表面活性剂与洗涤剂

第二节 洗涤剂的主要成分
洗涤剂是按一定的配方配制的产品，配 方的目的是提高去污力。洗涤剂配方的 必要组分是表面活性剂，其辅助成分包 括助剂、泡沫促进剂、配料、填料等。
一、洗涤剂中表面活性剂
在洗涤剂中，表面活性剂一般作为洗涤成分， 但在某些配方中也用作辅助原料，起乳化、 润湿、增溶、保湿、润滑、杀菌、柔软、抗 静电、发泡、消泡等作用。
这是由脂肪酸和乙醇胺缩合制得的一类 非离子表面活性剂。
最常用的品种是月桂酸单乙醇酰胺和月 桂酸二乙醇酰胺。前者的水溶性较差， 主要在液体类产品中用作增稠剂；后者 常用作稳泡剂和助洗剂。
洗涤剂
洗涤剂是人们日常生活和工作中的必需品， 长期以来在保护人类健康、清洁环境方面及工 业生产中起着十分重要的作用。
烷基苯磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水 基团烷基苯间连接是C-S键，因而他的 耐水解稳定性很好，在热的酸或碱中很 稳定。
三、α-烯烃磺酸盐（AOS）
AOS与LAS的性能相似。但对皮肤的刺 激性稍弱，生化降解的速度也稍快。由 于它的生成工艺简便，原料成本低廉， 因此，AOS一直有很大的吸引力。AOS 的主要用途是配制液体洗涤剂和化妆品。
洗涤剂种类繁多，各成系列。主要分为民用 洗涤剂和工业用洗涤剂。
民用洗涤剂包括个人卫生清洁剂、衣物用洗 涤剂和家庭日用清洁剂。
第一节 概 述
一、洗涤原理
1.污垢的来源 2.污垢与织物的附着方式 3.去污机理
洗涤原理
二、影响去污作用的因素
1.表面活性剂结构 2.水的硬度 3.机械作用 4.织物类型 5.温度 6.泡沫
第二章 表面活性剂与洗涤剂
表面活性剂的有关概念
表面活性剂在分子结构上的特点，是兼 含有很强的亲水性和疏水性（或称憎水 性、亲油性）基团。
界面吸附 临界胶束浓度 亲水亲油平衡值HLB
临界胶束浓度
表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束 浓度，简称CMC。当溶液浓度低于CMC时， 由于表面活性剂分子的界面吸附和在界面上 定向排列，溶液的表面张力随浓度的增高而 迅速降低，其使用性能亦相应地提高。直至 达到CMC时，表面活性剂已在溶液的界面上 排列成单分子膜，此时表面张力降至最低点。 此后活性物浓度的增高对于表面张力和使用 性能的影响不大。因此CMC是反映表面活性 剂的一个重要指标。
C 7H 15C HC 6H 13 (O2 C CH 2 H )n O H
二、烷基酚聚氧乙烯醚
烷基酚聚氧乙烯醚在非离子型表面活性 剂中仅次于AEO，占第二位。其中最重 要的是壬基酚聚氧乙烯醚，商品牌号为 乳化剂OP系列产品。它具有优良的洗 涤性能，价格较低。缺点是生物降解性 差，对鱼类有毒性。
三、脂肪酸烷醇酰胺
去污力
溶
起泡力
液
性
质
表面张力
渗透力
CMC 表面活性剂浓度
图2-3 表面活性剂浓度与 溶液性质的关系
亲水亲油平衡值HLB
表面活性剂的应用性能取决于分子中亲 水和亲油两部分的组成和结构，这两部 分的亲水和亲油能力的不同，就使它的 应用范围和应用性能有差别。表面活性 剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度 之比值，就称为亲水亲油平衡值，简称 HLB值。
五、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 （AES）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐又称脂肪醇硫酸盐。 由于分子中加入了乙氧基使其具有很多优点， 如抗硬水性强，泡沫适中而稳定，溶解性好。 缺点是在酸性和强碱性条件下不稳定，易于 水解。
AES采用C12～C14的椰油醇为原料，有时也 用C12～C16醇，与2～4分子环氧乙烷缩合。 再进一步进行硫酸化，中和可用氢氧化钠、 氨或乙醇胺。
按用量和品种，用的最多的是阴离子表面活 性剂，其次是非离子表面活性剂，两性表面 活性剂很少使用。阳离子表面活性剂，由于 它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂 贵，不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加 入阳离子表面活性剂主要是为了使洗涤剂具 有杀菌消毒能力或起柔软作用。
二、洗涤助剂
助剂与表面活性剂配合，能够发挥各组分互 相协调，互相补偿的作用，进一步提高产品 的洗净力，使其综合性能更趋完善，成本更 为低廉。
洗涤助剂分为无机和有机助剂两类。
洗涤助剂种类很多，大部分为专用产品， 其在洗涤剂中的使用频率和重要性不亚 于主表面活性剂。
二、仲烷烃磺酸盐（SAS）
SAS有与LAS类似的发泡性和洗涤效果，且 水溶性好。其主要用途是复配成液体洗涤剂， 如液体家用餐具洗涤剂。SAS的缺点是，用 它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散。因 此只用于液体配方中。
R CH2 R1
SO3Na
用于制造洗涤剂的烷基苯中烷链长度一 般为C10~C13。链较短者溶解度大，可用 于配置液体洗涤剂，用于洗衣粉时，多 为C12~C13 烷基苯。
一、脂肪醇聚氧乙烯醚 （AEO）
脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面 活性剂中最重要的一类产品。目前几乎 在 各类洗涤剂中，都或多或少用到这 类表面活性剂。
C 1H 42O 9 H+nH 2C C H 2
O
C 7H 15 C HC 6H 13+nH 2C C H 2
O H
O
C 1H 429 (O2 C CH 2 H )n O H
四最重要的品 种是基于椰子油的C12~C14和基于牛油的 C16~C18烷基硫酸盐，如十二烷基硫酸盐（月 桂醇硫酸盐）。它们的抗硬水性较好，但耐 水解能力较差，尤其在酸性介质中，易水解 成脂肪醇与硫酸盐。
FAS的主要用途是配制液状洗涤剂、餐具洗 涤剂、各种香波、牙膏、纺织用润湿和洗净 剂以及化学工业中的乳化聚合。此外，粉状 的FAS可用于配制粉状清洗剂、农药用润湿 粉剂。
表面活性剂的分类：
按分子结构中亲水基团的带电性分为 阴离子、阳离子、非离子和两性表面 活性剂四大类
阴离子表面活性剂 非离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
二、表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质产生影 响，在实际应用中能显示出各种优异的 性能，如乳化、洗涤、分散、湿润、渗 透、起泡、消泡、增溶、去污、柔软、 抗静电等。