氨基酸表面活性剂在机用洗碗剂中的应用
随着人们生活水平的提高,自动洗碗机在越来越多的中国家庭被使用。自动洗碗机由于自身的设计使用了循环水泵,水泵中如果充满泡沫会让水泵空转,造成设备损坏,因此自动洗碗机用洗涤剂最大的特性需求就是低泡。
目前市面上洗碗机用洗涤剂中使用的表面活性剂多为含有EO、PO的烷醇烷氧基非离子低泡表面活性剂,这类表面活性剂为石油来源,在合成过程中会有致癌物二恶烷残留风险,这已经不符合当代人追求绿色环保、健康安全的理念。相应地,自动洗碗机所使用的洗涤产品也会要求天然来源、更加温和、环境友好。因此,将新一代绿色表面活性剂如氨基酸表面活性剂应用于家居洗涤产品中是未来发展的方向。
氨基酸表面活性剂作为新一代绿色天然来源的日化原料备受市场关注,而在家居清洁产品中的应用还较少。
目前市场上常用的氨基酸表面活性剂有脂肪酸的肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、甲基牛磺酸钠盐/钾盐等,而连接的脂肪酸基团R1有月桂酰基、椰油酰基、油酰基、棕榈酰基等,
不同的氨基酸品种表面活性剂性能不同。从氨基酸表面活性剂结构上来看,甘氨酸亲水头最小,肌氨酸、丙氨酸多了一个甲基,亲水头大于甘氨酸,谷氨酸则多了一个羧基链,因而亲水头最大;从性能上来说,亲水头越大越容易停留在油水界面而具有越高的界面活性,也就具有更强的去污能力;甲基牛磺酸的亲水头也较大,但其连接的是磺酸基团而非羧酸基团,磺酸基团与水的键合能力要高于羧酸基团,因而甲基牛磺酸的表面活性要高于其他种类的氨基酸表面活性剂。在弱酸性条件下,几种氨基酸表面活性剂均呈现为一钠盐结构或含有少量酸式结构的混合物形式,而当其处于碱性条件时,其他氨基酸表面活性剂仍为一钠盐结构,而脂肪酰谷氨酸钠则呈现为二钠盐结构,其与水会形成更强力的氢键,导致其界面分配系数相对于其在酸性时有所降低,在界面性能上会出现与酸性条件下显著的差异。
脂肪酰谷氨酸钠在碱性条件下,呈现两个钠离子的结构,因而电荷密度更大,可以形成更多的氢键因而与水更亲和,从而更难以迁移至界面并形成泡沫,此外由于其水性基团之间的电荷斥力很大,导致了在界面上排布的也相对疏松,因此泡沫较少,或者会迅速破泡。而油酰基、椰油酰基、月桂酰基谷氨酸二钠因为其所带有的脂肪酰基团碳链长度的影响会对亲水头的电荷斥力有干扰,泡沫特性也略有不同,碳链越长,干扰越大,因此泡沫会更
多一些。而脂肪酰丙氨酸钠、脂肪酰肌氨酸钠、脂肪酰甲基牛磺酸钠在碱性条件下除能够很好降低油水界面张力外,仍能很好的降低水与空气的界面张力,因此碱性条件下的泡沫仍然会较为丰富。
自动洗碗机用洗涤剂需要具有低泡、高表面活性等特性。通过实验证明,谷氨酸表面活性剂及甘氨酸表面活性剂的泡沫都较低,尤以月桂酰谷氨酸二钠及椰油酰甘氨酸钠的泡沫更 低,因而更适用于自动洗碗机用洗涤剂;从氨基酸表面活性 剂去油率测试对比数据来看,椰油酰甘氨酸钠的去油率明显不如月桂酰谷氨酸二钠的去油率高,因而,月桂酰谷氨酸二钠应用于自动洗碗机用洗涤剂更具优势。而其他种类的氨基酸表面活性剂如椰油酰甲基牛磺酸钠、椰油酰丙氨酸钠等虽然去油率较高,但因其泡沫过于丰富,因而不能用于自动洗碗机用洗涤剂中。

更多推荐

活性剂,表面,界面,酰基,自动,基团