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合成洗涤剂与表面活性剂

发布日期:2015-11-04 来源: 中国干洗加盟网 查看次数: 106 作者:[db:作者]
核心提示:  伊犁师范学院学报合成洗涤剂与表面活性剂欧阳艳提要:本文介绍了合成洗涤荆在日常生活中的应用,并介绍了表面活性荆的分类、结构特点以及今后的发展趋势。  通常,人们把洗衣粉、洗洁精、洗发香波、地毯清洗液

  伊犁师范学院学报合成洗涤剂与表面活性剂欧阳艳提要:本文介绍了合成洗涤荆在日常生活中的应用,并介绍了表面活性荆的分类、结构特点以及今后的发展趋势。

  通常,人们把洗衣粉、洗洁精、洗发香波、地毯清洗液、医用消毒洁净剂等等数以千百计的固体或液体的洗涤剂统称为合成洗涤剂。合成洗涤剂的名称至少包括两种含义。其一,它们起去污作用的主要成份都是以化学方法合成出来的表面活性剂;其二,这些洗涤剂都是由多种成分组合而成的。

  所谓表面活性剂,是指一类能降低液体表面张力的物质。表面活性剂分子都是由非极性的、亲油的碳氢链部分和极性的亲水基团两部分构成。这两部分形成不对称结构,因此,表面活性剂是两亲分子,具有又亲油又牵水的两亲性质。根据其用途,可分为乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡剂、润湿剂、渗透剂、洁净剂等等多种类型。用作合成洗涤剂的各种表面活性剂仅仅是人类已经合成的众多表面活性剂中的一些重要品种而已。

  由于表面活性剂在工农业生产中的广泛应用,更重要的是由于日常生活中家用洗涤用品需求量与日俱增,近二十年来,我国表面活性剂工业得到迅速发展,产量不断扩大,品种不断增多。表面活性剂之间可以互配,也可以和其他助剂在一起配制成用途各异的液体或固体洗涤剂;从工业上说,有各种品牌的重垢清洗剂,用于清洗印刷、机构加工、石油化工、纺织印染、交通运输等设备。从生活上说,有果蔬、餐具清洗剂、洗发剂、沐浴液、家具增光剂、液体洗衣剂。除此之外,很多新面市的洗衣粉都含有一种或几种性能优异的表面活性剂,达到理想的增白洗涤效果。可以说,表面活性剂为我们提供了极大的方便,它已深深地溶入了我们的社会,走进了我们的生活。

  一、合成洗涤剂的类型根据用作合成洗涤剂主要成分的表面活性剂结构的不间特点,按其是否离解以及离解后起表面活性作用基团的离子类别,通常将合成洗涤剂分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型等四大类型。我国合成洗涤剂的产品,以阴离子合成洗涤剂为主。

  阴离子型洗涤剂是指离解后起表面活性作用的基团是阴离子的一类洗涤剂。目前,我国生产这类型的洗涤剂很多,品种不下数10种,主要有烷基苯磺酸钠(如十二烷基苯磺酸钠C12H25- *S03Na)、烷基磺酸钠型(如十六烷基磺酸钠ClsH33S03Na)、烷基硫酸钠型(如十二烷基硫酸钠C12H2S0S03Na)等。

  市面上销售的合成洗衣粉,大多是用十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,起表面活性作用的是其阴离子C12H2S―sor.合成洗衣粉中,除了表面活性剂外,还包括助洗剂及辅助剂(总称助剂)。无机助剂常用三聚磷酸钠(NafsO,。),水玻璃(硅酸钠NaO*Si02 5H20)纯碱(Na2C03),硫酸钠(Na2S04)和过晒酸钠NaB02*H202*3H20)等等。有机助剂则常用螯合剂(如EDTA钠盐)、抗再沉积剂(如竣甲基纤维素CMC)、泡沫促进剂与泡沫稳定剂(烷基醇酰胺类,如椰子油酸二乙醇酰胺)、荧光增白剂(如BSL等)、料浆调理剂(短链烷基芳基磺酸盐,如甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠)、酶制剂(如碱性蛋白酶)及适量的香料、色素等。

  如加酶洗衣粉所加的酶制剂则是碱性蛋白酶。梅制剂对于污垢,特别是血溃、汗溃、奶溃、肉汁、酱油斑等均有分解破坏作用。有利于污垢迅速清除,一般加了酶的洗衣粉可提高去污能力30%至60%,但温度高于54*C酶就失去活性,使用时应注意这点。

  再如,低磷和无磷洗衣粉。由于磷酸钠是植物的重要肥料,其废水难以治理,排入江河中会造成所谓富营养化,即水藻大量繁殖,水中动物则因缺氧而死亡。近年来,随着对环境问题的重视,广泛开展了磷酸盐代用品的研究,已提出的代用试剂有EDTA、氨三乙酸、柠檬酸钠、合成分子筛等,效果均不如三聚磷酸钠,只能部分代用。

  这类阴离子洗涤剂除了合成洗衣粉外,还有餐具、果蔬液体洗涤剂(洗洁精)各种沐浴露和洗发香波等。

  阳离子型洗涤剂是指离解后起表面活性作用的基团是阳离子的一类洗涤剂,其代表是季铵型表面活性剂。这一类合成洗涤剂去污能力较阴离子型的差许多,但多具有杀细菌和霉菌的能力,因此常用作消毒洁净剂。阳离子型表面活性剂常用的新洁尔灭、杜灭芬等。

  非离子型的表面活性剂不形成离子,是中性化合物。如聚氧乙烯醚类r-3R(OCH2CH2*)n*OH,R目前市面销售的有些液体洗涤剂(如非离子型洗涤剂、洗洁精、洗发香波)等就属于这一类。

  两性型洗涤剂是指表面活性剂作用的分子结构既带有正电荷的阳离子,也带有负电荷的阴离子的一类洗涤剂。两性型洗涤剂的泡沫、润湿性、溶解度都较好,它们的稀溶液不腐蚀金属,可作腐蚀抑制剂,是一类有发展前途的工业洗涤剂。这一类洗涤剂常用甜菜械(十八烷基二甲基铵乙内酯)、聚氧乙烯烷基铵乙内酯、烷基胺次甲基磺酸钠等表面活性剂为其主要成份。

  洗涤剂之所以能够去污,与洗涤剂中所含的表面活性剂分子的结构有密切关系。

  二、表面活性剂的类型与其结构特点在表面活性剂科学中广泛采用的是按照其在水中,亲水基是否电离而分为离子型和非离子型表面活性剂两大类。离子型又可按照离子的电性分为阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂三种。此外还有近年来发展较快的,既有离子型亲水基又有非离子型亲水基的混合型表面活性剂。下面分别加以介绍:(一)阴离子型:阴离子型表面活性剂主要有羧酸盐(RCOO-M+)、烷基硫酸酯盐(R0S03M+)、烷基磷酸酯盐(ROPOfM+)、烷基磺酸盐(RSOfM+)等,以聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯为盐为例,表示为:这是一种去污能力强、粘度高、适用于餐具洗涤剂的重要原料,其综合性能和复配性能都很好。

  (二)阳离子型:几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物,就是有机胺的衍生物。主要有季铵盐(RN+R3A-)、烷基吡啶翁(RC5HSN+A-)。以十六烷基三甲氯化铵为例,表示为:阳离子表面活性剂可以作为杀菌剂,也有柔软、脱脂、破乳、抗静电作用。一般来说它不具有去污能力,不能和阴离子表面活性剂配伍使用。

  (三)两性型:分子中带有两个亲水基团,一个带正电,一个带负电,正电性基团主要是含氮基团(或用硫和磷取代氮的位置)。负电基团主要是羧基和磺酸基。甜菜碱类、氨基丙酸类(RN+H2CH2CH2CO-)、牛磺酸类和咪唑啉类是四类重要的两性型表面活性剂。

  它们具有抗静电、柔软、杀菌和调理等作用,尤其是咪唑啉衍生物和甜菜碱衍生物更具有实用价值,具有低刺激性、耐硬水力强、水溶性好等优点。因此广泛应用于婴儿香波、洗发香波中,它们可以和各类表面活性剂配合使用。

  (四)混合型:这种活性剂分子带有两种亲水基团,一种带电,一种不带电。醇醚硫酸盐R(CH2CH20)nS04M(AES)就是这样一种表面活性剂,其中n=l5.两种亲水基分别是非离子的聚氧乙烯基和阴离子硫酸根,虽然一般分类仍把这种表面活性剂归属于阴离子表面活性剂,但从水溶性、耐盐性、抗硬水性来讲要比阴离子表面活性剂烷基硫酸盐要好得多。

  三、合成洗涤剂与表面活性剂的发展趋势合成洗涤剂与表面活性剂在给人们的生活,给工农业生产带来极大方便的同时,也给我们的环境带来了污染,破坏了生态平衡。在环境保护已成为世界性问题的今天,我们更应该加以重视。尤其是这一问题解决的好坏直接关系到我国能否走可持续发展的道路问题。据有关方面的报道,我国江河、湖泊,例如淮河、辽河、松花江、太湖、滇池等水污染已直接影响到了人们的生活。其中滇池污染已经被证明是由于居民大量使用含磷洗涤剂所造成的,水质严重富营养化,清澈透明的湖水变得乌黑发臭。为了改变这种状况,环保部门已采取措施,限制含磷洗涤剂的生产和销售,但要真正解决尚需分日。因此,合成洗涤剂在选择活性剂、其他助剂和产品结构方面应该满足环境保护、安全节能的要求。其发展趋势应为:(一)耐硬水、低温洗涤效果好,浓缩的合成洗涤用品是一个发展方向,这包括浓缩洗衣粉和浓缩液体洗涤剂。目前一些发达国家已在大力推广并取得成效,我国厂家也正朝这个方向努力。室温洗涤是消费者的普遍要求,这个问铨在我国并没有解决。如:大量使用的餐具洗涤剂,冷水洗涤效果不如温水,温水不如热水好。

  (二)我国洗涤用品工业虽有很大的发展,但原料、助剂等尚不能完全配套,配方技术研究也不够深入,在产品品种和质量方面仍存在很大差距。无磷洗涤剂是应环境保护法规要求而出现的。目前加拿大的洗涤剂已100%无磷,日本96%无磷,我国还未真正解决,这对厂家和科研部门应是一个要着力解决的问题。

  (三)从全世界的角度来看,估计洗涤剂的发展方向是:1、希望一种洗涤剂能代替目前的三至四种洗涤剂,并能在低温下使用,2、长效洗涤剂的出现,例如用户在洗衣机中只需每月加一次即可的洗涤剂;3、更多组合产品的出现。例如除污斑、净洗、柔软、增白在一次操作中都完成的产品。或许会出现使衣服净洗、柔软、气味文雅,洗涤后又整洁如新的奇妙产品。

  (四)新型高效表面活性剂的开发。1、表面活性剂要高效、多功能,除有清洁作用外,还要有抑菌、杀菌、滋润皮肤等作用,并不断开发新用途;2、表面活性剂要易于生物降解,原料可再生,广泛使用后,对环境无污染,对人畜安全温和。例如,长链烷基多苷(APG)和直链十二烷基苯磺酸钠(LAS)就是有很希望的两种表面活性剂。APG是新发展的,原料可再生的表面活性剂,并且有很好的生物降解性,LAS是一种老产品,最近研究证明,经废水厂处理后,生物降解度为98%,达到了环保要求。

  总之,合成洗涤剂与表面活性剂与我们的生活息息相关,影响和改变着我们的生活。

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