Наша основная продукция: аминосиликон, блочный силикон, гидрофильный силикон, все виды силиконовой эмульсии, улучшители стойкости к истиранию при смачивании, водоотталкивающие средства (без фтора, с углеродом 6, с углеродом 8), моющие средства для деминирования (АБС, ферменты, протекторы спандекса, средства для удаления марганца). Основные страны экспорта: Индия, Пакистан, Бангладеш, Турция, Индонезия, Узбекистан и т. д.

 

Промышленный глутамат натрия, также известный как поверхностно-активное вещество, представляет собой тип вещества, которое при добавлении в небольших количествах может значительно снизить поверхностное натяжение растворителя (обычно воды) и изменить состояние границы раздела системы; при достижении определенной концентрации он образует мицеллы в растворе. Таким образом, он производит смачивающие или анти-смачивающие, эмульгирующие и деэмульгирующие, вспенивающие или пеногасящие, солюбилизирующие, моющие и другие эффекты, отвечающие требованиям практического применения. Глутамат натрия, как вещество умами, повсеместно присутствует в нашем рационе и повседневной жизни. В промышленном производстве поверхностно-активные вещества представляют собой вещества, похожие на глутамат натрия, которые не требуют большого количества и могут оказывать чудесные эффекты. Эти вещества обычно известны как поверхностно-активные вещества.

 

Введение в поверхностно-активные вещества

 

Поверхностно-активные вещества имеют цвиттер-ионную молекулярную структуру: один конец представляет собой гидрофильную группу, сокращенно гидрофильную группу, также известную как олеофобную или олеофобную группу, которая может растворять поверхностно-активные вещества в воде в виде мономеров. Гидрофильные группы часто являются полярными группами, которые могут быть карбоксильными группами (-COOH), группами сульфоновой кислоты (-SO3H), аминогруппами (-NH2) или аминогруппами и их солями. Гидроксильные группы (-OH), амидные группы, эфирные связи (-O-) и т. д. также могут быть полярными гидрофильными группами; другой конец представляет собой гидрофобную группу, сокращенно олеофильную группу, также известную как гидрофобная или гидрофобная группа. Гидрофобные группы обычно представляют собой неполярные углеводородные цепи, такие как гидрофобные алкильные цепи R- (алкил), Ar- (арил) и т. д.
Поверхностно-активные вещества делятся на ионогенные поверхностно-активные вещества (включая катионные и анионные поверхностно-активные вещества), неионогенные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, композиционные поверхностно-активные вещества и другие поверхностно-активные вещества.

В растворе поверхностно-активного вещества, когда его концентрация достигает определённого значения, молекулы поверхностно-активного вещества образуют различные упорядоченные комбинации, называемые мицеллами. Мицеллообразование, или образование мицелл, является фундаментальным свойством растворов поверхностно-активных веществ, и с образованием мицелл связаны некоторые важные межфазные явления. Концентрация, при которой поверхностно-активные вещества образуют мицеллы в растворе, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Мицеллы не являются фиксированными сферическими молекулами, а имеют крайне неправильную и динамически изменяющуюся форму. При определённых условиях поверхностно-активные вещества также могут находиться в состоянии обратной мицеллы.

 

Основные факторы, влияющие на критическую концентрацию мицеллообразования

 

Структура поверхностно-активных веществ
Добавление и типы добавок
Влияние температуры

 

Взаимодействие поверхностно-активных веществ и белков

 

Белки содержат неполярные, полярные и заряженные группы, и многие амфифильные молекулы могут взаимодействовать с белками различными способами. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) могут образовывать упорядоченные молекулярные соединения с различной структурой в различных условиях, таких как мицеллы, обратные мицеллы и т. д., и их взаимодействие с белками также различно. Между белками и поверхностно-активными веществами (ПАВ) существуют в основном электростатические и гидрофобные взаимодействия, в то время как взаимодействие между ионными ПАВ и белками обусловлено главным образом электростатическим взаимодействием полярных групп и гидрофобным взаимодействием гидрофобных углеродных водородных цепей, которые связываются с полярными и гидрофобными частями белков, соответственно, образуя комплексы с ПВ. Неионогенные ПАВ взаимодействуют с белками преимущественно посредством гидрофобных сил, а взаимодействие их гидрофобных цепей с гидрофобными группами белков может оказывать определённое влияние на структуру и функцию ПАВ и белков. Таким образом, тип, концентрация и системная среда ПАВ определяют, стабилизируют ли они белки или дестабилизируют их, агрегируют или диспергируют.

 

Значение ГЛБ поверхностно-активного вещества

 

Чтобы проявлять уникальную межфазную активность, поверхностно-активные вещества должны поддерживать определённый баланс между гидрофобными и гидрофильными группами. HLB (гидрофильно-липофильный баланс) — это показатель гидрофильно-олеофильного баланса поверхностно-активных веществ, который является индикатором их гидрофильных и гидрофобных свойств.

Значение ГЛБ является относительной величиной (от 0 до 40), например, у парафина значение ГЛБ = 0 (без гидрофильной группы), у полиоксиэтилена значение ГЛБ = 20 и у ДСН с высокой гидрофильностью (ГЛБ = 40). Значение ГЛБ можно использовать в качестве ориентира при выборе поверхностно-активных веществ. Чем выше значение ГЛБ, тем выше гидрофильность поверхностно-активного вещества; чем ниже значение ГЛБ, тем ниже гидрофильность поверхностно-активного вещества.
Основная функция поверхностно-активных веществ

 

Эффект эмульгирования

Из-за высокого поверхностного натяжения масла в воде, при добавлении масла в воду и интенсивном перемешивании оно измельчается до мелких гранул и смешивается друг с другом, образуя эмульсию. Однако перемешивание прекращается, и слои снова расслаиваются. Если поверхностно-активное вещество добавляется и интенсивно перемешивается, но после прекращения перемешивания его долгое время трудно разделить, это называется эмульгированием. Причина заключается в том, что гидрофобные группы масла окружаются гидрофильными группами активного вещества, образуя направленное притяжение и уменьшая работу, необходимую для диспергирования масла в воде, что приводит к хорошему эмульгированию масла.

 

Эффект смачивания

На поверхности деталей часто присутствует слой воска, жира или накипи, который является гидрофобным. Из-за загрязнения этими веществами поверхность деталей плохо смачивается водой. При добавлении поверхностно-активных веществ в водный раствор капли воды легко диспергируются, что значительно снижает поверхностное натяжение деталей и обеспечивает смачивание.

 

Эффект солюбилизации

После добавления поверхностно-активных веществ к маслянистым веществам они могут лишь «растворяться», но это растворение происходит только при достижении концентрации поверхностно-активных веществ критической концентрации коллоидов, а растворимость определяется объектом растворения и его свойствами. С точки зрения солюбилизирующего эффекта длинные гидрофобные цепи генов прочнее коротких, насыщенные цепи прочнее ненасыщенных, а солюбилизирующий эффект неионогенных поверхностно-активных веществ, как правило, более выражен.

 

Рассеивающий эффект

Твёрдые частицы, такие как пыль и грязь, имеют тенденцию собираться вместе и легко оседать в воде. Молекулы поверхностно-активных веществ могут разделять агрегаты твёрдых частиц на более мелкие частицы, позволяя им диспергироваться и взвешиваться в растворе, способствуя равномерному распределению твёрдых частиц.

 

Действие пены

Пенообразование в основном обусловлено направленной адсорбцией активного вещества и снижением поверхностного натяжения между газовой и жидкой фазами. Как правило, низкомолекулярное активное вещество легко вспенивается, высокомолекулярное – меньше, миристат желтый обладает более высокой пенообразующей способностью, а стеарат натрия – наихудшей пенообразующей способностью. Анионные активные вещества обладают лучшей пенообразующей способностью и лучшей стабильностью пены, чем неионогенные активные вещества, например, алкилбензолсульфонат натрия, обладающий сильным пенообразующим действием. В качестве стабилизаторов пены обычно используют амиды алифатических спиртов, карбоксиметилцеллюлозу и т. д., а в качестве ингибиторов пены – жирные кислоты, сложные эфиры жирных кислот, простые полиэфиры и т. д., а также другие неионогенные поверхностно-активные вещества.

 

Классификация поверхностно-активных веществ

 

Поверхностно-активные вещества можно разделить на анионные поверхностно-активные вещества, неионогенные поверхностно-активные вещества, цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества и катионные поверхностно-активные вещества в зависимости от характеристик их молекулярной структуры.

 

Анионное поверхностно-активное вещество

Сульфонат
К распространённым активным веществам этого типа относятся линейный алкилбензолсульфонат натрия и альфа-олефинсульфонат натрия. Линейный алкилбензолсульфонат натрия, также известный как LAS или ABS, представляет собой белый или бледно-жёлтый порошок или хлопья с хорошей растворимостью в сложных поверхностно-активных системах. Он относительно устойчив к щелочам, разбавленным кислотам и жёсткой воде. Обычно используется в средствах для мытья посуды и жидких средствах для стирки, но, как правило, не используется в шампунях и редко в гелях для душа. В средствах для мытья посуды его дозировка может составлять около половины от общего количества поверхностно-активных веществ, а фактический диапазон регулирования его доли в жидких средствах для стирки относительно широк. Типичной системой соединений, используемой в средствах для мытья посуды, является тройная система «LAS (линейный алкилбензолсульфонат натрия) - AES (сульфат натрия) - FFA (амид алкилового спирта)». К важным преимуществам линейного алкилбензолсульфоната натрия относятся хорошая стабильность, высокая очищающая способность, минимальный вред для окружающей среды и способность к биоразложению до безвредных веществ по низкой цене. К важным недостаткам относится его высокая стимулирующая активность. Альфа-олефинсульфонат натрия, также известный как АОС, хорошо растворим в воде и обладает хорошей стабильностью в широком диапазоне значений pH. Среди солей сульфоновых кислот он обладает лучшими эксплуатационными характеристиками. К основным преимуществам относятся хорошая стабильность, хорошая растворимость в воде, хорошая совместимость, низкий уровень раздражения и идеальная микробная деградация. Это одно из основных поверхностно-активных веществ, широко используемых в шампунях и гелях для душа. К недостаткам относится его относительная дороговизна.

 

Сульфат
К распространенным активным веществам этого типа относятся сульфат полиоксиэтиленового эфира жирного спирта натрия и додецилсульфат натрия.

Сульфат эфира полиоксиэтилена жирного спирта натрия, также известный как АЭС или сульфат эфира спирта натрия.

Легко растворяется в воде, может использоваться в шампуне, геле для душа, жидком моющем средстве для мытья посуды (средстве для мытья посуды) и жидком моющем средстве для стирки. Растворимость в воде лучше, чем у додецилсульфата натрия, и его можно приготовить в любой пропорции прозрачного водного раствора при комнатной температуре. Применение алкилбензолсульфоната натрия в жидких моющих средствах более обширно и имеет лучшую совместимость, чем у алкилбензолсульфоната с прямой цепью; он может образовывать комплексы со многими поверхностно-активными веществами в бинарных или множественных формах с образованием прозрачных водных растворов. Выдающимися преимуществами являются низкое раздражение, хорошая растворимость в воде, хорошая совместимость и хорошие показатели по предотвращению сухости кожи, растрескивания и шероховатости. Недостатком является то, что стабильность в кислых средах немного ниже, а чистящая способность уступает линейному алкилбензолсульфонату натрия и додецилсульфату натрия.

Додецилсульфат натрия, также известный как AS, K12, кокоилсульфат натрия и пенообразователь на основе лаурилсульфата натрия, нечувствителен к щелочам и жесткой воде. Его стабильность в кислых условиях ниже, чем у обычных сульфатов и близка к стабильности полиоксиэтиленэфирсульфата жирного спирта. Он легко разлагается и наносит минимальный вред окружающей среде. При использовании в жидких моющих средствах кислотность не должна быть слишком высокой; использование этаноламина или солей аммония в шампунях и гелях для душа может не только повысить кислотную стабильность, но и помочь уменьшить раздражение. За исключением его хорошей пенообразующей способности и сильной очищающей способности, его эффективность в других аспектах не так хороша, как у сульфата эфира спирта натрия. Цена обычных анионных поверхностно-активных веществ, как правило, выше.

 

Катионное поверхностно-активное вещество

По сравнению с другими типами поверхностно-активных веществ, катионные поверхностно-активные вещества обладают наиболее выраженным корректирующим эффектом и наиболее сильным бактерицидным действием, хотя у них есть такие недостатки, как слабая очищающая способность, слабое пенообразование, плохая совместимость, высокая раздражающая способность и высокая стоимость. Катионные поверхностно-активные вещества напрямую несовместимы с анионными поверхностно-активными веществами и могут использоваться только в качестве кондиционирующих агентов или фунгицидов. Катионные поверхностно-активные вещества обычно используются в качестве вспомогательных поверхностно-активных веществ в жидких моющих средствах (в качестве второстепенного кондиционирующего компонента в рецептурах) для продуктов более высокого класса, в основном для шампуней. В качестве корректирующего компонента они не могут быть заменены другими типами поверхностно-активных веществ в жидких моющих средствах высокого класса.

К распространенным типам катионных поверхностно-активных веществ относятся хлорид гексадецилтриметиламмония (1631), хлорид октадецилтриметиламмония (1831), катионная гуаровая камедь (C-14 S), катионный пантенол, катионное силиконовое масло, оксид додецилдиметиламина (OB-2) и т. д.

 

Цвиттер-ионное поверхностно-активное вещество

Биполярные поверхностно-активные вещества (ПАВ) относятся к поверхностно-активным веществам (ПАВ), содержащим как анионные, так и катионные гидрофильные группы. Поэтому эти ПАВ проявляют катионные свойства в кислых растворах, анионные – в щелочных, и неионогенные – в нейтральных. Биполярные ПАВ легко растворяются в воде, концентрированных растворах кислот и щелочей, а также в концентрированных растворах неорганических солей. Они обладают хорошей устойчивостью к жесткой воде, низким раздражением кожи, мягкостью тканей, хорошими антистатическими свойствами, хорошим бактерицидным эффектом и хорошей совместимостью с различными ПАВ. К важным типам амфотерных ПАВ относятся додецилдиметилбетаин и карбоксилатимидазолин.

 

Неионогенное поверхностно-активное вещество

Неионогенные поверхностно-активные вещества обладают хорошими свойствами, такими как солюбилизация, моющие свойства, антистатичность, низкий уровень раздражения и диспергируемость кальциевого мыла; диапазон применимых pH шире, чем у обычных ионных поверхностно-активных веществ; за исключением способности к образованию налета и пены, другие свойства часто превосходят обычные анионные поверхностно-активные вещества. Добавление небольшого количества неионогенного поверхностно-активного вещества к ионогенному поверхностно-активному веществу может повысить поверхностную активность системы (по сравнению с тем же содержанием активного вещества). Основные разновидности включают амиды алкиловых спиртов (FFA), полиоксиэтиленовые эфиры жирных спиртов (AE) и полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов (APE или OP).

Амиды алкиловых спиртов (FFA) – это класс неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ), обладающих превосходными эксплуатационными характеристиками, широким спектром применения и высокой частотой использования. Они широко используются в различных жидких моющих средствах. В жидких моющих средствах они часто используются в сочетании с амидами в соотношении 2:1 и 1,5:1 (амид алкилового спирта: амид). Амиды алкиловых спиртов могут использоваться в слабокислых и щелочных моющих средствах и являются самым дешевым видом неионогенных поверхностно-активных веществ.

 

Применение поверхностно-активных веществ

С развитием науки и техники, особенно химической промышленности и проникновением смежных дисциплин, роль и применение поверхностно-активных веществ стали всё более широкими и углубленными. Следы поверхностно-активных веществ можно обнаружить повсюду: от добычи полезных ископаемых и развития энергетики до воздействия на клетки и ферменты. В настоящее время применение поверхностно-активных веществ не ограничивается моющими средствами, чистящими средствами для зубной пасты, косметическими эмульгаторами и другими химическими продуктами, используемыми ежедневно, но распространилось и на другие производственные области, такие как нефтехимия, энергетика и фармацевтика.

 

Добыча нефти
В нефтедобыче использование разбавленных водных растворов поверхностно-активных веществ или концентрированных смешанных растворов поверхностно-активных веществ с нефтью и водой может увеличить нефтеотдачу на 15–20%. Благодаря способности поверхностно-активных веществ снижать вязкость растворов, их используют при бурении для снижения вязкости нефти и снижения или предотвращения аварий при бурении. Кроме того, это позволяет повторно распылять нефть из старых скважин, которые больше не производят нефть.

Развитие энергетики
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) также могут способствовать развитию энергетики. В условиях роста мировых цен на нефть и разработки трудноизвлекаемых месторождений разработка топлив на основе нефтяного угля имеет огромное значение. Добавление ПАВ в процесс позволяет получить новый вид топлива с высокой текучестью, способный заменить бензин в качестве источника энергии. Добавление эмульгаторов в бензин, дизельное топливо и тяжёлую нефть не только экономит ресурсы нефти, но и повышает тепловой КПД и снижает загрязнение окружающей среды. Таким образом, ПАВ имеют огромное значение для развития энергетики.

Текстильная промышленность
Применение поверхностно-активных веществ в текстильной промышленности имеет долгую историю. Синтетические волокна обладают такими недостатками, как шероховатость, недостаточная пушистость, склонность к электростатическому скоплению пыли, а также плохое впитывание влаги и неприятные тактильные ощущения по сравнению с натуральными волокнами. Обработка специальными поверхностно-активными веществами позволяет значительно улучшить эти недостатки синтетических волокон. Поверхностно-активные вещества также используются в качестве смягчителей, антистатиков, смачивающих и проникающих агентов, а также эмульгаторов в текстильной печати и крашении. Применение поверхностно-активных веществ в текстильной печати и крашении очень широко.

Очистка металла
Что касается очистки металла, традиционные растворители включают органические растворители, такие как бензин, керосин и четыреххлористый углерод. Согласно соответствующей статистике, количество бензина, используемого для очистки металлических деталей в Китае, достигает 500 000 тонн в год. Средства для очистки металла на водной основе, в состав которых входят поверхностно-активные вещества, могут экономить энергию. Согласно расчетам, одна тонна средства для очистки металла может заменить 20 тонн бензина, а одна тонна нефтяного сырья может быть использована для производства 4 тонн средства для очистки металла, что указывает на то, что поверхностно-активные вещества играют важную роль в энергосбережении. Средства для очистки металла с внешними поверхностно-активными веществами также обладают такими характеристиками, как нетоксичность, негорючесть, отсутствие загрязнения окружающей среды и обеспечение безопасности труда. Этот тип средства для очистки металла широко используется для очистки различных типов металлических деталей, таких как аэрокосмические двигатели, самолеты, подшипники и т. д.

Пищевая промышленность
В пищевой промышленности поверхностно-активные вещества (ПАВ) – это многофункциональные добавки, используемые при производстве продуктов питания. Пищевые ПАВ обладают превосходными эмульгирующими, смачивающими, антипригарными, консервирующими и флокулянтными свойствами. Благодаря своему особому эффекту они способны придавать выпечке хрустящую корочку, взбивать пищевые продукты, делать хлеб мягким, а также равномерно диспергировать и эмульгировать такие ингредиенты, как искусственное масло, майонез и мороженое, что оказывает уникальное влияние на улучшение процесса производства и качество продукции.

Сельскохозяйственные пестициды представляют собой эмульсионные жидкости, которые из-за своего поверхностного натяжения трудно распыляются на листья растений. Добавление поверхностно-активного вещества в раствор пестицида снижает поверхностное натяжение жидкости, то есть лосьон теряет свою поверхностную активность и легко распределяется по поверхности листьев, что повышает его инсектицидный эффект.