表面活性劑易附集于界面,并對(duì)界面性質(zhì)和相關(guān)工藝過程產(chǎn)生明顯影響。表面活性劑的種類很多,按其產(chǎn)量排序分別為:陰離子占56%,非離子占36%,兩性離子占5%,陽(yáng)離子占3%。
一、陰離子表面活性劑
1、陰離子表面活性劑磺酸鹽
該類表面活性劑常見的有直鏈烷基苯磺酸鈉(ABS)和a-烯基磺酸鈉(AOS)。ABS 突出的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、去污力好、價(jià)格低廉;突出的缺點(diǎn)是刺激性大,常用于衣用液體洗滌劑和洗潔精等。AOS 突出的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、水溶性好、配伍性好、刺激性小,微生物降解也非常理想;突出的缺點(diǎn)是價(jià)格在陰離子表面活性劑中較貴。該種表面活性劑是洗發(fā)香波和淋浴液中常見的主表面活性劑之一。
2、陰離子表面活性劑硫酸鹽
此類活性劑常見的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)和十二烷基硫酸鈉(AS)AES在洗發(fā)香波、淋浴液、餐具液體洗滌劑(洗潔精)、衣用液體洗滌劑中都可應(yīng)用。AES突出的優(yōu)點(diǎn)是刺激性小、水溶性好、配伍性好在防皮膚干裂粗糙方面表現(xiàn)好;缺點(diǎn)是在酸性介質(zhì)中的穩(wěn)定性稍差。AS在液體洗滌劑中應(yīng)用,除發(fā)泡性好和去污力強(qiáng)外,其它方面的使用性能都不如AES,如耐酸穩(wěn)定性略差一點(diǎn),刺激性相對(duì)較大,在常見陰離子表面活性劑中價(jià)格也最高。
3、陰離子表面活性劑脂肪酸皂
常見的鈣皂分散性較好的表面活性劑有FFA、AE、AES、SAS、AS等。脂肪酸皂突出的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,在防皮膚干裂粗糙方面表現(xiàn)好,是常見陰離子表面活性劑大宗產(chǎn)品中唯一的“半天然”產(chǎn)品品種。缺點(diǎn)是不能在酸性介質(zhì)中使用(作主表活劑)。在一般陰離子表面活性劑中去污力稍差,耐硬水性能最差。
二、非離子表面活性劑
非離子表面活性劑的主要品種有烷基醇酰胺(FFA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)、烷基酚聚氧乙烯醚(APE或OP)。非離子表面活性劑具有良好的增溶、洗滌、抗靜電、刺激性小、鈣皂分散等性能;實(shí)際的可應(yīng)用pH范圍寬廣;除去污力和起泡性外其它性能往往優(yōu)于一般陰離子表面活性劑。烷基醇酰胺在液體洗滌劑中的應(yīng)用頻次多于脂肪醇聚氧乙烯醇。在洗發(fā)香波中所應(yīng)用的非離子表面活性劑往往是烷基醇酰胺。
三、兩性離子表面活性劑
在液體洗滌劑中,兩性表面活性劑主要是應(yīng)用于洗發(fā)香波,其次是淋浴液等皮膚清潔劑。重要的兩性表面活性劑品種有十二烷基二甲基甜菜堿、羧酸鹽型咪唑啉等。兩性表面活性劑易溶于水,耐硬水性好,對(duì)皮膚刺激性小,織物柔軟性好,抗靜電性好,有良好的殺菌作用,與各種表面活性劑的相容性好。
四、陽(yáng)離子表面活性劑
陽(yáng)離子表面活性劑在液體洗滌劑中是作為輔助表面活性劑配方用量很少的調(diào)理劑組分,一般是用于較高檔產(chǎn)品,主要用于洗發(fā)香波。與各種類型表面活性劑相比,陽(yáng)離子表面活性劑的調(diào)整作用最突出,殺菌作用最強(qiáng)。值得注意的是,陽(yáng)離子表面活性劑只能作為調(diào)理劑組分或殺菌劑來(lái)使用。常見陽(yáng)離子表面活性劑品種有十六烷基二甲基氯化銨(1631),十八烷基三甲基氯化銨(1831),陽(yáng)離子瓜爾膠(C-14S)等等。
五、表面活性劑在洗滌中的作用
表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)(非極性的碳?xì)滏湥┖陀H水性的離子基團(tuán)或極性基團(tuán)兩部分,以下簡(jiǎn)單介紹表面活性劑的五種作用。
1、乳化作用
水與油脂混合成乳濁液。在混合物中加入表面活性劑后,很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍不易分層,這就是表面活性劑的乳化作用。
2、潤(rùn)濕作用
機(jī)械零件表面通常粘附有一層油脂類物質(zhì),油脂類物質(zhì)屬于疏水性的。因此,零件表面不易被水潤(rùn)濕,當(dāng)水溶液中加入表面活性劑時(shí),零件上的水珠就很容易分散開來(lái),使零件的表面張力大大降低,達(dá)到潤(rùn)濕目的。
3、增溶作用
表面活性劑在水溶液中形成膠束后具有能使油類物質(zhì)的溶解度顯著增大的能力,且此時(shí)溶液呈透明狀,膠束的這種作用稱為增溶。
4、分散作用
灰塵和污粒等固體粒子聚集在一起,在水中發(fā)生沉降,表面活性劑能使灰塵等固體粒子分割成細(xì)小的微粒,避免其發(fā)生沉降,讓其分散懸浮在溶液中,起到促使固體粒子均勻分散的作用。
5、泡沫作用
表面活性劑發(fā)生定向吸附作用,使氣液兩相間的表面張力降低。通常低分子表面活性劑容易發(fā)泡,高分子活性劑泡沫少。
表面活性劑廣泛用于各類化妝品中作乳化劑、滲透劑、洗滌劑、柔軟劑、潤(rùn)濕劑、殺菌劑、分散劑、增溶劑、抗靜電劑、染發(fā)劑等。未來(lái)表面活性劑的發(fā)展將圍繞不斷改進(jìn)技術(shù),擴(kuò)展應(yīng)用范圍,完善其作用機(jī)理,減少其帶來(lái)的二次污染展開。