表麵活性劑(一):什麽(me) 是表麵活性劑?1、簡介在這一係列有關(guan) 表麵活性劑的文章中,我們(men) 將了解個(ge) 人護理和清潔行業(ye) 常用成分之一背後的基礎知識。在部分中,我們(men) 將首先探討什麽(me) 是表麵活性劑,然後是它們(men) 的工...
表麵活性劑(一):什麽(me) 是表麵活性劑?
1、簡介
在這一係列有關(guan) 表麵活性劑的文章中,我們(men) 將了解個(ge) 人護理和清潔行業(ye) 常用成分之一背後的基礎知識。在部分中,我們(men) 將首先探討什麽(me) 是表麵活性劑,然後是它們(men) 的工作原理。在本文章的下一部分中,我們(men) 將介紹四種表麵活性劑組(陰離子、陽離子、非離子、兩(liang) 性)和一些常見的表麵活性劑子組。我們(men) 還將深入研究天然表麵活性劑和環保替代品。+
2.什麽(me) 是表麵活性劑?
表麵活性劑是個(ge) 人護理行業(ye) 常用的成分之一。從(cong) 化妝製劑到沐浴露或剃須泡沫,從(cong) 濕巾到護發素,幾乎所有化妝品製劑和產(chan) 品都含有一種或多種表麵活性劑。眾(zhong) 所周知,清潔行業(ye) 也廣泛使用表麵活性劑,但表麵活性劑的使用並不限於(yu) 清潔和個(ge) 人護理行業(ye) 。表麵活性劑廣泛應用於(yu) 油漆和塗料、製藥、農(nong) 用化學品、工業(ye) 化學和石油開采等行業(ye) 。雖然有許多不同的表麵活性劑,但有些表麵活性劑幾乎每個(ge) 人都會(hui) 認識(例如,十二烷基醚鈉(SLES)和十二烷基鈉(SLS)),並且有些表麵活性劑具有奇異的名稱,例如肌氨酸鹽或氧化胺。
表麵活性劑_ _ _ _由於(yu) 多種原因被添加到配方中。經常添加陰離子表麵活性劑(帶負電荷)是因為(wei) 它們(men) 具有有效的清潔或發泡特性,而陽離子表麵活性劑(帶正電荷)是因為(wei) 它們(men) 具有調理特性。然後是非離子表麵活性劑(不帶電荷)和兩(liang) 性表麵活性劑(兩(liang) 親(qin) 分子),它們(men) 通常與(yu) 其他表麵活性劑結合使用以提高其性能。有些僅(jin) 用於(yu) 改善清潔,有些用於(yu) 乳化活性劑,還有一些僅(jin) 用於(yu) 穩定配方或提高粘度。這些功能看起來可能截然不同,但它們(men) 都依賴於(yu) 一種簡單的機製;
表麵活性劑都是通過降低液體(ti) 的表麵張力來起作用的。雖然表麵活性劑有很多不同類型,但它們(men) 都具有相同的基本化學結構,這使得它們(men) 能夠做到這一點。表麵活性劑一般由兩(liang) 部分組成:
親(qin) 水頭:分子的這一小部分通常喜歡水。
疏水尾巴:這部分通常是長尾巴,討厭水。
3. 表麵活性劑如何發揮作用
現在我們(men) 知道了表麵活性劑的樣子,讓我們(men) 來談談它們(men) 的工作原理。當閱讀有關(guan) 表麵活性劑的信息時,您經常會(hui) 讀到諸如表麵活性劑降低表麵張力或界麵張力的內(nei) 容。雖然這些詞有時可以互換使用,但正確區分以防止混淆非常重要。
3.1. 表麵張力和界麵張力
這兩(liang) 種形式的張力之間的區別在於(yu) 張力的性質。想象一個(ge) 裝有液體(ti) 的燒杯。液體(ti) 的頂層與(yu) 空氣接觸,導致水產(chan) 生張力,這稱為(wei) 表麵張力。換句話說,表麵張力適用於(yu) 液體(ti) 和氣體(ti) 。現在想象一下,您向燒杯中添加了另一種液體(ti) 或固體(ti) 。這些新物質也會(hui) 對液體(ti) 產(chan) 生吸引力,這種張力稱為(wei) 界麵張力。該界麵張力可以存在於(yu) 兩(liang) 種液體(ti) 之間、液體(ti) 和固體(ti) 之間、甚至固體(ti) 和氣體(ti) 之間。
一些表麵活性劑是很好的油/水表麵活性劑,而另一些表麵活性劑是很好的水/油表麵活性劑。同時,有些在液/液界麵上工作得更好,而另一些則在液/固界麵上工作得更好。重要的是要知道兩(liang) 者之間存在差異,並且從(cong) 廣義(yi) 上講,這種差異是什麽(me) 。然而,這也不是本文的重點;因此,從(cong) 現在開始,我們(men) 將表麵張力和界麵張力統稱為(wei) 表麵張力。
3.2. 表麵活性劑分子的作用
表麵活性劑分子具有親(qin) 水性頭部和疏水性尾部。這種結構使它們(men) 以某種方式表現,這就是它們(men) 在如此廣泛的配方中如此有用的原因。
表麵活性劑分子有兩(liang) 個(ge) 部分,它們(men) 希望以適合分子兩(liang) 個(ge) 部分的方式定向自己。這意味著,理想情況下,親(qin) 水部分在水中,疏水部分在水外。當向水中添加表麵活性劑時,表麵活性劑首先聚集在表麵,尾部伸出水麵。當達到一定的表麵活性劑濃度後,它們(men) 的尾巴將不再能從(cong) 水中伸出,其中一些將被迫沉入水下,進入溶液中。如果添加更多的表麵活性劑,將達到臨(lin) 界膠束濃度(CMC)。高於(yu) 該表麵活性劑濃度,溶液中的表麵活性劑分子將形成膠束。膠束是小氣泡,其中表麵活性劑與(yu) 其麵向水的外側(ce) 的親(qin) 水性頭部對齊,並且在由親(qin) 水性頭部基團產(chan) 生的氣泡內(nei) 的內(nei) 部與(yu) 疏水性基團對齊。頭部充當尾部防水的盾牌。值得注意的是,即使使用極少量的表麵活性劑,也幾乎總能達到 CMC。
形成膠束的能力使表麵活性劑能夠充當洗滌劑、乳化劑等。這是因為(wei) 膠束可以吸收通常不溶於(yu) 水的物質。無論這些東(dong) 西是需要去除的油脂或汙垢,還是需要乳化的活性劑或油,膠束都可以實現。
3.3. 陽離子表麵活性劑
帶正電荷的表麵活性劑的用途略有不同。它們(men) 通常是調理劑。用肥皂清洗後,皮膚或頭發常常帶負電。負電荷相互排斥,這在頭發、飛散的頭發中明顯。為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題,陽離子表麵活性劑將自身附著在毛幹上,使電荷呈中性。這可以防止頭發飛散並使頭發感覺更柔軟。
4. 表麵活性劑的用途是什麽(me) ?
如果您熟悉表麵活性劑,那麽(me) 術語“親(qin) 水親(qin) 油平衡”(HLB) 可能聽起來很熟悉。這是一種通過觀察表麵活性劑分子的不同區域來分離表麵活性劑不同功能的稍微過時的方法。親(qin) 水頭和疏水尾均被指定一個(ge) 值。然後可以使用這些數字來計算 HLB。HLB標度範圍為(wei) 0至18。0-6指疏水性(油溶性)分子,7-10指水分散性分子,11-18指親(qin) 水性(水溶性)分子。HLB 等級大致如下:
2-3:消泡劑
3-6:油包水乳化劑
7-9:潤濕劑和鋪展劑
8-16:水包油乳化劑
13-15:清潔劑
15-18:增溶劑
對我們(men) 來說相關(guan) 的功能是洗滌劑(清潔劑/清潔劑/脫脂劑)。此類表麵活性劑可將汙垢、汙漬、油、油脂和其他不溶於(yu) 水的異物顆粒從(cong) 表麵上清除。表麵活性劑在這方麵表現出色,因為(wei) 它們(men) 能夠產(chan) 生膠束。所有不需要的部分都很容易被膠束吸收,然後被水帶走。另一相關(guan) 組是乳化劑、分散劑和增溶劑。增溶劑能夠完全溶解少量成分。乳化劑產(chan) 生乳液,這是一種渾濁的溶液,乳化成分漂浮在其中。分散劑的工作原理大致相同,它可以分散成分,防止它們(men) 粘在一起,同時也提供渾濁的溶液。乳化和分散表麵活性劑通常也經常用作穩定劑或粘度控製劑。鋪展劑或潤濕劑。用於(yu) 此目的的表麵活性劑可以使皮膚保濕劑等產(chan) 品更容易鋪開。潤濕劑通常指的是相同的,但用於(yu) 將產(chan) 品鋪展在台麵或牆壁上。具有這些特性的表麵活性劑可以充當潤滑劑,擅長降低表麵張力。
5. 總結
總而言之,表麵活性劑(表麵活性劑)是常用的清潔和個(ge) 人護理成分之一。它們(men) 用於(yu) 多種不同的應用,從(cong) 沐浴露和洗發水到保濕霜和化妝品,甚至到工業(ye) 和機構清潔產(chan) 品。由於(yu) 表麵活性劑本身差異很大,因此有許多不同的用例。有些非常擅長清潔和去除汙垢、油脂和不需要的顆粒,有些則擅長乳化和穩定混合物。它們(men) 的共同點是它們(men) 的基本結構,幾乎總是歸結為(wei) 疏水區域和親(qin) 水部分。
在本文章係列的表麵活性劑第 2 部分 – 表麵活性劑類型中 ,我們(men) 將討論不同類型的表麵活性劑。在表麵活性劑第 3 部分 – 表麵活性劑亞(ya) 型中,我們(men) 將深入討論不同的表麵活性劑亞(ya) 型。在本文章的後一部分,表麵活性劑第 4 部分 – 天然表麵活性劑,我們(men) 將研究天然表麵活性劑,並研究與(yu) 傳(chuan) 統表麵活性劑相比,它們(men) 為(wei) 何變得綠色環保。