Wat zijn oppervlakte-actieve stoffen?
De term oppervlakte-actieve stof is oorspronkelijk bedacht door Antara Products in de jaren 1950 om te staan voor SURFace-ACTIVE-AgeNT, een poging om uit te leggen ‘hoe oppervlakte-actieve stoffen werken’. Deze veralgemening geeft in feite aan dat deze algemene classificatie van verbindingen de neiging heeft te interageren op het grensvlak van twee onmengbare fasen (d.w.z. olie en water). Door zich op het oppervlak van twee verschillende fasen te vestigen, hebben deze verbindingen het unieke vermogen om de oppervlaktespanning tussen de twee onmengbare delen te verlagen, wat resulteert in een nieuwe reeks oplossingseigenschappen.
Hoe werken oppervlakte-actieve stoffen?
De chemische structuur van deze klasse van verbindingen bestaat gewoonlijk uit een twee- (of meer-)deelsysteem, met verschillende lipofiele en niet-lipofiele gebieden binnen hetzelfde molecuul. Meer in het algemeen hebben dit soort verbindingen in water oplosbare (niet-lipofiele) en in water onoplosbare (lipofiele) gedeelten die binnen één molecuul duidelijk gescheiden zijn.
Door deze contrasterende gedeelten binnen één verbinding te hebben, kan één molecuul het grensvlak van twee onmengbare fasen (d.w.z. olie en water) bewonen, waardoor zij effectief dichter bij elkaar worden gebracht en de interfaciale energie tussen hen wordt verlaagd. Door deze energie te verlagen, kunnen vele nieuwe oplossingstoepassingen worden bereikt door de homogeniteit van deze twee voorheen onmengbare fasen te vergroten.
Een van de meest voorkomende toepassingen van oppervlakte-actieve stoffen is bijvoorbeeld het vergroten van de dispersie van vuil en olie in water tijdens het reinigingsproces, waardoor deze ongewenste olie gemakkelijker van vuile oppervlakken kan worden verwijderd (b.v. vuil vaatwerk, kleding of zelfs een vettig gezicht). De oppervlakteactieve stoffen vinden hun weg in een verscheidenheid van industriële en commerciële toepassingen, en wegens de overvloed van verscheidenheden van oppervlakteactieve stoffen, kunnen zij worden ontworpen om enkel over om het even welke productiebehoefte te passen.
Contacteer Oxiteno vandaag om meer informatie te krijgen over welke van onze oppervlakteactieve stoffen voor uw volgende toepassing juist zijn.
Types van oppervlakteactieve stoffen
De oppervlakteactieve stoffen kunnen over het algemeen in vier klassen worden opgesplitst gebaseerd op de last van het in water oplosbare deel van de oppervlakteactieve stof. De vier klassen zijn niet-ionisch (geen lading), anionisch (negatieve lading), kationisch (positieve lading), en amfoteer (met zowel een positieve als een negatieve lading). Het type oppervlakte-actieve stof waarvoor wordt gekozen, hangt af van de inherente oplossingseigenschappen en de toepassing bij het eindgebruik.
Veel van deze verbindingen bieden uitzonderlijke eigenschappen aan een formulering en aan marktsegmenten als geheel, waaronder laagschuimende oppervlakte-actieve stoffen, snelbevochtigende eigenschappen, in water oplosbare oppervlakte-actieve stoffen, en fabrikanten van schuimmiddelen. Hoewel oppervlakte-actieve stoffen van invloed zijn op zowat alle industriële markten en processen, omvatten de meest voorkomende industrieën en markten voor oppervlakte-actieve stoffen agrochemische producten, huishoudelijke en persoonlijke verzorging, industriële en institutionele (I&I), olie en gas, en verf/coatings.
Gemeenschappelijke toepassingen van oppervlakte-actieve stoffen
Hieronder volgen gemeenschappelijke toepassingen van oppervlakte-actieve stoffen die verscheidene industrieën omspannen. De toepassing van oppervlakte-actieve stoffen voor deze industrieën en producten is voornamelijk om te fungeren als emulgator en oplosmiddel.
Surfactanten in shampoo
Surfactanten zijn een essentieel ingrediënt in veel persoonlijke verzorgingsproducten, waaronder die voor de dagelijkse persoonlijke hygiëne (shampoos, zepen, douchegels, tandpasta, enz.), maar ook om je huid glad, gehydrateerd en onzuiver te houden (lotions, crèmes, face wash, foundation, enz.).
Bij veel shampoos bijvoorbeeld moeten oppervlakteactieve stoffen worden gebruikt (in veel gevallen meer dan 30% van de shampoo zelf) om veel gunstige eigenschappen te verkrijgen. De eigenschappen die door de toevoeging van oppervlakte-actieve stoffen aan een shampoo worden verkregen, zijn onder meer reiniging, afschrikking en wijziging van de reologie. Veel shampoos gebruiken een verscheidenheid, zo niet alle, van de oppervlakte-actieve stoffen uit de bovengenoemde klassen. Zo zorgen anionogene oppervlakte-actieve stoffen, zoals sulfaten, carbonzuren, sulfonzuren en fosforzuurderivaten, voor het schuim en de detergentie van shampoos. Niet-ionogene oppervlakte-actieve stoffen in shampoos worden gewoonlijk toegevoegd om te fungeren als emulgatoren, en worden aan parfums toegevoegd als oplosbaarheidsmiddelen. Kationogene oppervlakte-actieve stoffen worden gewoonlijk gebruikt in haarconditioners, maar worden steeds vaker gebruikt in shampoos om het haar gladder te maken.
Ten slotte zijn amfotere oppervlakte-actieve stoffen milder dan anionogene oppervlakte-actieve stoffen, en worden daarom gewoonlijk gebruikt als secundaire oppervlakte-actieve stoffen, of, worden gebruikt in baby-specifieke formules. Daarnaast biedt Oxiteno’s productlijn vele natuurlijke oppervlakte-actieve stoffen voor shampoo. Bezoek onze productpagina voor oppervlakte-actieve stoffen voor persoonlijke verzorging voor meer informatie.
Surfactanten in cosmetica
Door hun unieke eigenschappen hebben oppervlakte-actieve stoffen ook hun weg gevonden naar de cosmetica-industrie. Oppervlakte-actieve stoffen in cosmetica worden meestal gebruikt om de smeerbaarheid van vloeibare foundations, het gevoel van crèmes en de bevochtiging van lotions te verbeteren.
Surfactanten worden gewoonlijk gebruikt om pigmenten in make-up te helpen verspreiden en oliën voor huidverzorgingsproducten te emulgeren. Met name niet-ionogene oppervlakte-actieve stoffen worden, vanwege hun relatieve mildheid, overal gebruikt op de lotion- en huidverzorgingsmarkten. Anionogene oppervlakte-actieve stoffen, zoals carboxylaten, worden algemeen gebruikt in deodorants en antitranspiratiemiddelen om de dispersie en de toepassing te verbeteren. Veel van deze oppervlakte-actieve stoffen zijn voornamelijk afkomstig uit natuurlijke bronnen en worden beschouwd als biologisch afbreekbare oppervlakte-actieve stoffen.
Oxiteno biedt een lijn oppervlakte-actieve stoffen voor cosmetica die op unieke wijze zijn ontwikkeld uit voornamelijk hernieuwbare bronnen, waardoor deze milde oppervlakte-actieve stoffen veilig zijn voor persoonlijke verzorging en voor het milieu. Bezoek onze productpagina voor persoonlijke verzorging voor meer informatie.
Surfactanten in textielverwerking
Surfactanten worden ook op grote schaal gebruikt bij de verwerking van textiel. Oppervlakte-actieve stoffen in de textielverwerking worden vaak gebruikt om kleurstoffen op te lossen, maar ook om kledingstukken na het weven beter te laten aanvoelen en aanvoelen. Gangbare oppervlakte-actieve stoffen, zoals anionogene oppervlakte-actieve stoffen, worden in hoge concentraties gebruikt in wasmiddelen, terwijl kationogene oppervlakte-actieve stoffen (b.v. quaternaire ammonium oppervlakte-actieve stoffen) worden gebruikt in wasverzachters om een gewassen kledingstuk beter te doen aanvoelen. De reinigende eigenschappen van deze soorten oppervlakte-actieve stoffen zijn zeer effectief bij het verwijderen van ongewenst vuil en oliën uit kleding.
Surfactanten in farmaceutische formuleringen
De farmaceutische industrie heeft ook ontdekt dat oppervlakte-actieve stoffen van onschatbare waarde zijn voor hun marktbehoeften, door te helpen bij het verbeteren van de productstabiliteit, bevochtigingseigenschappen, oplosbaarheid, detergentie en medicijnpenetratie. Oppervlakte-actieve stoffen zijn van vitaal belang voor het fabricageproces van farmaceutische producten, onder meer om lipofiele geneesmiddelen in water te dispergeren, waardoor ze geschikt worden voor orale consumptie.
Voorbeeld worden veel farmaceutische oppervlakte-actieve stoffen gebruikt in gel-capsules en tabletten. Soortgelijke verbindingen kunnen helpen fenolderivaten zoals cresol, chloorcresol, chloorxylenol en thymol op te lossen tot heldere oplossingen voor gebruik bij desinfectie. Deze oppervlakte-actieve verbindingen worden ook gebruikt als bevochtigingsmiddelen en emulgatoren om te helpen bij het oplossen van in water onoplosbare geneesmiddelen en emulsieconcentraten. Oppervlakte-actieve stoffen, zoals polysorbaten, worden ook gebruikt om vitaminen op te lossen voor orale consumptie.
Surfactants in Agrochemicals
Oxiteno bedient ook de agrochemische markt met innovatieve technologieën om de doeltreffendheid van pesticiden te verbeteren door oppervlakte-actieve stoffen aan te bieden – meestal niet-ionische oppervlakte-actieve stoffen – om de verspreiding, bevochtiging, kleverigheid en penetratie van het pesticide op het oppervlak van het blad te verbeteren. In sommige pesticideformuleringen worden oppervlakte-actieve stoffen gebruikt om de deeltjesgrootte te verkleinen en vaste pesticidedeeltjes te dispergeren in suspensie-concentraatformuleringen. Oppervlakte-actieve stoffen worden ook gebruikt in de agrochemische markt om oliën te emulgeren en te helpen als tankmix compatibilisator (sommige anionische en/of amfotere oppervlakte-actieve stoffen) in aanwezigheid van hard water om de doeltreffendheid van pesticiden verder te verhogen. Oxiteno is gespecialiseerd in de ontwikkeling van agrochemische formuleringen, en het Amerikaanse onderzoeks- en ontwikkelingsteam is goed uitgerust om klanten te helpen nieuwe formuleringen te ontwikkelen die de opbrengst van gewassen verhogen en de impact op het milieu verminderen. Bezoek onze productpagina voor Agrochemische producten voor meer informatie.
Surfactanten in Huishoudelijke en Industriële & Institutionele Reiniging
Surfactanten worden ook gebruikt in huishoudelijke verzorging, evenals, industriële en institutionele markten om huishoudelijke en industriële reinigingsproducten te produceren (wasmiddelen, wasverzachters, vloer- en oppervlaktereinigers, luchtverfrissers, etc.). Het type oppervlakte-actieve stof dat wordt gebruikt hangt sterk af van de eindprestaties en eigenschappen van de geproduceerde goederen, maar ze worden gewoonlijk toegevoegd om te zorgen voor reiniging, bevochtiging, schuimvorming, emulgator en dispergerende eigenschappen. Oxiteno’s onderzoek en ontwikkeling biedt de nodige instrumenten en ervaring om te helpen bij de selectie van een bepaald product dat het meest voordelig en effectief zou kunnen zijn voor elk reinigingsproces. Bezoek onze productpagina voor Home Care en I&I Surfactants voor meer informatie.
Surfactanten in Olie & Gas en Verf & Coatings
Oxiteno bedient ook andere markten, zoals olie & gas, door het aanbieden van niet-emulgatoren en terugstroomhulpmiddelen (niet-ionogene oppervlakte-actieve stoffen) evenals corrosieremmers (kationogene oppervlakte-actieve stoffen) die worden gebruikt bij het boren en fracken om de oliewinning te verbeteren. Verder worden alcoholethoxylaten, sulfosuccinaten en alkanolaminen op grote schaal gebruikt in de markt van Surfactanten voor Industriële Verven als emulgatoren en stabilisatoren om de deeltjesgrootte te verkleinen en bezinking van polymeerdeeltjes in latexverven te voorkomen. Oxiteno’s locatie in de Amerikaanse Golf is ideaal voor het snel bestuderen en ontwikkelen van innovatieve producten voor de markt van olie- en gassurfactanten. Het onderzoeks- en ontwikkelingsteam werkt samen met industrieleiders om veilige alternatieven te creëren voor deze sectoren, die de opbrengst en efficiëntie van de olie- en gaswinningsprocessen verhogen.
Het vermogen om deze producten te vervaardigen conform de noodzakelijke regelgeving om een veilig product te garanderen dat een minimale impact heeft op het milieu, vereist een bedrijf dat de juiste mentaliteit en productiemogelijkheden heeft om deze verbindingen, die ons dagelijks leven beïnvloeden, veilig te ontwikkelen. Oxiteno erkent dat een wereldwijde infrastructuur alleen niet genoeg is om de duurzaamheid en het welzijn van onze planeet te garanderen, daarom zetten de mensen van Oxiteno zich in om veiligere, milieuvriendelijkere producten te maken voor alle markten die worden bediend.
Oxiteno helpt markten te ontwikkelen om de bio-hernieuwbare inhoud van oppervlakteactieve stoffen te verhogen, evenals de grenzen van innovatie te verleggen en tegelijkertijd de toekomst van ons milieu en onze gemeenschappen te beschermen. Wij streven ernaar onze ecologische voetafdruk te verkleinen en tegelijkertijd onze markten te blijven voorzien van de meest efficiënte, kosteneffectieve en veilige producten op basis van oppervlakteactieve stoffen.
Kijk op onze Productenpagina of neem vandaag nog contact op met Oxiteno om meer te weten te komen over hoe de oppervlakteactieve stoffen van Oxiteno u van dienst kunnen zijn.
a- Rahman, Pattanathu KSM, en Kamaljeet K. Sekhon Randhawa. “Op microbiotechnologie gebaseerde oppervlakte-actieve stoffen en hun toepassingen.” Frontiers in microbiology 6 (2015): 1344.