常用表面活性劑在液體洗滌劑中的應用特點

1前言
表面活性劑的種類很多,按其產量排序分別為:陰離子占56%,非離子占36%,兩性離子占5%,陽離子占3%。
2陰離子表面活性劑
2.1陰離子表面活性劑磺酸鹽

此類活性劑常見的有直鏈烷基苯磺酸鈉和α-烯基磺酸鈉。直鏈烷基苯磺酸鈉別名ＬＡＳ或ＡＢＳ,為白色或淡黃色粉狀或片狀固體,可溶于水,雖然在較低溫度下水溶性較差,常溫下在水中的溶解度是3以下,但在復配表面活性劑體系中溶解性很好。它對堿、稀酸和硬水都比較穩定,分解溫度240℃。10%溶液刺激指數5.0,微生物降解率80%～90%,ＬＤ50為1300～2500ｍｇ/ｋｇ。]

α-烯基磺酸鈉別名ＡＯＳ。活性物含量38%～40%時,外觀為黃色透明液體,極易溶于水。它在廣泛的ｐＨ值范圍內都有較好的穩定性;30℃3天,ｐＨ2、ｐＨ4、ｐＨ10,水解率均為0。它對皮膚的刺激性小,微生物降解率為100%,ＬＤ50為1300～2400ｍｇ/ｋｇ。

其中,ＬＡＳ一般不用于洗發香波,也很少用于淋浴液,常用于衣用液體洗滌劑和洗潔精(餐具液洗劑)。其在洗潔精中ＬＡＳ可占表面活性劑總量的一半左右,在衣用液體洗滌劑中ＬＡＳ所占比例的實際調節范圍很寬。

ＬＡＳ的水溶性主要是體現在較高溫度之下(如60℃)和與某些表面活性劑復配的條件下。應用于洗潔精比較典型的復配體系是三元體系“ＬＡＳ-ＡＥＳ-ＦＦＡ”。應用于衣用液體洗滌劑的復配體系有“ＬＡＳ-皂基-η·ＳＡＡ”。值得注意的是,ＬＡＳ直接與非離子表面活性劑烷基醇酰胺復配不一定能取得好的效果,“ＬＡＳ-ＦＦＡ”體系不穩定且粘度小和外觀為白乳狀。ＬＡＳ是產量最大(290ｋｔ/ａ),價格最便宜的合成表面活性劑品種。ＬＡＳ在產量居前5位的合成表面活性劑中價格最低,在常見陰離子表面活性劑中與皂基(脂肪酯皂)相當。ＬＡＳ突出的優點是穩定性好、去污力好、價格低廉,突出的缺點是刺激性大。

ＡＯＳ在磺酸鹽品種中,性能最好,具有一般磺酸鹽的優點或其優點更為突出,而不具有一般磺酸鹽的缺陷。ＡＯＳ是洗發香波和淋浴液中常見使用的主表面活性劑之一。在其它液體洗滌劑中的應用也會隨產品國產化的實現(價格下降)而逐步增多。ＡＯＳ突出的優點是穩定性好,水溶性好,配伍性好,刺激性小,微生物降解也非常理想;突出的缺點是價格在陰離子表面活性劑中是較貴的。

2.2陰離子表面活性劑硫酸鹽

此類活性劑常見的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基硫酸鈉。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉別名ＡＥＳ,醇醚硫酸鈉。它易溶于水,活性物含量70%時外觀為淡黃色粘稠液體(半透明),穩定性次于一般磺酸鹽。在ｐＨ4以下很快水解,但在堿性環境下水解穩定性好。在30℃3天,ｐＨ2、ｐＨ4、ｐＨ10條件下,水解率分別是100%和50%及0。刺激性小,10%溶液刺激指數2.3。生物降解率為90%以上。ＬＤ50為1800ｍｇ/ｋｇ。

十二烷基硫酸鈉別名ＡＳ、Ｋ12、椰油醇硫酸鈉,月桂醇硫酸鈉、發泡劑。它溶于水,25℃水中溶解度15左右,但水溶程度次于ＡＥＳ。對堿和硬水不敏感,但在酸性條件下穩定性次于一般磺酸鹽,接近于ＡＥＳ,長期加熱不宜超過95℃,刺激性在表面活性劑中層中等水平,10%溶液刺激指數3.3,高于ＡＥＳ,低于ＬＡＳ。ＬＤ50為1300ｍｇ/ｋｇ。

ＡＥＳ在洗發香波、淋浴液、餐具液體洗滌劑(洗潔精),衣用液體洗滌劑中都可應用。在應用時如果ｐＨ值質量指標允許,應盡可能把ｐＨ值調高些,如中性或偏堿性。當必須在ｐＨ值較低的條件下(洗發香波中)使用ＡＥＳ時,一般是使用其乙醇胺鹽。ＡＥＳ的水溶性比ＡＳ更好;在常溫下本身就可配成任何比例的透明水溶液。ＡＥＳ不僅比ＬＡＳ在液體洗滌劑中的應用更為廣泛,同時配伍性更好;能夠與許多表面活性劑二元復配或多元復配成透明水溶液。ＡＥＳ在合成表面活性劑中,產量居第三,價格低于ＡＳ,2002年70%ＡＥＳ價格為8500元/ｔ。ＡＥＳ突出的優點是刺激性小,水溶性好,配伍性好,在防皮膚干裂粗糙方面表現好;缺點是在酸性介質中的穩定性稍差———必須控制ｐＨ遠大于4,去污力次于ＬＡＳ、ＡＳ。

ＡＳ在液體洗滌劑中應用,要注意ｐＨ介質條件———酸度不太高;在洗發香波中應用必須是使用其乙醇胺鹽或銨鹽;在淋浴液中往往是使用其乙醇胺鹽或銨鹽。使用其乙醇胺鹽不僅可增加耐酸穩定性,還有益于降低刺激性。10%的三乙醇胺鹽刺激指數3.0。ＡＳ在餐具液體洗滌劑中的應用頻次少,亦很少作主表面活性劑即配方用量少,主要原因是對降低產品成本不利,其次是這類產品對發泡性幾乎無要求。ＡＳ在合成表面活性劑中,產量居第5位,價格較高,2002年,粉狀價格為15000元/ｔ。ＡＳ除發泡性好和去污力強外,其它方面的使用性能都不如ＡＥＳ。如耐酸穩定性略差一點,刺激性也相對是較大———只是小于ＬＡＳ,在常見陰離子表面活性劑中價格也是最高。