醇醚糖苷、烷基糖苷等几种表面活性剂的去油性能研究
2024-03-06
表面活性剂作为洗涤剂的一个重要组成部分,对洗涤过程中各种污垢的去除起着至关重要的作用。近年来,随着洗涤剂工业的不断发展,各种新型表面活性剂不断问世,为洗涤剂的配方提供了更多的选择以及机遇。 当前,常用的表面活性剂主要包括烷基硫酸盐以及烷基磺酸盐等阴离子表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂以及甜菜碱等两性离子表面活性剂等。本实验主要对几种常用表面活性剂的去油性能进行了测定,希望能够为研发新的餐具洗涤产品或者优化成品配方提供参考依据。 1 实验 1.1材料及仪器 实验原料: 几种表面活性剂原料见表1。 实验材料: 标准混合油、标准餐具洗涤剂,CaCl2、MgSO4、NaOH等均为化学试剂。 仪器: 立式去污机,恒温干燥箱,;分析天平,;电子万用炉。 表1 几种表面活性剂原料情况 1.2实验方法： 将各表面活性剂原料用去离子水配制为质量分数为15%的溶液并依据GB9985-2000《手洗餐具用洗涤剂》附录B1方法进行去油力的测定。 2 结果与讨论 表2 各种表面活性去油率结果 2.1阴离子表面活性剂 实验结果表明,常见阴离子表面活性剂的去油率由大到小依次为: AES ，AOS，AECNa>SnS-80。 AES是当前我国产销量仅次于LAS的第二大表面活性剂品种,不仅具有良好的去油率、溶解性能以及抗硬水性能,而且刺激性较低,是一种不会对 皮肤造成损伤的较为温和的餐具洗涤剂常用的原料,如果加量过大,容易引起泡沫过高的问题。 AOS对去油表现出了较好的性能,甚至优于LAS,这可能是由于AOS的抗硬水能力以及钙皂分散能力明显优于LA。AOS具有良好的综合性能以及较低的刺激性,可以将其应用于餐具洗涤剂中。但是在此过程中需要注意,AOS对产品的黏度会造成较大的影响,因而应将其应用于高含量的液体洗涤剂中,同时由于传统的氯化钠以及脂肪醇二乙醇酰胺对其黏度的提高效果并不理想,应采用氧化胺或者甜菜碱来进行体系的增黏。LAS作为当前产量最大的阴离子表面活性剂,其原料来源较为充足,生产工艺成熟,成本较低,具有较好的去油性能以及泡沫性能,已经被广泛应用于餐具洗涤剂中。 AEC-9Na是一种新型的多功能绿色阴离子表面活性剂,具有无毒无刺激以及易生物降解的作用,尤其适用于配制功能性的透明产品。因其具有良好的配伍性,可以与任何离子型表面活性剂进行配伍,在洗涤剂中可以用于部分代替LAS或者相应的非离子表面活性剂。 SNS-80是由天然油脂经插入式乙氧基化和磺化改性制得的一种新型绿色表面活性剂,具有较高的生物降解性以及良好的水溶性以及耐硬水性,可以与多种非离子以及阴离子表面活性剂进行配伍。单一的SNS-80去油率较低, 将其与AES按照1:1的比例混合以后,其去油率有了明显提高,此外,由于SNS-80具有明显的降黏功能,将其添加到浓缩产品中可以有效改善产品的水溶性,是一种性能优良的低泡型表面活性剂. 2.2非离子表面活性剂 从表2中可以看出,常见非离子表面活性剂的 去油率由大到小依次为: APG1214>TX-10>AEO3AEG300>AEO7>1309>SOE>2445。 APG1214作为一种环保型的表面活性剂,近年来得到了迅猛的发展,其在个人护理以及家居清洁用品中得到了广泛的应用。作为一种具有较高去油率并且低毒易于清洗的表面活性剂,APG1214非常适用于餐具洗涤剂,无论是手洗餐具洗洁精,还是果蔬清洗剂、强碱性的机洗洗洁精,都可采用APG1214。 TX-10为一种烷基酚聚氧乙烯醚,其分子结构中含有10个环氧乙烷加成数,能溶于水,具有明显的亲水性,在常见的非离子表面活性剂中TX-10的去油率较高, 但是因其代谢产物具有较大的毒性,同时很难进行生物降解,不建议在清洗剂中使用。 AEO型表面活性剂是当前应用最为广泛的一类非离子表面活性剂,因其对环境较为友好,具有较强的清洁能力,尤其是在脱脂以及润湿方面,目前应用较为广泛。但是由于其价格较高,考虑到成本因素,在餐县洗涤剂中的添加量并不高,通常仅在高档餐具洗涤剂中才会添加。 从表2中可以看出，AEO9的去油率要高于AEO7，但是从结构来看，二者的结构非常相似，只是AEO9的环氧链要长于AEO7,导致AEO9具有更好的亲水性，AEO7具有更好的亲油性，因而，从理论上来说，AEO7的去油效果应优于AEO9,这与实验结果相背离，有待进一步研究。 AEG300是烷基糖苷与脂肪醇醚的一种改良产品，兼具有烷基糖苷以及脂肪醇醚的双重功效，是一种新型的绿色表面活性剂，因其具有良好的增黏以及增泡、稳泡功效，可以与阴离子、阳离子、非离子以及两性离子表面活性剂进行复配，因而多用于多功能配方的配制。AEG300的去油力低于APG1214以及AEO,，但是其发泡性能与AEO。相当，增黏功效明显优于APG1214,添加少量的醇醚AEG300就可以明显提高配方的黏度，是非离子表面活性剂的理想替代品。 1309作为一种带有 支链的脂肪醇聚氧乙烯醚，支链结构显著提升了其渗透性能以及乳化性能，实验结果表明，其去油率并不高，目前该产品主要应用于家用以及工业洗涤领域，但是该产品不可以与皮肤进行长期的直接接触。 SOE是一种以天然油脂为原料改性得到的种新型的聚氧乙烯型非离子表面活性剂，不仅具有生物降解性好、无毒的特点，而且其对油脂具有较强的乳化能力。研究结果表明，SOE去油率较低，但是可以与水以任意比例进行互溶，凝点甚至低于-10C，非常适用于生产高浓缩的洗涤剂，将其与LAS以及AES进行三元复配以后，其去污力以及稳定性也可以达到行业对浓缩洗涤剂的标准要求用。 2445是种C2/C脂肪醇OE-OP聚合物，可以与其他阴离子、阳离子以及非离子共同使用。2445的去油率以及泡沫较低，但是具有较好的润湿性，因此，可以用于低泡清洗剂的生产。 2.3两性离子表面活性剂 CAO以及CAB两种两性 表面活性剂的去油率均较高，其中CAB的去油率要高于CAO。 CAB是 种稳定性较好的表面活性剂，与阴离子、阳离子以及非离子表面活性剂具有良好的配伍性。不仅易溶于水，而且泡沫较多并具有较强的去油力，与适量的阴离子进行配伍时，具有明显的增稠作用，此外，CAB对皮肤的刺激性极低，因而非常适合于生产高端餐具洗涤剂。 CAO是一种具有良好去油、增稠、稳泡、乳化以及抗静电性能的表面活性剂，与阴离子、阳离子以及非离子表面活性剂均具有良好的协同作用，因此，被认为是最好的液体类增稠稳泡剂，也非常适用于餐具洗涤剂的生产。 由于CAO以及CAB的价格较高，目前在餐具洗涤剂中添加量并不高，研发人员应结合自身产品的特点以及实际需求来进行选择。 结语： 在阴离子表面活性剂中，AES、 LAs以及AOS的去油力较强;在非离子表面活性剂中，APG1214、TX-10以及AEO,去油力较强;对于CAB以及CAO两种两性离子表面活性剂，其去油力均较强。 在实际的餐具洗涤剂配方研制过程中，研发人员不能仅考虑单一原料的去污力，应当根据各个表面活性剂的综合性能对其进行复配，尽可能达到协同增效的效果，进而研制出更好的餐具洗涤剂配方。
太原科技大学莅临我司考察指导
2023-12-01
2023年11月20日太原科技大学化学工程与技术学院刘一鸣院长带领学院教授来我公司会谈。 刘院长、赵院长一行参观、指导了我司现在是生产车间和工艺，听取我公司现在产品的介绍以及金总对公司的发展和未来规划的报告。双方就现在合作的实习就业、未来的研究生实习基地和科研成果转化的问题进行了商谈。 后续我司会继续增加学校应届毕业生的招聘名额，维持现有实习基地的良好运行，尽早实现高校和企业共建产学研基地。
《远游不忘母校情》
2023-09-27
2023年9月26日，太原科技大学举办的“宏志助航计划”活动在太原科技大学（主校区）体育场隆重召开，我司董事长荆丰伟先生受邀参加了此次活动。 学在三晋创业于江苏， 离去时怀壮志而懵懂，归来时创业成而谦逊。 虽然毕业已久，岁月如流水；但抹不去的是那深深青春记忆。 虽然远隔千里，路程漫漫遥；但隔不断的是这浓浓师生情谊。
入职第一课，安全重如天
2023-07-13
2023年7月10日，我公司新招聘的应届本科毕业生入职。公司主管安全的周副总带领大家学习入职第一课：三级安全公司级培训。 祝新同事们有一个美好的前程，美好的发展，美好的未来！
（脂肪醇）---表面活性剂的核心成员之一，你得熟悉！
2023-05-31
何为脂肪醇 脂肪醇为具有8至22碳原子链的脂肪族的醇类。脂肪醇通常具有偶数的碳原子和一个连接于碳链末端的羟基。 洗涤剂用表面活性剂的原料之一。通式为ROH。洗涤剂用醇的R一般为C12~C18的烃基。这种高碳脂肪醇原具有两亲的特性，即在分子中有疏水基如碳氢链，又有亲水基如羟基。但由于在水中的溶解度很低，必须添加亲水基或将羟基转变为硫酸基，使亲水亲油平衡值达到必要数值后，脂肪醇衍生物有了足够的亲水基能使之溶解于水，并能成为聚集体(胶束)时，这种脂肪醇衍生物才是表面活性剂。例如，十二醇不溶于水，但当它变成十二醇硫酸钠时，由于接上了一个硫酸基(-SO3-)，水溶性变好，并能在水中生成胶束，达到一定浓度时，显示出非常好的表面活性。 人们就是利用这种特性，以脂肪醇为原料，制出了多种具有各种优异性能的表面活性剂。 脂肪醇的发展过程 脂肪醇最早是由鲸蜡制取的，所得的混合脂肪醇经磺化中和后成为硫酸盐，是最早的一种阴离子洗涤剂。其后开发利用来源比较丰富的椰子油、棕榈油和牛油为原料。水解所得脂肪酸再还原为醇。统称为天然脂肪醇。石油化学工业发展后，以石油产品为原料，生产的脂肪醇称为合成脂肪醇。生产脂肪醇的方法比较重要的有高压加氢法、齐格勒法和羰基合成法。如果发膜中蕴含不饱和脂肪醇，可修护与养发；唇蜜中加入脂肪醇可增强产品使用时的滑顺感。 脂肪醇的生产方法 1. 高压加氢法 以动植物油脂为原料经高压加氢而得脂肪醇。在工业上，原料油脂先经预处理、醇解（即酯交换）转变成脂肪酸后再加氢。也可用脂肪酸直接加氢或酯化后加氢制成醇。用脂肪酸直接加氢制脂肪醇对设备的材质要求高。 脂肪酸加氢制脂肪醇的化学反应式： RCOOH+2H2—→RCH2OH+H2O 脂肪酸酯加氢制脂肪醇的化学反应式： RCOOR′+2H2—→RCH2OH+R′OH 高压加氢法有固定床法和悬浮床法等，但其基本工艺流程相同. 2. 齐格勒法 以乙烯为原料和三烷基铝作用，通过链增长、氧化制得铝醇化合物，再经水解、中和、分馏而制得脂肪醇.为K.齐格勒于1954年所创，由美国大陆油品公司于1962年最早投产，产品为直链偶碳醇。这一生产方法的主要反应有以下几步： 三乙基铝制备（氢化和加成反应）： Al+H2+2Al(C2H5)3—→3Al(C2H5)2H 3Al(C2H5)2H+3C2H4—→3Al(C2H5)3 烷基铝制备（链增长反应）： Al(C2H5)3+3nC2H4——→R3Al 铝醇化物制备(氧化反应)： R3Al+O2——→Al(OR)3 脂肪醇制取（水解反应）： Al(OR)3+H2SO4——→Al2(SO4)3+3ROH 或 Al(OR)3+H2O——→Al2O3+3ROH 3. 羰基合成法 将烯烃、一氧化碳与氢气在催化剂及加压条件下合成醛。醛的原子数比原料烯烃多一个碳。醛经过加氢制得脂肪醇。此种烯烃的醛化反应(OXO反应)为德国化学家O.勒伦于1938年所发现。 OXO反应如下： 醛化（甲醛化或氢甲酰化）反应 脂肪醇产品用途及市场发展 天然高级脂肪醇，是洗涤剂、表面活性剂、塑料增塑等精细化工产品的基础原料，由它生产的精细化工产品有上千种之多，广泛用于化工、石油、冶金、纺织、机械、采矿、建筑、塑料、橡胶、皮革、造纸、交通运输、食品、医药卫生、日用化工及农业等部门。 脂肪醇可以生产许多衍生物。醇系列表面活性剂是80年代以来各类表面活性剂中发展最快的产品。它作为洗涤剂活性物，具有去污能力强、配伍性好、泡沫低、易生物降解、耐硬水以及低温水洗涤性好等优良性能，已在逐步取代直链烷基苯磺酸盐(LAS)和十二烷基苯磺酸，成为第三代洗涤剂原料。这里最有代表性的品种是脂肪醇与环氧乙烷合成的AEO3～9等，还可进而磺化生成AES，这些醇系表面活性剂，用途广，需求量大，与日常生活和生活质量的提高关系十分密切，现实市场和潜在市场广阔，因此，为脂肪醇，特别是天然脂仿醇生产，提供了较为广阔的天地。 塑料助剂是塑料工业的辅助原料，助剂工业随塑料工业发展而发展。我国塑料工业发展之快，是众所周知的，1985年全世界消耗各种塑料助剂1300万吨，而增塑剂是用量最大的塑料助剂之一，目前国外增塑剂生产能力已超过450万吨，我国的能已超过50万吨。在增塑剂中，产量占主要地位的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，生产中除了用苯酐原料外，丁醇和辛醇也是主要原料，目前我国每年耗用约30万吨以上的丁醇和辛醇来生产这两种增塑剂。然而，丁醇和辛醇的碳链较短，用它们生产的增塑剂在耐热性能、耐候性能、电绝缘性能等方面，已远远不能满足塑料加工工业发展需要，目前，正在试用高碳链脂肪醇，如C10、C12、C14、C16、C18等醇，代替丁醇和辛醇，可生产出耐热、耐候性能和电绝缘性能优良的塑料制品，促使塑料用途的扩大。所以，高碳脂肪醇在塑料增塑剂行业的应用，前景也是相当看好的。 天然脂肪醇在日用化工方面的应用，比化学合成醇，优势更胜一筹，两者相比，即使各种理化质量指标相同，但人们依然偏爱使用天然醇，这已成为当今流行的“绿色”趋势。所以，天然脂肪醇在化妆品行业，如液体和软膏状皂、牙膏、化妆乳油等生产中，是理想的原料。