表面活性劑的洗滌作用是表面活性劑具有更大實際用途的基本特性,涉及到干家萬戶的日常生活。在各行各業和各種工業生產中也得到越來越多地應用。
洗滌劑:表面活性劑是洗滌劑的主要活性物成分,沒有表面活性劑就沒有合成洗滌劑的存在,在SAA的所有類型中陰離子型表面活性劑是人們早使用應用廣泛的一類表面活性劑,目前的需求量在50%以上。在今后一段時間內,陰離子表面活性劑仍將占據主導地位。
一、陰離子型表面活性劑:陰離子表面活性劑作為洗滌劑的類型主要有脂肪酸鹽(肥皂)、烷基苯磺酸鹽(ABS)、脂肪醇硫酸鹽(AS)、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鹽(AES)、α—烯烴硫酸鹽(AOS)、脂肪醇聚氧乙烯羧酸鹽(AEC)、松香酸鈉(CAS)和脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)等。
1.肥皂:肥皂分子的表面活性部分帶負電荷,其中長碳鏈脂肪酸鈉鹽和鉀鹽約占25%左右。這種被廣泛使用的肥皂,優點:原料豐富,制備方便,價格低廉。工業上一般以牛油、羊油等油脂為原料,用強堿進行皂化,后經鹽析,分離甘油而制得,大的缺點是它們在水溶液中遇到二價和三價的金屬離子如Ca2+、Mg2+、Fe2+等,便會生成溶解度很低的鈣皂或鎂皂,從而喪失了肥皂應有的清洗特性。
2.烷基苯磺酸鹽(ABS):烷基苯磺酸鈉鹽(R-C6H6-S03Na)是很重要的陰離子表面活性劑,它在水中有較好的溶解性能,幾乎全部被電離,它的鈣鹽和鎂鹽對水的溶解度比較大,所以有較好的耐硬水性。在烷基苯磺酸鹽中,直鏈型烷基苯(LAS) 其價格低廉,洗滌力強且易生物降解環境友好。因此,到目前為止,還沒有任何一種表面活性劑在作為洗滌活性物使用時,能在技術性能上和經濟效益上能與LAS相匹敵,被全世界的合成洗滌劑工業界譽為合成洗滌劑的主力軍。主要用作工業和家庭洗滌劑使用。代表產品:十二烷基苯磺酸鈉,具有優良的洗滌效果,十八烷基苯磺酸鈉在烷基苯磺酸鈉系列中洗凈力強。
3.α—烯烴磺酸鹽(AOS) :AOS是一種性能優良的洗滌活性物。主要用于洗手液、香波、泡沫浴、餐具洗滌劑,工業清洗劑及洗衣粉。
4.高級脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES) :R為烷基,R’為甲基,去污力以R為C16和 C18為好,抗硬水能力R為C14好。MES是以天然油脂為原料制成的表面活性劑,具有良好洗滌性能和很強的皂鈣分散力。對沸石有優異的配伍性,適合于制造無磷洗衣粉。它的鈣皂分散力比LAS高得多,因此有利于復合皂與皂基洗衣粉的生產與應用。
5.松香酸鈉(CAS)是一種三苯環結構陰離子表面活性劑,由于它的兩親結構(一端親水基,一端親油基),固廣泛用作高性能乳化劑,特別是對于分子中含苯環結構產品的乳化。松香酸鈉用作沖洗液時,它的親水基吸附在鉆具和孔壁上,而親油基則起著隔離摩擦面的作用,使固體之間的摩擦變為油面之間的摩擦,借以降低孔壁與鉆具之間的摩擦阻力;松香酸鈉是一種重要的混凝土外加劑,它大大提高了高強混凝土的力學性能,松香酸鈉加氣劑不但成本低,而且提供了簡便易行的施工工藝。
6.脂肪醇硫酸鹽(AS)和脂肪醇醚硫酸鹽(AES) :AS的通式ROSO3Na,R為C14~C16具有較好的洗滌性;AES的通式 RO(C2H4O)nSO3Na ,R為C14~C15 n=1—2具有較好洗滌性。AS和AES都具有良好的生物降解性,較強的去污力和良好的起泡性。適合于配制高泡洗滌劑。它適合于易護理型或羊毛洗滌劑,大量用于泡沫浴、洗發香波、化妝品、手洗餐洗劑、蔬菜用洗滌劑、家庭洗滌劑等。
二、非離子型表面活性劑:非離子型表面活性劑對油性污垢的去污力良好,對合成纖維防止再污染的能力強。耐硬水性,耐高濃度電解質的能力都比較強。聚氧乙烯非離子表面活性劑優點是疏水基與親水基部分的可調性。可通過調節EO數來適應各類基質,達到更佳洗凈力。
1.聚氧乙烯烷基醇醚:通式RO(C2H4O)nH R=C12~C18,n可調。這類化合物具有高洗滌活性,表現在以下幾方面:較低的臨界膠團濃度(cmc),這意味著在低濃度下仍有著高洗凈力,強洗滌力和洗滌合成纖維時的抗污垢再沉積特性。此外還具有良好的低溫洗滌性。在常溫下呈白色淡黃色膏狀物。溶于水具有乳化,凈洗和潤濕性。主要用于家用及工業、洗滌劑和金屬清洗劑。
2.聚氧乙烯烷基酚醚式中R主要為辛基、壬基和十二烷基;n可調,它們的特點是去除油污和脂肪的能力強。代表產品為OP系列、OPE系列和SOPE系列,主要性能耐酸堿及抗硬水能力強,具有去污、潤濕、乳化金屬加工和工業凈洗劑。
3.烷基糖苷(APG):烷基糖苷被譽為是一種新型非離子表面活性劑。
因此它正受到洗滌業、化妝業、食品加工業以及制藥業等眾多領域的特殊青睞。并且由于它的易漂洗無斑痕的特性,還特別適宜于做餐具洗滌劑、瓶洗劑等。
三、兩性離子型表面活性劑:其分子結構中既帶正電荷又帶有負電荷。由于分子結構的特殊性,它在使用過程中具有以下特點:低毒性和對皮膚,眼睛的低刺激性;良好生物降解性和配伍性;良好的潤濕性,洗滌性和發泡沫性,用作洗滌劑有以下幾種類型。
1.N—酰基氨基酸型:它們主要用于香波及清洗劑的基料。能耐弱酸和硬水。例如:N—酰基多縮氨基(多酞)羧酸鹽。雷米幫A(613洗滌劑,油酰氨基(多肽)羧酸鈉) 雷米幫A是由脂肪酰氯和蛋白質水解制得的多縮氨基酸縮合而成的。因此具有低刺激性,低毒,可用于化妝品。雷米幫A有很強的鈣皂分散力,去污力和乳化力。在紡織工業中用作凈洗劑、乳化劑,因脫脂力差而適合于洗滌絲毛。
2.甜菜堿型:甜菜堿型的兩性離子表面活性劑對棉織物和聚酯/棉混紡織物都有很好的洗凈力,特別是羥基磺酸甜菜堿,在洗滌過程中更有其優點。如:十二烷基二甲基甜菜堿 為無色或淺黃色透明液體。在酸性介質中呈陽離子性, 在堿性介質中呈陰離子性。易生物降解。本品有優良的發泡性能,能使毛發柔軟,適用于制造無刺激的,對頭發有調理性的香波,嬰幼兒香波等。因耐硬水性好,用于制備硬水洗滌劑,還可作殺菌劑。