nyheter

Våre hovedprodukter: Aminosilikon, blokksilikon, hydrofil silikon, alle deres silikonemulsjoner, fuktforbedrer, gnidningsfasthetsforbedrer, vannavstøtende (fluorfri, karbon 6, karbon 8), demineralvaskekjemikalier (ABS, enzym, spandexbeskytter, manganfjerner). Viktigste eksportland: India, Pakistan, Bangladesh, Tyrkia, Indonesia, Usbekistan, osv.

 

Industrielt mononatriumglutamat, også kjent som overflateaktive stoffer, er en type stoff som, når det tilsettes i små mengder, kan redusere overflatespenningen til løsningsmidlet (vanligvis vann) betraktelig og endre systemets grenseflatetilstand. Når det når en viss konsentrasjon, danner det miceller i løsningen. Derfor produserer det fukting eller antifukting, emulgering og demulgering, skumming eller skumdemping, oppløselighet, vasking og andre effekter for å oppfylle kravene til praktiske anvendelser. Mononatriumglutamat, som et umami-stoff, er allestedsnærværende i kostholdet vårt og dagliglivet. I industriell produksjon er overflateaktive stoffer som ligner på mononatriumglutamat, som ikke krever store mengder og kan ha mirakuløse effekter. Disse stoffene er ofte kjent som overflateaktive stoffer.

 

Introduksjon til overflateaktive stoffer

 

Surfaktanter har en zwitterionisk molekylstruktur: den ene enden er en hydrofil gruppe, forkortet hydrofil gruppe, også kjent som oleofob eller oleofob gruppe, som kan løse opp overflateaktive stoffer i vann som monomerer. Hydrofile grupper er ofte polare grupper, som kan være karboksylgrupper (-COOH), sulfonsyregrupper (-SO3H), aminogrupper (-NH2) eller aminogrupper og deres salter. Hydroksylgrupper (-OH), amidgrupper, eterbindinger (-O-), etc. kan også være polare hydrofile grupper; den andre enden er en hydrofob gruppe, forkortet oleofil gruppe, også kjent som en hydrofob eller hydrofob gruppe. Hydrofobe grupper er vanligvis ikke-polare hydrokarbonkjeder, slik som hydrofobe alkylkjeder R- (alkyl), Ar- (aryl), etc.
Surfaktanter er delt inn i ioniske overflateaktive stoffer (inkludert kationiske og anioniske overflateaktive stoffer), ikke-ioniske overflateaktive stoffer, amfotere overflateaktive stoffer, sammensatte overflateaktive stoffer og andre overflateaktive stoffer.

I en overflateaktiv løsning, når konsentrasjonen av det overflateaktive stoffet når en viss verdi, vil de overflateaktive molekylene danne forskjellige ordnede kombinasjoner kalt miceller. Micellisering eller dannelse av miceller er en grunnleggende egenskap ved overflateaktive løsninger, og noen viktige grenseflatefenomener er relatert til dannelsen av miceller. Konsentrasjonen der overflateaktive stoffer danner miceller i løsning kalles kritisk micellekonsentrasjon (CMC). Miceller har ikke faste sfæriske former, men snarere ekstremt uregelmessige og dynamisk skiftende former. Under visse forhold kan overflateaktive stoffer også utvise en omvendt micelletilstand.

 

De viktigste faktorene som påvirker den kritiske micellekonsentrasjonen

 

Strukturen til overflateaktive stoffer
Tilsetning og typer tilsetningsstoffer
Temperaturens innflytelse

 

Interaksjon mellom overflateaktive stoffer og proteiner

 

Proteiner inneholder ikke-polare, polare og ladede grupper, og mange amfifile molekyler kan samhandle med proteiner på ulike måter. Surfaktanter kan danne molekylært ordnede kombinasjoner med forskjellige strukturer under forskjellige forhold, som miceller, reversmiceller, etc., og deres interaksjoner med proteiner er også forskjellige. Det er hovedsakelig elektrostatiske og hydrofobe interaksjoner mellom proteiner og overflateaktive stoffer (PS), mens interaksjonen mellom ioniske overflateaktive stoffer og proteiner hovedsakelig skyldes den elektrostatiske interaksjonen mellom polare grupper og den hydrofobe interaksjonen mellom hydrofobe karbon-hydrogenkjeder, som binder seg til henholdsvis de polare og hydrofobe delene av proteiner og danner PS-komplekser. Ikke-ioniske overflateaktive stoffer samhandler hovedsakelig med proteiner gjennom hydrofobe krefter, og interaksjonen mellom deres hydrofobe kjeder og de hydrofobe gruppene i proteiner kan ha en viss innvirkning på strukturen og funksjonen til overflateaktive stoffer og proteiner. Derfor bestemmer typen, konsentrasjonen og systemmiljøet til overflateaktive stoffer om de stabiliserer eller destabiliserer proteiner, aggregerer eller sprer seg.

 

HLB-verdi av overflateaktivt middel

 

For å utvise unik grenseflateaktivitet må overflateaktive stoffer opprettholde en viss balanse mellom hydrofobe og hydrofile grupper. HLB (hydrofil lipofil balanse) er den hydrofile oleofile balanseverdien til overflateaktive stoffer, som er en indikator på de hydrofile og hydrofobe egenskapene til overflateaktive stoffer.

HLB-verdien er en relativ verdi (mellom 0 og 40), slik som parafinvoks med HLB-verdi = 0 (ingen hydrofil gruppe), polyoksyetylen med HLB-verdi på 20 og SDS med sterk hydrofilisitet med HLB-verdi på 40. HLB-verdien kan brukes som referanse for valg av overflateaktive stoffer. Jo høyere HLB-verdi, desto bedre er hydrofilisiteten til overflateaktivet; jo mindre HLB-verdi, desto dårligere er hydrofilisiteten til overflateaktivet.
Hovedfunksjonen til overflateaktive stoffer

 

Emulgeringseffekt

På grunn av den høye overflatespenningen til olje i vann, når olje dryppes ned i vannet og omrøres kraftig, knuses oljen til fine kuler og blandes med hverandre for å danne en emulsjon, men omrøringen stopper og lagene legges på nytt. Hvis et overflateaktivt middel tilsettes og omrøres kraftig, men det ikke er lett å separere i lang tid etter at det stoppet, er dette emulgering. Årsaken er at oljens hydrofobisitet er omgitt av de hydrofile gruppene i det aktive stoffet, noe som danner en retningsbestemt tiltrekning og reduserer arbeidet som kreves for oljedispersjon i vann, noe som resulterer i god emulgering av oljen.

 

Fuktende effekt

Det er ofte et lag med voks, fett eller avleiringslignende stoffer som fester seg til overflaten av delene, og disse er hydrofobe. På grunn av forurensningen fra disse stoffene blir ikke overflaten av delene lett fuktet av vann. Når overflateaktive stoffer tilsettes den vandige løsningen, spres vanndråpene på delene lett, noe som reduserer overflatespenningen til delene betraktelig og oppnår formålet med fukting.

 

Løselighetseffekt

Etter tilsetning av overflateaktive stoffer til oljeholdige stoffer kan de bare "løses opp", men denne oppløsningen kan bare skje når konsentrasjonen av overflateaktive stoffer når den kritiske konsentrasjonen av kolloider, og løseligheten bestemmes av det løseliggjørende objektet og egenskapene. Når det gjelder løseliggjøringseffekt, er lange hydrofobe genkjeder sterkere enn korte kjeder, mettede kjeder er sterkere enn umettede kjeder, og løseliggjøringseffekten av ikke-ioniske overflateaktive stoffer er generelt mer betydelig.

 

Dispergerende effekt

Faste partikler som støv- og smusspartikler har en tendens til å samle seg og legge seg lett i vann. Molekylene i overflateaktive stoffer kan dele de faste partikkelaggregatene inn i små partikler, slik at de kan dispergeres og suspenderes i løsningen, noe som fremmer jevn dispersjon av faste partikler.

 

Skumvirkning

Dannelsen av skum skyldes hovedsakelig retningsbestemt adsorpsjon av aktivt stoff og reduksjon av overflatespenning mellom gass- og væskefaser. Generelt sett er lavmolekylære aktive stoffer lett å skumme, høymolekylære aktive stoffer har mindre skum, myristatgult har høyere skummende egenskaper, og natriumstearat har de dårligste skummende egenskapene. Anioniske aktive stoffer har bedre skummende egenskaper og skumstabilitet enn ikke-ioniske aktive stoffer, slik som natriumalkylbenzensulfonat med sterk skummende egenskap. Vanlig brukte skumstabilisatorer inkluderer alifatisk alkoholamid, karboksymetylcellulose, etc. Skumhemmere inkluderer fettsyrer, fettsyreestere, polyeter, etc. og andre ikke-ioniske overflateaktive stoffer.

 

Klassifisering av overflateaktive stoffer

 

Surfaktanter kan deles inn i anioniske overflateaktive stoffer, ikke-ioniske overflateaktive stoffer, zwitterioniske overflateaktive stoffer og kationiske overflateaktive stoffer basert på deres molekylære strukturegenskaper.

 

Anionisk overflateaktivt middel

Sulfonat
Vanlige aktive stoffer av denne typen inkluderer natriumlineært alkylbenzensulfonat og natrium-alfa-olefinsulfonat. Natriumlineært alkylbenzensulfonat, også kjent som LAS eller ABS, er et hvitt eller blekgult pulver eller flakformet fast stoff med god løselighet i komplekse overflateaktive systemer. Det er relativt stabilt mot alkali, fortynnet syre og hardt vann. Det brukes vanligvis i oppvaskmiddel og flytende vaskemiddel, men brukes vanligvis ikke i sjampo og sjelden i dusjsåpe. I oppvaskmiddel kan doseringen utgjøre omtrent halvparten av den totale mengden overflateaktive stoffer, og det faktiske justeringsområdet for andelen i flytende vaskemidler er relativt bredt. Et typisk sammensatt system som brukes i oppvaskmiddel er det ternære systemet "LAS (lineært alkylbenzensulfonatnatrium) - AES (alkoholetersulfatnatrium) - FFA (alkylalkoholamid)". De fremtredende fordelene med natriumlineært alkylbenzensulfonat er god stabilitet, sterk rengjøringskraft, minimal miljøskade og evnen til å brytes ned til ufarlige stoffer til en lav pris. Den fremtredende ulempen er at det er svært stimulerende. Natriumalfa-olefinsulfonat, også kjent som AOS, er svært løselig i vann og har god stabilitet over et bredt pH-område. Blant sulfonsyresaltvariantene er ytelsen bedre. De enestående fordelene er god stabilitet, god vannløselighet, god kompatibilitet, lav irritasjon og ideell mikrobiell nedbrytning. Det er et av de viktigste overflateaktive stoffene som ofte brukes i sjampo og dusjsåpe. Ulempen er at det er relativt dyrt.

 

Sulfat
Vanlige aktive stoffer av denne typen inkluderer natriumfettalkoholpolyoksyetyletersulfat og natriumdodecylsulfat.

Natriumfettalkoholpolyoksyetyletersulfat, også kjent som AES eller natriumalkoholetersulfat.

Det er lett å løse opp i vann og kan brukes i sjampo, dusjsåpe, oppvaskmiddel og flytende vaskemiddel. Vannløseligheten er bedre enn natriumdodecylsulfat, og det kan fremstilles i en hvilken som helst mengde transparent vandig løsning ved romtemperatur. Natriumalkylbenzensulfonat brukes mer omfattende i flytende vaskemidler og har bedre kompatibilitet enn rettkjedet alkylbenzensulfonat. Det kan komplekseres med mange overflateaktive stoffer i binær eller multiform for å danne transparente vandige løsninger. De enestående fordelene er lav irritasjon, god vannløselighet, god kompatibilitet og god ytelse for å forhindre tørrhet, sprekkdannelser og ruhet i huden. Ulempen er at stabiliteten i sure medier er litt dårlig, og rengjøringsevnen er dårligere enn natriumlineært alkylbenzensulfonat og natriumdodecylsulfat.

Natriumdodecylsulfat, også kjent som AS, K12, natriumkokoylsulfat og natriumlaurylsulfatskummiddel, er ufølsomt for alkalier og hardt vann. Stabiliteten under sure forhold er dårligere enn for vanlige sulfater og nær stabiliteten til fettalkoholpolyoksyetyletersulfat. Det er lett nedbrytbart og har minimal miljøskade. Når det brukes i flytende vaskemidler, bør ikke surhetsgraden være for høy. Bruk av etanolamin- eller ammoniumsalter i sjampo og dusjsåpe kan ikke bare øke syrestabiliteten, men også bidra til å redusere irritasjon. Bortsett fra god skummingsevne og sterk rengjøringskraft, er ytelsen på andre områder ikke like god som natriumalkoholetersulfat. Prisen på vanlige anioniske overflateaktive stoffer er generelt høyere.

 

Kationisk overflateaktivt middel

Sammenlignet med ulike typer overflateaktive stoffer har kationiske overflateaktive stoffer den mest fremtredende justeringseffekten og den sterkeste bakteriedrepende effekten, selv om de har ulemper som dårlig rengjøringsevne, dårlig skummingsevne, dårlig kompatibilitet, høy irritabilitet og høy pris. Kationiske overflateaktive stoffer er ikke direkte kompatible med anioniske overflateaktive stoffer og kan bare brukes som kondisjoneringsmidler eller soppdrepende midler. Kationiske overflateaktive stoffer brukes ofte som hjelpeoverflateaktive stoffer i flytende vaskemidler (som en mindre kondisjoneringskomponent i formuleringer) for produkter av høyere kvalitet, hovedsakelig for sjampo. Som en justeringskomponent kan den ikke erstattes av andre typer overflateaktive stoffer i flytende vaskemiddel-sjampo av høy kvalitet.

Vanlige typer kationiske overflateaktive stoffer inkluderer heksadecyltrimetylammoniumklorid (1631), oktadecyltrimetylammoniumklorid (1831), kationisk guargummi (C-14S), kationisk panthenol, kationisk silikonolje, dodecyldimetylaminoksid (OB-2), etc.

 

Zwitterionisk overflateaktivt middel

Bipolare overflateaktive stoffer refererer til overflateaktive stoffer som har både anioniske og kationiske hydrofile grupper. Derfor viser disse overflateaktive stoffene kationiske egenskaper i sure løsninger, anioniske egenskaper i alkaliske løsninger og ikke-ioniske egenskaper i nøytrale løsninger. Bipolare overflateaktive stoffer er lett løselige i vann, konsentrerte syre- og alkaliløsninger, og til og med i konsentrerte løsninger av uorganiske salter. De har god motstand mot hardt vann, lav hudirritasjon, god stoffmykhet, gode antistatiske egenskaper, god bakteriedrepende effekt og god kompatibilitet med forskjellige overflateaktive stoffer. Viktige typer amfotære overflateaktive stoffer inkluderer dodecyldimetylbetain og karboksylatimidazolin.

 

Ikke-ionisk overflateaktivt middel

Ikke-ioniske overflateaktive stoffer har gode egenskaper som oppløselighet, vaskeevne, antistatisk effekt, lav irritasjon og kalsiumsåpedispersjon; Det anvendelige pH-området er bredere enn for generelle ioniske overflateaktive stoffer; Bortsett fra tilsmussings- og skummende egenskaper, er andre egenskaper ofte bedre enn generelle anioniske overflateaktive stoffer. Å tilsette en liten mengde ikke-ionisk overflateaktivt middel til det ioniske overflateaktive stoffet kan øke systemets overflateaktivitet (sammenlignet med samme innhold av aktive stoffer). De viktigste variantene inkluderer alkylalkoholamider (FFA), fettalkoholpolyoksyetylenetere (AE) og alkylfenolpolyoksyetylenetere (APE eller OP).

Alkylalkoholamider (FFA) er en klasse ikke-ioniske overflateaktive stoffer med overlegen ytelse, brede bruksområder og høy bruksfrekvens, som ofte brukes i forskjellige flytende vaskemidler. I flytende vaskemidler brukes det ofte i kombinasjon med amider, med et forhold på "2:1" og "1,5:1" (alkylalkoholamid:amid). Alkylalkoholamider kan brukes i generelt svakt sure og alkaliske vaskemidler, og er den billigste varianten av ikke-ioniske overflateaktive stoffer.

 

Påføring av overflateaktive stoffer

Med utviklingen av vitenskap og teknologi, spesielt fremskrittene innen kjemisk industri og inntrengningen av relaterte disipliner, har rollen og anvendelsen av overflateaktive stoffer blitt stadig mer utbredt og dyptgående. Spor av overflateaktive stoffer kan finnes i alt fra utvinning av mineraler og energiutvikling til effekten av celler og enzymer. I dag er ikke bruken av overflateaktive stoffer begrenset til vaskemidler, tannkremrengjøringsmidler, kosmetiske emulgatorer og annen daglig kjemisk industri, men har spredt seg til andre produksjonsfelt som petrokjemikalier, energiutvikling og farmasøytisk industri.

 

Oljeutvinning
Ved oljeutvinning kan bruk av fortynnede vannløsninger av overflateaktive stoffer eller konsentrerte blandede løsninger av overflateaktive stoffer med olje og vann øke råoljeutvinningen med 15 % til 20 %. På grunn av overflateaktive stoffers evne til å redusere løsningens viskositet, brukes de under boring for å redusere råoljeviskositeten og redusere eller forhindre boreulykker. Det kan også gjøre gamle brønner som ikke lenger sprøyter olje, sprøyte på nytt.

Energiutvikling
Surfaktanter kan også bidra til energiutvikling. I dagens situasjon med stigende verdensoljepriser og trange oljekilder, har utviklingen av kullblandede drivstoff stor betydning. Tilsetning av overflateaktive stoffer i prosessen kan produsere en ny type drivstoff med høy flyteevne, som kan erstatte bensin som kraftkilde. Tilsetning av emulgatorer til bensin, diesel og tungolje sparer ikke bare oljekilder, men forbedrer også termisk effektivitet og reduserer miljøforurensning. Derfor har overflateaktive stoffer stor betydning for energiutvikling.

Tekstilindustrien
Bruken av overflateaktive stoffer i tekstilindustrien har en lang historie. Syntetiske fibre har ulemper som ruhet, utilstrekkelig luftighet, mottakelighet for elektrostatisk adsorpsjon av støv, og dårlig fuktighetsabsorpsjon og håndfølelse sammenlignet med naturlige fibre. Hvis de behandles med spesialiserte overflateaktive stoffer, kan disse defektene i syntetiske fibre forbedres betraktelig. Overflateaktive stoffer brukes også som myknere, antistatiske midler, fukte- og penetreringsmidler og emulgatorer i tekstiltrykk- og fargeindustrien. Bruken av overflateaktive stoffer i tekstiltrykk- og fargeindustrien er svært omfattende.

Metallrengjøring
Når det gjelder metallrengjøring, inkluderer tradisjonelle løsemidler organiske løsemidler som bensin, parafin og karbontetraklorid. I følge relevant statistikk er mengden bensin som brukes til rengjøring av metalldeler i Kina så høy som 500 000 tonn per år. Vannbaserte metallrengjøringsmidler formulert med overflateaktive stoffer kan spare energi. I følge beregninger kan ett tonn metallrengjøringsmiddel erstatte 20 tonn bensin, og ett tonn petroleumsråmateriale kan brukes til å produsere 4 tonn metallrengjøringsmiddel, noe som indikerer at overflateaktive stoffer har stor betydning for energibesparelse. Metallrengjøringsmidler med eksterne overflateaktive stoffer har også egenskapene at de er giftfrie, ikke-brennbare, ikke-forurensende for miljøet og sikrer arbeidernes sikkerhet. Denne typen metallrengjøringsmiddel har blitt mye brukt til rengjøring av forskjellige typer metallkomponenter som romfartsmotorer, fly, lagre osv.

Næringsmiddelindustrien
I næringsmiddelindustrien er overflateaktive stoffer multifunksjonelle tilsetningsstoffer som brukes i produksjon av mat. Matoverflateaktive stoffer har utmerkede emulgerende, fuktende, klebehemmende, konserverende og flokkulerende effekter. På grunn av den spesielle additive effekten kan de gjøre bakverk sprøtt, maten skummer, brødet mykt og jevnt fordele og emulgere råvarer som kunstig smør, majones og iskrem, noe som har unike effekter på å forbedre produksjonsprosessen og den interne kvaliteten på produktene.

Landbruksplantemidler er emulsjonsvæsker som, på grunn av væskens overflatespenning, har ulempen at de er vanskelige å spre når de sprayes på planteblader. Hvis et overflateaktivt middel tilsettes plantevernmiddelløsningen, kan det overflateaktive stoffet redusere væskens overflatespenning, det vil si at lotionen mister sin overflateaktivitet, og plantevernmiddellotionen vil lett spres på bladoverflaten, slik at den insektdrepende effekten vil være bedre.


Publisert: 09. oktober 2024