Mūsu galvenie produkti: amino silikons, bloku silikons, hidrofilais silikons, visi to silikona emulsijas produkti, mitrinoši berzes izturības uzlabotāji, ūdeni atgrūdoši līdzekļi (bez fluora, oglekļa 6, oglekļa 8), demīna mazgāšanas ķimikālijas (ABS, enzīmi, spandeksa aizsargi, mangāna noņēmēji). Galvenās eksporta valstis: Indija, Pakistāna, Bangladeša, Turcija, Indonēzija, Uzbekistāna utt.

 

Rūpnieciskais mononātrija glutamāts, kas pazīstams arī kā virsmaktīvās vielas, ir vielas veids, kas, pievienots nelielā daudzumā, var ievērojami samazināt šķīdinātāja (parasti ūdens) virsmas spraigumu un mainīt sistēmas saskarnes stāvokli; Kad tas sasniedz noteiktu koncentrāciju, tas šķīdumā veido micellas. Tādēļ tas rada mitrinošu vai pretmitrināšanas, emulgācijas un deemulsijas, putošanas vai putu noņemšanas, šķīdināšanas, mazgāšanas un citus efektus, lai atbilstu praktiskā pielietojuma prasībām. Mononātrija glutamāts kā umami viela ir visuresoša mūsu uzturā un ikdienas dzīvē. Rūpnieciskajā ražošanā virsmaktīvās vielas ir vielas, kas ir līdzīgas mononātrija glutamātam, kurām nav nepieciešams liels daudzums un kurām var būt brīnumaina iedarbība. Šīs vielas parasti sauc par virsmaktīvām vielām.

 

Ievads virsmaktīvajās vielās

 

Virsmaktīvām vielām ir cviterjoniska molekulārā struktūra: viens gals ir hidrofila grupa, saīsināti hidrofila grupa, kas pazīstama arī kā oleofobiska vai oleofobiska grupa, kas var izšķīdināt virsmaktīvās vielas ūdenī kā monomērus. Hidrofilās grupas bieži ir polāras grupas, kas var būt karboksilgrupas (-COOH), sulfonskābes grupas (-SO3H), aminogrupas (-NH2) vai aminogrupas un to sāļi. Hidroksilgrupas (-OH), amīda grupas, ētera saites (-O-) utt. var būt arī polāras hidrofilas grupas; otrs gals ir hidrofoba grupa, saīsināti oleofīla grupa, kas pazīstama arī kā hidrofoba vai hidrofoba grupa. Hidrofobās grupas parasti ir nepolāras ogļūdeņražu ķēdes, piemēram, hidrofobas alkilķēdes R- (alkil), Ar- (aril) utt.
Virsmaktīvās vielas iedala jonu virsmaktīvajās vielās (ieskaitot katjonu un anjonu virsmaktīvās vielas), nejonu virsmaktīvajās vielās, amfotērās virsmaktīvajās vielās, kompozītu virsmaktīvajās vielās un citās virsmaktīvajās vielās.

Virsmaktīvās vielas šķīdumā, kad virsmaktīvās vielas koncentrācija sasniedz noteiktu vērtību, virsmaktīvās vielas molekulas veido dažādas sakārtotas kombinācijas, ko sauc par micellām. Micelizācija jeb micellu veidošanās ir virsmaktīvo vielu šķīdumu pamatīpašība, un dažas svarīgas saskarnes parādības ir saistītas ar micellu veidošanos. Koncentrāciju, pie kuras virsmaktīvās vielas šķīdumā veido micellas, sauc par kritisko micellu koncentrāciju (CMC). Micellas nav fiksētas sfēriskas formas, bet gan ārkārtīgi neregulāras un dinamiski mainīgas formas. Noteiktos apstākļos virsmaktīvās vielas var uzrādīt arī apgrieztu micellu stāvokli.

 

Galvenie faktori, kas ietekmē kritisko micellu koncentrāciju

 

Virsmaktīvās vielas struktūra
Piedevu pievienošana un veidi
Temperatūras ietekme

 

Mijiedarbība starp virsmaktīvām vielām un olbaltumvielām

 

Olbaltumvielas satur nepolāras, polāras un lādētas grupas, un daudzas amfifīlas molekulas var mijiedarboties ar olbaltumvielām dažādos veidos. Virsmaktīvās vielas dažādos apstākļos var veidot molekulāri sakārtotas kombinācijas ar dažādām struktūrām, piemēram, micellas, reversās micellas utt., un arī to mijiedarbība ar olbaltumvielām ir atšķirīga. Starp olbaltumvielām un virsmaktīvajām vielām (PS) galvenokārt pastāv elektrostatiska un hidrofoba mijiedarbība, savukārt jonu virsmaktīvās vielas un olbaltumvielas galvenokārt mijiedarbojas polāro grupu elektrostatiskās mijiedarbības un hidrofobo oglekļa-ūdeņraža ķēžu hidrofobās mijiedarbības dēļ, kas saistās attiecīgi ar olbaltumvielu polārajām un hidrofobajām daļām, veidojot PS kompleksus. Nejonu virsmaktīvās vielas galvenokārt mijiedarbojas ar olbaltumvielām, izmantojot hidrofobos spēkus, un mijiedarbība starp to hidrofobajām ķēdēm un olbaltumvielu hidrofobajām grupām var zināmā mērā ietekmēt virsmaktīvo vielu un olbaltumvielu struktūru un funkciju. Tāpēc virsmaktīvo vielu veids, koncentrācija un sistēmas vide nosaka, vai tās stabilizē vai destabilizē olbaltumvielas, agregējas vai disperģējas.

 

Virsmaktīvās vielas HLB vērtība

 

Lai virsmaktīvās vielas demonstrētu unikālu starpfāžu aktivitāti, tām jāuztur noteikts līdzsvars starp hidrofobām un hidrofilām grupām. HLB (hidrofilais lipofilais līdzsvars) ir virsmaktīvo vielu hidrofilā oleofilā līdzsvara vērtība, kas liecina par virsmaktīvo vielu hidrofilajām un hidrofobajām īpašībām.

HLB vērtība ir relatīva vērtība (no 0 līdz 40), piemēram, parafīna vaskam HLB vērtība = 0 (nav hidrofilas grupas), polioksietilēnam HLB vērtība ir 20 un SDS ar spēcīgu hidrofilitāti HLB vērtība ir 40. HLB vērtību var izmantot kā atsauci virsmaktīvo vielu izvēlei. Jo augstāka HLB vērtība, jo labāka virsmaktīvās vielas hidrofilitāte; jo mazāka HLB vērtība, jo sliktāka virsmaktīvās vielas hidrofilitāte.
Virsmaktīvās vielas galvenā funkcija

 

Emulgācijas efekts

Eļļas ūdenī augstā virsmas spraiguma dēļ, kad eļļu pilina ūdenī un enerģiski maisa, tā tiek sasmalcināta smalkās lodītēs un sajaukta viena ar otru, veidojot emulsiju, bet maisīšana tiek pārtraukta un slāņi atkal slāņojas. Ja pievieno virsmaktīvo vielu un enerģiski maisa, bet pēc maisīšanas pārtraukšanas to ilgstoši nav viegli atdalīt, tā ir emulgācija. Iemesls ir tāds, ka eļļas hidrofobitāti ieskauj aktīvās vielas hidrofilās grupas, veidojot virziena pievilkšanās spēku un samazinot eļļas disperģēšanai ūdenī nepieciešamo darbu, kā rezultātā eļļa labi emulgējas.

 

Mitrināšanas efekts

Bieži vien detaļu virsmām ir pielipis vaska, tauku vai zvīņainas vielas slānis, kas ir hidrofobs materiāls. Šo vielu piesārņojuma dēļ detaļu virsmas nav viegli samitrināmas ar ūdeni. Kad ūdens šķīdumam pievieno virsmaktīvās vielas, ūdens pilieni uz detaļām viegli izkliedējas, ievērojami samazinot detaļu virsmas spraigumu un sasniedzot mitrināšanas mērķi.

 

Šķīdināšanas efekts

Pēc virsmaktīvo vielu pievienošanas eļļas vielām tās var tikai "izšķīst", taču šī izšķīšana var notikt tikai tad, kad virsmaktīvo vielu koncentrācija sasniedz koloīdu kritisko koncentrāciju, un šķīdību nosaka šķīdināšanas objekts un īpašības. Runājot par šķīdināšanas efektu, garās hidrofobās gēnu ķēdes ir stiprākas par īsajām ķēdēm, piesātinātās ķēdes ir stiprākas par nepiesātinātajām ķēdēm, un nejonu virsmaktīvo vielu šķīdināšanas efekts parasti ir nozīmīgāks.

 

Dispersijas efekts

Cietās daļiņas, piemēram, putekļu un netīrumu daļiņas, mēdz sakrāties un viegli nosēsties ūdenī. Virsmaktīvo vielu molekulas var sadalīt cieto daļiņu agregātus mazās daļiņās, ļaujot tām disperģēties un suspendēties šķīdumā, veicinot cieto daļiņu vienmērīgu dispersiju.

 

Putu darbība

Putu veidošanās galvenokārt notiek aktīvās vielas virzītas adsorbcijas un virsmas spraiguma samazināšanās dēļ starp gāzes un šķidruma fāzēm. Parasti zemas molekulmasas aktīvā viela viegli putojas, augstas molekulmasas aktīvā viela puto mazāk, miristāta dzeltenajam ir augstāka putošanas īpašība, bet nātrija stearātam ir vissliktākā putošanas īpašība. Anjonu aktīvajai vielai ir labāka putošanas īpašība un putu stabilitāte nekā nejonu aktīvajai vielai, piemēram, nātrija alkilbenzolsulfonātam ir spēcīga putošanas īpašība. Visbiežāk izmantotie putu stabilizatori ir alifātiskā spirta amīds, karboksimetilceluloze utt. Putu inhibitori ir taukskābes, taukskābju esteri, poliēteri utt., kā arī citas nejonu virsmaktīvās vielas.

 

Virsmaktīvās vielas klasifikācija

 

Virsmaktīvās vielas var iedalīt anjonu virsmaktīvajās vielās, nejonu virsmaktīvajās vielās, cviterjonu virsmaktīvajās vielās un katjonu virsmaktīvajās vielās, pamatojoties uz to molekulārās struktūras īpašībām.

 

Anjonu virsmaktīvā viela

Sulfonāts
Šāda veida izplatītas aktīvās vielas ir nātrija lineārais alkilbenzolsulfonāts un nātrija alfa-olefīna sulfonāts. Nātrija lineārais alkilbenzolsulfonāts, pazīstams arī kā LAS vai ABS, ir balts vai gaiši dzeltens pulveris vai pārslu cietviela ar labu šķīdību kompleksās virsmaktīvo vielu sistēmās. Tas ir relatīvi stabils pret sārmiem, atšķaidītām skābēm un cietu ūdeni. To parasti izmanto trauku mazgāšanas līdzekļos un šķidros veļas mazgāšanas līdzekļos, bet parasti neizmanto šampūnos un reti izmanto dušas želejā. Trauku mazgāšanas līdzekļos tā deva var veidot aptuveni pusi no kopējā virsmaktīvo vielu daudzuma, un tā proporcijas faktiskais regulēšanas diapazons šķidrajos veļas mazgāšanas līdzekļos ir relatīvi plašs. Tipiska salikta sistēma, ko izmanto trauku mazgāšanas līdzekļos, ir trīskāršā sistēma "LAS (lineārais alkilbenzolsulfonāta nātrija sāls) - AES (spirta ētera sulfāta nātrija sāls) - FFA (alkilspirta amīds)". Nātrija lineārā alkilbenzolsulfonāta ievērojamās priekšrocības ir laba stabilitāte, spēcīga tīrīšanas jauda, ​​minimāls kaitējums videi un spēja bioloģiski noārdīties nekaitīgās vielās par zemu cenu. Ievērojams trūkums ir tā ļoti stimulējošā iedarbība. Nātrija alfaolefīna sulfonāts, kas pazīstams arī kā AOS, labi šķīst ūdenī un tam ir laba stabilitāte plašā pH vērtību diapazonā. Starp sulfonskābes sāļu šķirnēm veiktspēja ir labāka. Izcilas priekšrocības ir laba stabilitāte, laba šķīdība ūdenī, laba saderība, zema kairinājuma pakāpe un ideāla mikrobu degradācija. Tā ir viena no galvenajām virsmaktīvajām vielām, ko parasti izmanto šampūnos un dušas želejās. Tās trūkums ir tā relatīvā cena.

 

Sulfāts
Šāda veida izplatītas aktīvās vielas ir nātrija taukskābju spirta polioksietilēnētera sulfāts un nātrija dodecilsulfāts.

Nātrija taukskābju spirta polioksietilēna ētera sulfāts, pazīstams arī kā AES vai nātrija spirta ētera sulfāts.

Viegli šķīst ūdenī, to var izmantot šampūnā, dušas želejā, trauku mazgāšanas līdzeklī un veļas mazgāšanas līdzeklī. Šķīdība ūdenī ir labāka nekā nātrija dodecilsulfātam, un to var pagatavot jebkurā caurspīdīga ūdens šķīduma proporcijā istabas temperatūrā. Nātrija alkilbenzolsulfonāta pielietojums šķidros mazgāšanas līdzekļos ir plašāks un tam ir labāka saderība nekā taisnas ķēdes alkilbenzolsulfonātam; to var kompleksēt ar daudzām virsmaktīvajām vielām binārā vai daudzkārtējā formā, veidojot caurspīdīgus ūdens šķīdumus. Izcilās priekšrocības ir zems kairinājums, laba šķīdība ūdenī, laba saderība un labas īpašības ādas sausuma, plaisāšanas un raupjuma novēršanā. Trūkums ir nedaudz vājš stabilitāte skābā vidē, un tīrīšanas jauda ir zemāka nekā nātrija lineārajam alkilbenzolsulfonātam un nātrija dodecilsulfātam.

Nātrija dodecilsulfāts, kas pazīstams arī kā AS, K12, nātrija kokoilsulfāts un nātrija laurilsulfāta putojošs līdzeklis, nav jutīgs pret sārmiem un cietu ūdeni. Tā stabilitāte skābā vidē ir zemāka par parasto sulfātu stabilitāti un tuvu taukskābju spirta polioksietilēna ētera sulfāta stabilitātei. Tas viegli noārdās un minimāli kaitē videi. Lietojot šķidros mazgāšanas līdzekļos, skābumam nevajadzētu būt pārāk augstam; etanolamīna vai amonija sāļu izmantošana šampūnā un ķermeņa mazgāšanas līdzekļos var ne tikai palielināt skābes stabilitāti, bet arī palīdzēt mazināt kairinājumu. Izņemot labo putošanas spēju un spēcīgo tīrīšanas spēku, tā veiktspēja citos aspektos nav tik laba kā nātrija spirta ētera sulfātam. Parasto anjonu virsmaktīvo vielu cena parasti ir augstāka.

 

Katjonu virsmaktīvā viela

Salīdzinot ar dažādiem virsmaktīvo vielu veidiem, katjonu virsmaktīvajām vielām ir visizteiktākā regulēšanas iedarbība un spēcīgākā baktericīdā iedarbība, lai gan tām ir tādi trūkumi kā slikta tīrīšanas jauda, ​​vāja putošanas spēja, slikta saderība, augsta uzbudināmība un augsta cena. Katjonu virsmaktīvās vielas nav tieši saderīgas ar anjonu virsmaktīvām vielām un tās var izmantot tikai kā kondicionēšanas līdzekļus vai fungicīdus. Katjonu virsmaktīvās vielas parasti izmanto kā palīgvirsmaktīvās vielas šķidros mazgāšanas līdzekļos (kā nelielu kondicionēšanas sastāvdaļu formulās) augstākas kvalitātes produktiem, galvenokārt šampūniem. Kā regulēšanas līdzekļa sastāvdaļu tās nevar aizstāt ar cita veida virsmaktīvajām vielām augstas klases šķidrajos mazgāšanas līdzekļos šampūnos.

Pie izplatītākajiem katjonu virsmaktīvo vielu veidiem pieder heksadeciltrimetilamonija hlorīds (1631), oktadeciltrimetilamonija hlorīds (1831), katjoniskā guāra sveķi (C-14S), katjoniskā pantenola, katjoniskā silikoneļļa, dodecildimetilamīna oksīds (OB-2) utt.

 

Cviterjonu virsmaktīvā viela

Bipolāras virsmaktīvās vielas ir virsmaktīvās vielas, kurām ir gan anjonu, gan katjonu hidrofilās grupas. Tādēļ šīm virsmaktīvajām vielām piemīt katjonu īpašības skābos šķīdumos, anjonu īpašības sārmainos šķīdumos un nejonu īpašības neitrālos šķīdumos. Bipolāras virsmaktīvās vielas viegli šķīst ūdenī, koncentrētos skābju un sārmu šķīdumos un pat koncentrētos neorganisko sāļu šķīdumos. Tām ir laba izturība pret cietu ūdeni, zema ādas kairinājuma sajūta, laba audumu mīkstums, labas antistatiskas īpašības, laba baktericīda iedarbība un laba saderība ar dažādām virsmaktīvajām vielām. Svarīgi amfotēru virsmaktīvo vielu veidi ir dodecildimetilbetaīns un karboksilātimidazolīns.

 

Nejonu virsmaktīvā viela

Nejonu virsmaktīvajām vielām piemīt labas īpašības, piemēram, šķīdināšana, mazgāšana, antistatiska iedarbība, zems kairinājums un kalcija ziepju disperģēšana; Piemērojamais pH diapazons ir plašāks nekā vispārējām jonu virsmaktīvajām vielām; Izņemot piesārņojuma un putošanas īpašības, citas īpašības bieži vien ir pārākas par vispārējām anjonu virsmaktīvajām vielām. Pievienojot nelielu daudzumu nejonu virsmaktīvās vielas jonu virsmaktīvajai vielai, var palielināt sistēmas virsmas aktivitāti (salīdzinot ar tādām pašām aktīvās vielas satura grupām). Galvenās šķirnes ir alkilspirta amīdi (FFA), taukskābju spirta polioksietilēna ēteri (AE) un alkilfenola polioksietilēna ēteri (APE vai OP).

Alkilspirta amīdi (FFA) ir nejonu virsmaktīvo vielu klase ar izcilu veiktspēju, plašu pielietojumu un augstu lietošanas biežumu, ko parasti izmanto dažādos šķidros mazgāšanas līdzekļos. Šķidros mazgāšanas līdzekļos tos bieži lieto kombinācijā ar amīdiem attiecībā "2:1" un "1,5:1" (alkilspirta amīds:amīds). Alkilspirta amīdus var izmantot parasti viegli skābos un sārmainos mazgāšanas līdzekļos, un tie ir lētākais nejonu virsmaktīvo vielu veids.

 

Virsmaktīvās vielas uzklāšana

Attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, īpaši ķīmiskajai rūpniecībai un saistīto disciplīnu iekļūšanai, virsmaktīvo vielu loma un pielietojums ir kļuvis arvien plašāks un padziļinātāks. Sākot ar minerālu ieguvi un enerģijas attīstību, līdz pat šūnu un fermentu iedarbībai, var atrast virsmaktīvo vielu pēdas. Mūsdienās virsmaktīvo vielu pielietojums neaprobežojas tikai ar mazgāšanas līdzekļiem, zobu pastas tīrīšanas līdzekļiem, kosmētikas emulgatoriem un citām ikdienas ķīmiskajām rūpniecībām, bet ir izplatījies arī citās ražošanas jomās, piemēram, naftas ķīmijā, enerģētikas attīstībā un farmācijas rūpniecībā.

 

Naftas ieguve
Naftas ieguvē virsmaktīvo vielu atšķaidītu ūdens šķīdumu vai koncentrētu virsmaktīvo vielu maisījumu ar eļļu un ūdeni izmantošana var palielināt jēlnaftas ieguvi par 15–20 %. Pateicoties virsmaktīvo vielu spējai samazināt šķīduma viskozitāti, tās izmanto urbšanas laikā, lai samazinātu jēlnaftas viskozitāti un samazinātu vai novērstu urbšanas negadījumus. Tas var arī likt vecām akām, kas vairs neizsmidzina eļļu, atkārtoti to izsmidzināt.

Enerģētikas attīstība
Virsmaktīvās vielas var arī veicināt enerģijas attīstību. Pašreizējā situācijā, kad pasaules naftas cenas pieaug un ir pieejami šauri naftas resursi, naftas un ogļu maisījumu kurināmā attīstībai ir milzīga nozīme. Pievienojot virsmaktīvās vielas procesam, var iegūt jauna veida degvielu ar augstu plūstamību, kas var aizstāt benzīnu kā enerģijas avotu. Emulgatoru pievienošana benzīnam, dīzeļdegvielai un smagajai eļļai ne tikai ietaupa naftas avotus, bet arī uzlabo termisko efektivitāti un samazina vides piesārņojumu. Tāpēc virsmaktīvajām vielām ir liela nozīme enerģijas attīstībā.

Tekstilrūpniecība
Virsmaktīvās vielas tekstilrūpniecībā tiek izmantotas jau sen. Sintētiskajām šķiedrām ir tādi trūkumi kā raupjums, nepietiekama pūkainība, jutība pret putekļu elektrostatisko adsorbciju, kā arī slikta mitruma absorbcija un sajūta rokai salīdzinājumā ar dabiskajām šķiedrām. Apstrādājot ar specializētām virsmaktīvām vielām, šos sintētisko šķiedru defektus var ievērojami uzlabot. Virsmaktīvās vielas izmanto arī kā mīkstinātājus, antistatiskus līdzekļus, mitrinošus un iesūcošus līdzekļus, kā arī emulgatorus tekstildrukas un krāsošanas nozarē. Virsmaktīvās vielas tiek izmantotas ļoti plaši tekstildrukas un krāsošanas nozarē.

Metāla tīrīšana
Runājot par metāla tīrīšanu, tradicionālie šķīdinātāji ir organiskie šķīdinātāji, piemēram, benzīns, petroleja un tetrahlorogleklis. Saskaņā ar attiecīgo statistiku, Ķīnā metāla detaļu tīrīšanai izmantotā benzīna daudzums sasniedz pat 500 000 tonnu gadā. Uz ūdens bāzes veidoti metāla tīrīšanas līdzekļi, kas satur virsmaktīvās vielas, var ietaupīt enerģiju. Saskaņā ar aprēķiniem, viena tonna metāla tīrīšanas līdzekļa var aizstāt 20 tonnas benzīna, un no vienas tonnas naftas izejvielu var saražot 4 tonnas metāla tīrīšanas līdzekļa, kas norāda, ka virsmaktīvām vielām ir liela nozīme enerģijas taupīšanā. Metāla tīrīšanas līdzekļiem ar ārējām virsmaktīvām vielām ir arī tādas īpašības kā netoksiski, neuzliesmojoši, nepiesārņo vidi un nodrošina darbinieku drošību. Šāda veida metāla tīrīšanas līdzekļi ir plaši izmantoti dažādu veidu metāla detaļu, piemēram, kosmosa dzinēju, lidmašīnu, gultņu u. c., tīrīšanai.

Pārtikas rūpniecība
Pārtikas rūpniecībā virsmaktīvās vielas ir daudzfunkcionālas piedevas, ko izmanto pārtikas ražošanā. Pārtikas virsmaktīvām vielām piemīt lieliska emulgējoša, mitrinoša, pretlipšanas, konservējoša un flokulācijas iedarbība. Pateicoties īpašajai piedevu iedarbībai, tās var padarīt konditorejas izstrādājumus kraukšķīgus, putot pārtikas produktus, mīkstināt maizi un vienmērīgi izkliedēt un emulģēt izejvielas, piemēram, mākslīgo sviestu, majonēzi un saldējumu, kam ir unikāla ietekme uz ražošanas procesa un produktu iekšējās kvalitātes uzlabošanu.

Lauksaimniecības pesticīdi ir emulsijas šķidrumi, kuru virsmas spraiguma dēļ tiem ir tāds trūkums, ka tos ir grūti izplatīt, izsmidzinot uz augu lapām. Ja pesticīdu šķīdumam pievieno virsmaktīvo vielu, virsmaktīvā viela var samazināt šķidruma virsmas spraigumu, tas ir, losjons zaudē savu virsmas aktivitāti, un pesticīdu losjons viegli izplatīsies uz lapu virsmas, tāpēc tā insekticīdā iedarbība būs labāka.