Наша основна продукція: аміносилікон, блочний силікон, гідрофільний силікон, усі їхні силіконові емульсії, покращувач стійкості до змочування, водовідштовхувальні речовини (без фтору, вуглець 6, вуглець 8), хімікати для миття деміну (ABS, ферменти, захист від спандексу, засіб для видалення марганцю), основні країни експорту: Індія, Пакистан, Бангладеш, Туреччина, Індонезія, Узбекистан тощо.

 

Промисловий глутамат натрію, також відомий як поверхнево-активна речовина, – це тип речовини, яка при додаванні в невеликих кількостях може значно знизити поверхневий натяг розчинника (зазвичай води) та змінити стан міжфазної поверхні системи. Коли вона досягає певної концентрації, вона утворює міцели в розчині. Таким чином, вона забезпечує змочувальні або протизмочувальні, емульгуючі та деемульгуючі, піноутворюючі або піногасні, солюбілізаційні, промивні та інші ефекти для задоволення потреб практичного застосування. Глутамат натрію, як речовина умами, повсюдно присутній у нашому раціоні та повсякденному житті. У промисловому виробництві поверхнево-активні речовини – це речовини, подібні до глутамату натрію, які не потребують великої кількості та можуть мати чудодійний ефект. Ці речовини зазвичай відомі як поверхнево-активні речовини.

 

Вступ до поверхнево-активних речовин

 

Поверхнево-активні речовини мають цвітер-іонну молекулярну структуру: один кінець - це гідрофільна група, скорочено гідрофільна група, також відома як олеофобна або олеофобна група, яка може розчиняти поверхнево-активні речовини у воді як мономери. Гідрофільні групи часто є полярними групами, якими можуть бути карбоксильні групи (-COOH), сульфонові кислотні групи (-SO3H), аміногрупи (-NH2) або аміногрупи та їх солі. Гідроксильні групи (-OH), амідні групи, ефірні зв'язки (-O-) тощо також можуть бути полярними гідрофільними групами; інший кінець - це гідрофобна група, скорочено олеофільна група, також відома як гідрофобна або гідрофобна група. Гідрофобні групи зазвичай є неполярними вуглеводневими ланцюгами, такими як гідрофобні алкільні ланцюги R-(алкіл), Ar-(арил) тощо.
Поверхнево-активні речовини поділяються на іонні поверхнево-активні речовини (включаючи катіонні та аніонні поверхнево-активні речовини), неіонні поверхнево-активні речовини, амфотерні поверхнево-активні речовини, композитні поверхнево-активні речовини та інші поверхнево-активні речовини.

У розчині поверхнево-активної речовини, коли концентрація поверхнево-активної речовини досягає певного значення, молекули поверхнево-активної речовини утворюють різні впорядковані комбінації, які називаються міцелами. Міцелоутворення або утворення міцел є фундаментальною властивістю розчинів поверхнево-активних речовин, і деякі важливі міжфазні явища пов'язані з утворенням міцел. Концентрація, за якої поверхнево-активні речовини утворюють міцели в розчині, називається критичною концентрацією міцел (ККМ). Міцели не мають фіксованої сферичної форми, а мають надзвичайно неправильну та динамічно змінну форму. За певних умов поверхнево-активні речовини також можуть проявляти зворотний міцелярний стан.

 

Основні фактори, що впливають на критичну концентрацію міцел

 

Структура поверхнево-активних речовин
Додавання та види добавок
Вплив температури

 

Взаємодія між поверхнево-активними речовинами та білками

 

Білки містять неполярні, полярні та заряджені групи, і багато амфіфільних молекул можуть взаємодіяти з білками різними способами. Поверхнево-активні речовини можуть утворювати молекулярно впорядковані комбінації з різною структурою за різних умов, такі як міцели, зворотні міцели тощо, і їхня взаємодія з білками також різна. Між білками та поверхнево-активними речовинами (ПС) існують переважно електростатичні та гідрофобні взаємодії, тоді як взаємодія між іонними поверхнево-активними речовинами та білками зумовлена ​​переважно електростатичною взаємодією полярних груп та гідрофобною взаємодією гідрофобних вуглецево-водневих ланцюгів, які зв'язуються з полярними та гідрофобними частинами білків відповідно, утворюючи ПС-комплекси. Неіонні поверхнево-активні речовини взаємодіють з білками переважно через гідрофобні сили, і взаємодія між їхніми гідрофобними ланцюгами та гідрофобними групами білків може мати певний вплив на структуру та функцію поверхнево-активних речовин та білків. Тому тип, концентрація та системне середовище поверхнево-активних речовин визначають, чи стабілізують вони чи дестабілізують білки, агрегують чи диспергують.

 

Значення HLB поверхнево-активної речовини (ГЛБ)

 

Щоб проявляти унікальну міжфазну активність, поверхнево-активні речовини повинні підтримувати певний баланс між гідрофобними та гідрофільними групами. HLB (гідрофільно-ліпофільний баланс) – це значення гідрофільного олеофільного балансу поверхнево-активних речовин, яке є показником гідрофільних та гідрофобних властивостей поверхнево-активних речовин.

Значення HLB є відносним значенням (між 0 і 40), наприклад, парафіновий віск зі значенням HLB=0 (відсутність гідрофільної групи), поліоксиетилен зі значенням HLB 20 та SDS з сильною гідрофільністю зі значенням HLB 40. Значення HLB може бути використане як орієнтир для вибору поверхнево-активних речовин. Чим вище значення HLB, тим краща гідрофільність поверхнево-активної речовини; чим менше значення HLB, тим гірша гідрофільність поверхнево-активної речовини.
Основна функція поверхнево-активних речовин

 

Ефект емульгування

Через високий поверхневий натяг олії у воді, коли олію опускають у воду та енергійно перемішують, вона подрібнюється на дрібні кульки та змішується одна з одною, утворюючи емульсію, але перемішування припиняється, і шари знову нашаровуються. Якщо додається поверхнево-активна речовина та енергійно перемішується, але її важко розділити протягом тривалого часу після зупинки, це називається емульгуванням. Причина полягає в тому, що гідрофобність олії оточена гідрофільними групами активного агента, утворюючи спрямоване притягання та зменшуючи роботу, необхідну для диспергування олії у воді, що призводить до хорошої емульгації олії.

 

Змочувальний ефект

На поверхні деталей часто є шар воску, жиру або речовини, схожої на окалину, яка є гідрофобною. Через забруднення цими речовинами поверхня деталей нелегко змочується водою. Коли до водного розчину додають поверхнево-активні речовини, краплі води на деталях легко розсіюються, значно знижуючи поверхневий натяг деталей та досягаючи мети змочування.

 

Ефект розчинності

Після додавання поверхнево-активних речовин до масляних речовин вони можуть лише «розчинятися», але це розчинення може відбуватися лише тоді, коли концентрація поверхнево-активних речовин досягає критичної концентрації колоїдів, а розчинність визначається об'єктом солюбілізації та властивостями. З точки зору солюбілізуючого ефекту, довгі гідрофобні ланцюги генів міцніші за короткі ланцюги, насичені ланцюги міцніші за ненасичені ланцюги, а солюбілізуючий ефект неіоногенних поверхнево-активних речовин, як правило, більш значний.

 

Розсіюючий ефект

Тверді частинки, такі як пил і бруд, мають тенденцію легко збиратися разом і осідати у воді. Молекули поверхнево-активних речовин можуть розділяти агрегати твердих частинок на дрібні частинки, дозволяючи їм диспергуватися та суспендуватися в розчині, сприяючи рівномірному диспергуванню твердих частинок.

 

Дія піни

Утворення піни відбувається головним чином завдяки спрямованій адсорбції активної речовини та зменшенню поверхневого натягу між газовою та рідкою фазами. Як правило, низькомолекулярна активна речовина легко спінюється, високомолекулярна активна речовина має менше піни, міристат жовтий має вищу піноутворюючу здатність, а стеарат натрію має найгіршу піноутворюючу здатність. Аніонна активна речовина має кращу піноутворюючу здатність та стабільність піни, ніж неіонна активна речовина, така як алкілбензолсульфонат натрію має сильну піноутворюючу здатність. До поширених стабілізаторів піни належать аліфатичний спиртовий амід, карбоксиметилцелюлоза тощо. До інгібіторів піни належать жирні кислоти, ефіри жирних кислот, поліефіри тощо, а також інші неіонні поверхнево-активні речовини.

 

Класифікація поверхнево-активних речовин

 

Поверхнево-активні речовини можна розділити на аніонні поверхнево-активні речовини, неіонні поверхнево-активні речовини, цвітеріонні поверхнево-активні речовини та катіонні поверхнево-активні речовини на основі характеристик їх молекулярної структури.

 

Аніонні поверхнево-активні речовини

Сульфонат
До поширених активних речовин цього типу належать лінійний алкілбензолсульфонат натрію та альфа-олефінсульфонат натрію. Лінійний алкілбензолсульфонат натрію, також відомий як LAS або ABS, являє собою білий або блідо-жовтий порошок або пластівчасту тверду речовину з хорошою розчинністю в складних системах поверхнево-активних речовин. Він відносно стійкий до лугів, розведеної кислоти та жорсткої води. Зазвичай використовується в рідинах для миття посуду (засобах для миття посуду) та рідкому пральному порошку, зазвичай не використовується в шампуні та рідко використовується в гелі для душу. У засобах для миття посуду його дозування може становити близько половини від загальної кількості поверхнево-активних речовин, а фактичний діапазон регулювання його частки в рідких пральних засобах є відносно широким. Типовою складною системою, що використовується в засобах для миття посуду, є потрійна система "LAS (лінійний алкілбензолсульфонат натрію) - AES (спіртовий ефірсульфат натрію) - FFA (алкілспіртовий амід)". Визначними перевагами лінійного алкілбензолсульфонату натрію є хороша стабільність, сильна миюча здатність, мінімальна шкода для навколишнього середовища та здатність до біорозкладу на нешкідливі речовини за низькою ціною. Помітним недоліком є ​​його висока стимуляторна дію. Альфа-олефінсульфонат натрію, також відомий як AOS, добре розчинний у воді та має добру стабільність у широкому діапазоні значень pH. Серед різновидів солей сульфонової кислоти він має кращі показники. Його видатними перевагами є добра стабільність, добра розчинність у воді, добра сумісність, низьке подразнення та ідеальна стійкість до мікробного розкладання. Він є одним з основних поверхнево-активних речовин, що зазвичай використовуються в шампуні та гелі для душу. Його недоліком є ​​його відносно висока вартість.

 

Сульфат
Звичайні активні речовини цього типу включають поліоксіетиленсульфат жирного спирту натрію та додецилсульфат натрію.

Поліоксіетиленсульфат жирного спирту натрію, також відомий як AES або натрійспиртовий ефірсульфат.

Легко розчиняється у воді, може використовуватися в шампуні, гелі для душу, рідкому засобі для миття посуду та рідкому засобі для прання. Розчинність у воді краща, ніж у додецилсульфату натрію, і його можна приготувати у будь-якій пропорції у прозорому водному розчині за кімнатної температури. Застосування алкілбензолсульфонату натрію в рідких мийних засобах є більш широким та має кращу сумісність, ніж у алкілбензолсульфонату з прямим ланцюгом; він може утворювати комплекси з багатьма поверхнево-активними речовинами у бінарних або множинних формах для утворення прозорих водних розчинів. Видатними перевагами є низька подразливість, добра розчинність у воді, хороша сумісність та хороша ефективність у запобіганні сухості, розтріскування та шорсткості шкіри. Недоліком є ​​те, що стабільність у кислому середовищі дещо низька, а миюча здатність поступається лінійному алкілбензолсульфонату натрію та додецилсульфату натрію.

Додецилсульфат натрію, також відомий як AS, K12, кокоїлсульфат натрію та піноутворювач на основі лаурилсульфату натрію, нечутливий до лугів та жорсткої води. Його стабільність у кислих умовах поступається стабільності звичайних сульфатів та близька до стабільності поліоксіетилен ефірсульфату жирних спиртів. Він легко розкладається та завдає мінімальної шкоди навколишньому середовищу. При використанні в рідких мийних засобах кислотність не повинна бути занадто високою; використання етаноламіну або солей амонію в шампуні та гелі для душу може не тільки підвищити стійкість до кислот, але й допомогти зменшити подразнення. Окрім хорошої піноутворюючої здатності та сильної миючої сили, його ефективність в інших аспектах не така хороша, як у спиртового ефірсульфату натрію. Ціна на звичайні аніонні поверхнево-активні речовини, як правило, вища.

 

Катіонний поверхнево-активний засіб

Порівняно з різними типами поверхнево-активних речовин, катіонні поверхнево-активні речовини мають найвираженіший регулювальний ефект та найсильніший бактерицидний ефект, хоча вони мають такі недоліки, як погана миюча здатність, погана піноутворююча здатність, погана сумісність, висока подразливість та висока ціна. Катіонні поверхнево-активні речовини не є безпосередньо сумісними з аніонними поверхнево-активними речовинами та можуть використовуватися лише як кондиціонуючі агенти або фунгіциди. Катіонні поверхнево-активні речовини зазвичай використовуються як допоміжні поверхнево-активні речовини в рідких мийних засобах (як другорядний кондиціонуючий компонент у рецептурах) для продуктів вищого ґатунку, головним чином для шампуню. Як компонент регулювального агента, вони не можуть бути замінені іншими типами поверхнево-активних речовин у високоякісних рідких мийних засобах-шампунях.

До поширених типів катіонних поверхнево-активних речовин належать гексадецилтриметиламоній хлорид (1631), октадецилтриметиламоній хлорид (1831), катіонна гуарова камедь (C-14S), катіонний пантенол, катіонна силіконова олія, додецилдиметиламіноксид (OB-2) тощо.

 

Цвіттеріонні поверхнево-активні речовини

Біполярні поверхнево-активні речовини (ПАР) – це поверхнево-активні речовини, що мають як аніонні, так і катіонні гідрофільні групи. Тому ці ПАР проявляють катіонні властивості в кислих розчинах, аніонні властивості – в лужних розчинах, а неіонні властивості – в нейтральних розчинах. Біполярні ПАР легко розчиняються у воді, концентрованих кислотних та лужних розчинах і навіть у концентрованих розчинах неорганічних солей. Вони мають добру стійкість до жорсткої води, низьку подразливість шкіри, добру м’якість тканин, добрі антистатичні властивості, хороший бактерицидний ефект та добру сумісність з різними ПАР. Важливими типами амфотерних ПАР є додецилдиметилбетаїн та карбоксилат імідазолін.

 

Неіоногенні поверхнево-активні речовини

Неіоногенні поверхнево-активні речовини мають хороші властивості, такі як солюбілізація, миття, антистатика, низьке подразнення та дисперсія кальцієвого мила; застосовний діапазон pH ширший, ніж у звичайних іонних поверхнево-активних речовин; за винятком властивостей забруднення та піноутворення, інші властивості часто перевершують звичайні аніонні поверхнево-активні речовини. Додавання невеликої кількості неіоногенної поверхнево-активної речовини до іонної поверхнево-активної речовини може збільшити поверхневу активність системи (порівняно з тим самим вмістом активної речовини). Основні різновиди включають аміди алкілспиртів (FFA), поліоксиетиленові ефіри жирних спиртів (AE) та алкілфенольні поліоксиетиленові ефіри (APE або OP).

Аміди алкілового спирту (ААЛС) – це клас неіоногенних поверхнево-активних речовин з чудовими характеристиками, широким застосуванням та високою частотою використання, які зазвичай використовуються в різних рідких мийних засобах. У рідких мийних засобах їх часто використовують у поєднанні з амідами у співвідношенні «2:1» та «1,5:1» (амід алкілового спирту: амід). Аміди алкілового спирту можна використовувати, як правило, у слабокислих та лужних мийних засобах, і вони є найдешевшим різновидом неіоногенних поверхнево-активних речовин.

 

Застосування поверхнево-активних речовин

З розвитком науки і техніки, особливо прогресу хімічної промисловості та проникнення суміжних дисциплін, роль і застосування поверхнево-активних речовин стають все більш поширеними та глибокими. Від видобутку корисних копалин та розвитку енергетики до впливу на клітини та ферменти, сліди поверхнево-активних речовин можна знайти. Сьогодні застосування поверхнево-активних речовин не обмежується мийними засобами, засобами для чищення зубних паст, косметичними емульгаторами та іншими повсякденними хімічними галузями, а поширилося на інші виробничі галузі, такі як нафтохімія, розвиток енергетики та фармацевтична промисловість.

 

Видобуток нафти
Під час видобутку нафти використання розбавлених водних розчинів поверхнево-активних речовин або концентрованих змішаних розчинів поверхнево-активних речовин з нафтою та водою може збільшити видобуток сирої нафти на 15-20%. Завдяки здатності поверхнево-активних речовин знижувати в'язкість розчину, їх використовують під час буріння для зменшення в'язкості сирої нафти та зменшення або запобігання аваріям під час буріння. Це також може призвести до повторного розпилення нафти зі старих свердловин, які більше не розбризкують нафту.

Розвиток енергетики
Поверхнево-активні речовини також можуть сприяти розвитку енергетики. У нинішніх умовах зростання світових цін на нафту та наявності важкодоступних джерел нафти, розробка сумішевих палив на основі нафти та вугілля має велике значення. Додавання поверхнево-активних речовин до процесу може призвести до створення нового типу палива з високою плинністю, яке може замінити бензин як джерело енергії. Додавання емульгаторів до бензину, дизельного палива та важкої нафти не тільки економить ресурси нафти, але й покращує теплову ефективність та зменшує забруднення навколишнього середовища. Тому поверхнево-активні речовини мають велике значення для розвитку енергетики.

Текстильна промисловість
Застосування поверхнево-активних речовин у текстильній промисловості має довгу історію. Синтетичні волокна мають такі недоліки, як шорсткість, недостатня пухнастість, схильність до електростатичної адсорбції пилу, а також погане поглинання вологи та відчуття на дотик порівняно з натуральними волокнами. Якщо обробити їх спеціалізованими поверхнево-активними речовинами, ці дефекти синтетичних волокон можна значно покращити. Поверхнево-активні речовини також використовуються як пом'якшувачі, антистатичні агенти, змочувальні та проникні агенти, а також емульгатори в текстильній друкарській та фарбувальній промисловості. Застосування поверхнево-активних речовин у текстильній друкарській та фарбувальній промисловості дуже широке.

Чищення металу
Що стосується очищення металу, традиційні розчинники включають органічні розчинники, такі як бензин, гас та чотирихлористий вуглець. Згідно з відповідною статистикою, кількість бензину, що використовується для очищення металевих деталей у Китаї, сягає 500 000 тонн на рік. Засоби для очищення металу на водній основі, що містять поверхнево-активні речовини, можуть економити енергію. Згідно з розрахунками, одна тонна засобу для очищення металу може замінити 20 тонн бензину, а одна тонна нафтової сировини може бути використана для виробництва 4 тонн засобу для очищення металу, що свідчить про велике значення поверхнево-активних речовин в енергозбереженні. Засоби для очищення металу із зовнішніми поверхнево-активними речовинами також мають такі характеристики, як нетоксичність, негорючість, не забруднювання навколишнього середовища та забезпечення безпеки працівників. Цей тип засобу для очищення металу широко використовується для очищення різних типів металевих компонентів, таких як аерокосмічні двигуни, літаки, підшипники тощо.

Харчова промисловість
У харчовій промисловості поверхнево-активні речовини (ПАР) – це багатофункціональні добавки, що використовуються у виробництві продуктів харчування. Харчові ПАР мають чудові емульгуючі, змочувальні, антипригарні, консервуючі та флокулюючі властивості. Завдяки спеціальному адитивному ефекту вони можуть робити випічку хрусткою, піну – піноутворюючою, хліб – м’яким, а також рівномірно розподіляти та емульгувати сировину, таку як штучне масло, майонез та морозиво, що має унікальний вплив на покращення виробничого процесу та внутрішньої якості продукції.

Сільськогосподарські пестициди – це емульсійні рідини, які через поверхневий натяг рідини мають недолік у тому, що їх важко розподілити під час розпилення на листя рослин. Якщо до розчину пестициду додати поверхнево-активну речовину, вона може знизити поверхневий натяг рідини, тобто лосьйон втрачає свою поверхневу активність, і пестицидний лосьйон легко розподіляється по поверхні листя, тому його інсектицидна дія буде кращою.