Sammendrag: Diskuterer funktionerne af overfladeaktive stoffer, såsom befugtning, dispergering, emulgering, solubilisering, skumdannelse, afskumning, vask og dekontaminering osv., Indføring af klassificeringen af ​​overfladeaktive stoffer og introduktion af flere almindeligt anvendte overfladeaktivitetsagenter. Og rollen i kosmetik, vaskemidler, medicin, mad. Udviklingstendensen for overfladeaktive stoffer er beskrevet.

1. Klassificering af overfladeaktive stoffer

Der er mange måder at klassificere overfladeaktive stoffer på, som klassificeres efter kilden til overfladeaktive stoffer. Overfladeaktive stoffer er normalt opdelt i tre kategorier: syntetiske overfladeaktive stoffer, naturlige overfladeaktive stoffer og biologiske overfladeaktive stoffer.

Overfladeaktive stoffer kan opdeles i fire kategorier: anioniske, kationiske, zwitterioniske og ikke-ioniske efter den type ioner, der genereres af den hydrofile gruppe. Almindeligt anvendte overfladeaktive stoffer, hvis hydrofobe base er en carbonhydridgruppe, kan også indeholde elementer såsom ilt, nitrogen, svovl, chlor, brom og iod i molekylet og kaldes carbonhydridoverfladeaktive stoffer eller almindelige overfladeaktive stoffer. Overfladeaktive stoffer indeholdende fluor, silicium, fosfor og bor kaldes specielle overfladeaktive stoffer. Indførelsen af ​​fluor, silicium, fosfor, bor og andre elementer giver overfladeaktive stoffer mere unik og fremragende ydeevne. Fluorholdige overfladeaktive stoffer er en af ​​de vigtigste sorter af specielle overfladeaktive stoffer.

2. Hovedrollen for overfladeaktive stoffer

(1) Emulgering: På grund af den høje overfladespænding af olien i vandet, når olien dryppes ned i vandet, omrøres kraftigt, knuses olien i fine perler og blandes til en emulsion, men omrøringen stopper og genopretter lag. Hvis du tilsætter et overfladeaktivt middel og omrører kraftigt, vil det ikke være let at adskille i lang tid efter stop, hvilket er emulgering. Årsagen er, at hydrofobiciteten af ​​olien er omgivet af den hydrofile gruppe af det aktive middel, der danner en retningsbestemt tiltrækning, hvilket reducerer det arbejde, der kræves til oliedispersion i vand, og gør olien godt emulgeret. Til

(2) Befugtningseffekt: Der er ofte et lag voks, fedt eller skællende materiale fastgjort til overfladen af ​​delen, som er hydrofobt. På grund af forurening af disse stoffer er overfladen af ​​delene ikke let at blive fugtet med vand. Når overfladeaktive stoffer tilsættes til den vandige opløsning, spredes vanddråberne på delene let, hvilket i høj grad reducerer overfladespændingen af ​​delene og opnår formålet med befugtning. Til

(3) Opløsning: olieagtige stoffer kan "opløses" efter tilsætning af overfladeaktive stoffer, men denne opløsning kan kun forekomme, når koncentrationen af ​​det overfladeaktive middel når den kritiske koncentration af kolloidet. Opløseligheden er baseret på opløsningsobjektet, og det afhænger af arten. Med hensyn til solubilisering er den lange hydrofobe gen-carbonhydridkæde stærkere end den korte carbonhydridkæde, den mættede carbonhydridkæde er stærkere end den umættede carbonhydridkæde, og solubiliseringseffekten af ​​ikke-ioniske overfladeaktive stoffer er generelt mere signifikant. Til

(4) Dispersionseffekt: faste partikler såsom støv og snavspartikler er relativt lette at samle sammen, og de er lette at sætte sig i vand. Molekylerne af overfladeaktive stoffer kan dele de faste partikelaggregater i fine partikler, som er dispergeret og suspenderet i opløsningen. Spil en rolle i at fremme ensartet spredning af faste partikler. (5) Skumeffekt: Dannelsen af ​​skum er hovedsageligt retningsadsorptionen af ​​det aktive middel, hvilket er forårsaget af faldet i overfladespændingen mellem gas- og væskefaserne. Generelt er aktive stoffer med lav molekylvægt let at skumme, aktive stoffer med høj molekylvægt har mindre skum, myristinsyre gul har de højeste skumningsegenskaber, og natriumstearat har de værste skummende egenskaber. Anioniske aktive midler har bedre skumningsegenskaber og skumstabilitet end ikke-ioniske. F.eks. Har natriumalkylbenzensulfonat stærke skummende egenskaber. Almindeligt anvendte skumstabilisatorer indbefatter fedtalkoholamider, carboxymethylcellulose, etc., og skuminhibitorer indbefatter fedtsyrer, fedtsyreestere, polyethere osv. Og andre ikke-ioniske overfladeaktive midler.

3 Påføring af overfladeaktivt middel

Anvendelsen af ​​overfladeaktive stoffer kan opdeles i civile og industrielle applikationer. Ifølge data bruges to tredjedele af civile overfladeaktive stoffer i personlige beskyttelsesprodukter; syntetiske vaskemidler er et af de største forbrugermarkeder for overfladeaktive stoffer. Produkterne inkluderer vaskepulver, flydende vaskemidler, opvaskemidler og forskellige husholdningsprodukter. Rengøringsprodukter og personlige beskyttelsesprodukter såsom: shampoo, balsam, hårcreme, hårgel, lotion, toner, ansigtsrens osv. Industrielle overfladeaktive stoffer er summen af ​​overfladeaktive stoffer, der anvendes i forskellige andre industrielle områder end civile overfladeaktive stoffer. Dens anvendelsesfelter inkluderer tekstilindustri, metalindustri, maling, maling, pigmentindustri, plastharpiksindustri, fødevareindustri, papirindustri, læderindustri, olieefterforskning, byggevareindustri, minedrift, energiindustri osv. Flere aspekter er beskrevet nedenfor .

3.1.1 Surfaktant i kosmetik

Overfladeaktive midler anvendes i vid udstrækning i forskellige kosmetikmidler som emulgatorer, penetreringsmidler, rengøringsmidler, blødgøringsmidler, befugtningsmidler, baktericider, dispergeringsmidler, solubiliseringsmidler, antistatiske midler, hårfarvestoffer osv. Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer anvendes mest i kosmetik, fordi de ikke er irriterende og er let kompatibel med andre komponenter. Generelt er de fedtsyreestere og polyethere.

3.1.2 Krav til kosmetik til overfladeaktive stoffer

Sammensætningen af ​​kosmetiske formuleringer er forskellig og kompleks. Ud over olie- og vandråmaterialer er der også forskellige funktionelle overfladeaktive stoffer, konserveringsmidler, smagsstoffer og pigmenter osv., Der hører til et flerfasedispersionssystem. Med flere og flere kosmetiske formuleringer og funktionelle krav øges også antallet af overfladeaktive stoffer, der anvendes i kosmetik. Overfladeaktive stoffer, der anvendes i kosmetik, bør ikke have nogen hudirritation, ingen toksiske bivirkninger og skal også opfylde kravene til farveløshed, ingen ubehagelig lugt og høj stabilitet.

3.2 Anvendelse af overfladeaktive stoffer i vaskemidler

Surfaktanter har effektive rengørings- og desinfektionsfunktioner og er længe blevet den vigtigste del af rengøringsprodukter. Surfaktant er hovedkomponenten i vaskemiddel. Det interagerer med snavs og mellem snavs og fast overflade (såsom befugtning, gennemtrængning, emulgering, solubilisering, dispergering, skumning osv.) Og ved at udnytte mekanisk omrøring opnås vaskeeffekten. De mest anvendte og mest anvendte er anioniske og ikke-ioniske overfladeaktive stoffer. Kationiske og amfotere overfladeaktive stoffer anvendes kun til fremstilling af visse specielle typer og funktioner til rengøringsmidler. Hovedvarianterne er LAS (med henvisning til alkylbenzensulfonat), AES (fedtalkoholpolyoxyethylen-etersulfat), MES (α-sulfonsyre-fedtsyresalt), AOS (α-alkenylsulfonat), Alkylpolyoxyethylenether, alkylphenolpolyoxyethylenether, fedt syre diethanolamin, aminosyretype, betain type osv.

3.3 Anvendelse af overfladeaktive stoffer i fødevareindustrien

3.3.1 Fødevareemulgatorer og fortykningsmidler Den vigtigste rolle overfladeaktive stoffer i fødevareindustrien er at fungere som emulgeringsmidler og fortykningsmidler. Phospholipider er de mest anvendte emulgatorer og stabilisatorer. Ud over phospholipider er almindeligt anvendte emulgatorer fedtsyreglycerider S, hovedsageligt monoglycerid T, fedtsyre saccharoseestere, fedtsyre sorbitanestere, fedtsyre propylenglycolestere, sojabønne phospholipider, arabisk gummi, alginsyre, natriumkaseinat, gelatine og æggeblomme osv. Fortykningsmidler er opdelt i to kategorier: naturlige og kemisk syntetiserede. Naturlige fortykningsmidler inkluderer stivelse, arabisk gummi, guargummi, carrageenan, pektin, agar og alginsyre fremstillet af planter og tang. Der er også gelatine, kasein og natriumkaseinat fremstillet af proteinholdige dyr og planter. Og xanthangummi fremstillet af mikroorganismer. De mest almindeligt anvendte syntetiske fortykningsmidler er natriumcarboxymethylcellulose: @ :, propylenglycolalginat, celluloseglycolsyre og natriumpolyacrylat, natriumstivelsesglycolat, natriumstivelsesphosphat, methylcellulose og polyacrylsyre Sodium etc.

3.3.2 Fødevarekonserveringsmidler Rhamnoseestere har visse antibakterielle, antivirale og anti-mycoplasma egenskaber. Sucroseestere har også en større hæmmende virkning på mikroorganismer, især sporedannende gram-positive bakterier.

3.3.3 Fødevaredispergeringsmidler, skummidler osv. Udover at blive anvendt som emulgatorer og fortykningsmidler i fødevareproduktion kan overfladeaktive stoffer også anvendes som dispergeringsmidler, befugtningsmidler, skumdannende midler, skumdæmpende midler, krystalliseringskontrolmidler, sterilisere og forlænge fødevarebevaringsperioden . For eksempel kan tilsætning af 0,2-0,3% soja-phospholipider ved granulering af sødmælkspulver forbedre dets hydrofilicitet og dispergerbarhed, og det kan opløses hurtigt uden agglomerering under fremstillingen. Når du fremstiller kager og is, kan tilsætning af glycerolfedtsyre og saccharosefedt have en skummende virkning, hvilket bidrager til produktionen af ​​et stort antal bobler. Ved produktion af kondenseret mælk og sojaprodukter har tilsætning af glycerolfedtsyre en skumdæmpende virkning.

3.3.4 Anvendelse ved ekstraktion og separation af pigmenter, duftkomponenter, biologisk aktive komponenter og fermenterede produkter

I de senere år har overfladeaktive stoffer også været meget anvendt til ekstraktion og adskillelse af naturlige ingredienser i fødevarer såsom pigmenter, smagsingredienser, biologisk aktive ingredienser og fermenterede produkter.

3.4 Anvendelse af overfladeaktive stoffer inden for medicin

Surfaktanter har funktionerne befugtning, emulgering, solubilisering osv., Så de anvendes i vid udstrækning som farmaceutiske hjælpestoffer, især i den farmaceutiske mikroemulsionsteknologi, der er blevet udviklet i de senere år. I lægemiddelsyntese kan overfladeaktive midler anvendes som faseoverførselskatalysatorer, som kan ændre ionens opløsningsgrad og derved øge ionernes reaktivitet, hvilket får reaktionen til at foregå i et heterogent system og i høj grad forbedrer reaktionseffektiviteten. Overfladeaktive stoffer anvendes ofte som solubilisatorer og sensibiliserende stoffer i analyser, især i farmaceutisk fluorescensspektroskopi. Med hensyn til huddesinfektion, desinfektion af sår eller slimhinde, desinfektion af instrumenter og desinfektion af miljøet før operation i den farmaceutiske industri, kan overfladeaktive stoffer stærkt interagere med bakterielle biofilmproteiner for at denaturere eller miste deres funktion og bruges som baktericider og desinfektionsmidler, der er meget udbredt.

4. Udviklingstendensen for overfladeaktive stoffer

Udviklingsretningen for overfladeaktive stoffer manifesteres i følgende aspekter:

4.1 Vend tilbage til naturen;

4.2 Udskift skadelige kemikalier

4.3 Vask og brug ved stuetemperatur;

4.4 Anvendelse i hårdt vand uden tilsætningsstoffer;

4.5 Miljøbeskyttelse, der effektivt kan behandle affaldsvæske, spildevand, støv osv. Surfaktanter;

4.6 Overfladeaktive stoffer, der effektivt kan forbedre anvendelsen af ​​mineraler, brændstoffer og produktion;

4.7 Multifunktionelle overfladeaktive stoffer;

4.8 Overfladeaktive stoffer fremstillet af industri- eller byaffald baseret på bioteknologi;

4.9 Genbrug Højeffektivt overfladeaktivt middel med synergistisk effekt produceret af formuleringsteknologi.