Naši glavni proizvodi: Amino silikon, blok silikon, hidrofilni silikon, sve njihove silikonske emulzije, poboljšivači otpornosti na trenje, vodoodbojna sredstva (bez fluora, ugljik 6, ugljik 8), hemikalije za pranje dezinfekcije (ABS, enzimi, zaštita od spandeksa, sredstvo za uklanjanje mangana), glavne zemlje izvoza: Indija, Pakistan, Bangladeš, Turska, Indonezija, Uzbekistan itd.

 

Industrijski mononatrijum glutamat, također poznat kao surfaktant, je vrsta supstance koja, kada se doda u malim količinama, može značajno smanjiti površinsku napetost rastvarača (obično vode) i promijeniti međufazno stanje sistema; Kada dostigne određenu koncentraciju, formira micele u rastvoru. Stoga proizvodi efekte vlaženja ili sprečavanja vlaženja, emulgiranja i deemulgiranja, pjenjenja ili uklanjanja pjene, solubilizacije, pranja i druge efekte kako bi se zadovoljili zahtjevi praktične primjene. Mononatrijum glutamat, kao umami supstanca, sveprisutan je u našoj ishrani i svakodnevnom životu. U industrijskoj proizvodnji, surfaktanti su supstance slične mononatrijum glutamatu, koje ne zahtijevaju veliku količinu i mogu imati čudesne efekte. Ove supstance su obično poznate kao surfaktanti.

 

Uvod u surfaktante

 

Surfaktanti imaju cviterjonsku molekularnu strukturu: jedan kraj je hidrofilna grupa, skraćeno hidrofilna grupa, poznata i kao oleofobna ili oleofobna grupa, koja može rastvarati surfaktante u vodi kao monomere. Hidrofilne grupe su često polarne grupe, koje mogu biti karboksilne grupe (-COOH), sulfonske kiseline (-SO3H), amino grupe (-NH2) ili amino grupe i njihove soli. Hidroksilne grupe (-OH), amidne grupe, eterske veze (-O-) itd. također mogu biti polarne hidrofilne grupe; drugi kraj je hidrofobna grupa, skraćeno oleofilna grupa, poznata i kao hidrofobna ili hidrofobna grupa. Hidrofobne grupe su obično nepolarni ugljikovodični lanci, kao što su hidrofobni alkilni lanci R-(alkil), Ar-(aril) itd.
Surfaktanti se dijele na jonske surfaktante (uključujući kationske i anionske surfaktante), nejonske surfaktante, amfoterne surfaktante, kompozitne surfaktante i ostale surfaktante.

U rastvoru surfaktanta, kada koncentracija surfaktanta dostigne određenu vrijednost, molekuli surfaktanta će formirati različite uređene kombinacije koje se nazivaju micele. Micelizacija ili formiranje micela je fundamentalno svojstvo rastvora surfaktanata, a neki važni međufazni fenomeni povezani su sa formiranjem micela. Koncentracija pri kojoj surfaktanti formiraju micele u rastvoru naziva se kritična koncentracija micela (CMC). Micele nisu fiksnih sfernih oblika, već izuzetno nepravilnih i dinamički promjenjivih oblika. Pod određenim uslovima, surfaktanti mogu pokazivati ​​i obrnuto micelno stanje.

 

Glavni faktori koji utiču na kritičnu koncentraciju micelija

 

Struktura surfaktanata
Dodavanje i vrste aditiva
Utjecaj temperature

 

Interakcija između surfaktanata i proteina

 

Proteini sadrže nepolarne, polarne i nabijene grupe, a mnogi amfifilni molekuli mogu stupiti u interakciju s proteinima na različite načine. Surfaktanti mogu formirati molekularno uređene kombinacije s različitim strukturama pod različitim uvjetima, kao što su micele, reverzne micele itd., a njihove interakcije s proteinima su također različite. Između proteina i surfaktanata (PS) uglavnom postoje elektrostatičke i hidrofobne interakcije, dok je interakcija između ionskih surfaktanata i proteina uglavnom posljedica elektrostatičke interakcije polarnih grupa i hidrofobne interakcije hidrofobnih lanaca ugljik-vodik, koji se vežu za polarne i hidrofobne dijelove proteina, formirajući PS komplekse. Nejonski surfaktanti uglavnom stupaju u interakciju s proteinima putem hidrofobnih sila, a interakcija između njihovih hidrofobnih lanaca i hidrofobnih grupa proteina može imati određeni utjecaj na strukturu i funkciju surfaktanata i proteina. Stoga, vrsta, koncentracija i sistemsko okruženje surfaktanata određuju hoće li oni stabilizirati ili destabilizirati proteine, agregirati ili dispergirati.

 

HLB vrijednost surfaktanta

 

Da bi pokazali jedinstvenu međufaznu aktivnost, surfaktanti moraju održavati određenu ravnotežu između hidrofobnih i hidrofilnih grupa. HLB (Hidrofilna Lipofilna Ravnoteža) je vrijednost hidrofilne oleofilne ravnoteže surfaktanata, koja je pokazatelj hidrofilnih i hidrofobnih svojstava surfaktanata.

HLB vrijednost je relativna vrijednost (između 0 i 40), kao što je parafin sa HLB vrijednošću = 0 (bez hidrofilne grupe), polioksietilen sa HLB vrijednošću od 20 i SDS sa jakom hidrofilnošću sa HLB vrijednošću od 40. HLB vrijednost se može koristiti kao referenca za odabir surfaktanata. Što je veća HLB vrijednost, to je bolja hidrofilnost surfaktanta; što je manja HLB vrijednost, to je hidrofilnost surfaktanta lošija.
Glavna funkcija surfaktanata

 

Efekat emulgiranja

Zbog visoke površinske napetosti ulja u vodi, kada se ulje ubaci u vodu i snažno miješa, ono se usitnjava u fine kuglice i miješa međusobno, formirajući emulziju, ali miješanje se zaustavlja i slojevi se ponovo nanose. Ako se doda surfaktant i snažno miješa, ali ga nije lako odvojiti dugo vremena nakon zaustavljanja, to je emulgiranje. Razlog tome je što je hidrofobnost ulja okružena hidrofilnim grupama aktivnog sastojka, formirajući usmjereno privlačenje i smanjujući rad potreban za disperziju ulja u vodi, što rezultira dobrom emulgacijom ulja.

 

Efekat vlaženja

Često se na površini dijelova nalazi sloj voska, masti ili tvari sličnih kamencu, koje su hidrofobne. Zbog zagađenja ovim tvarima, površina dijelova se ne kvasi lako vodom. Kada se u vodeni rastvor dodaju surfaktanti, kapljice vode na dijelovima se lako raspršuju, što znatno smanjuje površinsku napetost dijelova i postiže svrhu vlaženja.

 

Efekat solubilizacije

Nakon dodavanja surfaktanata uljnim supstancama, oni se mogu samo "rastvoriti", ali ovo rastvaranje se može dogoditi samo kada koncentracija surfaktanata dostigne kritičnu koncentraciju koloida, a rastvorljivost je određena objektom i svojstvima solubilizacije. Što se tiče efekta solubilizacije, dugi hidrofobni genski lanci su jači od kratkih lanaca, zasićeni lanci su jači od nezasićenih lanaca, a efekat solubilizacije nejonskih surfaktanata je generalno značajniji.

 

Efekat raspršivanja

Čvrste čestice poput prašine i prljavštine imaju tendenciju da se lako skupljaju i talože u vodi. Molekule surfaktanata mogu podijeliti agregate čvrstih čestica na male čestice, omogućavajući im da se disperguju i suspenduju u rastvoru, promovišući ravnomjernu disperziju čvrstih čestica.

 

Djelovanje pjene

Formiranje pjene uglavnom je posljedica usmjerene adsorpcije aktivne tvari i smanjenja površinske napetosti između plinovite i tekuće faze. Općenito, aktivna tvar niske molekularne mase lako se pjeni, aktivna tvar visoke molekularne mase ima manje pjene, žuti miristat ima jače svojstvo pjenjenja, a natrij-stearat ima najgore svojstvo pjenjenja. Anionska aktivna tvar ima bolje svojstvo pjenjenja i stabilnost pjene od neionske aktivne tvari, poput natrij-alkilbenzen-sulfonata koji ima jako svojstvo pjenjenja. Uobičajeno korišteni stabilizatori pjene uključuju alifatski alkoholni amid, karboksimetil celulozu itd. Inhibitori pjene uključuju masne kiseline, estere masnih kiselina, polietere itd. i druge neionske surfaktante.

 

Klasifikacija surfaktanata

 

Surfaktanti se mogu podijeliti na anionske surfaktante, nejonske surfaktante, cviterjonske surfaktante i kationske surfaktante na osnovu karakteristika njihove molekularne strukture.

 

Anionski surfaktant

Sulfonat
Uobičajeni aktivni agensi ovog tipa uključuju natrijum linearni alkilbenzensulfonat i natrijum alfa olefin sulfonat. Natrium linearni alkilbenzensulfonat, također poznat kao LAS ili ABS, je bijeli ili blijedožuti prah ili čvrsta tvar u obliku pahuljica s dobrom topljivošću u složenim sistemima surfaktanata. Relativno je stabilan na alkalije, razrijeđenu kiselinu i tvrdu vodu. Često se koristi u tekućini za pranje posuđa (deterdžent za pranje posuđa) i tekućem deterdžentu za rublje, uglavnom se ne koristi u šamponu i rijetko se koristi u gelu za tuširanje. U deterdžentu za pranje posuđa, njegova doza može činiti oko polovinu ukupne količine surfaktanata, a stvarni raspon podešavanja njegovog udjela u tekućim deterdžentima za rublje je relativno širok. Tipičan složeni sistem koji se koristi u deterdžentu za pranje posuđa je ternarni sistem "LAS (linearni alkilbenzensulfonat natrij) - AES (alkohol eter sulfat natrij) - FFA (alkil alkohol amid)". Istaknute prednosti natrijum linearnog alkilbenzensulfonata su dobra stabilnost, jaka moć čišćenja, minimalna šteta za okoliš i sposobnost biorazgradnje u bezopasne tvari po niskoj cijeni. Istaknuti nedostatak je što je vrlo stimulativan. Natrijum alfa olefin sulfonat, također poznat kao AOS, je visoko rastvorljiv u vodi i ima dobru stabilnost u širokom rasponu pH vrijednosti. Među vrstama soli sulfonske kiseline, performanse su bolje. Izvanredne prednosti su dobra stabilnost, dobra rastvorljivost u vodi, dobra kompatibilnost, niska iritacija i idealna mikrobna razgradnja. To je jedan od glavnih surfaktanata koji se obično koriste u šamponima i gelovima za tuširanje. Njegov nedostatak je što je relativno skup.

 

Sulfat
Uobičajeni aktivni agensi ove vrste uključuju natrijum masni alkohol polioksietilen eter sulfat i natrijum dodecil sulfat.

Natrijum-masni alkohol-polioksietilen-eter-sulfat, također poznat kao AES ili natrijum-alkohol-eter-sulfat.

Lako se rastvara u vodi, može se koristiti u šamponu, gelu za tuširanje, tekućem deterdžentu za pranje posuđa (deterdžent za pranje posuđa) i tekućem deterdžentu za rublje. Topljivost u vodi je bolja od natrijum dodecil sulfata i može se pripremiti u bilo kojem omjeru prozirnog vodenog rastvora na sobnoj temperaturi. Primjena natrijum alkilbenzensulfonata u tekućim deterdžentima je opsežnija i ima bolju kompatibilnost od alkilbenzensulfonata ravnog lanca; Može se kompleksirati s mnogim surfaktantima u binarnim ili višestrukim oblicima kako bi se formirali prozirni vodeni rastvori. Izvanredne prednosti su niska iritacija, dobra topljivost u vodi, dobra kompatibilnost i dobre performanse u sprječavanju suhoće, pucanja i hrapavosti kože. Nedostatak je što je stabilnost u kiselim medijima nešto slabija, a moć čišćenja je slabija od natrijum linearnog alkilbenzensulfonata i natrijum dodecil sulfata.

Natrijum dodecil sulfat, također poznat kao AS, K12, natrijum kokoil sulfat i natrijum lauril sulfat kao sredstvo za pjenjenje, neosjetljiv je na alkalije i tvrdu vodu. Njegova stabilnost u kiselim uslovima je inferiorna u odnosu na opšte sulfate i bliska stabilnosti masnog alkohola polioksietilen eter sulfata. Lako se razgrađuje i ima minimalnu štetu po okolinu. Kada se koristi u tečnim deterdžentima, kiselost ne smije biti previsoka; upotreba etanolamina ili amonijum soli u šamponu i gelu za tuširanje ne samo da može povećati stabilnost u kiselinama, već i pomoći u smanjenju iritacije. Osim dobre sposobnosti pjenjenja i jake moći čišćenja, njegove performanse u drugim aspektima nisu tako dobre kao kod natrijum alkohol eter sulfata. Cijena uobičajenih anionskih surfaktanata je generalno viša.

 

Katjonski surfaktant

U poređenju sa različitim vrstama surfaktanata, kationski surfaktanti imaju najizraženiji efekat podešavanja i najjači baktericidni efekat, iako imaju nedostatke kao što su slaba moć čišćenja, slaba sposobnost pjenjenja, slaba kompatibilnost, visoka iritantnost i visoka cijena. Kationski surfaktanti nisu direktno kompatibilni sa anionskim surfaktantima i mogu se koristiti samo kao sredstva za kondicioniranje ili fungicidi. Kationski surfaktanti se obično koriste kao pomoćni surfaktanti u tečnim deterdžentima (kao sporedna komponenta za kondicioniranje u formulacijama) za proizvode višeg kvaliteta, uglavnom za šampone. Kao komponenta sredstva za podešavanje, ne mogu se zamijeniti drugim vrstama surfaktanata u visokokvalitetnim tečnim deterdžentima i šamponima.

Uobičajene vrste kationskih surfaktanata uključuju heksadeciltrimetilamonijum hlorid (1631), oktadeciltrimetilamonijum hlorid (1831), kationsku guar gumu (C-14S), kationski pantenol, kationsko silikonsko ulje, dodecil dimetil amin oksid (OB-2), itd.

 

Cviterjonski surfaktant

Bipolarni surfaktanti odnose se na surfaktante koji imaju i anionske i kationske hidrofilne grupe. Stoga, ovi surfaktanti pokazuju kationska svojstva u kiselim rastvorima, anionska svojstva u alkalnim rastvorima i nejonska svojstva u neutralnim rastvorima. Bipolarni surfaktanti se lako rastvaraju u vodi, koncentrovanim kiselim i alkalnim rastvorima, pa čak i u koncentrovanim rastvorima neorganskih soli. Imaju dobru otpornost na tvrdu vodu, nisku iritaciju kože, dobru mekoću tkanine, dobra antistatička svojstva, dobar baktericidni učinak i dobru kompatibilnost sa različitim surfaktantima. Važne vrste amfoternih surfaktanata uključuju dodecil dimetil betain i karboksilat imidazolin.

 

Nejonski surfaktant

Nejonski surfaktanti imaju dobra svojstva kao što su solubilizacija, pranje, antistatika, niska iritacija i disperzija kalcijumskog sapuna; Primjenjivi raspon pH vrijednosti je širi od raspona općih jonskih surfaktanata; Osim svojstava sprječavanja onečišćenja i pjenjenja, druga svojstva su često superiornija u odnosu na opće anionske surfaktante. Dodavanje male količine nejonskog surfaktanta jonskom surfaktantu može povećati površinsku aktivnost sistema (u poređenju sa istim sadržajem aktivne supstance). Glavne vrste uključuju amide alkil alkohola (FFA), polioksietilen etere masnih alkohola (AE) i alkilfenol polioksietilen etere (APE ili OP).

Amidi alkil alkohola (FFA) su klasa nejonskih surfaktanata sa superiornim performansama, širokom primjenom i visokom učestalošću upotrebe, koji se obično koriste u raznim tečnim deterdžentima. U tečnim deterdžentima se često koriste u kombinaciji sa amidima, sa omjerom "2:1" i "1,5:1" (amid alkil alkohola:amid). Amidi alkil alkohola mogu se koristiti uglavnom u blago kiselim i alkalnim deterdžentima i najjeftinija su vrsta nejonskih surfaktanata.

 

Primjena surfaktanata

Razvojem nauke i tehnologije, posebno napretkom hemijske industrije i prodiranjem srodnih disciplina, uloga i primjena surfaktanata postali su sve rašireniji i dublji. Od rudarstva minerala i razvoja energije, do djelovanja na ćelije i enzime, mogu se pronaći tragovi surfaktanata. Danas se primjena surfaktanata ne ograničava samo na deterdžente za čišćenje, paste za zube, kozmetičke emulgatore i druge svakodnevne hemijske industrije, već se proširila i na druga proizvodna područja poput petrohemije, razvoja energetike i farmaceutske industrije.

 

Ekstrakcija nafte
Prilikom ekstrakcije nafte, upotreba razrijeđenih vodenih rastvora surfaktanata ili koncentrovanih mješovitih rastvora surfaktanata sa naftom i vodom može povećati iskorištavanje sirove nafte za 15% do 20%. Zbog sposobnosti surfaktanata da smanje viskoznost rastvora, oni se koriste tokom bušenja kako bi se smanjila viskoznost sirove nafte i smanjile ili spriječile nesreće pri bušenju. Također može dovesti do ponovnog prskanja starih bušotina koje više ne prskaju naftu.

Razvoj energetike
Surfaktanti također mogu doprinijeti razvoju energetike. U trenutnoj situaciji rastućih svjetskih cijena nafte i steznih izvora nafte, razvoj mješavina goriva na bazi nafte i uglja ima veliki značaj. Dodavanje surfaktanata u proces može proizvesti novu vrstu goriva s visokom protočnošću, koja može zamijeniti benzin kao izvor energije. Dodavanje emulgatora benzinu, dizelu i teškom ulju ne samo da štedi izvore nafte, već i poboljšava termičku efikasnost i smanjuje zagađenje okoliša. Stoga surfaktanti imaju veliki značaj za razvoj energetike.

Tekstilna industrija
Primjena surfaktanata u tekstilnoj industriji ima dugu istoriju. Sintetička vlakna imaju nedostatke kao što su hrapavost, nedovoljna pahuljastost, podložnost elektrostatičkoj adsorpciji prašine i slaba apsorpcija vlage i osjećaj na dodir u poređenju s prirodnim vlaknima. Ako se tretiraju specijaliziranim surfaktantima, ovi nedostaci u sintetičkim vlaknima mogu se znatno poboljšati. Surfaktanti se također koriste kao omekšivači, antistatička sredstva, sredstva za vlaženje i prodiranje te emulgatori u industriji štampanja i bojenja tekstila. Primjena surfaktanata u industriji štampanja i bojenja tekstila je vrlo opsežna.

Čišćenje metala
Što se tiče čišćenja metala, tradicionalni rastvarači uključuju organske rastvarače poput benzina, kerozina i ugljik-tetrahlorida. Prema relevantnim statistikama, količina benzina koja se koristi za čišćenje metalnih dijelova u Kini iznosi čak 500.000 tona godišnje. Sredstva za čišćenje metala na bazi vode formulirana sa surfaktantima mogu uštedjeti energiju. Prema proračunima, jedna tona sredstva za čišćenje metala može zamijeniti 20 tona benzina, a jedna tona naftne sirovine može se koristiti za proizvodnju 4 tone sredstva za čišćenje metala, što ukazuje na to da surfaktanti imaju veliki značaj u uštedi energije. Sredstva za čišćenje metala sa vanjskim surfaktantima također imaju karakteristike da su netoksična, nezapaljiva, da ne zagađuju okoliš i da osiguravaju sigurnost radnika. Ova vrsta sredstva za čišćenje metala se široko koristi za čišćenje različitih vrsta metalnih komponenti kao što su vazduhoplovni motori, avioni, ležajevi itd.

Prehrambena industrija
U prehrambenoj industriji, surfaktanti su multifunkcionalni aditivi koji se koriste u proizvodnji hrane. Prehrambeni surfaktanti imaju odlične emulgirajuće, vlažive, anti-ljepljive, konzervirajuće i flokulirajuće efekte. Zahvaljujući posebnom aditivnom efektu, mogu učiniti peciva hrskavim, pjenastu hranu pjenom, kruh mekim, te ravnomjerno dispergirati i emulgirati sirovine poput umjetnog maslaca, majoneze i sladoleda, što ima jedinstvene efekte na poboljšanje proizvodnog procesa i unutrašnjeg kvaliteta proizvoda.

Poljoprivredni pesticidi su emulzijske tečnosti koje, zbog površinske napetosti tečnosti, imaju nedostatak što se teško razmazuju kada se prskaju po listovima biljaka. Ako se rastvoru pesticida doda surfaktant, surfaktant može smanjiti površinsku napetost tečnosti, odnosno losion gubi svoju površinsku aktivnost, a pesticidni losion će se lako razmazati po površini lista, pa će njegov insekticidni učinak biti bolji.