1. คุณสมบัติในการทำให้เปียก (ค่า HLB ที่ต้องการ: 7-9)
การเปียกหมายถึงปรากฏการณ์ที่ก๊าซที่ดูดซับอยู่บนพื้นผิวของแข็งถูกแทนที่ด้วยของเหลว สารที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการแทนที่นี้เรียกว่าสารทำให้เปียก โดยทั่วไปแล้วการเปียกแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ การเปียกโดยการสัมผัส (การเปียกโดยการยึดเกาะ) การเปียกโดยการจุ่ม (การเปียกโดยการแทรกซึม) และการเปียกโดยการแพร่กระจาย (การแพร่กระจาย)
ในบรรดาเกณฑ์เหล่านี้ การแพร่กระจายถือเป็นมาตรฐานสูงสุดของการเปียก และค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายมักใช้เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการเปียกในระบบต่างๆ
นอกจากนี้ มุมสัมผัสยังเป็นเกณฑ์หนึ่งในการประเมินประสิทธิภาพการเปียกอีกด้วย
การใช้สารลดแรงตึงผิวสามารถควบคุมระดับการเปียกของของเหลวและของแข็งได้
ในอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลง สารฉีดพ่นชนิดเม็ดและผงบางชนิดมีส่วนผสมของสารลดแรงตึงผิวในปริมาณที่เหมาะสม จุดประสงค์ของสารเหล่านี้คือเพื่อเพิ่มการยึดเกาะและการตกตะกอนของสารบนพื้นผิวที่ได้รับการบำบัด เพิ่มอัตราการปลดปล่อยและพื้นที่การกระจายตัวของสารออกฤทธิ์ภายใต้สภาวะชื้น และปรับปรุงประสิทธิภาพในการป้องกันและควบคุมโรค
ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง สารอิมัลซิไฟเออร์เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว เช่น ครีม โลชั่น ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด และผลิตภัณฑ์ล้างเครื่องสำอาง
2. การเกิดฟองและการลดฟอง
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา ในสูตรยา ยาที่ละลายได้ยากหลายชนิด เช่น น้ำมันระเหย เซลลูโลสที่ละลายในไขมัน และฮอร์โมนสเตียรอยด์ สามารถก่อตัวเป็นสารละลายใสและเพิ่มความเข้มข้นได้ด้วยคุณสมบัติการละลายของสารลดแรงตึงผิว
ในกระบวนการผลิตยา สารลดแรงตึงผิวมีความสำคัญอย่างยิ่งในฐานะสารทำให้เกิดอิมัลชัน สารทำให้เปียก สารแขวนลอย สารทำให้เกิดฟอง และสารกำจัดฟอง ฟองประกอบด้วยก๊าซที่ถูกห่อหุ้มด้วยฟิล์มของเหลวบางๆ สารลดแรงตึงผิวบางชนิดสามารถสร้างฟิล์มที่มีความแข็งแรงระดับหนึ่งกับน้ำ โดยกักอากาศไว้เพื่อสร้างฟอง ซึ่งใช้ในการลอยแร่ การดับเพลิงด้วยโฟม และการทำความสะอาด สารดังกล่าวเรียกว่าสารทำให้เกิดฟอง
บางครั้งจำเป็นต้องใช้สารลดฟอง ในการผลิตน้ำตาลและยาแผนจีน การเกิดฟองมากเกินไปอาจก่อให้เกิดปัญหาได้ การเติมสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมจะช่วยลดความแข็งแรงของฟิล์ม ลดฟองอากาศ และป้องกันอุบัติเหตุ
3. กลไกการทรงตัว (การรักษาเสถียรภาพด้วยการแขวนลอย)
ในอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลง ผงที่ละลายน้ำได้ สารเข้มข้นที่สามารถผสมกับน้ำได้ และอิมัลชันเข้มข้น ล้วนต้องการสารลดแรงตึงผิวในปริมาณที่เหมาะสม เนื่องจากส่วนประกอบสำคัญหลายอย่างในผงที่ละลายน้ำได้เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ชอบน้ำ จึงจำเป็นต้องใช้สารลดแรงตึงผิวเพื่อลดแรงตึงผิวของน้ำ ทำให้สามารถละลายอนุภาคยาและเกิดเป็นสารแขวนลอยในน้ำได้
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้ในการลอยแร่เพื่อให้สารแขวนลอยมีความเสถียร โดยการกวนและเป่าอากาศจากด้านล่างของถัง ฟองอากาศที่บรรจุผงแร่ที่มีประสิทธิภาพจะรวมตัวกันที่ผิวน้ำ ซึ่งจะถูกเก็บรวบรวมและกำจัดฟองออกเพื่อเพิ่มความเข้มข้น ทำให้ได้แร่ที่มีคุณภาพดีขึ้น ทราย โคลน และหินที่ไม่มีแร่จะคงอยู่ที่ด้านล่างและจะถูกกำจัดออกเป็นระยะ
เมื่อพื้นผิวของทรายแร่ถูกปกคลุมด้วยสารดักจับเพียง 5% สารดักจับนั้นจะกลายเป็นสารที่ไม่ชอบน้ำและเกาะติดกับฟองอากาศ ลอยขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อให้สารดักจับนั้นถูกเก็บรวบรวม สารดักจับที่เหมาะสมจะถูกเลือกโดยให้กลุ่มที่ชอบน้ำเกาะติดเฉพาะกับพื้นผิวของทรายแร่ ในขณะที่กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำหันเข้าหาน้ำ
4. การฆ่าเชื้อและการทำให้ปลอดเชื้อ
ในอุตสาหกรรมยา สารลดแรงตึงผิวสามารถใช้เป็นสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียและสารฆ่าเชื้อโรคได้ ผลการฆ่าเชื้อและการทำให้ปลอดเชื้อเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงกับโปรตีนในไบโอฟิล์มของแบคทีเรีย ทำให้โปรตีนเหล่านั้นเสียสภาพหรือสูญเสียการทำงาน
สารฆ่าเชื้อเหล่านี้ละลายน้ำได้ดีและสามารถใช้ได้ในความเข้มข้นที่แตกต่างกันสำหรับ:
• การฆ่าเชื้อผิวหนังก่อนการผ่าตัด
• การฆ่าเชื้อบาดแผลหรือเยื่อบุ
• การฆ่าเชื้อเครื่องมือ
• การฆ่าเชื้อในสิ่งแวดล้อม
5. คุณสมบัติในการซักล้างและทำความสะอาด
การขจัดคราบไขมันเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำให้เปียก การเกิดฟอง และการกระทำอื่นๆ ดังที่กล่าวมาแล้ว
โดยทั่วไปแล้วผงซักฟอกจะมีส่วนประกอบเสริมหลายอย่างเพื่อ:
• ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการหล่อลื่นวัตถุที่กำลังทำความสะอาด
• สร้างโฟม
• ช่วยให้ผิวดูสว่างกระจ่างใสขึ้น
• ป้องกันการเกาะติดของสิ่งสกปรกซ้ำ
• กระบวนการทำความสะอาดโดยใช้สารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบหลัก มีขั้นตอนดังนี้:
น้ำมีแรงตึงผิวสูงและมีคุณสมบัติในการเปียกคราบน้ำมันได้ไม่ดี ทำให้ยากต่อการขจัดออก หลังจากเติมสารลดแรงตึงผิวแล้ว กลุ่มไฮโดรโฟบิกของสารลดแรงตึงผิวจะเรียงตัวเข้าหาพื้นผิวผ้าและสิ่งสกปรกที่ดูดซับไว้ ค่อยๆ ขจัดสิ่งสกปรกออกไป สิ่งสกปรกจะลอยอยู่ในน้ำหรือลอยขึ้นสู่พื้นผิวพร้อมกับฟองก่อนที่จะถูกขจัดออกไป ในขณะที่พื้นผิวที่สะอาดจะถูกเคลือบด้วยโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว
สุดท้ายนี้ ควรสังเกตว่าสารลดแรงตึงผิวไม่ได้ทำงานผ่านกลไกเพียงอย่างเดียว แต่ส่วนใหญ่มักทำงานผ่านผลรวมของปัจจัยหลายอย่าง
ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมกระดาษ พวกมันสามารถทำหน้าที่ได้ดังนี้:
• สารปรุงอาหาร
• สารล้างหมึกจากกระดาษเหลือใช้
• สารปรับขนาด
• สารควบคุมสิ่งกีดขวางเรซิน
• สารลดฟอง
• น้ำยาปรับผ้านุ่ม
• สารป้องกันไฟฟ้าสถิต
• สารยับยั้งการเกิดตะกอน
• สารทำให้อ่อนนุ่ม
• สารขจัดคราบไขมัน
• สารฆ่าเชื้อแบคทีเรียและสารฆ่าเชื้อสาหร่าย
• สารยับยั้งการกัดกร่อน
วันที่เผยแพร่: 19 กันยายน 2025