曹春玲
(大慶油田化工集團東昊公司表活劑廠,黑龍江大慶 163000)
國內磺化類綠色表面活性劑的應用與發展
曹春玲
(大慶油田化工集團東昊公司表活劑廠,黑龍江大慶 163000)
表面活性劑在生產領域和生活領域廣泛應用,例如在化妝品、洗滌劑以及石油開采等領域中均具有重要的應用,而且具有工業味精的稱呼。因此對我國的磺化類綠色表面活性劑的應用以及發展進行探究。
磺化;綠色;表面活性劑;應用;發展
表面活性劑在我國廣泛應用,在提出綠色化學理論以后,綠色表面活性劑概念于表面活性劑行業中產生。其由天然可再生的資源進行加工所形成,存在良好的天然性以及溫和性特征。此外,陰離子表面活性劑是用途廣泛的表面活性劑,磺化類表面活性劑又是產量最大以及應用甚廣的陰離子表面活性劑。本文詳盡地介紹了一些磺化類綠色表面活性劑的生產原料和生物安全性等,提供給消費者消費傾向等信息。
1.1 AES的生產原料及生產工藝
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)為高級脂肪醇與環氧乙烷加工獲得脂肪醇聚氧乙稀醚(AEO)以后,通過 SO3/空氣硫酸化,采取不同堿進行中和而形成。生產AES所應用到的高級脂肪醇,按照來源不同分為三大類,即石油基、油脂基、煤基,依照不同的脂肪醇分子結構,也分成了半直鏈、直鏈兩種類型。當前國內的 AES脂肪醇通常源自于生物油脂,所以原料天然能夠再生。生產AES期間,可能出現副產物二惡烷,經原料以及工藝、相關的參數控制,能夠實現安全的微量殘留水平中。而且國家規定了二惡烷限量為每千克100mg,優質的產品質量能夠將其控制在每千克30mg,所以產品應用期間具有安全性。
1.2 AES的生物安全性和應用
在人體安全性層面考慮,經實施動物實驗,結果顯示 AES主要是經腸道途徑到達體內,皮膚吸收的量很少,在攝入微量AES以后,能夠經代謝形式在體外排出。通過進行大鼠的急性毒性實驗,結果表明 AES 的 LD50通常超過 4 000mg/kg,具有較低毒性,在其他的動物實驗中也沒有出現 AES的致癌性、誘變性以及致畸性等情況,所以 AES對于人體安全不會構成威脅,同時其不會積聚在水生物體內,所以具有生物安全性。此外,AES具有較強的抗硬水性以及發泡性、去污性能等,而且可以迅速地降解生物,不對皮膚產生較大的刺激,容易被電解質調節,提升黏度。所以,在我國于浴液、洗手液和香波等清潔用品領域,餐具洗滌劑等日常用品領域,紡織以及石油、建筑等領域中廣泛的應用。
2.1 脂肪酸甲脂磺酸鹽的發展過程
脂肪酸甲脂磺酸鹽(MES)作為一種重要的綠色表面活性劑,其原料為油脂制得的脂肪酸甲酯或者脂肪酸,通過磺化以及老化,和經酯化漂白、中和等工藝過程制備。國內著名的MES生產公司包括贊宇科技和廣州奇寧公司、麗水納愛斯及廣州立白等企業,應用MES技術已經甚廣。
2.2 MES的優勢以及應用
MES的優勢諸多,例如原料源自可再生的天然植物油脂中 ;不存在口服毒性,而且具有接近100% 的生物降解率,于有氧的環境下可以在5d內完全的消失于水中,而且不會對環境產生任何的影響;存在較強的抗硬水性,將三聚磷酸鈉等有磷助劑排放減少,避免污染水源。此外,其優勢還包括了性能溫和,對人體刺激小;能夠同眾多的表面活性劑以及酶制劑進行配伍;具有良好的泡沫性,可以進行肥皂和香皂添加改性;去污性能良好等。鑒于MES的眾多優勢特征,其應用的領域包括餐具洗滌劑、皂類洗滌劑、個人清潔用品、洗衣液、牙膏以及礦物浮選等領域。
3.1 AESS
脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉鹽(AESS)的原料為脂肪醇聚氧乙稀醚,在與馬來酸酐酯化以后,和亞硫酸鈉磺化制備得到。此表面活性劑擁有非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑的化學特征。其維持脂肪醇聚氧乙稀醚配伍、去污等優勢之外,也具有較強的發泡性以及穩泡性和鈣皂分散性、增稠性,在浴液、化妝品等領域應用廣泛。
3.2 EMES
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鹽(FMES)為脂肪酸甲酯乙氧基化物磺化衍生物,存在陰/非離子表面活性劑特征,所以為一種陰-非兩性表面活性劑。相關的研究表明,當前陰離子表面活性劑內,EMES去污性能同其他陰離子型表面活性劑產品相比較優越性更高,具有良好的分散性、除油脫脂能力,所以在洗衣液以及餐具洗滌液內應用可以明顯地增強清洗的效果。此外,也能夠將EMES在去除織物表面漿料中進行應用,退漿率較高。
3.3 AESO
脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽(AESO)于相同的表面活性劑分子中同時存在著陰離子和非離子兩種親水基團,包含有離子和非離子表面活性劑優勢。因為 AESO 中硫原子在碳原子上直接的連接,所以具有更加可靠的化學穩定性,同時抗鹽能力強、耐溫耐鹽性能。此類表面活性劑于石油開采領域特別是高礦化度油藏中應用的前景更加廣闊。
伴隨環保意識的提升,人們對于生活用品的質量要求標準也在提高,而在石油資源短缺的狀態下,采取綠色表面活性劑已是重要的趨勢。所以,在未來應該在原有綠色表面活性劑基礎上開發出更多的新型綠色表面活性劑,優化生產工藝,讓綠色磺化類表面活性劑具有更先進的發展。
Application and Development of Domestic Sulfonated Green Surfactant
Cao Chun-ling
Surfactants have a wide range of applications,both in the fi eld of production and in the fi eld of life,for example,in the fi elds of cosmetics,detergents and oil extraction,and have the title of industrial monosodium glutamate.For the application and development of sulfonated green surfactants in China.
sulfonation ;green ;surfactant;application ;development
TQ423.2
:B
:1003–6490(2017)07–0099–01
2017–05–15
曹春玲(1985—),女,黑龍江大慶人,助理工程師,主要研究方向為化學工程與工藝。