清洗用阴离子表面活性剂性能比较

在所有阴离子表面活性剂中,LAS与AES生产工艺简单、成熟,也是历史最悠久的两种阴离子性表面活性剂。FMES则凭借其强大的净洗能力不断提高市场份额,但是所需要生产原料长链脂肪酸甲酯不稳定,极易分解,运输困难,限制其快速发展。SAS渗透力极佳,润湿性出众,一直是各种渗透剂的不可替代的主体原料【14】。AEC对皮肤几乎没有任何副作用,在日化领域用途广泛,具有较大发展空间。磷酸酯类产品,主要用于工业清洗中,提高耐碱性能

生态表面活性剂 2011, 03(1): 88-91 Ecology and Surfactant E-mail: editor@eco-

清洗用阴离子表面活性剂性能比较

徐汉庭，韦 凯

中国科学研究院化学研究所，北京 朝阳区 100621

摘要：阴离子表面活性剂种类繁多，产品应用广泛，本文就应用最为广泛的几种阴离子型表面活性剂做了全面的概述与比较。这些表面活性剂包括十二烷基苯磺酸（LAS），脂肪醇醚硫酸钠（AES），乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠（FMES），仲烷基磺酸钠（SAS），醇醚羧酸盐（AEC），醇醚磷酸盐（AEP）等六大类阴离子表面活性剂。 关键词：阴离子；概述；性能比较；表面活性剂；

中图分类号：X13 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2011）05-0088-08

在清洗领域中，阴离子表面活性剂是发展最早、产量最大、品种最多及工业化最成熟的一类，虽然阴离子型表面活性剂在净洗能力普遍差于非离子表面活性剂，但是具有非离子所不具备的耐酸、耐碱、耐硬水、低温流动性好等优点，特别是是价格上相比非离子产品更加低廉，所以阴离子表面活性剂也是表面活性剂家族中品种最多，用量最大一个品种。

阴离子表面活性剂通常分为磺酸盐型、羧酸盐型、硫酸

【1】。2010年，欧洲洗涤剂协会（AISE）酯盐型、磷酸酯盐型等

下表摘自欧洲洗涤剂协会（AISE）2010年年报，该表格详细记录了关于各种阴离子表面活性剂主要供应商名称。 与年产量【4】

表 1，不同表面活性剂剂主要供应商名单

No

Products

Company

Annual

Capacity (thousands tons) 240 190 110 42 38 28 Sulfonate （LAS） Fatty alcohol

Polyethyleneglycol Ether Sulfates (AES)

Ester Sulfonates (FMES)

对在欧盟27个国家在清洗领域的阴离子表面活性剂使用做了统计数据，下图列出了2010年，几种阴离子表面活性剂在清洗领域的消耗总量比例【2】。

图一

通过以上数据分析，LAS虽然面临诸多环保问题(降解后生成苯类物质，影响自然界食物链)，但仍然是欧洲各国消耗量最大的阴离子表面活性剂；LAS、AES两种表面活性。另外FMES发展极其迅剂几乎占据近50%的市场份额【3】

速，作为新兴的表面活性剂后劲十足，消耗量已经超过AOS列第三位。

收稿日期：20010-12-28

2

The Dial Corp The Procter &Gamble company Archchemicals

Marathon Oil Company Clariant

Sasol

pany carburi

5

Sulfonate (AOS)

Secondary Alkane Sulfonate (SAS) Ester (AEP)

Polyoxyethylene Ether Acetate (AEC)

作者简介：徐汉庭（1975–），男，博士，研究方向为绿色表面活性剂合成。E-mail: xuht@

在所有阴离子表面活性剂中,LAS与AES生产工艺简单、成熟,也是历史最悠久的两种阴离子性表面活性剂。FMES则凭借其强大的净洗能力不断提高市场份额,但是所需要生产原料长链脂肪酸甲酯不稳定,极易分解,运输困难,限制其快速发展。SAS渗透力极佳,润湿性出众,一直是各种渗透剂的不可替代的主体原料【14】。AEC对皮肤几乎没有任何副作用,在日化领域用途广泛,具有较大发展空间。磷酸酯类产品,主要用于工业清洗中,提高耐碱性能

徐汉庭等：清洗用阴离子表面活性剂综述

1几种阴离子表面活性剂基本性质概述 1.1 十二烷基苯磺酸

十二烷基苯磺酸及其钠盐，是目前生产工艺最成熟、年产量最大的阴离子表面活性剂，具有很强的脱脂能力，泡沫高，成本低，渗透力好。存在的缺陷是不耐硬水，使用十二烷基苯磺酸钠的同时，往往复配一些软水类物质，如磷酸盐等物质。另一个缺陷是使用烷基苯磺酸复配的产品，浓度不宜太高，否则容易分层【5】

。 外观 棕褐色透明液体

色泽（Klett） 50 相对分子量 321 pH 值 1-2 LAS含量 ≥96% 无机酸含量 ≤1.5% 游离油含量 ≤1.5%

CMC值 1.26-1.6 ×10-3mol/L 表面张力 12.440×10-4 N/mol 钙皂分散 LSDP %

19.2

以上数据引自 美国凯米松 Chemithson

1.2 脂肪醇醚硫酸钠-AES

AES同时具有乙氧基和磺酸基团，因此同时具有阴离子和非离子的特性， AES有两种产品，一种是以合成醇为原料(2EO-AES)；一种是以天然月桂醇为原料(3EO-AES) 【6】。AES具有优良的耐硬水和乳化能力，并且易于无机盐增稠，特别受日化领域的青睐，尤其是对皮肤温和，在防皮肤干裂粗糙方面表现好；缺点是在酸性介质中的稳定性稍差-必须控制pH值远大于4，去污力次于LAS。

外观 浅黄色凝胶状膏体 色泽（Klett） ≤30

相对分子量 433-720 pH 值 7.0-9.5 AES活性物含量 ≥70% 硫酸钠含量 ≤3.5 游离油含量 ≤3.5 游离碱 NaOH计 ≤0.9%

CMC值 0.3-0.5×10-3

mol/L 界面张力 6×10-4 N/mol 钙皂分散 LSDP %

23.503

以上数据引自 日本雄狮 Lion

1.3 乙氧基化脂肪酸甲酯的磺酸盐-FMES

最早出现的脂肪酸甲酯类阴离子产品是低碳链椰子油或棕榈酸甲酯磺酸钠，即MES，该产品由于没有经过乙氧基化，其净洗去污等性能不及LAS与AES。

FMES一般采用EO数为7的乙氧基化的脂肪酸甲酯作为原料磺化制得，其净洗与去污能力得到大大提升；脂肪酸为大分子量的18碳硬脂酸，因此具有极佳的分散力，是一支乳化、分散、净洗、耐碱各项指标均衡的全能型表面活性剂，是目前阴离子类表面活性剂中除油脱脂与去污力最高的产品，存在的最大缺陷是泡沫较低，在追求泡沫的日化领域难以推广【7】

。 外观 黄色液体 色泽（Klett） ≤40

相对分子量 875 pH 值

5.0-7.5 FMES活性物含量 ≥70% 硬脂酸含量 ≤3.5% 游离油含量 ≤3.5 游离碱 NaOH计 ≤0.9% CMC值 2.98×10-3mol/L 界面张力 26×10-4N/mol 钙皂分散 LSDP %

45.90

以上数据引自 墨西哥喜赫 Pemex

1.4 a-烯基磺酸钠-AOS

AOS最大的优势在于易于干燥喷粉，相对于直链烷基苯磺酸最大的优点是抗硬水性较佳,洗净力较好,生物分解性好, 在各种粉状净洗剂中仍然占据一席之地。在液体洗涤应用领域，AOS具有强烈的降黏作用，导致产品变稀，并且由于其原料a-烯烃价格持续见涨，导致AOS行情急转直下，每年的额消耗量逐年下降，从供不应求到疲软势态【8】

。 外观 白色至黄色粉末

色泽（Klett） 60 相对分子量 433-720 pH 值

1-2 AOS活性物含量 ≥92% 硫酸钠含量 ≤5.0% 石油醚含量 ≤3.0% 游离碱 NaOH计

≤0.9%

在所有阴离子表面活性剂中,LAS与AES生产工艺简单、成熟,也是历史最悠久的两种阴离子性表面活性剂。FMES则凭借其强大的净洗能力不断提高市场份额,但是所需要生产原料长链脂肪酸甲酯不稳定,极易分解,运输困难,限制其快速发展。SAS渗透力极佳,润湿性出众,一直是各种渗透剂的不可替代的主体原料【14】。AEC对皮肤几乎没有任何副作用,在日化领域用途广泛,具有较大发展空间。磷酸酯类产品,主要用于工业清洗中,提高耐碱性能

生态表面活性剂 第22卷第3期（2011年3月）

CMC值 0.3-1.1×10-3mol/L 界面张力 3.9×10-4

N/mol 钙皂分散 LSDP %

26

以上数据引自 韩国 Aekyung

1.5 仲烷基磺酸钠-SAS

仲烷基磺酸钠对环境特别友好，泡沫丰富，适用于家庭洗涤领域，尤其是与非离子表面活性剂复配后，泡沫急剧增加。

仲烷基磺酸钠的亲水性基团磺酸基团一定在中间的位置,因此该产品渗透力极佳，但是净洗能力较差，尤其对于油脂或蜡，几乎没有净洗能力，主要用于轻垢的洗涤【9】

。 仲烷基磺酸钠分子链排列整齐，碳链较短，抗污垢再沉积能力差，对纤维上粘附的污垢虽有脱除能力，存在着脱落下来的污垢会重新附着在纤维上的缺点，洗后衣物表面泛灰、泛黄。

随着Sasol公司宣布关停其SAS生产线，包括Clariant等公司的持续减产，SAS将逐渐被其它表面活性剂取代。

外观

黄色膏体 色泽（Klett） 60 相对分子量 328 pH 值 6 SAS活性物含量 ≥60% 硫酸钠含量 ≤4.2% 烷烃含量 ≤0.7% 游离碱 NaOH计 ≤0.9% CMC值 2.1×10-3mol/L 界面张力 14.771×10-4

N/mol 钙皂分散 LSDP %

15.8

以上数据引自 德国科莱恩 Clariant

1.6 醇醚羧酸盐-AEC

脂肪醇醚羧酸盐类产品具有类似于AES的结构与性

能，与AES相比，泡沫更加丰富细腻，更具有持久性，对皮肤更加温和，特别适用于作为洗面奶、沐浴露等亲肤日化产品以及化妆品。

该类产品生产工艺比AES复杂很多，如何提高目标产物制得率，减少副反应和残留醇是制约脂肪醇醚羧酸盐大面积推广的主要阻力【10】

。另一方面，醇醚羧酸盐泡沫高且持久稳定、渗透性差，价格较贵，也限制其在工业清洗领域的发展。

外观

淡黄色透明膏体 色泽（Klett） 47 相对分子量 574.2 pH 值 7 AEC含量 ≥65% 氯乙酸含量 ≤3% 游离油含量 ≤1.5% CMC值 1.8×10-3mol/L 界面张力 17.09×10-4 N/mol 钙皂分散 LSDP %

31

以上数据引自 美国斯泰潘 STEPAN

1.7 醇醚磷酸盐-AEP

磷酸酯类表面活性剂，种类繁多，大致分为两类，一种为脂肪醇直接磷酸酯化类产品，具有低泡与增溶特点，耐碱与净洗力较差。另一种为脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸酯产品，主要是耐碱性能出众，可以显著提高其它表面活性剂的耐碱性能。

磷酸酯类表面活性剂还具有很多独特的特点，如抗静电、柔软、滑爽等，也被应用于一些特殊要求的工业领域。如皮

革脱脂、塑料抗静电、酸性缓蚀剂等【11】

【12】【13】。

外观 深黄色液体

色泽（Klett） 60 相对分子量 376-821 pH 值 1.0-1.5 AEP活性物含量 ≥98% 硫酸钠含量 ≤3.5 游离油含量

≤3.5 游离磷酸 ≤0.9% CMC值 不详 界面张力 不详 钙皂分散 LSDP %

不详

以上数据引自 美国索尔维化学 Solvaychemicals

在所有阴离子表面活性剂中,LAS与AES生产工艺简单、成熟,也是历史最悠久的两种阴离子性表面活性剂。FMES则凭借其强大的净洗能力不断提高市场份额,但是所需要生产原料长链脂肪酸甲酯不稳定,极易分解,运输困难,限制其快速发展。SAS渗透力极佳,润湿性出众,一直是各种渗透剂的不可替代的主体原料【14】。AEC对皮肤几乎没有任何副作用,在日化领域用途广泛,具有较大发展空间。磷酸酯类产品,主要用于工业清洗中,提高耐碱性能

生态表面活性剂 2011, 03(1): 88-91 Ecology and Surfactant E-mail: editor@eco-

2 阴离子表面活性剂应用性能

阴离子型表面活性剂在各种清洗配方中应用广泛，通过复配各种阴离子成分，从而起到降低产品成本，提高产品的浊点、耐酸碱性以及低温流动性。

表 2，各种阴离子表面活性剂的应用性能

Product

冷水溶解

渗透力

泡沫

分散能力 F值

LAS十二烷基苯磺酸钠

一般，需搅拌

非常好

高泡，泡沫直径大

17

最大耐碱值NaOH 30g/L

60

70

价格低廉，渗透力好，有很好的脱脂净洗能力，从而应用广泛。不耐硬水，与其它表面活性剂复配，浓度较高容易出现浑浊与分层。

AES脂肪醇醚硫酸钠

一般，需搅拌

很差

高泡，泡沫直径大

19

150 g/L

70

60

同时兼具备非离子AEO-3的特性，具有除油性能，但是渗透力和分散力较差,对其它非油脂性污垢去除不够理想。

FMES 硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸钠

易溶于冷水

较差

低泡，可自消泡

31

100 g/L

80

80

EO数较高，乳化净洗能力出众；脂肪酸甲酯的分子链长且有分支，因此具有极强的分散性，在所有阴离子表面活性剂中，净洗能力最好，各项性能指标较均衡。不足之处是生产设备投资大，对设备要求极高。

AOS a-烯基磺酸钠

一般，需搅拌

较差

高泡，泡沫直径大

13

70 g/L

50

60

耐硬水，净洗能力差于LAS，除了易于做成粉状外，几乎没有优势，其生产原料a-烯烃也一路见涨，导致AOS市场份额逐渐减少。

SAS仲烷基磺酸钠

很差，难溶于冷水

非常好

高泡，泡沫直径大

8

60 g/L

20

55

分子链结构对称，因此渗透性能极佳，是非常优秀的渗透剂；简单的分子链结构导致净洗能力一般，乳化除油与分散能力较差，并且生产工艺复杂，市场份额逐渐减少。

AEC脂肪醇醚所酸钠

很差，难溶于冷水

很差

高泡，泡沫小，细腻、持久

17

150 g/L

50

60

泡沫丰富细腻，对皮肤温和无任何刺激性，适用于日化洗涤以及化妆品领域。AEC生产过程复杂，产品价格较高，不适用工业清洗。

RP异辛醇磷酸酯

易溶于冷水

一般

低泡，可自消泡

6

90 g/L

30

30

生产简单，价格低廉，净洗能力一般，残留未反应的异辛醇使产品具有低泡沫，增溶降黏等特点，应用范围较小。

AEP月桂醇醚磷酸酯 OEP异辛醇醚磷酸酯

很差，难溶于冷水 易溶于冷水

非常好 很差

高泡，泡沫直径大 低泡

6

200 g/L

30

35

9

180 g/L

30

40

主要用作耐碱提升，净洗力好于OEP和RP，渗透性很差。

主要用作耐碱提升，净洗力很差，碱性条件下渗透性好。

除油评分

去污评分

综合评价

作者简介：徐汉庭（1975–），男，博士，研究方向为绿色表面活性剂合成。E-mail: xuht@ 收稿日期：20010-12-28

在所有阴离子表面活性剂中,LAS与AES生产工艺简单、成熟,也是历史最悠久的两种阴离子性表面活性剂。FMES则凭借其强大的净洗能力不断提高市场份额,但是所需要生产原料长链脂肪酸甲酯不稳定,极易分解,运输困难,限制其快速发展。SAS渗透力极佳,润湿性出众,一直是各种渗透剂的不可替代的主体原料【14】。AEC对皮肤几乎没有任何副作用,在日化领域用途广泛,具有较大发展空间。磷酸酯类产品,主要用于工业清洗中,提高耐碱性能

生态表面活性剂 第22卷第3期（2011年3月）

3 总述

在所有阴离子表面活性剂中，LAS与AES生产工艺简单、成熟，也是历史最悠久的两种阴离子性表面活性剂。FMES则凭借其强大的净洗能力不断提高市场份额，但是所需要生产原料长链脂肪酸甲酯不稳定，极易分解，运输困难，限制其快速发展。SAS渗透力极佳，润湿性出众，一直是各种渗透剂的不可替代的主体原料【14】。AEC对皮肤几乎没有任何副作用，在日化领域用途广泛，具有较大发展空间。磷酸酯类产品，主要用于工业清洗中，提高耐碱性能【15】。

阴离子对表面活性剂组合体是不可或缺的一部分，在表面活性剂体系加入一定量的阴离子表面活性剂，能显著提高去污效果、提高抗盐、抗酸碱、抗静电性能的同时，又使成本降低，有力地增强了产品的竞争力。

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Review of anionic surfactant for Cleaning

XU Han Ting, WEI Kai

Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China

Abstract: Anionic surfatant is variety, widely used in cleaning area, the most widely used several anionic surfactant was summarized and compared. These surfactants including twelve alkyl benzene sulfonic acid ( LAS ), fatty alcohol ether sodium sulfate ( AES ), ethoxylated fatty acid methyl ester sulfonate ( FMES ), secondary alkyl sodium sulfonate ( SAS ), alcohol ether carboxylate ( AEC ), alcohol ether phosphate ( AEP ) .

Key words: anionic surfactant; biodegradation; cleaning; industrial cleaning;

改变捕捞政策影响海鸟生态

现代渔业生产产生大量的废弃物（如鱼身上没被利用的部分等），每年都要扔掉约3×107 t不够大的鱼。这种现象无意中却为某些种类的海鸟提供了食物来源。过去30年间从北海渔业生产部门获得的资料表明，海洋上的主要捕食者大贼鸥是根据渔业生产中扔掉的鱼类的多少来按比例食用这些鱼类的：当扔掉的鱼减少时，大贼鸥会增加对其他海鸟的捕食量。尽管为了海鸟着想而维持目前的丢弃量似乎不合情理，但像最近几乎完全禁止在北海捕捞鳕鱼这样的突然的政策变化，很有可能对一些具有国际意义的海鸟群落构成严重威胁。北海海鸟种群有可能回到其以前的更“自然”的状态，但由于这种突然的政策变化，它们也有可能具有一种完全不同的组成。（肖辉林 摘自Nature, 2010, 427: 727）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p8vj.html