表面活性劑的性質(zhì)及作用機(jī)制

表面活性劑是一種功能精細(xì)化工產(chǎn)品。當(dāng)溶液溶解或分散于液體時(shí)，添加少量會(huì)顯著降低溶液的表面張力或液-液體界面的張力，并改變系統(tǒng)的界面狀態(tài)。當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，溶液中形成一個(gè)結(jié)合環(huán)，因此會(huì)產(chǎn)生許多實(shí)用的物理和化學(xué)性能，如潤(rùn)濕、乳化或破乳液、泡沫或泡沫、增溶、清潔、殺菌、軟、抗靜電等。這些界面的能量關(guān)系大大改善，以滿足實(shí)際應(yīng)用要求。合成洗滌劑是由表面活性劑和助洗劑組成的混合物,表面活性劑是洗滌劑配方中的主要組分,它的分子結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)(非極性的碳?xì)滏?和親水性的離子基團(tuán)或極性基團(tuán)(如羧酸基、磺酸基、硫酸基、磷酸基、銨鹽、季銨鹽、氧乙烯等)兩部分1陰離子表面活性劑在各類表面活性劑中,陰離子表面活性劑是洗滌劑中用量較多的一種,包括洗衣、洗餐具以及一般性的洗滌。1.1作主要成分而成接枝烷基苯磺酸鈉是當(dāng)今世界各地生產(chǎn)洗滌劑用量最多的表面活性劑,市場(chǎng)上各種品牌的洗衣粉幾乎都是用其作主要成分而配制的,它的溶解度良好,具有較強(qiáng)的去污能力和較好泡沫性質(zhì),生物降解性好,能與其他表面活性劑進(jìn)行良好的配伍,工藝成熟,價(jià)格較低;對(duì)硬水的敏感性可通過(guò)加入螯合劑或離子交換劑加以克服,產(chǎn)生的豐富泡沫可用調(diào)節(jié)劑進(jìn)行控制。1.2脂肪酸鈉作為表面活性劑的應(yīng)用對(duì)硬水比較敏感,使其活性大大降低,生成的鈣、鎂皂會(huì)沉積在織物和洗滌用具的器壁上,減少了纖維的吸附性和透氣性,因此已被有效的表面活性劑所取代。目前脂肪酸鈉主要在粉狀洗滌劑中用作泡沫調(diào)節(jié)劑;在重垢液洗中與其他表面活性劑配合使用,其作用為洗滌時(shí)先與堿土金屬離子結(jié)合,充分發(fā)揮其他表面活性劑的性能。1.3陰離子表面活性劑烷基硫酸鈉又稱脂肪醇硫酸鈉,是洗滌劑中的主要成分之一,也是陰離子表面活性劑的一個(gè)重要品種。它的分散力、乳化力和去污力都很好,可用作重垢織物洗滌劑、輕垢液體洗滌劑,用于洗滌毛、絲織物,也可配制餐具洗滌劑、香波、地毯清洗劑、牙膏等。1.4-烷基磺酸鹽（aos）C1.5可擴(kuò)濕性好,可減少皮膚毒性溶解度比直鏈烷基苯磺酸鹽大,不會(huì)水解,性能穩(wěn)定,具有良好的潤(rùn)濕性,去污力強(qiáng),泡沫類似于直鏈烷基苯磺酸鹽,生物降解性能優(yōu)良,對(duì)皮膚刺激性小,主要用來(lái)配制液體洗滌劑、洗衣粉等。1.6在低溫、液洗中的應(yīng)用抗硬水性好,在硬水中去污力好,泡沫穩(wěn)定,在低溫、液洗中有較高的穩(wěn)定性和良好的皮膚相容性,廣泛用于各種液體洗滌劑,如洗發(fā)香波、泡沫浴、餐具洗滌劑、重垢液體洗滌劑、呢絨洗滌劑等1.7在高硬度水中的應(yīng)用對(duì)硬水敏感性低,具有良好的鈣皂分散能力和較好的去污力,生物降解性好,毒性低,可以用作肥皂粉、塊狀皂、液體洗滌劑等的配制。在配方中加入MES,特別適宜于低溫及在高硬度水中的洗滌。用天然原料生產(chǎn)的MES,由于其性能優(yōu)良,正日益為人們所重視。2中性離子液體所謂非離子表面活性劑,就是這種活性物在水溶液中不會(huì)離解成帶電的陰離子或陽(yáng)離子,而以中性非離子分子或膠束狀態(tài)存在,大部分是環(huán)氧乙烷和疏水物的加成物。2.1去污及浸漬抗再沉積作用AEO是非離子表面活性劑系列產(chǎn)品中最典型的代表。AEO抗硬水性好,在相對(duì)低的濃度下就具有良好的去污能力和污垢分散力,并具有獨(dú)特的污垢抗再沉積作用,能適應(yīng)織物纖維的發(fā)展、洗滌溫度降低和洗滌劑低磷化的趨勢(shì)。因此,在洗滌劑中的用量增長(zhǎng)很快,是粉狀和液體洗滌劑的一種主要成分。2.2辛基酚衍生物的整理APE也是洗滌劑中常用的非離子表面活性劑,在洗滌劑中大量使用的是加成5~10環(huán)氧乙烷的辛基酚或壬基酚衍生物,主要用于各類液體、粉狀洗滌劑配方。但由于其生物降解性差,在洗滌劑中的用量正在下降。2.3生物降解劑的特點(diǎn)APG是國(guó)際上20世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)出的一種新型表面活性劑,由于其具有高表面活性,泡沫豐富,去污和配伍性好,而且無(wú)毒、無(wú)刺激,生物降解迅速且徹底,受到了各國(guó)的普遍重視,被認(rèn)為是繼LAS、醇系表面活性劑之后,最有希望的一代新的洗滌用表面活性劑。2.4在高泡洗滌劑中的應(yīng)用烷醇酰胺是一類特殊的非離子表面活性劑,是洗滌劑常用的活性組分之一,與其他表面活性劑復(fù)配,可以提高產(chǎn)品的去污力,增加泡沫穩(wěn)定性和粘度,因此可用于配制香波、餐具洗滌劑等液體洗滌劑。烷基醇酰胺常用在高泡洗滌劑中,以增加使用時(shí)的泡沫高度和泡沫穩(wěn)定性。亦能改進(jìn)產(chǎn)品在低濃度下的去污力。氧化胺有很好的洗滌能力,亦是一種泡沫穩(wěn)定劑,與直鏈烷基苯磺酸鹽結(jié)合,皮膚相容性好,但由于其熱穩(wěn)定性差、成本高,僅用在一些特殊的洗滌劑中。3基于纖維柔軟劑的應(yīng)用陽(yáng)離子表面活性劑的主要用途是用作殺菌劑、織物柔軟劑、抗靜電劑和專用的乳化劑陽(yáng)離子表面活性劑通常用作后處理劑。它們易于迅速吸附到纖維上,賦予纖維柔軟的手感,并具有抗靜電作用。常用的有二硬脂基二甲基氯化銨、咪唑啉衍生物,如1-烷基-酰胺基乙基-2-烷基-3-甲基咪唑啉甲基硫酸鹽亦是一種柔軟劑。陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑能配合使用,近來(lái)市場(chǎng)上已出現(xiàn)兼具洗滌和柔軟的雙功能特種洗滌劑。烷基二甲基芐基氯化銨可用作消毒劑4表面活性劑的復(fù)配兩性表面活性劑兼有陰離子和陽(yáng)離子兩種基團(tuán),所以既有陰離子表面活性劑的洗滌作用,又具有陽(yáng)離子表面活性劑的對(duì)織物的柔軟作用。其易溶于水、耐硬水、對(duì)皮膚刺激小,有較強(qiáng)的殺菌力和發(fā)泡力,適宜做泡沫清洗劑,多用于洗滌絲毛織物和洗發(fā)香波中。兩性離子表面活性劑還有良好的去污性能,調(diào)理性好。但由于成本高,常用于個(gè)人衛(wèi)生用品和特種洗滌劑中。近年來(lái),洗滌技術(shù)在不斷發(fā)展,纖維類型也在變化,合成纖維比例越來(lái)越大,洗滌基質(zhì)的廣泛性要求表面活性劑具有廣泛使用范圍。但是,沒(méi)有一個(gè)單一的表面活性劑可以適于各種洗滌的需要,所以,越來(lái)越多地將多種表面活性劑復(fù)配,使其性能互補(bǔ),特別是不同結(jié)構(gòu)的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑復(fù)合使用更為重要。而復(fù)配時(shí)不僅要注意