表面活性剂在洗涤剂中的应用

表面活性剂在洗涤剂中的应用

摘要:表面活性剂是一类具有两亲结构的物质，大部分能溶于水，产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。在工业、农业、医药、环境治理及日常生活中都有广泛应用，被誉为“工业味精”。本文简要总结了表面活性剂在厨房、衣物洗涤等领域使用现状，并对表面活性剂的发展趋势进行了阐述。

关键字:表面活性剂；洗涤；应用；发展

前言

表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质[1]。它改变体系的界面状态，从而产生乳化、发泡、润湿、增溶等作用，以达到实际应用的要求。

表面活性剂易附集于界面、并对界面性质和相关工艺过程产生明显影响。从历史发展来看，表面活性剂源于洗涤剂，随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高，表面活性剂已从日常生活中的个人保护用品和家用洗涤用品进入国民经济的各个领域如能源工业、环境工程、新型材料、电子、冶金、机械、农业等。它是一种“功能”型化工材料，能有效地改进相关行业工艺、改进产品质量、提高效率、改善环境、节约能源等。并被誉为“工业味精”[2]。

1.表面活性剂的主要作用

1.1 乳化作用：

由于油脂在水中表面张力大，当水中滴入油脂后，用力搅拌，油脂被粉碎成细珠状，互相混合成乳浊液，但搅拌停止又重新分层。如果加入表面活性剂，用力搅拌，停止后很长时间内却不易分层，这就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围，形成定向的吸引力，降低了油在水中分散所需要的功，使油脂得到很好的乳化。

1.2 润湿作用：

零件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质，这些物质是疏水性的。由于这些物质的污染，零件表面不易被水润湿，当水溶液中加入表面活性剂时，零件上的水珠就很容易分散开来，使零件的表面张力大大降低，达到润湿目的。

1.3 增溶作用：

油类物质中加入表面活性剂后，才能“溶解”，但是这种溶解只有在表面活性剂的浓度达到胶体的临界浓度时才能发生，溶解度的大小根据增溶对象和性质

来决定。就增溶作用而言，长的疏水基因烃链要比短烃链强，饱和烃链比不饱和烃链强，非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著。

1．4 分散作用：

灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起，在水中容易发生沉降，表面活性剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒，使其分散悬浮在溶液中，起到促使固体粒子均匀分散的作用。

1.5 泡沫作用：

泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用，是气液两相间的表面张力降低所致。一般低分子活性剂容易发泡，高分子活性剂泡沫少，豆蔻酸黄发泡性最高，硬脂酸钠发泡性最差，阴离子活性剂发泡性和泡沫稳定性比非离子型好，如烷基苯磺酸钠发泡性很强。通常使用的泡沫稳定剂有脂肪醇酰胺、羧基甲基纤维素等，泡沫抑制剂有脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚等及其它非离子表面活性剂。

2表面活性剂在洗涤剂中的应用

表面活性剂具有高效的清洁及消毒功能，早已成为保洁产品中最重要的组成部分。表面活性剂是洗涤剂的主要成分，它与污垢和在污垢与固体表面之间发生一系列的物理化学作用（如：润湿、渗透、乳化、增溶、分散、起泡等）并借助于机械搅拌获得洗涤效果。用量最多、最广泛的是阴离子和非离子表面活性剂，阳离子和两性表面活性剂只是在生产某些特殊类型和功能的洗涤剂时才使用。主要品种有LAS（指连烷基苯磺酸脂盐）、AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐）、MES（α- 磺酸脂肪酸脂盐）、AOS（α-烯基磺酸盐）、烷基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酰二乙醇胺、胺基酸型、甜菜碱型等。

3.表面活性剂的分类

3.1 阴离子表面活性剂

在各类表面活性剂中，阴离子表面活性剂是洗涤剂中用量较多的一种，包括洗衣、洗餐具以及一般性的洗涤。

3.1．1 直链烷基苯磺酸盐(LAS)

烷基苯磺酸钠是当今世界各地生产洗涤剂用量最多的表面活性剂，市场上各种品牌的洗衣粉几乎都是用其作主要成分而配制的；它的溶解度良好，具有较强的去污能力和较好泡沫性质，生物降解性好，能与其他表面活性剂进行良好的配伍，工艺成熟，价格较低；对硬水的敏感性可通过加入螫合剂或离子交换剂加以克服，产生的丰富泡沫可用调节剂进行控制。

3.1．2 脂肪酸盐(肥皂)

对硬水比较敏感，使其活性大大降低，生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤

用具的器壁上，减少了纤维的吸附性和透气性，因此已被有效的表面活性剂所取代。目前脂肪酸钠主要在粉状洗涤剂中用作泡沫调节剂；在重垢液洗中与其他表面活性剂配合使用，其作用为洗涤时先与碱土金属离子结合，充分发挥其他表面活性剂的性能。

3.1．3 烷基硫酸盐(AS)

烷基硫酸钠又称脂肪醇硫酸钠，是洗涤剂中的主要成分之一，也是阴离子表面活性剂的一个重要品种。它的分散力、乳化力和去污力都很好，可用作重垢织物洗涤剂、轻垢液体洗涤剂，用于洗涤毛、丝织物，也可配制餐具洗涤剂、香波、地毯清洗剂、牙膏等。

3.1．4 仲烷基磺酸盐(SAS)

溶解度比直链烷基苯磺酸盐大，不会水解，性能稳定，具有良好的润湿性，去污力强，泡沫类似于直链烷基苯磺酸盐，生物降解性能优良，对皮肤刺激性小，主要用来配制液体洗涤剂、洗衣粉等。

3.1．5 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)

抗硬水性好，在硬水中去污力好，泡沫稳定，在低温、液洗中有较高的稳定性和良好的皮肤相容性，广泛用于各种液体洗涤剂，如洗发香波、泡沫浴、餐具洗涤剂、重垢液体洗涤剂、呢绒洗涤剂等嘲。当其与LAS复配时，有去污增效效果。

3.1．6 高碳脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)

对硬水敏感性低，具有良好的钙皂分散能力和较好的去污力，生物降解性好，毒性低，可以用作肥皂粉、块状皂、液体洗黼的配割。在酉秽冲加入MES，特别适宜于低温及在高硬度水中的洗涤。用天然原料生产的MES，由于其性能优良，正日益为人们所重视。

3.2 非离子表面活性剂

所谓非离子表面活性剂，就是这种活性物在水溶液中不会离解成带电的阴离子或阳离子，而以中性非离子分子或胶束状态存在，大部分是环氧乙烷和疏水物的加成物。

3.2．1 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)

AE0是非离子表面活性剂系列产品中最典型的代表。AEO抗硬水性好，在相对低的浓度下就具有良好的去污能力和污垢分散力，并具有独特的污垢抗再沉积作