一文读懂绿色表面活性剂——烷基糖苷

一文读懂绿色表面活性剂——烷基糖苷

1烷基糖苷的发展历史

烷基糖苷（APG）从研究到目前已有100余年的历史，国外对APG的研究较早，但工业化实施较晚。1893年德国的Fisher首次报道了烷基糖苷的合成技术，但是直到20世纪80年代，由于人们对环境、石油资源深感忧虑，同时由于烷基糖苷本身所具有的优良特性,才对其工业化的研究引起了更大的关注。

法国Seppic公司在1978年首先实现了APG的工业化生产，产量1000t/a,1992年建立1万t/a的生产装置。德国Henkel公司于1988年兼并了美国的Horizon Chemical公司，并购买了它的4000 t/a中试装置，将此扩大到2.5万t/a的规模，于1992年在美国Cincinnati建成并投入运行，实现了APG大规模的工业化生产。该公司另一套2.5万t/a的生产装置于1993年11月在德国杜塞尔多兴建，于1995年9月试车投产。

国内20世纪80年代开始烷基糖苷合成研究，由中国日用化学工业研究院和大连理工大学率先开展长链(C8以上)APG的合成研究工作。中国日化院用葡萄糖和脂肪醇采用二步法制得了APG产品, 1992年在国内申请第一个专利(CN1077397A)，1994年分别在广东和湖北建成了1000t /a中试装置各一套，产品质量指标达到国家“八·五”攻关项目的要求，填补了国内APG生产的空白鸷。“九·五”期间，中国日化院成功开发了一步法制APG的工艺技术，并投入了生产。

2烷基糖苷的概况

烷基糖苷（APG）是新型高效、无毒、可生物降解的非离子表面活性剂，表面活性很好，复配后可形成目前最好的表面活性剂，烷基糖苷具有十分优异的性能，表面张力低、起泡力强、泡沫稳定、润湿性好、配伍性能极好，对人体刺激性小，毒性极低，能迅速生物降解，是目前世界上唯一可被称为无毒级的品种，因此，烷基糖苷也以其超群的性能被誉为“世界级”表面活性剂。

3烷基糖苷的性能

物理性状以及溶解性能 APG产品多制成50%～70%的水溶液，纯APG为白色粉末,实际产品为奶油色，淡黄色至琥珀色。它的物理性质与合成时所用烷基碳链、糖的种类以及聚合度等密切相关,其熔点随产品分子中碳链的增长而升高，甚至有的高烷基糖苷还没融化时就开始分解了，说明烷基糖苷受热易分解和变色。APG是吸潮固体，一般溶解于水,较易溶于常用有机溶剂，在酸、碱性溶液中呈现出优良的相容性、稳定性和表面活性，尤其在无机成分较高的活性溶剂中。

生物降解性能够被微生物降解是防止表面活性剂在环境中累积达到危险浓度的重要消除机制。烷基糖苷是以淀粉及其水解产物与脂肪醇为原料合成的。烷基糖苷在自然界中能够完全被生物降解，不会形成难于生物降解的代谢物，从而避免了对环境造成新的污染。

去污能力表面活性剂的去污能力是随着离子类型、洗涤条件、污垢类型的变化而变化的。涤/棉上的皮脂污垢对非离子洗涤剂敏感，APG与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐(AES)的去污效果相当，而且优于直链烷基苯磺酸钠(LAS)、AS和SAS。

表面活性脂肪醇烷基碳链提供非极性的亲油基团，因此通常烷基碳链长度大于8个碳的烷基糖苷才具有表面活性和临界胶束浓度(CMC)，而且随着烷基碳链的增长，其表面张力明显降低，CMC值也随之降低,说明其活性显著提高。据文献报道，APG与脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、LAS进行实验比较，得出十二脂肪醇烷基糖苷具有很好的表面活性。

4烷基糖苷的合成工艺

烷基糖苷的合成工艺主要分为两种：一步法（直接合成法）和两步法（转糖苷化法）。【直接合成法】

优点：设备要求低，反应条件温和，生产过程易控制，反应时间较短。

缺点：反应难度加大，必须选用充分过量的脂肪醇来控制糖的自聚，使烷基葡萄糖苷的生成率降低。

【转糖苷化法】

优点：较好地解决了原料间的相容性问题，合成比较易于实现，反应时间较短；过量的脂肪醇易于蒸发。

缺点：工艺较复杂，生产成本比较高，而且产物中往往有不易除净的丁基糖苷，所得的APG 产品质量较差，一定程度上也影响了产品的性能。

5烷基糖苷的主要生产商

国外的烷基糖苷主要生产商包括巴斯夫、陶氏化学、阿克苏诺贝尔，Seppic，花王公司等。国内的主要生产商如下：【晨化股份】晨化股份的表面活性剂业务聚焦细分市场，做长做强，现已成为烷基糖苷与端氨基聚醚的龙头企业。公司1996年实现了烷基糖苷的工业化生产，目前已成为国内最大的烷基糖苷生产厂家，产能达3万吨，拥有较强的上游议价能力，通过规模效应打造成本优势；需求端烷基糖苷为生物基绿色环保表面活性剂，具有天然无刺激的优势，替代效应明显，随着消费水平的提升在高端洗涤剂下游市场将取得显著增长。

图源：扬州晨化新材料股份有限公司招股意向书

【发凯化工】上海发凯化工有限公司是中国日用化学工业研究院实施“产业化”战略，于2006年5月在上海市金山区成立的有限责任公司，主要推广：烷基糖苷（APG）系列非离子表面活性剂、醇醚羧酸盐（AEC）阴离子表面活性剂、两性咪唑啉等新型绿色、环保、有市场前景的系列产品。据官网介绍，公司拥有25000吨/年烷基糖苷等生产装置。

【万淇生物】江苏万淇生物科技股份有限公司是一家生产、研发烷基糖苷APG、醇醚糖苷AEG、醇醚羧酸盐AEC等绿色表面活性剂的高科技企业，成立于2013年5月16日，注册资本3000万元。据相关资料显示，公司拥有20000吨/年烷基糖苷的生产规模。

【海宁源远】海宁源远纺织助剂有限公司创建于20世纪90年代中期，其前身"海宁农工商公司"，本公司专业生产和经营纺织印染化工原料、染料、纺织印染助剂。随着公司的发展和壮大，为适应市场需求，公司投入巨资成功研发了绿色表面活性剂烷基糖苷APG的规模化生产装置，本装置以天然葡萄糖和脂肪醇为原料，采用一步法直接合成和连续脱醇工艺，生产规模15000吨/年。

【华格新材料】无锡华格新材料有限公司成立于2014年8月，位于无锡市锡山经济开发区新材料产业园, 注册资本1260万元人民币，工厂占地面积8000多平方米，专业从事绿色新型表面活性剂-烷基葡萄糖多苷（APG）系列产品的生产、研发和销售。公司拥有烷基葡萄糖多苷（APG）年产能1.5万吨的全智能工业生产线。

6烷基糖苷的供需状况

【供应】2014—2017年，我国APG的产能及产量飞速增长，产能年均增速约30%，产量年均增速约40%。到2017年，我国APG的产能约为12万吨，产量约为9万吨。目前扬州晨