребе, као што су нешто лошија стабилност отпорности на киселине и релативно већа иритација (само нижа од LAS), а такође има и највишу цену међу конвенционалним анјонским сурфактантима.
Главне врсте нејонских сурфактаната укључују алкилоламид (FFA), полиоксиетилен етар масних алкохола (AE) и полиоксиетилен етар алкилфенола (APE или OP). Нејонски сурфактанти поседују одлична својства као што су растварачност, детерџентност, антистатичке перформансе, ниска иритација и капацитет дисперзије кречног сапуна. Имају шири применљиви pH опсег од уобичајених јонских сурфактаната и супериорнији су од обичних анјонских сурфактаната у већини својстава, осим детерџентности и способности пењења. Експерименти доказују да додавање мале количине нејонских сурфактаната у системе јонских сурфактаната може побољшати укупну површинску активност у поређењу са истим садржајем активне супстанце.
Алкилоламиди су високо ефикасни, широко коришћени и често примењивани нејонски сурфактанти, који се обично користе у разним течним детерџентима. Главне спецификације алкилоламида који се користе у течним детерџентима су 2:1 амид и 1,5:1 амид, а доступан је и 1:1 амид. Ове три спецификације се значајно разликују по растворљивости у води и својству згушњавања. Генерално говорећи, 1,5:1 амид има умерене свеобухватне перформансе и широко се користи у течностима за прање посуђа. Нормално, 1:1 амид се може лако растворити само када се помеша са другим водорастворљивим сурфактантима. Алкилоламиди су погоднији за алкалне детерџенте и могу се користити и у слабо киселим детерџентима.
Међу свим нејонским сурфактантима, алкилоламиди су најисплативији, са ценом од 7.800 јуана по тони у 2002. години. Они се чешће користе у течним детерџентима него полиоксиетилен етри масних алкохола, а такође су и главни нејонски сурфактанти који се примењују у шампонима. Главни разлози су следећи: FFA има свеобухватније и супериорније функције од AE; FFA је јефтинија; FFA се одликује бољом растворљивошћу; и FFA има јаче перформансе пењења у поређењу са AE.
Амфотерни сурфактанти су сурфактанти који поседују и ањонске и катјонске хидрофилне групе. Сходно томе, они показују катјонска својства у киселим растворима, ањонска својства у алкалним растворима и својства слична нејонским сурфактантима у неутралним растворима.
Амфотерни сурфактанти се лако растворају у води, концентрованим растворима киселина и алкалија, па чак и концентрованим растворима неорганских соли. Одликују се одличном отпорношћу на тврду воду, ниском иритацијом коже, повољним омекшавањем тканине, изузетним антистатичким својствима и добрим бактерицидним дејством, и одличном компатибилношћу са различитим врстама сурфактанта.
Такви производи се могу користити у широком опсегу pH вредности. С обзиром на њихова јонска стања у различитим кисело-базним срединама, они пружају боље перформансе у киселим и неутралним условима него у алкалним условима. Генерално говорећи, амфотерни сурфактанти су скупљи од нејонских сурфактанта.
Уобичајене важне врсте амфотерних сурфактаната укључују додецилдиметилбетаин и имидазолин карбоксилатног типа. У поређењу са анјонским сурфактантима, нејонски сурфактанди имају свеобухватнија својства са мање недостатака, само инфериорнији у детерџентности и способности пењења. У поређењу са нејонским сурфактантима, амфотерни сурфактанди су супериорнији у одређеним својствима, а упоредиви у другима.
Амфотерни сурфактанти имају јачу моћ пењења од обичних нејонских сурфактанта (док АЕ сурфактанти имају слабу моћ пењења), супериорну бактерицидну активност у односу на нејонске и анјонске сурфактанте и боље ефекте кондиционирања. Из тог разлога, код течних детерџената, амфотерни сурфактанти се углавном примењују у шампонима, а затим у производима за чишћење коже као што је гел за туширање.
Уобичајене врсте катјонских сурфактаната укључују цетил диметил амонијум хлорид (1631), октадецил триметил амонијум хлорид (1831), катјонску гуар гуму (C-14S), катјонски пантенол, катјонски силиконски уље, додецилдиметиламин оксид (OB-2) и тако даље.
У течним детерџентима, катјонски сурфактанти служе као помоћни сурфактанти и састојци за регенерацију са ниским дозама у формулама. Генерално се примењују у висококвалитетним производима, најчешће у шампонима. Катјонски сурфактанти се не могу директно мешати са анјонским сурфактантима. Иако комбинације катјонских и анјонских сурфактанта могу постићи идеалне ефекте, носе висок ризик од седиментације и кристализације.
Широк спектар катјонских сурфактаната се користи у шампонима са раштрканим учесталостима примене, што значи да се не усвајају претежно једна или две врсте, и често се формулишу у готове производе за регенерацију. Катјонски сурфактанти чине мали удео у укупној производњи сурфактаната и обично су скупљи од осталих категорија.
У поређењу са другим врстама сурфактаната, катјонски сурфактанти поседују најизраженији ефекат кондиционирања и најјачу бактерицидну активност. Упркос њиховим недостацима као што су лоша детерџентна својства, слаба способност пењења, лошија компатибилност, велика иритација и висока цена, они су незаменљиви другим сурфактантима као компоненте за кондиционирање у висококвалитетним течним детерџентима и шампонима. Важно је напоменути да се катјонски сурфактанти могу користити само као састојци за кондиционирање или бактерициди.
Време објаве: 21. мај 2026.