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非離子表面活性劑的性能和用途

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非離子表面活性劑的性能和用途
洗滌產品中常常會用到很多非離子表面活性劑,本文詳細介紹了洗滌產品中常用的一些非離子表面活性劑的性能和用途。
在工業及公共設施洗滌劑中,非離子表面活性劑中不少品種是作為主洗滌劑使用的,大部分品種是作為助劑和助洗劑使用的。
1)脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO
性能:AEO 中烷基鏈長不同,其親油性不同。EO 數不同則水溶性不同。例如,椰油醇的產品可以作洗滌劑,而C18 醇的產品只能作乳化劑、勻染劑。天然醇比合成醇的產品去污性和乳化性要好,而合成醇的產品相對的水溶性好(奇碳原子的作用)。加入EO 數越多,產品的水溶性越強。EO 數在6 以下時的AEO 為油溶性,超過6 即為水溶性產品。EO 越多,產品的濁點也越低。
 脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO3,乳化劑FO MOA-3),在25時為液態,具有乳化、勻染、滲透等作用。在液體洗滌劑中可以作為輔助成分使用,或單獨用作勻染劑、紡織油劑等。
 脂肪醇聚氧乙烯(5)醚(AEO5,潤濕劑JFC),使用C7-C9 的合成醇,EO 數為5。
在常溫下為液體,具有很好的潤濕和滲透作用。主要用于紡織印染、造紙等行業,作為勻染劑、滲透劑、潤濕劑,工業洗滌的輔助成分。
 脂肪醇聚氧乙烯(7)醚(AEO7,乳化劑MOA-7),使用C12-C16 的椰子油醇,EO 數為7,淺黃色液體。有良好的潤濕性、發泡性、去污力和乳化力。有較高的去脂能力一抗硬水力??蓮V泛用于各種洗滌劑(如金屬清洗劑、纖維用洗滌劑)及其他助劑。
 脂肪醇聚氧乙烯(9)醚[AEO9),平平加9],選用C12-C16 椰子油醇,EO 數為9,是最常用的洗滌劑主成分,具有去污、乳化、去脂、縮絨、潤濕作用。廣泛用作主洗滌劑。
尤其適合洗滌合成纖維等非極性基質及其他硬表面。用于紡織印染工業作脫脂劑、縮絨劑、乳化劑等。
 脂肪醇聚氧乙烯(10)醚(AEO-10),使用C12-C18 脂肪醇,EO 數為10。產品溶于水,具有良好的潤濕、乳化、去污、脫脂和耐硬水性能??捎糜谙礈靹┕I、紡織工業作洗滌劑、潤濕劑、紡織油劑成分及農藥乳化劑等。
 脂肪醇聚氧乙烯(15)醚(平平加15,AEO-15,OS-15)。產品具有優良的乳化、分散和去污性能。主要用作紡織印染業的勻染劑。也用于工業洗滌劑,如金屬加工清洗劑。還用作化妝品、農藥、油墨的乳化劑。
 脂肪醇聚氧乙烯(22)醚(AEO-22 勻染劑O):具有優良泡沫、高分散力可防止染色時染料沉淀,也可用作洗滌成分使用。
 油醇聚氧乙烯(5,10)醚(油酰醇醚-5 -10):產品外觀為白或微黃液體至蠟狀物。有特殊刺激性氣味,EO 越高產品越粘稠。產品具有乳化力、分散力、去污力等。用于特殊場合的洗滌劑、乳化劑等。
2)烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10,OP-10,OΠ-10
烷基酚聚氧乙烯醚是以烷基酚為親油基,與環氧乙烷縮合而成。其中的親油基可以是苯酚、甲苯酚、萘酚等,最有使用價值的是壬基酚。接環氧乙烷的平均數也不同。以壬基酚為例,接4 個EO 時還不溶于水,加到6-7 EO 時,產品在室溫下完全溶于水,與8-12 EO縮合的產品則具有非常優良的潤濕性、滲透力和洗滌能力,乳化能力和低泡效果都是該產品的寶貴性能。EO 縮合到15 以上時,產品則失去滲透力和洗滌能力,只作特殊乳化劑和分散劑使用。
性能:化學穩定性高,耐強酸、強堿,具有很好的的潤濕力、滲透力、去污力和較強的乳化力。另外具有的低泡性、抗靜電性、抗硬水性以及良好的配伍性,也是其廣泛使用的優良性能。
用途:廣泛用于工業及公共設施洗滌劑。如金屬酸洗劑、堿性洗滌劑、金屬水基清洗劑、
灶具或廚具洗滌劑、紡織工業洗滌劑、勻染劑和各種硬表面清洗劑等。
3)脂肪酸聚氧乙烯(10)酯(乳化劑SE-10
性能:脂肪酸聚氧乙烯(10)酯的滲透力和去污力不如脂肪醇和烷基酚的產品強,主要作為乳化劑、分散劑、纖維油劑、染色助劑使用。其化學穩定性也較差,在強酸或強堿條件下易水解,性能顯著下降。產品不溶于水,可分散在水中,起增稠、柔軟和潤濕作用。
用途:化妝品、鞋油乳化劑,化纖抗靜電劑,柔軟平滑劑,液體洗滌劑用增稠劑,染色助劑等。
4)脂肪胺聚氧乙烯醚(勻染劑AN
性能:這類表面活性劑同時具有非離子和陽離子特性,在各種pH 下都可以使用,并表現為非離子(堿性或中性溶液中)或陽離子(在酸性溶液中)特性,具有優良的乳化力、緩蝕性能、防污作用。
用途:在紡織工業中主要用作染色助劑。也常用在人造絲生產中,不但可以增強纖維絲的強度,還可保持噴絲孔的清潔,防止污垢的沉積。在石油煉制工業中使用可以抑制酸氣對金屬設備的腐蝕,提高設備利用率。在工業洗滌劑中可以作助劑成分。
5)烷基醇酰胺聚氧乙烷醚
性能:烷醇酰胺本身就是一種典型的非離子表面活性劑,具有優良的發泡、穩泡和去污能力。只是11 型的水溶性較差??s合EO 后,提高了產品的洗滌去污能力,強化了穩泡的發泡力,同時具有增溶和增稠的作用。與其他非離子表面活性劑比較,它的配伍性很好,不但與各種離子型和非離子型表面活性劑相容,與很多無機助劑也有良好的相容性。鈣皂分散力強,生物降解性也好,對皮膚溫和、無毒、低刺激。
用途:這是一種新型優良洗滌原料??梢杂糜趥€人衛生制品、洗發香波、硬表面清洗劑、手洗餐具洗滌劑。在其他制劑中作為發泡劑、穩泡劑、脂肪和醚化油的增溶劑。
6)嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚(PO-EO 共聚物)
對于這種表面活性劑,下面可以列舉幾種具有應用價值的聚醚品種來描述其性能和用途。
 丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(破乳劑PE)
性能:破乳劑PE 有多型號:2010-2090。隨著分子質量的增加,外觀從液體到固體,水數值或HLB 值由大到小變化,濁點由低到高變化,性能不同,用途也不同,從破乳劑到乳化劑,消泡劑到洗滌劑有很多品種。
用途:產品主要用作破乳劑、乳化劑和消泡劑。用在原油脫鹽、脫水,配制各種低泡洗滌劑,用作擴散劑等。工業洗滌劑中消泡同時去污。液體產品在重垢污斑的洗滌中可以作為去油組分使用。
 丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(消泡劑PPE)
性能:產品為微黃色透明液體,具有良好的消泡性能,無毒性。低分子量產品具有良好的潤濕作用,可作為低泡洗滌成分。高分子量產品作消泡劑、凝聚劑等。
用途:可以用作味精及醫藥工業的消泡劑,還可用于配制金屬加工用冷卻潤滑劑,低泡洗滌劑。
 丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式共聚物(GPE 消泡劑)
性能:與PPE 的不同在于EO/PO 的排列不同。環氧丙烷(PO)為起始嵌段環氧乙烷(EO)為末端嵌段物。在分子量較低而EO 含量相對高時,產品為水溶性,可作為低泡洗滌劑,EO 較低時則具有最好的潤濕性。分子量較高時,可作消泡劑、絮凝劑等。
用途:主要用于味精、醫藥行業作為消泡劑使用。也可用于工業洗滌劑,具有低泡沫和高耐堿性。還可作腐蝕抑止劑、破乳劑、絮凝劑等。
 乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式聚醚
性能:以乙二胺為起始物,即合成了四官能團的產物,PO 為起始段,EO 為末端,PO 的總摩爾質量至少在500g/mol 作為親油基,相對分子質量為550-30000。其中EO10%-80%。
四官能團的EO/PO 嵌段共聚物呈堿性,它比雙官能團的產物具有更高的熱穩定性和化學穩定性。通過改變EO/PO 嵌段物的位置、數量,可以得到性質差別很大的產物。它可以作為去污去油力強的洗滌劑,也可以作為高效消泡劑、破乳劑、增稠劑等。
用途:可與各種離子或非離子表面活性劑配伍制成低泡洗滌劑、耐堿潤濕劑、增溶性去油劑、低刺激性餐具洗滌劑、破乳劑或乳化劑。
 聚硅氧烷聚醚共聚物
性能:A、抑泡和消泡作用,是含硅聚醚的一大特點,可以用作消泡劑、抑泡劑,這在工業洗滌和工業生產中是十分有用的。B、潤濕和潤滑作用,這是一般表面活性劑不具備的,可以用于需要滑爽、保濕的產品中。C、乳化和破乳作用,在不同場合選用不同結構的產品進行復配即可。D、柔軟和抗靜電作用,這是個洗滌劑和紡織工業生產中都是必要的。
用途:用于洗發香波、沐浴液、硬表面洗滌劑、紡織助劑及油劑等產品中。
7)烷基醇酰胺
烷基醇酰胺是非離子表面活性劑中使用年代久遠,品種和數量較多的一大類??芍苯佑米鞴I洗滌劑,或者在洗滌劑中作為增泡劑、穩泡劑、防銹劑、增稠劑、增溶劑來使用。如下面列舉的幾種較典型本類表面活性劑。
 椰油脂肪酸單乙醇酰胺(11 型)
外觀為固體,不溶于水,與其他表面活性劑配伍后可成為透明液體。它具有穩泡、增粘、潤濕、去污和抗硬水能力,生物降解率高達97.3%。
用途:可以用于肥皂粉和洗衣粉中,起去污、抗硬水和穩泡作用。在工業洗滌劑中可以用作去污、潤濕、增稠等成分。
 椰油脂肪酸二乙醇酰胺(11 型和12 型)
性能:主要是穩泡和去污。在液體產品配方中它可以增稠。另外還具有防銹作用,在個人衛生用品中還可以起到調理、柔順作用。12 型產品可以直接作為液體洗凈劑,水溶性雙11 型好。
用途:在各種洗滌劑中作為泡沫改善劑使用,可以穩泡、發泡。在液體洗滌劑中,兼有增稠作用;制作乳化產品時作為油性原料的乳化劑。由于產品還具有抗靜電調理作用,適合配制纖維用洗滌調理劑。在金屬洗滌劑中使用可起到防銹作用。12 型產品可直接用作洗滌劑。
 高碳脂肪酸二乙醇酰胺
性能:具有配液體洗滌劑良好的增稠性;加入可增溶的其他表面活性劑時通過配伍可以改進它的相容性。
用途:主要用于液體洗滌劑,起增稠作用,同時還可穩泡,不像酯類增稠劑有消泡作用。
8)烷基聚葡萄糖苷(烷基多苷APG
性能:烷基多苷是一種非離子表面活性劑,它類似于葡萄糖酯。由于結構中烷基鏈長度和葡糖聚合度可以在一定范圍內選擇,可以得到類似于脂肪醇聚氧乙烯醚系列產品的性能。
烷基多苷的主要特性包括:易生物降解,良好的粘膜相容性、口腔毒性及代謝作用。成為化妝品、食品和餐洗業的首選原料。由于它降低表面及界面張力的能力很大,又具有豐富、細膩而穩定的發泡力,較強的去污力,所以特別適用于配制洗滌用品。它對酸、堿、鹽介質都很穩定,同各種表面活性劑配伍性好,更適合工業及公共設施洗滌劑使用。它還具有殺菌性、提高酶活性等特殊性能。
用途:主要用于堿性、酸性或中性硬表面洗滌劑、奶瓶、啤酒瓶清洗劑,工業洗滌劑,個人衛生洗滌劑,餐具及奶品工業洗滌劑。
9)多元醇酯類
性能:多元醇酯類表面活性劑屬于非離子表面活性劑。由于親油基很強,親水基為殘余羥基,所以這類產品大都不溶于水或親水性很差,主要用作油溶性乳化劑,皮膚或纖維的潤滑劑。它們在洗滌劑中主要作為助劑來用。
用途方面現就幾個著名品種介紹如下:
 乙二醇單硬脂酸酯或雙硬脂酸酯、聚乙二醇雙硬脂硬脂酸酯:乙二醇的硬脂酸酯或者制成單酯,或者制成雙酯,都是白至淺黃色蠟狀固體。具有珍珠光澤,對水溶液體系有增稠作用、調理作用、抗靜電作用以及消泡作用。在液體洗滌劑中用作助劑。一縮或二縮乙二醇制成的酯類不但保留了乙二醇酯原有特點,還可以實現低溫乳化,綜合性能更好。高聚合度(相對分子質量為6000)的聚乙二醇酯增稠性更強,調理性提高,還可以改善體系對皮膚的刺激性。
 丙二醇單埂脂酸酯、丙二醇藻酸酯:丙二醇的酯類不具有珠光作用,主要有乳化作用。
丙二醇單硬脂酸酯為白色蠟狀物,有溫和的香氣,屬于油包水乳化劑,親油性強,HLB=3左右,同時消泡力強。丙二醇藻酸酯為白色至淺黃色纖維狀粉末,幾乎無臭無味,溶于水后形成粘稠膠狀溶液,在pH 3~4 時的酸性溶液中能形成凝膠,不產生沉淀??果}析性強,在濃電解質溶液中也不鹽析??勺魉嵝匀芤旱脑龀韯?、強親油性乳化穩定劑、消泡劑等。
 甘油單硬脂酸酯和雙硬脂酸酯:甘油的脂肪酸酯主要用作油溶性乳化劑,尤其是用在食品加工工業。因為無毒無味,允許作食品添加劑。洗滌劑產品中作為乳化劑使用。
 山梨醇脂肪酸酯類:這是一組歷史悠久、用途廣泛、技術成熟的產品,商品名稱為司盤(Span)系列。產品主要包括失水山梨醇單月桂酸酯(Span-20)、失水山梨醇單棕櫚酸酯(Span-40)、失水山梨醇單硬脂酸酯(Span-60)、失水山梨醇單油酸酯(Span-80)。這些產品不溶于水而溶于有機溶劑,無毒無味,HLB 8.6~4.3,可制備油包水的乳化體。
是用途廣泛的乳化劑、分散劑、增稠劑、防銹劑。在工業洗滌劑中用作助劑。
在司盤系列產品中,分別縮合約20 個環氧乙烷,就成為相應的吐溫系列。由于(EO20提高了產品的親水性,它可以與司盤系列作為乳化劑對配伍使用,提高了乳狀液的乳化穩定性;同時還可以作為增溶劑、穩定劑、擴散劑、抗靜電劑、纖維潤滑劑、潤濕劑、柔軟劑使用。在洗滌劑中也可作為助劑使用。
 蔗糖脂肪酸酯:主要指蔗糖單硬脂酸酯。一般采用脂肪酸甲酯在溶劑中與蔗糖進行交換獲得。產品無毒無臭,可作食品添加劑。在洗滌劑中用于低泡洗滌劑配方或作為乳化劑使用。

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