Page 32 - 《精细化工》2022年第4期
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·668· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
分子聚集态结构,以纤维素为原料合成 APG 需要较 剂中的应用具有指导意义。表 1 比较了不同碳链长
为严苛的反应条件,如高温高压和强酸性催化剂, 度 APG 与其性能间的关系及应用特点。对于不同碳
且对设备要求较高,因此,进一步探索绿色高效催 链长度的 APG 而言,其 CMC 随着烷基链长度的增
化剂,利用物理或化学处理等手段增加纤维素反应 加呈指数下降,γ CMC 也会随之降低到一个极限值 [32] 。
可及度,实现温和条件下纤维素向 APG 的转化是未 因此,不同碳链长度 APG 各有其特点,可应用于不
来研究的主要方向。 同清洗环境。
1.3 APG 在清洗行业中的应用
APG 分子由亲水性糖基和疏水性脂肪烷基链组
成,其疏水基吸附于油性污垢表面,通过渗透作用
增大待洗物体表面与油污之间的铺展系数,见图 4a
和 b。油污在 APG 分子作用下乳化分散成微粒,且
APG 分子还可阻止油污再度凝结沉积在物体表面,
见图 4c 和 d。再借助高压水射流、空气扰动、超声
波或电脉冲等清洗手段,使油污更快脱离物体表面,
从而达到清洗的目的 [29-31] 。
临界胶束浓度(CMC)、γ CMC 、C 20 (将水溶液
表面张力降低 20 mN/m 所需的浓度)、Krafft 点和 图 4 APG 的去污历程
HLB 值是评价表面活性剂的重要指标,对其在清洗 Fig. 4 Decontamination process of APG
表 1 不同烷基链长度 APG 性能及应用
Table 1 Performance and application of APG with different alkyl chain lengths
CMC/ γ CMC/ Krafft 点/ C 20/
APG HLB 特点 应用
(mmol/L) (mN/m) ℃ (mmol/L)
APG06(25 ℃) [35-36] 226.7±15.3 36.4±0.3 — 21±1 — 溶解度高;能有效增溶多 特种助剂
APG07(25 ℃) [32,35] 72.3±3.2 33.2±0.15 — 9.2±0.1 — 种无机助剂;耐强碱、耐
强电解质;无泡或低泡
APG08(50 ℃) [32,34] 15.5±0.5 30.7±0.3 — 2.2±0.1 19 表面张力低 ; 去污性能 洗发露、沐浴露和洗衣
APG09(25 ℃) [35] 6.9±0.1 29.6±0.1 — 0.61±0.01 — 好;泡沫丰富细腻;配伍 液等个人清洁用品;餐
APG10(25 ℃) [33,35] 1.9±0.1 28.6±0.05 22±0.4 0.172±0.001 16 性强,协同效应显著;无 具或蔬果清洗剂等家居
浊点、无凝胶现象,易于 清洁产品;重油重垢的石
APG12(50 ℃) [9,35] 0.17±0.015 26.2±0.07 37.5±0.3 0.014±0.001 9 稀释,使用方便 油化工和金属机械行业
APG16~22 [34] — — — — <5 乳化性好;安全性高 作为乳化剂应用于膏霜
或乳液类化妆品中
注:“—”代表无数据。
APG 对人体温和,具有低毒和低刺激性的特点, 其抗菌活性随疏水链长度的增加而增大,其中烷基
添加在沐浴露中能显著提高配方温和性,降低阴离 链长度为 C12 的各种糖苷抗菌活性最好 [39] 。长链
子型表面活性剂对人体皮肤的刺激。将质量分数 APG 可作为一种抗生素治疗的替代方案 [40] 。在洗手
25%的 APG 与 75%月桂醇醚硫酸钠(AES)复配, 液或洗衣液中应用可增加产品的抗菌性,使产品性
可大幅降低 AES 的刺激性 [33] 。将 APG 与椰油酰胺 能更加丰富全面。
丙基甜菜碱和司盘 20 等复配后可应用于婴童沐浴
液“无泪配方”中 [34] 。图 5 为 APG 与几种常见的表
面活性剂的刺激性比较数据。可以看出,APG 的眼
刺激平均指数(MIOI)较低,即 APG 较其他表面
活性剂更温和。
APG 配伍性能良好,与阴离子型表面活性剂复
[36]
[35]
配时具有协同去污效应 。且 APG 可产生细腻泡沫 ,
能减少衣物之间的摩擦,在去污的同时保护衣物。
此外,APG 与阳离子型表面活性剂复配后具有明显 [38]
图 5 APG 与常见表面活性剂的 MIOI 比较
的抗静电能力 [37] 。APG 还具有广谱抗菌性,能够增 Fig. 5 Comparison of MIOI of APG and some common
加假单胞菌细胞壁的渗透性,降低其代谢活性 [38] 。 surfactants [38]