I nostri prodotti principali: silicone amminico, silicone a blocchi, silicone idrofilo, tutte le loro emulsioni siliconiche, miglioratore della resistenza allo sfregamento, idrorepellente (senza fluoro, carbonio 6, carbonio 8), prodotti chimici per il lavaggio demin (ABS, enzimi, protettore dello spandex, rimuovi manganese). Principali paesi di esportazione: India, Pakistan, Bangladesh, Turchia, Indonesia, Uzbekistan, ecc.

 

Il glutammato monosodico industriale, noto anche come tensioattivo, è un tipo di sostanza che, aggiunta in piccole quantità, può ridurre notevolmente la tensione superficiale del solvente (solitamente acqua) e modificare lo stato interfacciale del sistema; quando raggiunge una certa concentrazione, forma micelle nella soluzione. Pertanto, produce bagnatura o antibagnatura, emulsione e demulsificazione, schiumogeno o antischiuma, solubilizzazione, lavaggio e altri effetti per soddisfare i requisiti delle applicazioni pratiche. Il glutammato monosodico, in quanto sostanza umami, è onnipresente nella nostra dieta e nella vita quotidiana. Nella produzione industriale, i tensioattivi sono sostanze simili al glutammato monosodico, che non richiedono grandi quantità e possono avere effetti miracolosi. Queste sostanze sono comunemente note come tensioattivi.

 

Introduzione ai tensioattivi

 

I tensioattivi hanno una struttura molecolare zwitterionica: un'estremità è un gruppo idrofilo, abbreviato come gruppo idrofilo, noto anche come gruppo oleofobico o oleofobico, che può dissolvere i tensioattivi in ​​acqua come monomeri. I gruppi idrofili sono spesso gruppi polari, che possono essere gruppi carbossilici (-COOH), gruppi di acido solfonico (-SO3H), gruppi amminici (-NH2) o gruppi amminici e i loro sali. Anche i gruppi ossidrilici (-OH), i gruppi ammidici, i legami eterei (-O-), ecc. possono essere gruppi idrofili polari; l'altra estremità è un gruppo idrofobico, abbreviato come gruppo oleofilo, noto anche come gruppo idrofobico o idrofobico. I gruppi idrofobi sono solitamente catene idrocarburiche non polari, come le catene alchiliche idrofobiche R- (alchile), Ar- (arile), ecc.
I tensioattivi si dividono in tensioattivi ionici (inclusi tensioattivi cationici e anionici), tensioattivi non ionici, tensioattivi anfoteri, tensioattivi compositi e altri tensioattivi.

In una soluzione di tensioattivi, quando la concentrazione del tensioattivo raggiunge un certo valore, le molecole di tensioattivo formeranno varie combinazioni ordinate chiamate micelle. La micellizzazione, o formazione di micelle, è una proprietà fondamentale delle soluzioni di tensioattivi e alcuni importanti fenomeni interfacciali sono correlati alla formazione di micelle. La concentrazione alla quale i tensioattivi formano micelle in soluzione è chiamata Concentrazione Micellare Critica (CMC). Le micelle non hanno forme sferiche fisse, ma piuttosto forme estremamente irregolari e in continua evoluzione. In determinate condizioni, i tensioattivi possono anche presentare uno stato micellare inverso.

 

I principali fattori che influenzano la concentrazione critica delle micelle

 

Struttura dei tensioattivi
Addizione e tipi di additivi
L'influenza della temperatura

 

Interazione tra tensioattivi e proteine

 

Le proteine ​​contengono gruppi non polari, polari e carichi, e molte molecole anfifiliche possono interagire con le proteine ​​in vari modi. I tensioattivi possono formare combinazioni molecolari ordinate con strutture diverse in condizioni diverse, come micelle, micelle inverse, ecc., e anche le loro interazioni con le proteine ​​sono diverse. Esistono principalmente interazioni elettrostatiche e idrofobiche tra proteine ​​e tensioattivi (PS), mentre l'interazione tra tensioattivi ionici e proteine ​​è dovuta principalmente all'interazione elettrostatica dei gruppi polari e all'interazione idrofobica delle catene idrofobiche di carbonio, che si legano rispettivamente alle parti polari e idrofobiche delle proteine, formando complessi PS. I tensioattivi non ionici interagiscono con le proteine ​​principalmente attraverso forze idrofobiche, e l'interazione tra le loro catene idrofobiche e i gruppi idrofobici delle proteine ​​può avere un certo impatto sulla struttura e sulla funzione di tensioattivi e proteine. Pertanto, il tipo, la concentrazione e l'ambiente del sistema dei tensioattivi determinano se stabilizzano o destabilizzano le proteine, si aggregano o si disperdono.

 

Valore HLB del tensioattivo

 

Per mostrare un'attività interfacciale unica, i tensioattivi devono mantenere un certo equilibrio tra gruppi idrofobici e idrofili. L'HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) è il valore di equilibrio idrofilo-oleofilo dei tensioattivi, che è un indicatore delle proprietà idrofile e idrofobiche dei tensioattivi.

Il valore HLB è un valore relativo (tra 0 e 40), come la cera di paraffina con valore HLB = 0 (nessun gruppo idrofilo), il poliossietilene con valore HLB pari a 20 e l'SDS con forte idrofilia con valore HLB pari a 40. Il valore HLB può essere utilizzato come riferimento per la selezione dei tensioattivi. Maggiore è il valore HLB, migliore è l'idrofilia del tensioattivo; minore è il valore HLB, minore è l'idrofilia del tensioattivo.
La funzione principale dei tensioattivi

 

Effetto emulsionante

A causa dell'elevata tensione superficiale dell'olio in acqua, quando l'olio viene versato nell'acqua e agitato energicamente, l'olio viene frantumato in piccole perle e mescolato tra loro per formare un'emulsione, ma l'agitazione si interrompe e gli strati si sovrappongono. Se si aggiunge un tensioattivo e si agita energicamente, ma non è facile separarlo per lungo tempo dopo l'interruzione, si parla di emulsione. Il motivo è che l'idrofobicità dell'olio è circondata dai gruppi idrofili del principio attivo, formando un'attrazione direzionale e riducendo il lavoro richiesto per la dispersione dell'olio in acqua, con conseguente buona emulsione dell'olio.

 

Effetto bagnante

Spesso sulla superficie dei componenti aderisce uno strato di cera, grasso o sostanze simili a calcare, che sono idrofobiche. A causa dell'inquinamento da queste sostanze, la superficie dei componenti non è facilmente bagnabile dall'acqua. Quando si aggiungono tensioattivi alla soluzione acquosa, le gocce d'acqua sui componenti vengono facilmente disperse, riducendo notevolmente la tensione superficiale dei componenti e raggiungendo lo scopo di bagnare.

 

Effetto di solubilizzazione

Dopo l'aggiunta di tensioattivi alle sostanze oleose, questi possono solo "sciogliersi", ma questa dissoluzione può avvenire solo quando la concentrazione di tensioattivi raggiunge la concentrazione critica dei colloidi, e la solubilità è determinata dall'oggetto solubilizzante e dalle sue proprietà. In termini di effetto solubilizzante, le lunghe catene geniche idrofobiche sono più resistenti delle catene corte, le catene sature sono più resistenti delle catene insature e l'effetto solubilizzante dei tensioattivi non ionici è generalmente più significativo.

 

Effetto disperdente

Le particelle solide, come polvere e sporco, tendono a aggregarsi e depositarsi facilmente in acqua. Le molecole dei tensioattivi possono suddividere gli aggregati di particelle solide in piccole particelle, consentendo loro di disperdersi e rimanere sospese in soluzione, favorendo una dispersione uniforme delle particelle solide.

 

Azione schiumogena

La formazione di schiuma è dovuta principalmente all'adsorbimento direzionale dell'agente attivo e alla riduzione della tensione superficiale tra la fase gassosa e quella liquida. Generalmente, l'agente attivo a basso peso molecolare è facile da schiumare, quello ad alto peso molecolare è meno schiumogeno, il giallo miristato ha una maggiore capacità schiumogena e lo stearato di sodio ha la peggiore capacità schiumogena. L'agente attivo anionico ha una migliore capacità schiumogena e una migliore stabilità rispetto all'agente attivo non ionico, come il sodio alchilbenzensolfonato che ha una forte capacità schiumogena. Gli stabilizzatori di schiuma comunemente utilizzati includono alcol ammidico alifatico, carbossimetilcellulosa, ecc. Gli inibitori di schiuma includono acidi grassi, esteri di acidi grassi, polietere, ecc. e altri tensioattivi non ionici.

 

Classificazione dei tensioattivi

 

I tensioattivi possono essere suddivisi in tensioattivi anionici, tensioattivi non ionici, tensioattivi zwitterionici e tensioattivi cationici in base alle caratteristiche della loro struttura molecolare.

 

Tensioattivo anionico

solfonato
I principi attivi più comuni di questo tipo includono l'alchilbenzensolfonato lineare di sodio e l'alfa-olefina solfonato di sodio. L'alchilbenzensolfonato lineare di sodio, noto anche come LAS o ABS, è una polvere o un solido in scaglie di colore bianco o giallo pallido con buona solubilità in sistemi tensioattivi complessi. È relativamente stabile agli alcali, agli acidi diluiti e all'acqua dura. Comunemente utilizzato nel detersivo per piatti e nel detersivo liquido per bucato, generalmente non viene utilizzato negli shampoo e raramente nel bagnoschiuma. Nel detersivo per piatti, il suo dosaggio può rappresentare circa la metà della quantità totale di tensioattivi e l'intervallo di regolazione effettivo della sua proporzione nei detersivi liquidi per bucato è relativamente ampio. Un tipico sistema composto utilizzato nel detersivo per piatti è il sistema ternario "LAS (alchilbenzensolfonato lineare di sodio) - AES (alcol etere solfato di sodio) - FFA (alchil alcol ammide)". I principali vantaggi dell'alchilbenzensolfonato lineare di sodio sono la buona stabilità, l'elevato potere detergente, il minimo impatto ambientale e la possibilità di essere biodegradato in sostanze innocue a basso costo. Lo svantaggio principale è il suo elevato potere stimolante. L'alfaolefinsolfonato di sodio, noto anche come AOS, è altamente solubile in acqua e presenta una buona stabilità in un ampio intervallo di pH. Tra le varietà di sali di acido solfonico, le prestazioni sono migliori. I vantaggi principali sono la buona stabilità, la buona solubilità in acqua, la buona compatibilità, la bassa irritazione e l'ideale degradazione microbica. È uno dei principali tensioattivi comunemente utilizzati in shampoo e bagnoschiuma. Il suo svantaggio è il suo costo relativamente elevato.

 

Solfato
I comuni agenti attivi di questo tipo includono l'alcol grasso sodico poliossietilene etere solfato e il sodio dodecilsolfato.

Solfato di etere poliossietilene di alcol grasso sodico, noto anche come AES o solfato di etere poliossietilene di alcol grasso sodico.

Facile da sciogliere in acqua, può essere utilizzato in shampoo, bagnoschiuma, detersivo liquido per piatti (detersivo per piatti) e detersivo liquido per bucato. La solubilità in acqua è migliore rispetto al dodecil solfato di sodio e può essere preparato in qualsiasi proporzione di soluzione acquosa trasparente a temperatura ambiente. L'applicazione dell'alchilbenzensolfonato di sodio nei detersivi liquidi è più ampia e presenta una migliore compatibilità rispetto a quella dell'alchilbenzensolfonato a catena lineare; può essere complessato con molti tensioattivi in ​​forme binarie o multiple per formare soluzioni acquose trasparenti. I vantaggi eccezionali sono bassa irritazione, buona solubilità in acqua, buona compatibilità e buone prestazioni nel prevenire secchezza, screpolature e ruvidità della pelle. Lo svantaggio è che la stabilità in ambienti acidi è leggermente scarsa e il potere detergente è inferiore a quello dell'alchilbenzensolfonato lineare di sodio e del dodecil solfato di sodio.

Il dodecil solfato di sodio, noto anche come agente schiumogeno AS, K12, cocoil solfato di sodio e lauril solfato di sodio, è insensibile agli alcali e all'acqua dura. La sua stabilità in condizioni acide è inferiore a quella dei solfati generici e prossima a quella del poliossietilene etere solfato di alcol grasso. È facilmente degradabile e ha un impatto ambientale minimo. Se utilizzato in detergenti liquidi, l'acidità non dovrebbe essere troppo elevata; l'uso di etanolamina o sali di ammonio in shampoo e bagnoschiuma può non solo aumentare la stabilità acida, ma anche contribuire a ridurre l'irritazione. A parte la sua buona capacità schiumogena e il forte potere detergente, le sue prestazioni sotto altri aspetti non sono buone come quelle del sodio alcol etere solfato. Il prezzo dei tensioattivi anionici comuni è generalmente più alto.

 

Tensioattivo cationico

Rispetto ad altri tipi di tensioattivi, i tensioattivi cationici hanno l'effetto regolativo più marcato e il più forte effetto battericida, sebbene presentino svantaggi quali scarso potere detergente, scarsa capacità schiumogena, scarsa compatibilità, elevata irritabilità e prezzo elevato. I tensioattivi cationici non sono direttamente compatibili con i tensioattivi anionici e possono essere utilizzati solo come agenti condizionanti o fungicidi. I tensioattivi cationici sono comunemente utilizzati come tensioattivi ausiliari nei detergenti liquidi (come componente condizionante minore nelle formulazioni) per prodotti di qualità superiore, principalmente per gli shampoo. Come componente agente regolativo, non può essere sostituito da altri tipi di tensioattivi negli shampoo detergenti liquidi di fascia alta.

I tipi più comuni di tensioattivi cationici includono cloruro di esadeciltrimetilammonio (1631), cloruro di ottadeciltrimetilammonio (1831), gomma di guar cationica (C-14 S), pantenolo cationico, olio di silicone cationico, ossido di dodecil dimetil ammina (OB-2), ecc.

 

Tensioattivo zwitterionico

I tensioattivi bipolari sono tensioattivi che presentano gruppi idrofili sia anionici che cationici. Pertanto, questi tensioattivi presentano proprietà cationiche in soluzioni acide, proprietà anioniche in soluzioni alcaline e proprietà non ioniche in soluzioni neutre. I tensioattivi bipolari sono facilmente solubili in acqua, soluzioni acide e alcaline concentrate e persino in soluzioni concentrate di sali inorganici. Hanno una buona resistenza all'acqua dura, bassa irritazione cutanea, buona morbidezza dei tessuti, buone proprietà antistatiche, buon effetto battericida e buona compatibilità con vari tensioattivi. Tra i principali tipi di tensioattivi anfoteri figurano la dodecil dimetil betaina e la carbossilato imidazolina.

 

Tensioattivo non ionico

I tensioattivi non ionici presentano buone proprietà come solubilizzazione, lavaggio, antistaticità, bassa irritazione e dispersione di sapone di calcio; l'intervallo di pH applicabile è più ampio rispetto a quello dei tensioattivi ionici generici; ad eccezione delle proprietà fouling e schiumogene, altre proprietà sono spesso superiori a quelle dei tensioattivi anionici generici. L'aggiunta di una piccola quantità di tensioattivo non ionico al tensioattivo ionico può aumentare l'attività superficiale del sistema (rispetto allo stesso contenuto di principio attivo). Le principali varietà includono alchil alcol ammidi (FFA), alcoli grassi poliossietileneteri (AE) e alchilfenoli poliossietileneteri (APE o OP).

Gli alchil alcol ammidi (FFA) sono una classe di tensioattivi non ionici con prestazioni superiori, ampia gamma di applicazioni e elevata frequenza d'uso, comunemente utilizzati in vari detergenti liquidi. Nei detergenti liquidi, vengono spesso utilizzati in combinazione con le ammidi, con un rapporto di "2:1" e "1,5:1" (alchil alcol ammidi: ammide). Gli alchil alcol ammidi possono essere utilizzati in detergenti generalmente leggermente acidi e alcalini e rappresentano la varietà più economica di tensioattivi non ionici.

 

Applicazione dei tensioattivi

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, in particolare con il progresso dell'industria chimica e la penetrazione delle discipline correlate, il ruolo e l'applicazione dei tensioattivi sono diventati sempre più diffusi e approfonditi. Dall'estrazione di minerali e dallo sviluppo energetico, agli effetti su cellule ed enzimi, si possono trovare tracce di tensioattivi. Oggigiorno, l'applicazione dei tensioattivi non si limita ai detergenti, ai dentifrici, agli emulsionanti cosmetici e ad altre industrie chimiche quotidiane, ma si è estesa ad altri settori produttivi come la petrolchimica, lo sviluppo energetico e l'industria farmaceutica.

 

Estrazione di petrolio
Nell'estrazione petrolifera, l'uso di soluzioni acquose diluite di tensioattivi o di soluzioni concentrate miste di tensioattivi con olio e acqua può aumentare il recupero di petrolio greggio dal 15% al ​​20%. Grazie alla capacità dei tensioattivi di ridurre la viscosità della soluzione, vengono utilizzati durante la perforazione per ridurre la viscosità del petrolio greggio e ridurre o prevenire incidenti di perforazione. Possono anche far sì che i vecchi pozzi che non spruzzano più petrolio vengano nuovamente spruzzati.

Sviluppo energetico
I tensioattivi possono anche contribuire allo sviluppo energetico. Nell'attuale situazione di aumento dei prezzi mondiali del petrolio e di sfruttamento delle fonti di petrolio compatto, lo sviluppo di combustibili miscelati con petrolio e carbone assume un'importanza fondamentale. L'aggiunta di tensioattivi al processo può produrre un nuovo tipo di combustibile ad elevata fluidità, in grado di sostituire la benzina come fonte di energia. L'aggiunta di emulsionanti a benzina, gasolio e olio pesante non solo consente di risparmiare sulle fonti di petrolio, ma migliora anche l'efficienza termica e riduce l'inquinamento ambientale. Pertanto, i tensioattivi rivestono un'importanza fondamentale per lo sviluppo energetico.

industria tessile
L'applicazione dei tensioattivi nell'industria tessile ha una lunga storia. Le fibre sintetiche presentano svantaggi come ruvidità, scarsa sofficità, suscettibilità all'adsorbimento elettrostatico della polvere e scarso assorbimento di umidità e sensazione al tatto rispetto alle fibre naturali. Se trattate con tensioattivi specifici, questi difetti nelle fibre sintetiche possono essere notevolmente migliorati. I tensioattivi sono utilizzati anche come ammorbidenti, agenti antistatici, agenti bagnanti e penetranti ed emulsionanti nell'industria della stampa e della tintura tessile. L'applicazione dei tensioattivi nell'industria della stampa e della tintura tessile è molto ampia.

Pulizia dei metalli
Per quanto riguarda la pulizia dei metalli, i solventi tradizionali includono solventi organici come benzina, cherosene e tetracloruro di carbonio. Secondo statistiche pertinenti, la quantità di benzina utilizzata per la pulizia di parti metalliche in Cina raggiunge le 500.000 tonnellate all'anno. I detergenti per metalli a base d'acqua formulati con tensioattivi possono far risparmiare energia. Secondo i calcoli, una tonnellata di detergente per metalli può sostituire 20 tonnellate di benzina e una tonnellata di materie prime petrolifere può essere utilizzata per produrre 4 tonnellate di detergente per metalli, a dimostrazione della profonda importanza dei tensioattivi nel risparmio energetico. I detergenti per metalli con tensioattivi esterni hanno inoltre le caratteristiche di essere atossici, non infiammabili, non inquinanti per l'ambiente e garantiscono la sicurezza dei lavoratori. Questo tipo di detergente per metalli è stato ampiamente utilizzato per la pulizia di diversi tipi di componenti metallici come motori aerospaziali, aerei, cuscinetti, ecc.

industria alimentare
Nell'industria alimentare, i tensioattivi sono additivi multifunzionali utilizzati nella produzione di alimenti. I tensioattivi alimentari hanno eccellenti proprietà emulsionanti, bagnanti, antiaderenti, conservanti e flocculate. Grazie al loro speciale effetto additivo, possono rendere croccanti i prodotti da forno, rendere schiumosi gli alimenti, rendere morbido il pane e distribuire ed emulsionare uniformemente materie prime come burro artificiale, maionese e gelato, con effetti unici nel migliorare il processo produttivo e la qualità interna dei prodotti.

I pesticidi agricoli sono liquidi emulsionati che, a causa della loro tensione superficiale, presentano lo svantaggio di essere difficili da distribuire quando spruzzati sulle foglie delle piante. Se alla soluzione pesticida viene aggiunto un tensioattivo, questo può ridurre la tensione superficiale del liquido, ovvero la lozione perde la sua attività superficiale e si distribuisce più facilmente sulla superficie fogliare, migliorando così l'effetto insetticida.