表面活性剂的结构决定其性能,这一关系在洗涤与清洁工业中具有关键作用,不同结构的表面活性剂通过独特性能实现高效去污、起泡、乳化等功能,满足多样化清洁需求。
依据结构实现高效去污
离子型表面活性剂:离子型表面活性剂具有离子基团,在水中可电离。以十二烷基硫酸钠为代表的阴离子表面活性剂,其疏水基易与油污等非极性物质结合,亲水基则溶于水。在洗涤过程中,疏水基插入油污内部,亲水基伸向水中,通过乳化作用将油污分散成小油滴,使其脱离物体表面进入水中,从而实现去污。在洗衣粉等清洁产品中,阴离子表面活性剂是主要的去污成分,对去除油脂类污渍效果显著 。
非离子表面活性剂:非离子表面活性剂在水中不电离,稳定性高,受电解质和酸碱影响小。如脂肪醇聚氧乙烯醚,其亲水基由聚氧乙烯链构成,能与水分子形成氢键,具有良好的水溶性;疏水基则可与油污结合。它在不同水质和温度下都能发挥稳定的洗涤作用,且对皮肤刺激性小。在一些高端洗涤剂和个人护理产品中,常添加非离子表面活性剂,既能有效去污,又能保护皮肤 。
利用结构特性控制泡沫
起泡性能:表面活性剂的结构影响其起泡性能。一般来说,具有合适亲水亲油平衡值(HLB)的表面活性剂容易起泡。在一些清洁场景,如洗碗液、沐浴露等产品中,需要丰富的泡沫来增强清洁的直观感受和清洁效果。烷基苯磺酸钠等表面活性剂具有良好的起泡性能,能在洗涤过程中产生大量泡沫,帮助分散和去除污垢。
消泡性能:在某些工业洗涤过程中,过多的泡沫会影响生产效率,此时需要具有消泡性能的表面活性剂。有机硅表面活性剂具有低表面张力和良好的铺展性,能迅速在泡沫表面铺展,破坏泡沫的稳定性,使泡沫破裂。在工业清洗设备中,常添加有机硅消泡剂来控制泡沫的产生 。
基于结构实现乳化和分散
乳化作用:表面活性剂的两亲结构使其能够降低油水界面张力,使油滴均匀分散在水中形成稳定的乳状液。在清洗油污时,表面活性剂分子在油水界面定向排列,疏水基朝向油相,亲水基朝向水相,将油污乳化分散,防止油污重新聚集在物体表面。在厨房油污清洁剂中,乳化作用可将油脂乳化分解,便于清洗 。
分散作用:表面活性剂能吸附在固体颗粒表面,使其分散在液体中。在洗衣过程中,对于一些固体污垢,如灰尘、泥土等,表面活性剂通过分散作用将其稳定地分散在水中,防止污垢重新沉积在衣物上。像木质素磺酸盐等高分子表面活性剂,在固体颗粒表面形成吸附层,通过静电排斥和空间位阻作用,实现对固体污垢的有效分散 。
凭借结构增强助洗效果
与助剂协同作用:表面活性剂的结构决定了它能与其他助洗剂协同作用,提升洗涤效果。在洗涤剂配方中,常添加一些助剂,如三聚磷酸钠、沸石等。阴离子表面活性剂与这些助剂配合使用,能增强对钙、镁离子的螯合能力,降低水的硬度,提高表面活性剂的去污能力。同时,助剂还能调节溶液的 pH 值,进一步优化洗涤环境 。
抗再沉积性能:某些表面活性剂具有抗再沉积性能,这与其结构密切相关。例如,一些带有特殊基团的表面活性剂,在洗涤过程中能吸附在衣物表面,形成一层保护膜,防止洗涤下来的污垢重新沉积在衣物上。在洗衣粉中添加具有抗再沉积性能的表面活性剂,可使衣物在多次洗涤后仍保持干净 。
转载自:化工好料到haoliaodao.com
来源:中国洗涤用品工业协会l&l分会