洗涤剂的组成与复配规律

关于洗涤剂的组成与复配规律表面张力第2页,共90页，2024年2月25日，星期天了解知识点1：表面张力

多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将气-液，气-固界面称为表面。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。第3页,共90页，2024年2月25日，星期天表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。表面张力的单位在SI制中为牛顿/米（N/m），但仍常用达因/厘米（dyn/cm）,1dyn/cm=1mN/m。促使液体表面收缩的力叫做表面张力。物理意义：沿着与表面相切的方向，垂直通过液体表面上任一单位长度，收缩表面的力。第4页,共90页，2024年2月25日，星期天在293K下水的表面张力为72.75×10-3N·m-1，乙醇为22.32×10-3N·m-1，正丁醇为24.6×10-3N·m-1，而水-正丁醇（4.1‰）的界面张力为34×10-3N·m-1。第5页,共90页，2024年2月25日，星期天了解知识点2：表面活性根据物质的浓度对溶剂表面张力影响的规律，可将物质分为三大类第一类物质使溶剂的表面张力略为升高第二类物质使溶剂的表面张力逐渐下降低碳醇、醛、脂肪酸强电解质：无机盐、酸、碱含羟基较多的化合物：糖第6页,共90页，2024年2月25日，星期天第三类物质使溶剂表面张力急剧下降，降低到一定程度后便下降很慢，或者不再发生变化。有时由于液相中出现杂质，会使表面张力曲线出现最低值。表面活性能使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质具有表面活性的物质，第二、三类物质第一类物质不具有表面活性，称为非表面活性物质

肥皂中的硬脂酸钠洗衣粉中的烷基苯磺酸钠第7页,共90页，2024年2月25日，星期天了解知识点3：表面活性剂少量的第三类物质能明显的降低溶剂的表面张力，而且在某一浓度下表面张力曲线出现水平线。凡是能够使体系的表面状态发生明显变化的物质，称为表面活性剂护手霜乳化过程化妆品起泡过程洗得干净又不伤皮肤第8页,共90页，2024年2月25日，星期天一12洗涤剂是由多种原料复配而成的混合物。这些原料可分为两大类：主要原料具有洗涤作用的各种表面活性剂辅助原料在洗涤过程中发挥助洗作用或赋予洗涤剂某种功能（助洗剂）硫酸钠是一种来源广、价格低的无机化工原料，它有很好的防结块作用，通常洗衣粉中含有20%一50%硫酸钠，既可以作为填料降低成本，同时又有防结块和降低表面活性剂在水中的临界胶束浓度、提高表面活性剂在织物纤维表面吸附量、有利去污的作用。第9页,共90页，2024年2月25日，星期天第一节洗涤剂的去污原理一、污垢的种类和性质被洗涤对象表面上需除去的表面黏附物以及不需要的杂质全称为污垢。（一）按被洗涤对象划分污垢1.人体污垢5.被服污垢2.住宅污垢3.餐具和炊具污垢4.工业污垢油性污垢固体污垢硅污垢炭质污垢特殊污垢用氢氟酸或氟化氢铵与盐酸一起使用可溶解硅污垢第10页,共90页，2024年2月25日，星期天（二）按污垢的化学成分划分1.水溶性污垢2.色素类3.脂肪4.蛋白质5.碳氢化合物6.其他类污垢（三）按污垢相应的洗涤方法划分1.能溶于酸、碱的污垢2.水溶性污垢3.水分散污垢4.不溶于水的污垢二、污垢的黏附1.机械黏附2.分子间力黏附3.静电力黏附4.化学结合力黏附铁锈污垢黏附泥点第11页,共90页，2024年2月25日，星期天三、污垢的去除（一）去除污垢的作用方式污垢的去除主要包括化学作用和物理作用，污垢的去除一般依靠以下几种作用。

溶解和分散作用对污垢起溶解和分散作用的主要是水和溶剂，同时也是洗涤媒介水是良好的洗涤媒介，但它有以下缺点：

水对油脂类的污垢不具有溶解和分散能力；水的表面张力很大；水中含有多种盐类。1第12页,共90页，2024年2月25日，星期天（1）溶剂的利用和溶解的范围（2）溶剂的种类（适用于家庭使用）对污垢溶解力强的溶剂主要用于工业清洗或干洗剂等；乙醇之类的亲水性溶剂比水更容易分散油性污垢。（a）烃类价格便宜对油脂类的溶解性良好但易燃易爆煤油、石油醚、环己烷（b）氯代烃主要用作干洗剂，毒性强，与水共存时易水解三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳四氯乙烯干洗机家庭不宜使用第13页,共90页，2024年2月25日，星期天（d）酮类水溶性溶剂，对油脂的溶解力比醇类强，毒性小，易燃丙酮、丁酮（e）氯代氟代烃类难燃，毒性低，但能破坏臭氧层，现用丙烷-丁烷混合物替代乙醇、异丙醇、多元醇（c）醇类毒性较低但易燃，对油脂的溶解力较差便携式氟氯烃气体检验器家庭喷雾式洗涤剂第14页,共90页，2024年2月25日，星期天表面活性剂作用在洗涤剂中，表面活性剂对去污起主要作用化学反应作用酸、碱、氧化剂、还原剂等药品的化学反应也有重要的去污作用吸附作用吸附作用去除污垢的机理主要是利用同污垢有亲和性的某种物质将附着在被洗物上的污垢吸附到某种亲和性物质的表面。脱色吸附剂234第15页,共90页，2024年2月25日，星期天酶的分解作用酶对生物体内许多物质的分解和合成具有催化作用，可借助酶的这种作用达到去污目的物理作用主要是为了提高洗涤剂与纤维的接触面积，利用机械力促使污垢从纤维上脱离和移走物理作用脂肪分解酶添加了活性酶的洗涤剂56第16页,共90页，2024年2月25日，星期天（二）污垢的去除过程被洗物、污垢和洗涤剂构成去污体系。洗涤过程可简化为：F代表被洗物；S代表污垢；D代表洗涤剂污垢的去除过程可分为以下3步：1润湿被洗物表面第17页,共90页，2024年2月25日，星期天不同被洗物的润湿性能的判别，可以依据以下两个物理量A接触角接触角是指气、液、固三相交界处的气-液界面和固-液界面之间的夹角θ，是润湿程度的量度。若θ<90°，则固体是亲液的，即液体可润湿固体，其角越小，润湿性越好；若θ>90°，则固体是憎液的，即液体不润湿固体，容易在表面上移动第18页,共90页，2024年2月25日，星期天以其cosθ对液体表面张力作图，可得一直线，将直线延长至cosθ=1之处，相应的表面张力值称为此固体平面的临界表面张力B临界表面张力接触角越小，临界表面张力越大，材料的润湿性能越好第19页,共90页，2024年2月25日，星期天

洗涤过程中，油污呈液滴状从被洗物表面脱离，即“卷缩”机理液体油污原来以铺展的方式存在于物品表面。洗涤剂润湿物品时，油污开始卷与织物接触面变小，最后变成油滴因机械作用或漂洗离开织物表面。污垢从物体表面去除2第20页,共90页，2024年2月25日，星期天固体上油相在每单位面积的水相上放置时表面张力减少的量当θ小于90°时，R是正值时，油滴被挤压，θ随时间的延续而增大在洗涤过程中，由于织物吸附了表面活性剂变小而变大。第21页,共90页，2024年2月25日，星期天当θ超过90°时，有两种情况：AB接触角θ从0°变到180°，R均为正值，且逐渐减小，当θ=180°时则完全变成球形而卷离随着接触角增加，R逐渐减小，直到接触角到达某一个值θo时，R=0时，卷离停止。第22页,共90页，2024年2月25日，星期天第23页,共90页，2024年2月25日，星期天洗涤过程的第三步是被洗脱的油污进入洗液介质，呈O/W型乳液分散四、去污力的评定对于不同的洗涤剂，其去污力评定的方法不同1.织物用洗涤剂去污力测定织物用洗涤剂采用光学白度法，使用瓶式去污机进行测定。平面去污机洗脱的油污进入洗液介质3第24页,共90页，2024年2月25日，星期天具体方法是：将人工制备的污布放在放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白进行对比。去污力=（洗后白度-洗前白度）白布白度值-洗前白度值×100%去污指数=样品去污值标准去污值第25页,共90页，2024年2月25日，星期天2.餐具洗涤剂去污力的测定人工污垢的配制盘上涂污洗涤去污力测定3.金属清洗剂去污力的测定4.自然污垢评定法5.其他专用洗涤剂的评价方法去污力=涂污试片质量-涂污试片清洗后的质量涂污试片质量-试片质量第26页,共90页，2024年2月25日，星期天第二节洗涤剂常用的表面活性剂一、表面活性剂的特征所有表面活性剂都具有“双亲结构”和“亲油基团和亲水基团强度的相互平衡”两个特性表面活性剂分子中的“双亲结构”表面活性剂是一种两亲分子，既亲水又亲油；一端是亲水基（极性的）；另一端是亲油基（非极性的），在分子的两端形成不对称结构。结构表示方法如下1第27页,共90页，2024年2月25日，星期天亲油基团和亲水基团强度的相互平衡

一个良好的表面活性剂,不但具有亲油及亲水基团，同时亲水亲油强度必须匹配。亲油基的强度除了受基团的种类、结构影响外，还受烃链的长短影响；亲水基的强度主要取决于其种类和数量亲油性太强，会完全进入油相；亲水性太强，会完全进入水相2第28页,共90页，2024年2月25日，星期天二、阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂溶于水中时，分子电离后亲水基为阴离子基团，如羧酸、磺酸基、硫酸基，在分子结构中还可能存在酰胺基、酯键、醚键。疏水基主要是烷基和烷基苯。常见的阴离子表面活性剂主要有以下几类：羧酸盐即高级脂肪酸盐（RCOOM）R=C8~C22M=Na、K、N+H(CH2CH2OH)3等。1第29页,共90页，2024年2月25日，星期天羧酸盐是用油脂与碱溶液加热皂化而制得的，也可用脂肪酸与碱直接反应而制得。由于油脂中脂肪酸的碳原子数及选用的碱剂的不同，所制成的肥皂的性能有很大差异。具有代表性的脂肪酸皂是硬脂酸钠（C17H35COONa），它在冷水中溶解缓慢，且形成胶体溶液，在热水及乙醇中有较好的溶解性能。钠皂质地最硬，钾皂次之，胺皂最软。洗涤一般用钠皂，化妆用钾皂。脂肪酸皂的碳链越长，饱和度越大，其凝固点越高，硬度越大，但水溶性越差。钾皂钠皂钾皂是制液体、膏状洗涤用品的主要原料钠皂是香皂和洗衣皂等洗涤用品的主要原料。第30页,共90页，2024年2月25日，星期天烷基硫酸酯盐的制备方法是将高级脂肪醇经过硫酸化再以碱中和，这类表面活性剂具有很好的洗涤能力和发泡能力，在硬水中稳定，溶液呈中性或微碱性，是配制液体洗涤剂的主要原料，用于洗涤脂肪物硫酸酯盐（R=脂肪醇、脂肪醇醚、脂肪酸单甘油酯）月桂醇硫酸钠，即十二烷基硫酸氢钠（SDS）月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）C12H25(OCH2CH2)n—OSO3Na烷基硫酸酯盐

（RO-SO3M）R=C8~C22

，M=Na,K,N+H(CH2CH2OH)32第31页,共90页，2024年2月25日，星期天烷基磺酸盐（R-SO3M

）R可以是直链烃、支链烃基或烷基苯M=Na,K,Ca,N+H(CH2CH2OH)3烷基磺酸盐的疏水基不同时，可以表现出不同的表面活性，可作乳化剂、润湿剂、发泡剂、洗涤剂等。（1）烷基苯磺酸钠（ABS）由烷烃脱氢后直接与苯缩合制得烷基苯，然后用SO3磺化，中和后即得成品。发泡力、去污力良好，综合洗涤性能优越特点：3第32页,共90页，2024年2月25日，星期天(2)仲烷基磺酸钠（SAS）RCH2R'+2SO2+O2+H2O紫外线NaOHRCHR'SO3Na+H2SO4优点：溶解性能及生物降解性能优于直链烷基苯磺酸钠缺点：用它作为主要成分的洗衣粉发黏，不松散，只用于液体洗涤剂中。(3)α-烯基磺酸盐（AOS）石蜡裂解后得到的C15~C18的α-烯烃用SO3磺化后，再进行中和可得。其主要成分为烯基磺酸盐和羟基烷基磺酸盐优点：去污力高于LAS，生物降解性能好，不污染环境，刺激性小，毒性远小于LAS及AS;与非离子及阴离子表面活性剂都有良好的配伍性能，与酶有良好的协同作用。第33页,共90页，2024年2月25日，星期天烷基磷酸酯盐可用高级脂肪醇与五氧化二磷直接酯化制得，所得产品主要是磷酸单酯及磷酸双酯的混合物。可用作乳化、洗涤、抗静电、消泡等作用单酯盐双酯盐十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐黏度高，去污力强，综合性能与配伍性能好对酸，碱有良好的稳定性，洗涤能力强，特别是对硬表面的洗净性更好，可用于金属洗涤、电镀4第34页,共90页，2024年2月25日，星期天分子中具有多种阴离子基团的表面活性剂为了改进表面活性剂的性能，随着有机合成技术的进步，可在分子中引入多种离子型官能团。

性能温和、生物降解好、发泡力强，刺激性小，配伍时可降低硫酸酯类表面活性剂的刺激性，可用于配制高档香波和化妆品。阴离子氟碳表面活性剂防水型阴离子表面活性剂测定仪5第35页,共90页，2024年2月25日，星期天回顾：表面张力：促使液体表面收缩的力叫做表面张力2.表面活性物质：能够使溶剂的表面活性降低的物质3.表面活性剂：凡是能够使体系的表面状态发生明显变化的物质，称为表面活性剂A接触角：接触角是指气、液、固三相交界处的气-液界面和固-液界面之间的夹角θ，是润湿程度的量度。B临界表面张力：以其cosθ对液体表面张力作图，可得一直线，将直线延长至cosθ=1之处，相应的表面张力值称为此固体平面的临界表面张力第36页,共90页，2024年2月25日，星期天

LG临界表面张力接触角越小，临界表面张力越大，材料的润湿性能越好第37页,共90页，2024年2月25日，星期天液体油污原来以铺展的方式存在于物品表面。洗涤剂润湿物品时，油污开始卷与织物接触面变小，最后变成油滴因机械作用或漂洗离开织物表面。卷缩过程4.表面活性剂的工作原理：1润湿被洗物表面污垢从物体表面去除2洗脱的油污进入洗液介质3第38页,共90页，2024年2月25日，星期天当θ小于90°时，R是正值时，油滴被挤压，θ随时间的延续而增大

γOW第39页,共90页，2024年2月25日，星期天当θ超过90°时，有两种情况：AB接触角θ从0°变到180°，R均为正值，且逐渐减小，当θ=180°时则完全变成球形而卷离随着接触角增加，R逐渐减小，直到接触角到达某一个值θo时，R=0时，卷离停止。第40页,共90页，2024年2月25日，星期天第41页,共90页，2024年2月25日，星期天1.羧酸盐：化学通式（RCOOM）制备方法：是将高级脂肪醇经过硫酸化再以碱中和。优点：这类表面活性剂具有很好的洗涤能力和发泡能力，在硬水中稳定，溶液呈中性或微碱性，是配制液体洗涤剂的主要原料制备方法：羧酸盐是用油脂与碱溶液加热皂化而制得的，也可用脂肪酸与碱直接反应而制得。具有代表性的脂肪酸皂是硬脂酸钠（C17H35COONa），2.烷基硫酸酯盐

（RO-SO3M）月桂醇硫酸钠（ADS）月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）二、阴离子表面活性剂第42页,共90页，2024年2月25日，星期天3.烷基磺酸盐:

R-SO3M4.烷基磷酸酯盐可用高级脂肪醇与五氧化二磷直接酯化制得，所得产品主要是磷酸单酯及磷酸双酯的混合物。十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐黏度高，去污力强，综合性能与配伍性能好第43页,共90页，2024年2月25日，星期天三、阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂溶于水中时，分子电离后亲水基为阳离子。几乎所有的阳离子表面活性剂都是有机胺的衍生物。阳离子表面活性剂的去污力较差，一般用作杀菌剂、柔软剂、破乳剂、抗静电剂。1.季铵盐一般由脂肪叔胺与卤代烃反应得到十二烷基二甲基苄基氯化铵—“洁尔灭”，具有杀菌能力第44页,共90页，2024年2月25日，星期天2.咪唑啉盐环胺化合物头发滋润剂、调理剂、杀菌剂、抗静电剂、织物柔软剂

将洁尔灭配成1:1000的水溶液，用于手术前医务人员双手浸泡消毒；作为匀染剂：当染花或色泽过深，还可用其进行剥色，再行染色第45页,共90页，2024年2月25日，星期天十二烷基吡啶氯化铵为这类表面活性剂的代表物，杀菌力强，对伤寒杆菌和金黄葡萄球菌有杀灭能力，可作为洗涤消毒剂使用。卤代烷与吡啶反应，生成烷基吡啶卤化物3.吡啶卤化物伤寒杆菌金黄色葡萄球菌引起人化脓感染的致病菌第46页,共90页，2024年2月25日，星期天四、两性离子表面活性剂两性离子表面活性剂分子中同时具有正、负电荷基团。正电荷基团常为含氮基团，负电荷基团为羧基和磺酸基

等电点：两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变，当两性离子正负电荷数值相等时，溶液的pH值即其等电点。两性表面活性剂在水中电离后所带的电性与溶液pH的关系:溶液pH＜等电点，呈阳性，显示阳离子表面活性剂作用；溶液pH＞等电点，呈阴性，显示阴离子表面活性剂作用；溶液pH＝等电点，形成内盐，呈非离子型，溶于水，表面活性较差；第47页,共90页，2024年2月25日，星期天两性表面活性剂在任何pH值溶液中均可使用，与其他表面活性剂相容性好，耐硬水，发泡力强，无毒性，刺激性小。1.甜菜碱型两性表面活性剂

甜菜碱是从甜菜中分离出来的一种天然产物，其分子结构为三甲胺基乙酸盐。将甜菜碱分子中的一个甲基被长碳链烃基代替就是甜菜碱型表面活性剂，一般由对应的叔胺与氯乙酸钠反应制得。甜菜碱第48页,共90页，2024年2月25日，星期天N-十二烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基甜菜碱，BS-12敏感皮肤制剂、儿童清洁剂椰油酰胺甜菜碱2.氨基酸型两性表面活性剂由脂肪胺与卤代羧酸反应制得，代表产品：十二烷基氨基酸丙酸（C12H25NHCH2CH2COOH）第49页,共90页，2024年2月25日，星期天3.咪唑啉型两性表面活性剂咪唑啉衍生物与卤代羧酸反应制得，1-羟乙基-2-烷基羧基咪唑啉性能优良，刺激性很小，用于婴儿香波、洗发香波、抗静电剂、柔软剂、调理剂、消毒杀菌剂强生无泪配方系列产品第50页,共90页，2024年2月25日，星期天五、非离子表面活性剂非离子表面活性剂在水溶液中不电离，不受电解质、酸、碱的影响，化学稳定性好，相容性好。分子结构中亲油基团与离子型表面活性剂大致相似，亲水基团是分子中的羟基和醚基。1.聚氧乙烯类非离子表面活性剂聚氧乙烯类非离子表面活性剂是由高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基酚多元醇酯等与环氧乙烷加成而制得。（1）脂肪醇聚氧乙烯由脂肪醇与环氧乙烷直接加成而得，其通式为RO(CH2CH2O)nH，R=C12~C18，n=3~30，n也被称为EO数。EO数较小时用于生产AES的原料以及乳化剂；较大时，生产湿润剂或洗涤剂第51页,共90页，2024年2月25日，星期天（2）烷基酚聚氧乙烯醚由烷基酚与环氧乙烷直接加成而得，其通式为R一般在12个碳原子以下，常用壬基酚和辛基酚，根据n不同可制备“TX”和“OP”系列产品。特点：化学稳定性好，耐高温、酸、碱2.烷基酰醇胺脂肪酸与二乙醇胺反应制得第52页,共90页，2024年2月25日，星期天3.失水山梨醇脂肪酸酯山梨醇是由葡萄糖加氢还原而得到的多元醇，化学稳定性好。山梨醇与脂肪酸反应时可同时发生脱水和酯化反应。斯盘-60吐温第53页,共90页，2024年2月25日，星期天4.氧化胺由脂肪叔胺与双氧水反应制得十二烷基二甲基氧化胺椰油酰胺氧化胺，R=C7~C17氧化胺在溶液中能产生细密的泡沫，刺激性小，有抗静电、调理的作用第54页,共90页，2024年2月25日，星期天5.烷基糖苷（APG）烷基糖苷（APG）是一种由葡萄糖的半缩醛羟基与脂肪醇羟基在酸催化作用下脱去一分子水而得的一种苷化物烷基碳原子8~10，增溶；烷基碳原子10~12，去污力强，作洗涤剂；碳链更长，W/O乳化剂、润湿APG作为表面活性剂的三大优势：一、性能优异二、对人体温和无毒三、绿色表面活性剂，前景广泛第55页,共90页，2024年2月25日，星期天1.临界胶束浓度胶束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。临界胶束浓度（criticalmicellconcentration,CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。（一）表面活性剂胶束六、表面活性剂的性质第56页,共90页，2024年2月25日，星期天胶束(micelle)第57页,共90页，2024年2月25日，星期天胶束(micelle)第58页,共90页，2024年2月25日，星期天胶束(micelle)第59页,共90页，2024年2月25日，星期天胶束(micelle)第60页,共90页，2024年2月25日，星期天2.胶束的结构

第61页,共90页，2024年2月25日，星期天3.临界胶束浓度的测定

CMC时，溶液表面张力基本达到最低值，而且溶液的多种物理性质如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等多种物理性质发生急剧变化。利用这些性质与表面活性剂浓度之间的关系，可推测出表面活性剂的临界胶束浓度。温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结果也会产生影响。第62页,共90页，2024年2月25日，星期天临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration)第63页,共90页，2024年2月25日，星期天（二）亲水亲油平衡值1.HLB值的概念亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophilebalance，HLB)系表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。数值范围：HLB0~40，其中非离子表面活性剂HLB0~20，即石蜡为0，聚氧乙烯为20。

第64页,共90页，2024年2月25日，星期天第65页,共90页，2024年2月25日，星期天亲油性表面活性剂HLB低，亲水性表面活性剂HLB高；亲油性或亲水性很大的表面活性剂易溶于油或易溶于水；

HLB值在3~6的表面活性剂适合作W/O型乳化剂；HLB值在8~18的表面活性剂适合作O/W型乳化剂；HLB值在13~18的表面活性剂适合作增溶剂；HLB值在7~9的表面活性剂适合作润湿剂。2.亲水亲油平衡值（HLB)特性与应用：第66页,共90页，2024年2月25日，星期天根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例如：HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。HLB值02468101214161820 ||———||——||——||——||

石蜡W/O乳化剂润湿剂洗涤剂增溶剂| |————|聚乙二醇

O/W乳化剂第67页,共90页，2024年2月25日，星期天HLB值=亲水基质量亲水基质量+憎水基质量×100/5例如：石蜡无亲水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。表面活性剂都是两亲分子，由于亲水和亲油基团的不同，很难用相同的单位来衡量，所以Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来表示表面活性物质的亲水性。对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公式为：3.HLB值计算亲水亲油平衡(hydrophile-lipophilebalance)第68页,共90页，2024年2月25日，星期天(1)对非离子型表面活性，可能过经验式求得:非离子表面活性剂的HLB具有加和性。HLB的其他算法：(2)理论计算法：如果HLB值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB基团数(groupnumber)。

HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7第69页,共90页，2024年2月25日，星期天第70页,共90页，2024年2月25日，星期天（三）表面活性剂的增溶作用1.胶束增溶表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶(solubilization)。一些挥发油、脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常借此增溶，形成澄明溶液及提高浓度。胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。第71页,共90页，2024年2月25日，星期天在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量增加，增溶量也相应增加。表面活性剂CMC及缔合数不同，增溶MAC就不同。CMC越低、缔合数越大，MAC就越高。当表面活性剂用量为1g时增溶药物达到饱和的浓度即为最大增溶浓度(maximumadditiveconcentration,MAC)。第72页,共90页，2024年2月25日，星期天①影响胶束的形成②影响增溶质的溶解③影响表面活性剂的溶解度2.温度对增溶的影响对于离子表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质在胶束中的溶解度以及增加表面活性剂的溶解度。第73页,共90页，2024年2月25日，星期天（四）krafft点当温度升高至某一温度时，离子表面活性剂在水中的溶解度急剧升高，该温度称为krafft点，相对应的溶解度即为该离子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)。

krafft点是离子表面活性剂的特征值，krafft点越高，则CMC越小。

krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限，即只有高于krafft点，表面活性剂才能更大地发挥作用。克拉夫特点越低，表面活性剂应用越方便。第74页,共90页，2024年2月25日，星期天第75页,共90页，2024年2月25日，星期天（五）起昙与昙点对聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高可导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，当温度上升到一定程度时，聚氧乙烯链可发生强烈的脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降，表面活剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊，此现象称为起昙，此时温度称为昙点(或浊点）。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。第76页,共90页，2024年2月25日，星期天七、表面活性剂的选择在表面活性剂选择时应考虑表面活性剂的结构对其去污性能的影响，以及对织物的褪色和手感的影响。1.表面活性剂对去污性能的影响（1）在洗涤剂配方中多采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。其中，非离子表面活性剂的去污能力受硬水的影响较小，而阴离子表面活性剂的去污能力易受硬水影响，不同亲水基对硬水的敏感性可大致排列为如下顺序：脂肪醇（酚）醚≈脂肪醇（酚）醚硫酸盐＜α-烯基磺酸盐＜烷基硫酸盐＜烷基磺酸盐＜烷基苯磺酸盐＜烷基羧酸盐第77页,共90页，2024年2月25日，星期天（2）非离子表面活性剂的去污效果受温度的影响较大。如果洗涤温度在非离子表面活性剂的浊点附近，去油污能力最强。浊点（3）表面活性剂在基质和污垢表面的吸附作用在洗涤过程中起重要作用在给定浓度下，亲水基相同的表面活性剂，其疏水基越长，吸附量越大；对表面活性剂而言，有一个最佳链长范围，在此范围内，疏水基链长增加，去污性能增强。无论是阴离子型还是非离子型，若洗涤温度为30~40℃，疏水基链长一般以C12~C16较好在水溶液中的浓度随温度上升而降低，在升至一定温度值时出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相，这个温度被称之为该表面活性剂的浊点（Cloudpoint）。第78页,共90页，2024年2月25日，星期天第79页,共90页，2024年2月25日，星期天（4）表面活性剂疏水基的支链化对去污性能有显著影响一般随着支链化程度的提高，去污能力明显下降，但可以提高表面活性剂的润湿能力。cmc-临界胶束浓度2.表面活性剂对织物褪色的影响性能优良的洗涤剂在洗涤织物时，不应使有色织物发生褪色或变色现象3.表面活性剂对织物手感的影响表面活性剂碳链越长洗后手感越好脂肪酸皂洗后手感较软第80页,共90页，2024年2月25日，星期天第三节洗涤剂的复配研究及其规律一、洗涤剂配方的基本要求1.配方必须符合各国家和地区的法规。2.配方应该符合洗涤对象的要求。3.配方应该考虑到适用对象与使用条件。4.配方应该考虑到原料来源的稳定性。5.配方应该考虑到运输的便利性与可能性。另外，洗涤剂对人体的伤害越来越成为人们关注的话题，生产厂家已把注意力转向寻找对皮肤刺激性小的表面活性剂，但无论是那种表面活性剂都不可能对皮肤完全没有伤害。第81