Nossos principais produtos: Amino silicone, silicone em bloco, silicone hidrofílico, todas as suas emulsões de silicone, melhorador de resistência à fricção e umectação, repelente de água (sem flúor, carbono 6, carbono 8), produtos químicos de lavagem desmineralizados (ABS, enzima, protetor de elastano, removedor de manganês), principais países de exportação: Índia, Paquistão, Bangladesh, Turquia, Indonésia, Uzbequistão, etc.

 

O glutamato monossódico industrial, também conhecido como surfactante, é um tipo de substância que, quando adicionado em pequenas quantidades, pode reduzir significativamente a tensão superficial do solvente (geralmente água) e alterar o estado interfacial do sistema; quando atinge uma determinada concentração, forma micelas na solução. Portanto, produz efeitos umectantes ou antiumectantes, emulsificantes e demulsificantes, espumantes ou antiespumantes, solubilizantes, de lavagem e outros para atender aos requisitos de aplicações práticas. O glutamato monossódico, como uma substância umami, é onipresente em nossa dieta e na vida diária. Na produção industrial, os surfactantes são substâncias semelhantes ao glutamato monossódico, que não requerem grandes quantidades e podem ter efeitos milagrosos. Essas substâncias são comumente conhecidas como surfactantes.

 

Introdução aos Surfactantes

 

Os surfactantes têm uma estrutura molecular zwitteriônica: uma extremidade é um grupo hidrofílico, abreviado como grupo hidrofílico, também conhecido como grupo oleofóbico ou oleofóbico, que pode dissolver surfactantes em água como monômeros. Os grupos hidrofílicos são frequentemente grupos polares, que podem ser grupos carboxila (-COOH), grupos ácido sulfônico (-SO3H), grupos amino (-NH2) ou grupos amino e seus sais. Grupos hidroxila (-OH), grupos amida, ligações éter (-O-), etc. também podem ser grupos hidrofílicos polares; a outra extremidade é um grupo hidrofóbico, abreviado como grupo oleofílico, também conhecido como grupo hidrofóbico ou hidrofóbico. Os grupos hidrofóbicos são geralmente cadeias de hidrocarbonetos apolares, como cadeias alquílicas hidrofóbicas R-(alquila), Ar-(arila), etc.
Os surfactantes são divididos em surfactantes iônicos (incluindo surfactantes catiônicos e aniônicos), surfactantes não iônicos, surfactantes anfotéricos, surfactantes compostos e outros surfactantes.

Em uma solução surfactante, quando a concentração do surfactante atinge um determinado valor, as moléculas de surfactante formam várias combinações ordenadas chamadas micelas. A micelização, ou formação de micelas, é uma propriedade fundamental das soluções surfactantes, e alguns fenômenos interfaciais importantes estão relacionados à formação de micelas. A concentração na qual os surfactantes formam micelas em solução é chamada de Concentração Micelular Crítica (CMC). As micelas não têm formas esféricas fixas, mas sim formas extremamente irregulares e que mudam dinamicamente. Sob certas condições, os surfactantes também podem apresentar um estado micelar reverso.

 

Os principais fatores que afetam a concentração micelar crítica

 

Estrutura dos surfactantes
Adição e tipos de aditivos
A influência da temperatura

 

Interação entre surfactantes e proteínas

 

As proteínas contêm grupos apolares, polares e carregados, e muitas moléculas anfifílicas podem interagir com proteínas de várias maneiras. Os surfactantes podem formar combinações moleculares ordenadas com diferentes estruturas sob diferentes condições, como micelas, micelas reversas, etc., e suas interações com proteínas também são diferentes. Existem principalmente interações eletrostáticas e hidrofóbicas entre proteínas e surfactantes (PS), enquanto a interação entre surfactantes iônicos e proteínas se deve principalmente à interação eletrostática de grupos polares e à interação hidrofóbica de cadeias de hidrogênio de carbono hidrofóbicas, que se ligam às partes polares e hidrofóbicas das proteínas, respectivamente, formando complexos de PS. Os surfactantes não iônicos interagem principalmente com proteínas por meio de forças hidrofóbicas, e a interação entre suas cadeias hidrofóbicas e os grupos hidrofóbicos de proteínas pode ter um certo impacto na estrutura e função de surfactantes e proteínas. Portanto, o tipo, a concentração e o ambiente do sistema dos surfactantes determinam se eles estabilizam ou desestabilizam proteínas, agregam ou dispersam.

 

Valor HLB do surfactante

 

Para exibir atividade interfacial única, os surfactantes devem manter um certo equilíbrio entre grupos hidrofóbicos e hidrofílicos. O HLB (Equilíbrio Hidrofílico Lipofílico) é o valor do equilíbrio hidrofílico oleofílico dos surfactantes, que é um indicador das propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas dos surfactantes.

O valor de HLB é um valor relativo (entre 0 e 40), como cera de parafina com valor de HLB = 0 (sem grupo hidrofílico), polioxietileno com valor de HLB de 20 e SDS com forte hidrofilicidade com valor de HLB de 40. O valor de HLB pode ser usado como referência para a seleção de surfactantes. Quanto maior o valor de HLB, melhor a hidrofilicidade do surfactante; quanto menor o valor de HLB, pior a hidrofilicidade do surfactante.
A principal função dos surfactantes

 

Efeito de emulsificação

Devido à alta tensão superficial do óleo na água, quando o óleo é adicionado à água e agitado vigorosamente, o óleo é triturado em finas partículas e misturado entre si para formar uma emulsão, mas a agitação cessa e as camadas são recolocadas. Se um surfactante é adicionado e agitado vigorosamente, mas não é fácil separá-lo por um longo tempo após a interrupção, isso é emulsificação. A razão é que a hidrofobicidade do óleo é cercada pelos grupos hidrofílicos do agente ativo, formando uma atração direcional e reduzindo o trabalho necessário para a dispersão do óleo na água, resultando em uma boa emulsificação do óleo.

 

Efeito de molhagem

Frequentemente, há uma camada de cera, graxa ou substância semelhante a incrustações aderida à superfície das peças, que são hidrofóbicas. Devido à poluição dessas substâncias, a superfície das peças não é facilmente umedecida pela água. Quando surfactantes são adicionados à solução aquosa, as gotículas de água nas peças são facilmente dispersas, reduzindo significativamente a tensão superficial das peças e atingindo o objetivo de umedecimento.

 

Efeito de solubilização

Após a adição de surfactantes a substâncias oleosas, estes só podem se "dissolver", mas essa dissolução só ocorre quando a concentração de surfactantes atinge a concentração crítica de coloides, e a solubilidade é determinada pelo objeto solubilizante e suas propriedades. Em termos de efeito de solubilização, cadeias gênicas hidrofóbicas longas são mais fortes do que cadeias curtas, cadeias saturadas são mais fortes do que cadeias insaturadas, e o efeito de solubilização de surfactantes não iônicos é geralmente mais significativo.

 

Efeito de dispersão

Partículas sólidas, como poeira e sujeira, tendem a se aglomerar e se depositar facilmente na água. As moléculas dos surfactantes podem dividir os agregados de partículas sólidas em pequenas partículas, permitindo que se dispersem e fiquem suspensas na solução, promovendo a dispersão uniforme das partículas sólidas.

 

Ação de espuma

A formação de espuma deve-se principalmente à adsorção direcional do agente ativo e à redução da tensão superficial entre as fases gasosa e líquida. Geralmente, agentes ativos de baixo peso molecular formam espuma com mais facilidade, agentes ativos de alto peso molecular produzem menos espuma, o amarelo miristato apresenta maior propriedade espumante e o estearato de sódio apresenta a pior propriedade espumante. Agentes ativos aniônicos apresentam melhor propriedade espumante e estabilidade de espuma do que agentes ativos não iônicos, como o alquilbenzeno sulfonato de sódio, que possui forte propriedade espumante. Os estabilizadores de espuma comumente utilizados incluem amida de álcool alifático, carboximetilcelulose, etc. Os inibidores de espuma incluem ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, poliéteres, etc. e outros surfactantes não iônicos.

 

Classificação de surfactantes

 

Os surfactantes podem ser divididos em surfactantes aniônicos, surfactantes não iônicos, surfactantes zwitteriônicos e surfactantes catiônicos com base em suas características de estrutura molecular.

 

Surfactante aniônico

Sulfonato
Agentes ativos comuns deste tipo incluem alquilbenzenossulfonato linear de sódio e alfa-olefina sulfonato de sódio. O alquilbenzenossulfonato linear de sódio, também conhecido como LAS ou ABS, é um pó ou sólido em flocos branco ou amarelo-claro com boa solubilidade em sistemas surfactantes complexos. É relativamente estável a álcalis, ácidos diluídos e água dura. Comumente usado em detergentes para louças e detergentes líquidos para roupas, geralmente não é usado em xampus e raramente em sabonetes líquidos para banho. Em detergentes para louças, sua dosagem pode representar cerca de metade da quantidade total de surfactantes, e a faixa real de ajuste de sua proporção em detergentes líquidos para roupas é relativamente ampla. Um sistema composto típico usado em detergentes para louças é o sistema ternário "LAS (alquilbenzenossulfonato linear de sódio) - AES (álcool éter sulfato de sódio) - FFA (alquil álcool amida)". As principais vantagens do alquilbenzenossulfonato linear de sódio são a boa estabilidade, o forte poder de limpeza, o mínimo dano ambiental e a capacidade de ser biodegradado em substâncias inofensivas a um baixo custo. A principal desvantagem é que ele é altamente estimulante. O alfa-olefina sulfonato de sódio, também conhecido como AOS, é altamente solúvel em água e apresenta boa estabilidade em uma ampla faixa de valores de pH. Entre as variedades de sais de ácido sulfônico, o desempenho é superior. As principais vantagens são a boa estabilidade, a boa solubilidade em água, a boa compatibilidade, a baixa irritação e a degradação microbiana ideal. É um dos principais surfactantes comumente usados ​​em xampus e sabonetes líquidos. Sua desvantagem é que é relativamente caro.

 

Sulfato
Os agentes ativos comuns desse tipo incluem o polioxietileno éter sulfato de álcool graxo de sódio e o dodecil sulfato de sódio.

Polioxietileno éter sulfato de álcool graxo de sódio, também conhecido como AES ou éter sulfato de álcool graxo de sódio.

Fácil de dissolver em água, pode ser usado em xampus, sabonetes líquidos, detergentes líquidos para lavar louça (detergentes para lavar louça) e detergentes líquidos para lavar roupas. A solubilidade em água é melhor do que o dodecil sulfato de sódio e pode ser preparado em qualquer proporção de solução aquosa transparente à temperatura ambiente. A aplicação do alquilbenzenossulfonato de sódio em detergentes líquidos é mais extensa e tem melhor compatibilidade do que a do alquilbenzenossulfonato de cadeia linear; pode ser complexado com muitos surfactantes em formas binárias ou múltiplas para formar soluções aquosas transparentes. As vantagens notáveis ​​são baixa irritação, boa solubilidade em água, boa compatibilidade e bom desempenho na prevenção de ressecamento, rachaduras e aspereza da pele. A desvantagem é que a estabilidade em meios ácidos é ligeiramente baixa e o poder de limpeza é inferior ao do alquilbenzenossulfonato de sódio linear e do dodecil sulfato de sódio.

O dodecil sulfato de sódio, também conhecido como AS, K12, sulfato de cocoil de sódio e agente espumante lauril sulfato de sódio, é insensível a álcalis e água dura. Sua estabilidade em condições ácidas é inferior à dos sulfatos comuns e próxima à do polioxietileno éter sulfato de álcool graxo. É facilmente degradável e apresenta danos ambientais mínimos. Quando usado em detergentes líquidos, a acidez não deve ser muito alta; o uso de etanolamina ou sais de amônio em xampus e sabonetes líquidos pode não apenas aumentar a estabilidade ácida, mas também ajudar a reduzir a irritação. Além de sua boa capacidade de formação de espuma e forte poder de limpeza, seu desempenho em outros aspectos não é tão bom quanto o do éter sulfato de álcool de sódio. O preço dos surfactantes aniônicos comuns é geralmente mais alto.

 

Surfactante catiônico

Comparados a vários tipos de surfactantes, os surfactantes catiônicos apresentam o efeito de ajuste mais proeminente e o efeito bactericida mais forte, embora apresentem desvantagens como baixo poder de limpeza, baixa capacidade de formação de espuma, baixa compatibilidade, alta irritabilidade e alto preço. Os surfactantes catiônicos não são diretamente compatíveis com os surfactantes aniônicos e podem ser usados ​​apenas como agentes condicionantes ou fungicidas. Os surfactantes catiônicos são comumente usados ​​como surfactantes auxiliares em detergentes líquidos (como um componente condicionador menor em formulações) para produtos de alta qualidade, principalmente xampus. Como componente de agente de ajuste, não podem ser substituídos por outros tipos de surfactantes em xampus detergentes líquidos de alta qualidade.

Os tipos comuns de surfactantes catiônicos incluem cloreto de hexadeciltrimetilamônio (1631), cloreto de octadeciltrimetilamônio (1831), goma guar catiônica (C-14 S), pantenol catiônico, óleo de silicone catiônico, óxido de dodecil dimetil amina (OB-2), etc.

 

Surfactante zwitteriônico

Surfactantes bipolares referem-se a surfactantes que possuem grupos hidrofílicos aniônicos e catiônicos. Portanto, esses surfactantes exibem propriedades catiônicas em soluções ácidas, propriedades aniônicas em soluções alcalinas e propriedades não iônicas em soluções neutras. Surfactantes bipolares são facilmente solúveis em água, soluções ácidas e alcalinas concentradas e até mesmo em soluções concentradas de sais inorgânicos. Eles apresentam boa resistência à água dura, baixa irritação cutânea, boa maciez dos tecidos, boas propriedades antiestáticas, bom efeito bactericida e boa compatibilidade com diversos surfactantes. Tipos importantes de surfactantes anfotéricos incluem dodecil dimetil betaína e carboxilato imidazolina.

 

Surfactante não iônico

Os surfactantes não iônicos apresentam boas propriedades, como solubilização, lavagem, antiestáticos, baixa irritação e dispersão de sabão de cálcio; a faixa de pH aplicável é mais ampla do que a dos surfactantes iônicos em geral; exceto pelas propriedades de incrustação e formação de espuma, outras propriedades são frequentemente superiores às dos surfactantes aniônicos em geral. A adição de uma pequena quantidade de surfactante não iônico ao surfactante iônico pode aumentar a atividade de superfície do sistema (em comparação com o mesmo teor de substância ativa). As principais variedades incluem amidas de álcool alquílico (FFA), éteres de polioxietileno de álcoois graxos (AE) e éteres de polioxietileno de alquilfenol (APE ou OP).

Amidas de álcool alquílico (AGL) são uma classe de surfactantes não iônicos com desempenho superior, ampla aplicação e alta frequência de uso, comumente utilizados em diversos detergentes líquidos. Em detergentes líquidos, são frequentemente usados ​​em combinação com amidas, na proporção de "2:1" e "1,5:1" (amida de álcool alquílico:amida). As amidas de álcool alquílico podem ser usadas em detergentes geralmente levemente ácidos e alcalinos, e são a variedade mais barata de surfactantes não iônicos.

 

Aplicação de surfactantes

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, especialmente o progresso da indústria química e a penetração de disciplinas relacionadas, o papel e a aplicação de surfactantes tornaram-se cada vez mais difundidos e aprofundados. Da mineração de minerais e o desenvolvimento de energia, aos efeitos em células e enzimas, vestígios de surfactantes podem ser encontrados. Atualmente, a aplicação de surfactantes não se limita a detergentes, pastas de dente, emulsificantes cosméticos e outras indústrias químicas de uso diário, mas se expandiu para outros campos de produção, como petroquímica, desenvolvimento de energia e indústria farmacêutica.

 

Extração de óleo
Na extração de petróleo, o uso de soluções aquosas diluídas de surfactantes ou soluções mistas concentradas de surfactantes com óleo e água pode aumentar a recuperação de petróleo bruto em 15% a 20%. Devido à capacidade dos surfactantes de reduzir a viscosidade da solução, eles são usados ​​durante a perfuração para diminuir a viscosidade do petróleo bruto e reduzir ou prevenir acidentes de perfuração. Também pode fazer com que poços antigos que não pulverizam mais petróleo voltem a pulverizar.

Desenvolvimento energético
Surfactantes também podem contribuir para o desenvolvimento energético. No cenário atual de alta dos preços mundiais do petróleo e de fontes de petróleo de xisto, o desenvolvimento de combustíveis mistos à base de carvão mineral tem profunda importância. A adição de surfactantes ao processo pode produzir um novo tipo de combustível com alta fluidez, que pode substituir a gasolina como fonte de energia. A adição de emulsificantes à gasolina, ao diesel e ao óleo pesado não apenas economiza fontes de petróleo, como também melhora a eficiência térmica e reduz a poluição ambiental. Portanto, os surfactantes têm profunda importância para o desenvolvimento energético.

Indústria têxtil
A aplicação de surfactantes na indústria têxtil tem uma longa história. As fibras sintéticas apresentam desvantagens como rugosidade, maciez insuficiente, suscetibilidade à adsorção eletrostática de poeira e baixa absorção de umidade e toque, em comparação com as fibras naturais. Se tratadas com surfactantes especializados, essas imperfeições nas fibras sintéticas podem ser significativamente melhoradas. Os surfactantes também são usados ​​como amaciantes, agentes antiestáticos, agentes umectantes e penetrantes e emulsificantes na indústria de impressão e tingimento têxtil. A aplicação de surfactantes na indústria de impressão e tingimento têxtil é muito ampla.

Limpeza de metais
Em termos de limpeza de metais, os solventes tradicionais incluem solventes orgânicos como gasolina, querosene e tetracloreto de carbono. De acordo com estatísticas relevantes, a quantidade de gasolina usada para limpeza de peças metálicas na China chega a 500.000 toneladas por ano. Agentes de limpeza de metais à base de água formulados com surfactantes podem economizar energia. De acordo com cálculos, uma tonelada de agente de limpeza de metais pode substituir 20 toneladas de gasolina, e uma tonelada de matéria-prima de petróleo pode ser usada para produzir 4 toneladas de agente de limpeza de metais, indicando que os surfactantes têm profunda importância na conservação de energia. Agentes de limpeza de metais com surfactantes externos também têm as características de serem atóxicos, não inflamáveis, não poluentes para o meio ambiente e garantir a segurança do trabalhador. Este tipo de agente de limpeza de metais tem sido amplamente utilizado para limpar diferentes tipos de componentes metálicos, como motores aeroespaciais, aeronaves, rolamentos, etc.

Indústria alimentícia
Na indústria alimentícia, os surfactantes são aditivos multifuncionais utilizados na produção de alimentos. Os surfactantes alimentícios apresentam excelentes efeitos emulsificantes, umectantes, antiaderentes, conservantes e floculantes. Devido ao seu efeito aditivo especial, podem tornar doces crocantes, alimentos espumosos, pães macios e dispersar e emulsionar uniformemente matérias-primas como manteiga artificial, maionese e sorvete, o que tem efeitos únicos na melhoria do processo de produção e da qualidade interna dos produtos.

Os pesticidas agrícolas são líquidos em emulsão que, devido à tensão superficial, apresentam a desvantagem de serem difíceis de espalhar quando pulverizados nas folhas das plantas. Se um surfactante for adicionado à solução do pesticida, este pode reduzir a tensão superficial do líquido, ou seja, a loção perde sua atividade superficial, e a loção pesticida se espalha facilmente na superfície das folhas, aumentando assim seu efeito inseticida.