Існує безліч типів поверхнево-активних речовин. За обсягом виробництва аніонні поверхнево-активні речовини становлять 56%, неіонні поверхнево-активні речовини – 36%, амфотерні поверхнево-активні речовини – 5% та катіонні поверхнево-активні речовини – 3%.
2. Аніонні поверхнево-активні речовини
2.1 Аніонні поверхнево-активні речовини сульфонатного типу
До поширених типів таких поверхнево-активних речовин належать лінійний алкілбензолсульфонат натрію та альфа-олефінсульфонат натрію.
Лінійний алкілбензолсульфонат натрію, також відомий як LAS або ABS, являє собою білу або блідо-жовту порошкоподібну або лускату тверду речовину, розчинну у воді. Він погано розчиняється у воді за низьких температур, з розчинністю нижче 3 у воді за кімнатної температури, проте має чудову розчинність у складних поверхнево-активних системах. Він має добру стійкість до лугів, розведених кислот та жорсткої води, з температурою розкладання 240℃. Його індекс подразнення 10% розчину становить 5,0, швидкість мікробного розкладу коливається від 80% до 90%, а значення LD50 становить від 1300 до 2500 мг/кг.
Альфа-олефінсульфонат натрію скорочено позначається як AOS. Коли вміст активної речовини становить від 38% до 40%, він має вигляд жовтої прозорої рідини та добре розчинний у воді. Він зберігає сприятливу стабільність у широкому діапазоні pH; після зберігання протягом трьох днів при температурі 30℃ за значень pH 2, 4 та 10 відповідно, швидкість його гідролізу залишається нульовою у всіх випадках. Він викликає легке подразнення шкіри, досягає 100% швидкості мікробного розкладу та має значення LD50 від 1300 до 2400 мг/кг.
Зазвичай, LAS рідко використовується в шампунях та гелях для душу, і в основному застосовується в рідких засобах для прання та рідинах для миття посуду. У рідинах для миття посуду LAS може становити приблизно половину від загальної кількості поверхнево-активних речовин, тоді як його частку в рідких засобах для прання можна регулювати в широкому практичному діапазоні.
LAS досягає сприятливої розчинності у воді переважно за відносно високих температур, таких як 60℃, та при змішуванні з деякими іншими поверхнево-активними речовинами. Типова потрійна система сполук «LAS-AES-FFA» широко використовується в рідинах для миття посуду, а система сполук «LAS-мильна основа-η·SAA» зазвичай використовується в рідких пральних засобах. Варто зазначити, що пряме змішування LAS з неіоногенною поверхнево-активною речовиною алкілоламідом часто не дає ідеальних ефектів; система «LAS-FFA» нестабільна, має низьку в'язкість і має білий молочний вигляд.
LAS посідає перше місце за обсягом виробництва з річним обсягом виробництва 290 кілотонн і є найдешевшим синтетичним поверхнево-активним речовиною. Він має найнижчу ціну серед п'яти найкращих високопродуктивних синтетичних поверхнево-активних речовин, і його ціна порівнянна з ціною мильних основ (жирнокислотних мил) серед звичайних аніонних поверхнево-активних речовин. LAS вирізняється чудовою стабільністю, сильною миючою здатністю та низькою вартістю, тоді як його суттєвим недоліком є відносно висока подразнююча здатність.
Серед усіх сульфонатних поверхнево-активних речовин AOS забезпечує оптимальну комплексну ефективність. Він успадковує та додатково підсилює переваги звичайних сульфонатів, уникаючи при цьому їхніх властивих недоліків. Як одна з основних первинних поверхнево-активних речовин, AOS широко використовується в шампунях та гель для душу, а його застосування в інших рідких мийних засобах поступово розширюватиметься разом із локалізацією виробництва та відповідним зниженням цін.
АОС має видатні переваги, включаючи чудову стабільність, відмінну розчинність у воді, добру сумісність, низьке подразнення та ідеальну мікробну біорозкладність. Його головним недоліком є те, що він відносно дорогий серед усіх аніонних поверхнево-активних речовин.
2.2 Аніонні поверхнево-активні речовини Сульфати
Звичайні типи таких поверхнево-активних речовин включають поліоксіетиленсульфат жирного спирту натрію та додецилсульфат натрію.
Поліоксіетиленсульфат жирного спирту натрію, також відомий як AES або спиртовий ефірсульфат, легко розчинний у воді. Коли вміст активної речовини досягає 70%, він виглядає як блідо-жовта в'язка напівпрозора рідина, а його стабільність поступається звичайним сульфонатам. Він швидко гідролізується при значенні pH нижче 4, проте має чудову стабільність до гідролізу в лужному середовищі. Після зберігання протягом трьох днів при 30°C в умовах pH 2, pH 4 та pH 10 швидкість його гідролізу становить 100%, 50% та 0 відповідно. Він має низьку подразнюючу дію з індексом подразнення 2,3 для його 10% водного розчину, швидкість біорозкладу понад 90% та значення LD50 1800 мг/кг.
Додецилсульфат натрію, який називають AS, K12, кокоалкілсульфат натрію, лаурилсульфат натрію або піноутворювач, розчинний у воді з розчинністю приблизно 15 при 25°C, що нижче, ніж у AES. Він нечутливий до лугів та жорсткої води, але його стабільність у кислих умовах слабша, ніж у звичайних сульфонатів, і близька до стійкості AES. Температура тривалого нагрівання не повинна перевищувати 95°C. Він має помірну подразнюючу дію серед поверхнево-активних речовин; його 10% розчин має індекс подразнення 3,3, що вище, ніж у AES, і нижче, ніж у LAS, зі значенням LD50 1300 мг/кг.
AES широко застосовується в шампуні, гелі для душу, рідинах для миття посуду та рідких пральних засобах. На практичному застосуванні значення pH слід підвищити до нейтрального або слаболужного рівня, наскільки це можливо, якщо дозволяють відповідні стандарти якості pH. Коли AES доводиться використовувати в умовах низького pH, наприклад, у шампуні, зазвичай використовується його етаноламінова сольова форма. AES має кращу розчинність у воді, ніж AS, і може бути сформований у прозорі водні розчини в будь-якій пропорції за кімнатної температури. Порівняно з LAS, AES має ширше застосування в рідких мийних засобах та чудову сумісність, здатний змішуватися з численними поверхнево-активними речовинами в бінарних або множинних комбінаціях для утворення прозорих водних розчинів. Серед синтетичних поверхнево-активних речовин AES посідає третє місце за обсягом виробництва з нижчою ціною, ніж AS; ціна 70% AES становила 8500 юанів за тонну у 2002 році. Його основні переваги включають низьке подразнення, сприятливу розчинність у воді, чудову сумісність та чудовий ефект у запобіганні сухості та шорсткості шкіри. Його основний недолік полягає в поганій стабільності в кислому середовищі, що вимагає підтримки значення pH значно вище 4, а його миюча здатність слабша, ніж у LAS та AS.
Під час застосування AS у рідких мийних засобах необхідно контролювати рівень pH середовища, щоб уникнути надмірної кислотності. Його етаноламінові солі або солі амонію необхідні для його застосування в шампуні та гелі для душу. Використання його етаноламінових солей може не тільки підвищити стійкість до кислот, але й зменшити подразнення, а індекс подразнення його 10% розчину солі триетаноламіну становить 3,0. AS рідко використовується в засобах для миття посуду та рідко служить основною поверхнево-активною речовиною з низьким дозуванням у формулах, головним чином тому, що це невигідно для зниження собівартості продукції, і такі продукти майже не мають вимог до піноутворення. Посідаючи п'яте місце за обсягом виробництва синтетичних поверхнево-активних речовин, AS має відносно високу ціну, а його порошкова форма оцінювалася в 15 000 юанів за тонну у 2002 році. Окрім видатної піноутворюючої здатності та сильної мийної здатності, AS поступається AES за більшістю експлуатаційних характеристик, таких як дещо гірша стійкість до кислот та відносно вище подразнення (лише нижче, ніж у LAS), а також має найвищу ціну серед звичайних аніонних поверхнево-активних речовин.
3.Неіоногенні поверхнево-активні речовини
До основних типів неіоногенних поверхнево-активних речовин належать алкілоламід (FFA), поліоксіетиленовий етер жирних спиртів (AE) та поліоксіетиленовий етер алкілфенола (APE або OP). Неіоногенні поверхнево-активні речовини мають чудові властивості, такі як солюбілізація, мийні властивості, антистатичні властивості, низьке подразнення та диспергуюча здатність до вапняного мила. Вони мають ширший діапазон pH, ніж звичайні іонні поверхнево-активні речовини, і перевершують звичайні аніонні поверхнево-активні речовини за більшістю властивостей, крім мийних властивостей та піноутворення. Експерименти доводять, що додавання невеликої кількості неіоногенних поверхнево-активних речовин до систем іонних поверхнево-активних речовин може підвищити загальну поверхневу активність порівняно з тим самим вмістом активної речовини.
Алкілоламіди – це високоефективні, широко використовувані та часто застосовувані неіоногенні поверхнево-активні речовини, які зазвичай використовуються в різних рідких мийних засобах. Основними специфікаціями алкілоламідів, що використовуються в рідких мийних засобах, є амід 2:1 та амід 1,5:1, а також доступний амід 1:1. Ці три специфікації значно відрізняються розчинністю у воді та властивістю загущення. Загалом, амід 1,5:1 має помірну комплексну ефективність і широко використовується в рідинах для миття посуду. Зазвичай амід 1:1 може легко розчинятися лише в поєднанні з іншими водорозчинними поверхнево-активними речовинами. Алкілоламіди більше підходять для лужних мийних засобів, а також можуть використовуватися в слабокислотних мийних засобах.
Серед усіх неіоногенних поверхнево-активних речовин алкілоламіди є найекономічнішими, ціна яких у 2002 році становила 7800 юанів за тонну. Вони частіше використовуються в рідких мийних засобах, ніж поліоксіетиленові ефіри жирних спиртів, а також є основними неіоногенними поверхнево-активними речовинами, що застосовуються в шампуні. Основні причини полягають у наступному: FFA мають більш комплексні та переважні функції, ніж AE; FFA дешевші за ціною; FFA мають кращу розчинність; та FFA мають сильнішу піноутворюючу здатність порівняно з AE.
4. Амфотерні поверхнево-активні речовини
Амфотерні поверхнево-активні речовини – це поверхнево-активні речовини, що мають як аніонні, так і катіонні гідрофільні групи. Відповідно, вони проявляють катіонні властивості в кислих розчинах, аніонні властивості в лужних розчинах та властивості, подібні до неіонних поверхнево-активних речовин, у нейтральних розчинах.
Амфотерні поверхнево-активні речовини легко розчиняються у воді, концентрованих розчинах кислот і лугів, і навіть концентрованих розчинах неорганічних солей. Вони мають чудову стійкість до жорсткої води, низьке подразнення шкіри, сприятливі властивості пом'якшення тканин, видатні антистатичні властивості та хороший бактерицидний ефект, а також чудову сумісність з різними типами поверхнево-активних речовин.
Такі продукти можна використовувати в широкому діапазоні pH. З огляду на їхній іонний стан у різних кислотно-лужних середовищах, вони демонструють кращу ефективність у кислих та нейтральних умовах, ніж у лужних. Загалом кажучи, амфотерні поверхнево-активні речовини дорожчі за неіоногенні поверхнево-активні речовини.
До поширених важливих різновидів амфотерних поверхнево-активних речовин належать додецилдиметилбетаїн та імідазолін карбоксилатного типу. Порівняно з аніонними поверхнево-активними речовинами, неіонні поверхнево-активні речовини мають більш комплексні властивості з меншою кількістю недоліків, поступаючись лише за мийною здатністю та піноутворювальною здатністю. У порівнянні з неіонними поверхнево-активними речовинами, амфотерні поверхнево-активні речовини перевершують їх за певними властивостями та порівнянні за іншими.
Амфотерні поверхнево-активні речовини мають сильнішу піноутворюючу здатність, ніж звичайні неіоногенні поверхнево-активні речовини (тоді як АЕ-поверхнево-активні речовини мають погану піноутворюючу здатність), кращу бактерицидну активність порівняно з неіоногенними та аніонними поверхнево-активними речовинами та кращий кондиціонуючий ефект. З цієї причини в рідких мийних засобах амфотерні поверхнево-активні речовини переважно застосовуються в шампуні, а потім у засобах для очищення шкіри, таких як гель для душу.
5. Катіонні поверхнево-активні речовини
До поширених типів катіонних поверхнево-активних речовин належать цетилдиметиламоній хлорид (1631), октадецилтриметиламоній хлорид (1831), катіонна гуарова камедь (C-14S), катіонний пантенол, катіонна силіконова олія, додецилдиметиламінооксид (OB-2) тощо.
У рідких мийних засобах катіонні поверхнево-активні речовини служать допоміжними поверхнево-активними речовинами та кондиціонуючими інгредієнтами з низьким дозуванням у формулах. Зазвичай вони використовуються у високоякісних продуктах, найчастіше в шампунях. Катіонні поверхнево-активні речовини не можна безпосередньо змішувати з аніонними поверхнево-активними речовинами. Хоча комбінації катіонних та аніонних поверхнево-активних речовин можуть досягати ідеальних ефектів, вони несуть високий ризик осадження та кристалізації.
У шампунях використовується широкий спектр катіонних поверхнево-активних речовин з різною частотою застосування, що означає, що не використовується один чи два переважно типи, і вони часто використовуються в готових кондиціонуючих продуктах. Катіонні поверхнево-активні речовини становлять невелику частку в загальному обсязі виробництва поверхнево-активних речовин і зазвичай дорожчі за інші категорії.
Порівняно з іншими типами поверхнево-активних речовин, катіонні поверхнево-активні речовини мають найвираженіший кондиціонуючий ефект та найсильнішу бактерицидну активність. Незважаючи на їхні недоліки, такі як погана миюча здатність, слабка піноутворююча здатність, низька сумісність, висока подразнююча дія та висока вартість, вони незамінні іншими поверхнево-активними речовинами як кондиціонуючі компоненти у високоякісних рідких мийних засобах та шампунях. Варто зазначити, що катіонні поверхнево-активні речовини можуть використовуватися лише як кондиціонуючі інгредієнти або бактерициди.
Час публікації: 21 травня 2026 р.