表面活性剂造纸工业中的应用
表面活性剂在造纸工业中的应用
?类别：
制浆造纸工业
?作者：
姚献平
?关键词：
表面活性剂,造纸化学品,造纸
?【内容】
?
表面活性剂是造纸化学品的重要组成部分, 广泛应用于造纸制浆、湿部、表面施胶、涂布以及废水处理等过程。
近几年来, 由于世界木材紧缺, 废纸再生率大大提高, 严格的环保立法这三方面的因素, 加上各种高新技术的发展, 如造纸设备的大型化、高速化, 纸与纸板多样化、高档化的影响和需求, 各种新颖的造纸化学品正不断涌现, 它们对提高造纸的产量、改善质量、降低污染以及提高经济效益等方面均起着举足轻重的作用。因此世界各国都十分注重造纸化学品的开发和生产, 其总体发展速度始终保持在3% ～4% 的增幅, 有些特殊新品种由于技术上的突破增幅更是高达10% 以上。全球销售总额已达到85 亿美元。美国销售额增长率达到 4.8%, 日本销售额的年增长率高达11.32%, 西欧 3.13%, 其中增长较快的品种是助留助滤剂、施胶剂、增强剂、防腐杀菌剂、树脂障碍/ 沉积物控制剂、脱墨剂等造纸用精细化学品, 而这些造纸精细化学品几乎都离不开表面活性剂。
中国造纸化学品的开发应用起步较晚,70 年代还几乎空白。随着物质生活水平不断提高, 人们对纸张质量要求越来越高, 对纸张的需求量越来越大。近年来我国造纸工业持续高速发展,1998 年我国纸和纸板产量为2800 万ｔ, 居世界第三位, 而消费总量为3340 万ｔ, 预计我国造纸工业还将继续快速发展, 造纸化学品的开发和应用已引起了国家有关部门及大专院校、科研院所的高度重视, 目前国内已开发了上百个品种系列。1990 年原化工部正式批准成立原
化工部造纸化学品技术开发中心,1995 年国家民政部正式批准成立中国造纸化学品工业协会, 还编辑出版了中国造纸化学品工业协会会刊《造纸化学品》。根据中国造纸化学品工业协会初步调查分析, “九五”
末我国造纸化学品实际销量约25 万ｔ, 到“十五”末有可能达到60 万ｔ。因此中国造纸化学品行业是一个很有发展前景的朝阳行业。
1 造纸工业用表面活性剂
1.1 在制浆中的应用
造纸用纤维原料主要来自于木浆、非木材纤维浆以及再生纤维浆, 木
浆和非木材纤维浆又可分为机磨浆和化浆, 表面活性剂在化浆中主要用
作蒸煮助剂, 在再生纤维浆中主要用作废纸脱墨剂。
1.1. 1 蒸煮助剂
表面活性剂用作蒸煮助剂, 可以促进蒸煮液对纤维原料的渗透,
增进蒸煮液对木材或非木材中木质素和树脂的脱除, 并起分散树脂的作用, 用作树脂脱除剂的阴离子表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠、四聚丙烯
苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、二甲苯磺酸、缩合萘磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯
醚硫酸钠等; 非离子表面活性剂有烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚醚等。用非离子表面活性剂脱除树脂时, 以壬
基酚聚氧乙烯醚最为有效, 阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复
配共用效果更好, 既可促进木质素和树脂的脱除, 又能提高纸浆得率, 例如: 添加质量比为1∶(1 ～2) 的二甲苯磺酸和缩合萘磺酸钠与壬基
酚聚氧乙烯醚的复合物, 即可收到良好的树脂脱除效果。
1.1 .2 废纸脱墨剂
由于世界范围内造纸原生纤维原料的日趋紧张及环保意识的日益增
强, 废纸再生作为造纸原料已成为造纸纤维原料的重要来源, 许多经
济发达国家都已立法支持废纸回用技术的开发研究工作, 并规定了某些
纸种中二次纤维的法定含量。近年来, 废纸回收率和废纸在造纸原料中的
占有率迅速提高。
我国木材纤维紧缺, 近年来废纸进口量急增,1985 年为 3 万
ｔ,1990 年为42 万ｔ,1995 年增加到90 多万ｔ, 目前已达到
250 多万ｔ。以废纸脱墨剂添加量0.3% 计, 仅处理进口废纸, 年需废
纸脱墨剂7500 ｔ以上。废纸脱墨的原理是: 借助表面活性剂使纤维与
油墨湿润、渗透、膨胀、乳化分散、发泡、絮凝和捕集、洗涤。工艺方法
主要有: ①洗涤法: 突出分散功能, 使油墨易于分散形成胶体而脱
除。②浮选法: 适度起泡, 再进行油墨捕集等。③洗涤法和浮选法两者
结合。废纸脱墨化学品主要有碱、水玻璃、螯合剂、双氧水、表面活性剂、钙盐等, 其中表面活性剂为重要角色。作为废纸脱墨剂的主要表面活性剂有: 阴离子型: 脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸酯盐、磺基琥珀酸酯。阳离子型: 胺盐、季铵盐。两性型: 甜菜碱、咪唑啉、氨基酸盐。非离
子型: 烷氧基化物、多元醇酯、脂肪酸烷酯、烷醇酰胺、烷基糖苷。选用
何种表面活性剂视印刷品情况及脱墨工艺而定, 因此严格地说废纸脱墨
剂主要是一种表面活性剂系列的复合配方。
1.2 在造纸湿部中的应用
在制浆工序之后, 在纸页烘干之前称为造纸湿部, 在造纸湿部添
加的化学品称为湿部化学品, 在湿部化学品中也有许多是表面活性剂。
1.2 .1 施胶剂
施胶剂是重要的湿部化学品, 其作用是使纸和纸板获得抗水性能, 多数用于书写、印刷、包装和建筑用纸和纸板。施胶剂主要为松香类施胶
剂与合成类施胶剂两类。我国造纸施胶剂的开发应用较为落后, 以前大多
采用皂化松香施胶剂和用马来酸酐加成制得的强化松香施胶剂。近年来发
展为分散松香, 有阴离子分散松香胶、阳离子分散松香胶等。施胶ｐＨ从4.5 ～ 5.5 发展到可以容纳碳酸钙作填料近中性施胶。分散松香胶制备
是一物理化学过程, 固体松香吸收热量变为液态松香, 松香液和水之
间存在着极大的界面张力, 要降低这一界面张力只有通过加入表面活性
剂达到。分散松香胶乳化剂和分散剂均为表面活性剂, 选择好表面活性剂
是制备分散松香胶的关键, 常用的有阴离子、阳离子及两性离子等。我国
目前用得最多的是阴离子分散松香胶, 常用的乳化剂为聚氧乙烯型,
如脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、2-对苯二酚-3 -(连苯乙烯酚二聚氧乙烯) 丙烯磺酸钠、2-羟-3-(壬基苯氧基聚氧乙烯)丙烯磺酸钠等。有的采用阳
离子聚丙烯酰胺、聚酰胺聚胺表氯醇、阳离子淀粉等作为阳离子乳化剂制
备出阳离子分散松香胶。
合成类施胶剂, 主要有烷基烯酮二聚体( ａｌｋｙｌｋｅｔｅ
ｎｅｄｉｍｅｒ) 简称ＡＫＤ和烯基琥珀酸酐( ａｌｋｅｎｙｌ
ｓｕｃｃｉｎｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ) 简称ＡＳＡ。这二类施胶剂由
于均含有活性基团, 可以与纤维的羟基起反应而保留在纤维上, 故也
称反应性施胶剂。由于这类施胶剂可容纳较高的ｐＨ条件( ｐＨ
=7.5 ～8.5), 可以使用廉价的碳酸钙作填料, 提高纸张的强度、白度, 改善抄造性能而受到造纸行业的欢迎。目前发达国家50% 以上的高档纸已
实现中、碱性抄造。
我国从1989 年开始引进中性抄纸化学品及技术, 现已逐步国产化
并在高档纸中迅速普及, 如铜版纸几乎80% 已采用中性施胶剂( 主要
为ＡＫＤ) 抄造。ＡＫＤ、ＡＳＡ本身不溶于水, 采用聚氧乙烯型非离
子表面活性剂作为乳化剂, 可以制得稳定性好的ＡＫＤ乳液。
1. 2 .2 树脂障碍控制剂
经过制浆处理后的纸浆在漂白过程中会析出残余的树脂, 如不及时
分离会形成黏性淤积物, 粘附于设备、纸机铜网、毛布及烘缸上, 造成
造纸障碍, 影响正常抄纸, 还会产生纸病。另外在废纸大量采用的今
天, 废纸中的胶粘剂、油墨粘连料、涂布粘合剂等树脂性物质同样会产生树脂障碍影响抄造。因此, 对树脂障碍控制剂的研究与开发已越来越重要。据报道, 全球造纸树脂及沉积物障碍控制剂的销售额达 3.1 亿美元。常用的树脂障碍控制剂有无机填料( 如滑石粉等) 、杀菌剂、表面活性剂、螯合剂、阳离子聚合物、脂肪酶及膜分离剂等, 而最常用的是表面活性剂。阴离子表面活性剂是目前应用最为广泛的表面活性剂, 它有高级醇硫酸盐、烷基苯磺酸及高级醇、磷酸酯等。阳离子表面活性剂主要为烷基胺盐或季铵盐。非离子表面活性剂主要有聚乙二醇型与多元醇等。另外, 还有两性表面活性剂及各种多元复合物。剥离剂也是一种树脂控制剂, 用来控制烘缸与纸页间的黏着力, 润滑刮刀、烘缸, 控制黏合剂分布等。主要有聚酰胺类聚合物乳液, 如聚乙烯醇乳液、矿物油及表面活性剂配合喷涂有机硅乳液和聚胺聚酰胺类阳离子聚合物等。
1. 2 .3 消泡剂
在抄纸过程中, 因为浆中含有少量的木质素、脂肪酸等天然和人工添加的起泡性表面活性剂, 同时含有合成高分子及淀粉等稳泡剂, 所以会出现泡沫, 引起断纸或纸上有孔斑等问题, 抄纸用消泡剂的主要活性组分是高碳醇类、聚醚类、脂肪酸酯、有机硅高分子等, 一般配成油包水型乳液。
1.2. 4 柔软剂
柔软性是对纤维而言的, 表面活性剂能在纤维表面形成疏水基向外的反向吸附, 降低纤维物质的动、静摩擦系数, 从而获得平滑柔软的手感。阴离子表面活性剂中的硫酸酯、磺化蓖麻油等当吸附在纤维表面时会显示其柔软的效果。
阳离子表面活性剂中的阳离子基可以直接与带负电荷的纤维结合, 疏水基在纤维外侧形成低能表面, 其柔软效果特别好。如脂肪酸双酰胺环氧氯丙烷主要用于柔软性要求高的纸张, 如卫生纸、皱纹纸、卫生巾、手帕、餐巾纸等。美国杜邦化学公司制造的Ｚｅｌａｎ( 商品名) 就是阳离子表面活性剂, 其分子式为:[ Ｃ17Ｈ35ＣＯＮＨＣＨ2ＣＨ2ＮＨＲ2]+Ｃｌ-。
两性离子表面活性剂适应范围较广, 其阳离子基可与纤维结合, 阴离子基则可通过纸浆中的聚电解质或铝离子与纤维结合, 同样可使疏水基排列向外, 使表面能大大降低, 如1-(β-胺乙基)-2 - 十七烷基咪唑啉羧酸衍生物就是这一类表面活性剂。另外阳离子及两性表面活性剂均具有抑菌性和杀菌能力, 可以有效地防止纸的发霉。
有机硅表面活性剂属于特种表面活性剂, 作为柔软剂使用的主要是
阳离子有机硅季铵盐型。1967 年美国道康公司第一个发表专利, 研制出有机硅季铵盐, 商品名为ＤＣ-5700, 结构式为:( ＣＨ3Ｏ)3Ｓｉ
-
9(ＣＨ2)3Ｎ+(ＣＨ3 )2Ｃ18Ｈ37Ｃｌ
其他柔软剂有硬脂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯、羊毛脂、乳化蜡等品种也不少。
1. 2. 5 抗静电剂
在特殊加工纸生产中有时会遇到抗静电问题, 用表面活性剂处理液
可产生亲水性外表面, 即作为抗静电剂的表面活性剂在材料表面形成正
向吸附, 疏水基的材料表面, 亲水基伸向空间, 纤维的离子导电性和吸湿导电性增加, 产生放电现象, 使表面电阻下降, 从而防止静电积累。作为抗静电剂使用的表面活性剂有较大的疏水基和较强的亲水基。使用量最多、性能最好的是阳离子表面活性剂, 其次是两性表面活性剂。1.2. 6 纤维分散剂
纤维分散剂的主要作用是减少纤维絮凝, 改进纸料成形。纤维分散剂能使纤维表面形成双分子层结构, 外层分散剂极性端与水有较强的亲合力, 增加被水润湿的程度, 并因静电斥力而远离, 达到分散的效果, 常用的纤维分散剂有部分水解的聚丙烯酰胺( ＰＡＭ) 、聚氧化乙烯( ＰＥＯ) 等, ＰＥＯ具有高度的黏性, 水溶性好, 润滑性好等特点, 在高档卫生纸中添加0.05% 以下, 就能取得良好的分散效果。
1.3 在表面施胶与涂布中的应用
表面施胶与涂布都是将化学品作用在纸的表面上, 主要用来改善纸
的表面性能, 提高纸的印刷性能和整体性。但两者间存在着许多不同, 其主要区别是: 表面施胶往往只用胶粘剂, 而涂布则既用胶粘剂又用
颜料等; 表面施胶的胶料是被压榨到纸页内的, 而涂布的颜料则是涂
在纸的表面。
1.3 .1 造纸工业上使用的表面施胶剂
按材料分可分为天然及其改性产品类和合成类; 按离子性分可分为
阴离子、阳离子和非离子类; 按产品形态分可分为水溶液型和乳液型。常用的表面施胶剂含有疏水基和亲水基, 因此广义地说都是表面活性剂。主要的表面施胶剂有变性淀粉、聚乙烯醇( ＰＶＡ) 、羧甲基纤维素( ＣＭＣ) 和聚丙烯酰胺( ＰＡＭ) 等。可根据不同的需要选择不同的表面施胶剂, 如: ①提高抗水性, 可用ＡＫＤ, 分散松香、石蜡、硬
脂酸氯化铬, 苯乙烯马来酸酐共聚物及其他合成树脂胶乳等; ②提高
抗油性, 可加入有机氟化合物, 如全氟烷基丙烯酸酯共聚物, 全氟辛酸铬配合物, 全氟烷基磷酸盐等; ③增加防黏性, 可加入有机硅树
脂; ④改善印刷性能, 主要用变性淀粉、ＣＭＣ、ＰＶＡ等; ⑤改进干湿强度, 可加入ＰＡＭ变性淀粉等; ⑥提高印刷光泽度, 主要用ＣＭＣ、海藻酸钠等。为了提高表面施胶效果, 通常采用两种或几种施胶剂共用的方法, 其效果非常显著。
1.3 .2 涂布加工用涂料
涂布加工用涂料组成主要包括胶粘剂、颜料和其他助剂。涂料本身是一种复杂的复配物, 且视具体的纸种要求、配方构成有所不同。表面活性剂在纸张涂料的调制中起着重要作用。
1.3. 2 .1 涂料分散剂
分散剂是涂料中最重要的助剂, 其中大多数是表面活性剂, 其性能是①赋予颜料粒子电荷, 使其相互产生斥力; ②覆盖于颜料粒子表面, 起到保护性胶体的作用; ③在粒子周围形成高黏度状态, 防止多个粒子凝集。最早使用的分散剂为磷酸盐、聚硅酸盐、磷酸氢二铵、苯磺酸与甲醛的缩合物、干酪素、阿拉伯树脂等。六偏磷酸钠、焦磷酸钠、四聚磷酸钠等是低含固量涂料中常用的分散剂。在高含固量的涂料中, 通常采用高分子有机分散剂, 如聚丙烯酸钠溶液、聚甲基丙烯酸钠及其衍生物, 二异丁烯与马来酸酐共聚物的二钠盐溶液, 以及烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚等。
1.3 .2 .2 其他涂布助剂
消泡剂: 涂料制备及涂布过程中往往会产生泡沫, 需要添加消泡剂。主要有高级醇类、脂肪酸酯类及磷酸三丁酯、磷酸三丙酯等。
润滑剂: 为了改进纸张涂料的流动性和润滑性, 并增进粘合性, 赋予纸张涂层以平滑和光泽, 增加可塑性, 防止龟裂, 改善涂布纸的印刷适性等, 可加入润滑剂。目前使用最广泛的润滑剂是以硬脂酸钙为代表的水溶性金属皂类表面活性剂, 硬脂酸钠类水溶性润滑剂作用也很明显, 石蜡族烃类、脂肪酸胺也可作为润滑剂。
防腐剂: 某些天然胶粘剂易降解和发霉, 故纸张涂料中要添加防腐剂。季铵盐类阳离子表面活性剂, 含氟环状化合物、有机溴及有机硫化合物、Ｎ-(2- 苯并咪唑基) 氨基甲酸酯( 多菌灵) 等都已广泛用于纸张涂料中。
抗静电剂: 通过在涂料配方中添加十八烷基三甲基氟化铵、聚氧乙烯失水山梨醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸盐、聚苯乙烯磺酸盐等可赋予纸张的抗静电性能。
合成胶乳: 合成胶乳是重要的涂布胶粘剂, 在合成胶乳制备过程中, 表面活性剂作为乳化剂、分散剂、稳定剂等起着重要作用, 限于篇
幅不一一评述。
1.4 在其他方面的应用
1.4 .1 毛毯清洗剂
纸机在生产过程中, 毛毯往往容易粘附细小纤维、填料、树脂等, 造成孔眼堵塞, 特别是使用废纸浆和草浆, 毛毯的污染更严重, 抄纸后产生不透明点, 影响纸的质量, 造成停机, 降低毛毯使用寿命等, 因此必须使用毛毯清洗剂。
常用的毛毯清洗剂有酸性清洗剂、碱性清洗剂和溶剂型清洗剂。主要成分是阴离子、非离子表面活性剂和分散剂, 主要有: 氨基磺酸、磷酸单酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚、烷基醇酰胺等。
1. 4. 2 污水处理剂
制浆造纸产生的污水量很大, 是造纸工业环境保护的重要课题。污水处理方法很多, 近年来使用表面活性剂作为絮凝剂取得了明显的效果。常用的絮凝剂有月桂酸钠、硬脂酸钠等阴离子表面活性剂和十二烷基胺基乙酸、十八烷基三甲基氯化铵等阳离子表面活性剂, 各种离子的ＰＡＭ、变性淀粉及其复配产品也有着引人注目的效果。阳离子表面活性剂在废水处理时, 还可起到显著的杀菌作用。
2 结束语
综上所述, 表面活性剂在造纸工业制浆、湿部、表面施胶和涂布加工等过程中都有着极其广泛的应用。随着我国造纸工业的高速发展, 造纸化学品作为精细化工新领域, 已列入国家重点发展的高新技术。我国是一个造纸大国, 也必须成为造纸化学品的开发大国。作为造纸化学品的重要组成部分的表面活性剂, 在造纸工业中必将发挥越来越重要的作用, 作
者希望造纸化学品开发研究及推广应用单位能更好地利用表面活性剂为造纸工业的发展作出贡献。
参考文献:
[1] 刘程 . 表面活性剂应用手册[ Ｍ]. 北京: 化学工业出版社,1995.443-461.
[2] 沈一丁 . 造纸化学品的制备和作用机理[ Ｍ]. 北京: 中国
轻工业出版社,1998.15-60.
[3] 秦梦华 . 纸浆中树脂及其障碍控制[ Ｍ]. 北京: 中国轻工
业出版社,1998.208-220.
[4] 武兆圆 . 分散松香胶原料技术应用及发展[ Ｃ]. 北京: 中
国化工信息中心,1996.7-17.
[5] 陆伟 . 废纸脱墨技术的现状与进展[ Ｊ]. 造纸化学
品,1999,(2):21-26.
[6] 姚献平, 郑丽萍 . 淀粉衍生物及其在造纸中的应用技术[ Ｍ]. 北京: 中国轻工业出版社,1999.145-166.
表面活性剂最新研究进展
表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
表面活性剂在工业中的应用
表面活性剂在工业中的应用 姓名：王化东专业：材料科学与工程 摘要：介绍了表面活性剂在选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域的应用，并解释了其作用的机理，以及在工业中应用不规范对环境和人自身的危害。 关键词：表面活性剂；应用；机理 The Application of Surfactant in Industry Abstract:In this paper, the application of surfactants in the coal, textile, food, material preparation, papermaking, pharmaceutical and other industrial fields have been introduced. The mechanism of its action and the harm to environment and human caused by the non-standard application in industrial were explained. Key words:sur factant;application;mechanism 前言 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。表面活性物质的表面浓度大于本体浓度，增加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大，表面活性也愈大。表面活性剂依靠自身独特的两亲性结构而具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能,在各种工业和消费品应用中有重要的地位。目前,世界表面活性剂消耗量约为900万t,其中工业用量占55%,已广泛应用于选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域。 1 表面活性剂在选煤中的应用 选煤是洁煤技术中最经济有效的途径之一,是国际上公认的洁煤技术中的重点。表面活性剂因其具有双亲结构的特点,在选煤中有着重要的作用。开采到的
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表面活性剂在食品中的应用 作者：赵午腾北京农学院食品科学系 摘要：本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍，并着重介绍单硬脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。 关键词：表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。 前言 随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，食品除了要满足最基本的营养价值之外，还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂，表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团，能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面，降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛,在一些食品制作中添加表面活性剂,可以大大地改善加工条件,提高产品质量,延长食品保鲜期等。高质量的食品加工,是离不开表面活性剂的应用的。 正文 表面活性剂简介 凡能显著改变体系表面(或界面)状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面)张力,使体系产生润湿和反润湿?乳化和破乳?分散和凝聚?起泡和消泡?增溶等一系列作用。因此,在食品工业中,表面活性剂可作为乳化剂?分散剂?润湿剂?消泡剂?粘度调节剂?杀菌剂等。 食品用表面活性剂的种类 表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的,不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯?蔗糖脂肪酸酯?大豆磷脂?乙酸及酒石酸一及二甘油脂?二乙酰酒石酸一及二甘油酯?柠檬酸酯?聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂?硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯?硬脂酰乳酸钙(钠)?硬脂酰富马酸钠?山梨糖醇酐脂肪酸酯?聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂,如海藻酸钠?果胶酸钠?卡拉胶?壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂,其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。 表面活性剂在食品中的主要作用 1表面活性剂作乳化剂 乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等)和亲油基(烷基),易在水与油的界面上形成吸附层,属表面活性剂,可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种,常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆
表面活性剂的基本作用与应用
5 表面活性剂的基本作用与应用 表面活性剂的分子由疏水基和亲水基组成。依据“相似相亲”的原则，当表面活性剂分子进入水溶液后，表面活性剂的疏水基为了尽可能地减少与水的接触，有逃离水体相的趋势，但由于表面活性剂分子中亲水基的存在，又无法完全逃离水相，其平衡的结果是表面活性剂分子在溶液的表画上富集，即疏水基朝向空气，而亲水基插入水相。当表面上表面活性剂分子的浓度达到一定值后，表面活性剂基本上是竖立紧密排列，形成一层界面膜，从而使水的表面张力降低，赋予表面活性剂润湿、渗透，乳化、分散、起泡、消泡、去污等作用。 由于表面活性剂疏水基的疏水作用，表面活性剂分子在水溶液中发生白聚，即疏水基链相互靠拢在一起形成内核，远离环境，而将亲水基朝外与水接触。表面活性剂分子在水溶液中的自聚(或称白组装、自组)形成多种不同结构、形态和大小的聚集体(参见第4章)。使表面活性剂具有增溶以及衍生出胶束催化、模板功能、模拟生物膜等多种特殊功能。 表面活性剂已广泛应用于日常生活、工农业生产及高新技术领域，是最重要的工业助剂之一，被誉为“工业味精”。在许多行业中，表面活性剂起到画龙点睛的作用，只要很少量即可显著地改善物质表面(界面)的物理化学性质，改进生产工艺、降低消耗和提高产品质量。根据应用领域的不同，表面活性剂分民用表面活性剂和工业用表面活性剂两大类。 民用表面活性剂主要是用作洗涤剂，如衣用、厨房用、餐具用、居室用、卫生间用、消毒用和硬表以以及个人卫生用品如香波，浴液和洗脸、洗手用的香皂、液体皂、块状洗涤剂等。其次是用作各种化妆品的乳化剂。 工业用表面活性剂可以分成两大类。一类是工业清洗，例如火车、船舶、交通工具的清洗，机器及零件的清洗，电子仪器的清洗，印刷设备的清洗，油贮罐、核污染物的清洗，锅炉、羽绒制品、食品的清洗等等。根据被洗物品的性质及特点而有各种配方，借助表面活性剂的乳化、增溶、润湿，渗透、分散等作用和其他有机或无机助剂的助洗作用，并施以机
表面活性剂分类及应用
表面活性剂分类及应用 1 前言(/ 表面活性剂的种类很多，按其产量排序分别为：阴离子占56%，非离子占36%，两性离子占5%，阳离子占3%。 2 阴离子表面活性剂 2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS 或ABS，为白色或淡黄色粉状或片状固体，可溶于水，虽然在较低温度下水溶性较差，常温下在水中的溶解度是3以下，但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬水都比较稳定，分解温度240℃。10%溶液刺激指数5.0，微生物降解率80%～90%，LD50为1300～2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38%～40%时，外观为黄色透明液体，极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性；30℃ 3天，pH2、pH4、pH10，水解率均为0。它对皮肤的刺激性小，微生物降解率为100%，LD50为1300～2400 mg/kg。 其中，LAS一般不用于洗发香波，也很少用于淋浴液，常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右，在衣用液体洗涤剂中LAS 所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。值得注意的是，LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果，“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大（290 kt/a），价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5 位的合成表面活性剂中价格最低，在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS 突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉，突出的缺点是刺激性大。 AOS在磺酸盐品种中，性能最好，具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出，而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。AOS突出的优点是稳定性好，水溶性好，配伍性好，刺激性小，微生物降解也非常理想；突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。 2.2 阴离子表面活性剂硫酸盐) 此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES，醇醚硫酸钠。它易溶于水，活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明)，
表面活性剂新型应用
表面活性剂新型应用 摘要 表面活性剂已经广泛应用于日常生活、工农业及高新技术领域。表面活性剂是当今世界最重要的工业助剂，其应用已渗透到几乎所有的工业领域，被誉为“工业味精”。在许多行业中表面活性剂起到画龙点精的作用；作为最重要的助剂常能极大地改进生产工艺和产品的性能。随着科技的不断发展，表面活性剂也在不断的更新，表面活性剂源自肥皂，发展到今天已经发展成为了一门单独的学科进行其研究。它的应用已得到了相应的推广，应用领域不断的再扩大，在工业化的现代社会生产中，表面活性剂不断的体现了自身的应用价值，下面主要介绍了它在现代农业技术领域、生物工程和医药技术领域、新能源与高效节能技术领域等新领域的应用。 关键字：表面活性剂；农业；新能源；悬浮剂；分散剂 1表面活性剂 1.1表面活性剂的概念 既然说到表面活性剂的应用，那么首先要知道表面活性剂的定义，我们通常是这样定义：凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上，改变界面性质并显著降低界面能并通过改变界面状态，从而产生润湿与反润湿，乳化与破乳，起泡与消泡以及在较高浓度下产生增容的物质称为表面活性剂。 表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物，是一类专用化学品。它通常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面，而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品，如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。这些制品或商品是按一定的配方调制的产品，其必要组分是表面活性剂，出表面活性剂外，还有助剂、促进剂，其配方的目的是提高表面活性剂的功能。 1.2结构特点 表面活性剂之所以能在界面上吸附，改变界面性质，降低界面张力，主要是由分子结构所决定的。表面活性剂分子具有不对称性，它包含对水由亲和性的极性基团和对油有亲和性的非极性的基团——烃链。这样在一个分子中既有亲油基，又有亲水基，即构成了表面活性剂分子的两亲性。比较常见的亲油基：——CH2链，——CF链，聚氧丙烯链；比较常见的亲水基：——COOH，——SO3M，聚氧乙烯链。 1.3分类 从化学结构上考虑，表面活性剂分子结构具有亲水基和亲油基两种结构，由
表面活性剂的分类及应用
表面活性剂的分类及应用 班级：10化汉姓名：田芳学号：20101105547 【摘要】：表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面，在20事迹90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们，现在我们对表面活性剂的认识只是停留在表面没有更深入的研究，下面是对表面活性剂一些基础认识。 【关键词】：HLB值，分类，应用 【Abstract】: the application of surface - active agent covers all aspects of people's life and work, in 20. 90 time people began the study of surfactant system. Can be said without surfactant was now clean of us, now we are on the surface active agent known only stay on the surface no more in-depth research, here are some basic understanding of surface active agent. 【Key words】: HLB value, classification, application 表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂范围十分广泛（阳离子、阴离子、非离子及两性），为具体应用提供多种功能，包括发泡效果，表面改性，清洁，乳液，流变学，环境和健康保护 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型[乳化剂 司盘（脱水山梨醇脂肪酸酯）是w/o型乳化剂，具有很强的乳化、分散、润滑作用，可与各类表面活性剂混用，尤其适应与吐温－60， HLB值4.7。 7~--9作润湿剂； 8~--18作O/W型乳化剂，也叫吐温型乳化剂， 为司盘（Span，山梨醇脂肪酸酯）和环氧乙烷的缩合物，为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂；常作为水包油（O/W）型，药用：（1）可作某些药物的增溶剂。 （2）有溶血作用，以吐温-80作用最弱。 （3）水溶液加热后可产生混浊，冷后澄明，不影响质量。 （4）在溶液中可干扰抑菌剂的作用
表面活性剂在新药研发中的应用概况
表面活性剂在新药研发中的应用概况 （成都中医药大学2012级药学专科，第八组） 摘要：表面活性剂在新药研发中起着至关重要的作用，一种合适的表面活性剂对一种新药的开发、剂型的改变有着非常重要的作用，同时一种优良的表面活性剂也是对人类生命的一种保障。本文重点介绍了表面活性剂在新药研发中的一些基本应用，以期能让大家在课本的知识外多了解表面活性剂的应用和发展方向。、关键词：表面活性剂；传统药物中的应用；新剂型中的应用；微乳；脂质体表面活性剂是指在液体中仅加入少量即能使液体表面张力急速下降的物质，分子是由性质不同的两部分组成。一部分为疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团——亲油基，另一部分为亲水疏油的极性基团——亲水基。按表面活性剂分子在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型，可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性离子型，其中阳离子表面活性剂的毒性和刺激性最大，非离子型最小。作为药物制剂的辅料，表面活性剂可在各类药物中应用，发挥润湿、乳化、增溶等作用。 1表面活性剂在传统药物中的应用 1.1在片剂和丸剂中做润湿剂表面活性剂作为片剂辅料，常用的有：聚氧乙烯月桂醇；PEG4000和PEG6000也有润滑作用，它毒性小，能溶于水，可用作盐洗水、硼酸等可溶性片剂的润滑剂，常用的质量分数约在2%左右。表面活性剂在滴丸剂中的作用主要是改善难溶药物的吸收和溶出，提高其生物利用度，这类应用中，以聚乙二醇类(PEG)最多。 1.2在片剂中做粘合剂常用的有聚乙二醇，用量（质量分数）一般为15%，此外也常用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。 1.3在片剂中做崩解剂吐温类能增加药物的润湿性，加速水分的渗入及颗粒的空隙和毛细管作用，均可使片剂较快崩解。 1.4包衣物料常用的为苯二甲酸醋酸纤维素（CAP）和聚乙烯醇醋酸-苯二甲酸（PVAP），CAP为较好的肠溶衣物料，合成高分子化合物，具有特殊的理化性质，在制剂中的应用逐渐增多，用于薄膜包衣物料的聚合物更为重要。PVAP是一种新的肠溶性包衣物料，它具有制备简单、成本低、化学性稳定、成膜性能好、抗胃酸能力强、肠溶性可靠、包衣简单等特点。
表面活性剂的基本理论知识8页word
表面活性剂的基本理论知识 1．表面张力 把液体表面任意单位长度的收缩力称为表面张力，单位为N?m-1。 2．表面活性和表面活性剂 将能降低溶剂表面张力的性质称为表面活性，而具有表面活性的物质称为表面活性物质。 把能在水溶液中分子发生缔合且形成胶束等缔合体，并具有较高的表面活性，同时还具有润湿﹑乳化﹑起泡﹑洗涤等作用的表面活性物质称为表面活性剂。 3．表面活性剂的分子结构特点 表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物，它们能明显地改变两相间的界面张力或液体（一般为水）的表面张力，具有润湿﹑起泡﹑乳化﹑洗涤等性能。 就结构而言，表面活性剂都有一个共同的特点，即其分子中含有两种不同性质的基团，一端是长链非极性基团，能溶于油而不溶于水，亦即所谓的疏水基团或憎水基，这种憎水基一般都是长链的碳氢化合物，有时也为有机氟﹑有机硅﹑有机磷﹑有机锡链等。另一端则是水溶性的基团，即亲水基团或亲水基。亲水基团必须有足够的亲水性，以保证整个表面活性剂能溶于水，并有必要的溶解度。由于表面活性剂含有亲水基和疏水基，因而它们至少能溶于液相中的某一相。表面活性剂的这种既亲水又亲油的性质称为两亲性。 4．表面活性剂的类型 表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性分子。表面活性剂的疏水基团一般是由长链的碳氢构成，如直链烷基C8～C20，支链烷基C8～C20，烷基苯基（烷基碳原子数为8～16）等。疏水基团的差别主要是在碳氢链的结构变化上，差别较小，而亲水基团的种类则较多，所以表面活性剂的性质除与疏水基团的大小﹑形状有关外，主要还与亲水基团有关。亲水基团的结构变化较疏水基团大，因而表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。这种分类是以亲水基团是否是离子型为主，将其分为阴离子型﹑阳离子型﹑非离子型﹑两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。 5．表面活性剂水溶液的特性 ①表面活性剂在界面上的吸附 表面活性剂分子中具有亲油基和亲水基，为两亲分子。水是强极性液体，当表面活性剂溶于水中时，根据极性相似相引﹑极性相异相斥原理，其亲水基与水相引而溶于水，其亲油基与水相斥而离开水，结果表面活性剂分子（或离子）吸附在两相界面上，使两相间的界面张力降低。表面活性剂分子（或离子）在界面上吸附越多，界面张力降低越大。 ②吸附膜的一些性质 ●吸附膜的表面压力：表面活性剂在气液界面吸附形成吸附膜，如在界面上放置一无摩擦可移动浮片，以 浮片沿溶液面推动吸附质膜，膜对浮片产生一压力，此压力称为表面压力。 ●表面黏度：与表面压力一样，表面黏度是由不溶性分子膜表现出的一种性质。以细金属丝悬吊一白金环， 令其平面接触水槽的水表面，旋转白金环，白金环受水的黏度阻碍，振幅逐渐衰减，据此可测定表面黏度，方法是：先在纯水表面进行实验，测出振幅衰减，然后测定形成表面膜后的衰减，从两者的差值求出表面膜的黏度。 表面黏度与表面膜的牢固度密切有关 由于吸附膜有表面压力和黏度，它必定具有弹性。吸附膜的表面压力越大，黏度越高，其弹性模量就越大。表面吸附膜的弹性模量在稳泡过程中有重要意义。 ③胶束的形成 表面活性剂的稀溶液服从理想溶液所遵循的规律。表面活性剂在溶液表面的吸附量随溶液浓度增高而增多，当浓度达到或超过某值后，吸附量不再增加，这些过多的表面活性剂分子在溶液内是杂乱无章
表面活性剂造纸工业中的应用
表面活性剂在造纸工业中的应用 ?类别： 制浆造纸工业 ?作者： 姚献平 ?关键词： 表面活性剂,造纸化学品,造纸 ?【内容】 ? 表面活性剂是造纸化学品的重要组成部分, 广泛应用于造纸制浆、湿部、表面施胶、涂布以及废水处理等过程。 近几年来, 由于世界木材紧缺, 废纸再生率大大提高, 严格的环保立法这三方面的因素, 加上各种高新技术的发展, 如造纸设备的大型化、高速化, 纸与纸板多样化、高档化的影响和需求, 各种新颖的造纸化学品正不断涌现, 它们对提高造纸的产量、改善质量、降低污染以及提高经济效益等方面均起着举足轻重的作用。因此世界各国都十分注重造纸化学品的开发和生产, 其总体发展速度始终保持在3% ～4% 的增幅, 有些特殊新品种由于技术上的突破增幅更是高达10% 以上。全球销售总额已达到85 亿美元。美国销售额增长率达到 4.8%, 日本销售额的年增长率高达11.32%, 西欧 3.13%, 其中增长较快的品种是助留助滤剂、施胶剂、增强剂、防腐杀菌剂、树脂障碍/ 沉积物控制剂、脱墨剂等造纸用精细化学品, 而这些造纸精细化学品几乎都离不开表面活性剂。 中国造纸化学品的开发应用起步较晚,70 年代还几乎空白。随着物质生活水平不断提高, 人们对纸张质量要求越来越高, 对纸张的需求量越来越大。近年来我国造纸工业持续高速发展,1998 年我国纸和纸板产量为2800 万ｔ, 居世界第三位, 而消费总量为3340 万ｔ, 预计我国造纸工业还将继续快速发展, 造纸化学品的开发和应用已引起了国家有关部门及大专院校、科研院所的高度重视, 目前国内已开发了上百个品种系列。1990 年原化工部正式批准成立原 化工部造纸化学品技术开发中心,1995 年国家民政部正式批准成立中国造纸化学品工业协会, 还编辑出版了中国造纸化学品工业协会会刊《造纸化学品》。根据中国造纸化学品工业协会初步调查分析, “九五” 末我国造纸化学品实际销量约25 万ｔ, 到“十五”末有可能达到60 万ｔ。因此中国造纸化学品行业是一个很有发展前景的朝阳行业。 1 造纸工业用表面活性剂
表面活性剂作用机理
表面活性剂作用机理 表面活性剂具有湿润、乳化、去污、分散等作用，主要是因为： 1、表面活性剂能降低接触界面的表面张力 纯液体的表面张力在恒温下是定值，而溶液的表面张力则随溶液的组成不同而不同。通过实验人们发现，各种物质的水溶液的表面张力与浓度的关系主要有以下三种情况： 1、稍有上升，无机盐（氯化钠、硫酸钠）及多羟基有机物（蔗糖、甘露醇） 2、逐渐降低，低分子极性有机物（醇、醛、酮、脂、醚等） 3、低浓度时，显著降低，后变化不大（含有8个碳以上的碳氢链的羧酸盐、磺酸盐等） 通常把2、3类物质称为表面活性物质，而把第1类物质称为非表面活性物质。而第3类称为表面活性剂，即加入少量即能大幅降低溶液的表面张力，而随着浓度继续增大表面张力降低不再明显的物质。 表面活性剂能够降低溶液的表面张力主要是由其结构的特殊性决定的。它具有两性基团：亲水性基团和亲脂性基团，它能显著降低接触界面的表面张力，增加污染物特别是憎水性有机污染物在水相的溶解性。 2、表面活性剂能形成胶束 当表面活性剂达到一定浓度时，其单体急剧 聚集，形成球状、棒状或层状的“胶束”，该浓 度称为临界胶束浓度（critical micelle concentration,CMC），胶束是由水溶性基团包裹 憎水性基团核心构成的集合体，当胶束溶液达 到热力学稳定时可以形成微乳溶液。 根据“相似相容”原理，憎水性有机物有进 入与它极性相同胶束内部的趋势，因此将表面 活性剂达到或超过CMC时，污染物分配进入 胶束核心，大量胶束的形成，增加了污染物的溶解性，同时NAPLs从含水层介质上大量解析，溶解于表面活性剂胶束内，表面活性剂对NAPLs溶解性增加的程度可以由胶束——水分配系数和摩尔增溶比（MSR）来表示。
表面活性剂特点及应用
表面活性剂特点及应用 一、特点 当一种物质加入到某液体中，若能使其表面张力降低，人们则称这种物质具有表面活性。具有表面活性的物质叫作表面活性物质。从化学结构上看，所有的表面活性剂分子都是由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成的。亲水基使分子伸向水相，而亲油基则使分子离开水相而伸向油相，因此表面活性剂分子是两亲性分子。它们的亲油基是由烃基构成的，而亲水基却是多种多样的。由于表面活性剂具有很大的表面活性，故在工农业生产及日常生活中广泛地用于乳化、分散、增溶、润湿、发泡、洗涤、柔软等各种用途。 二、应用 （1）乳化和破乳作用。表面活性剂的乳化作用是表面活性剂应用最为广泛的性质之一。例如在化妆品、食品、纺织、造纸、金属的切削液、油漆、农药、医药等方面，乳化剂都起着重要的作用。各种类型的表面活性剂都可以作为乳化剂来使用，但非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂应用得比较多。乳化作用是指两种互不相溶的液体形成乳状液的过程。乳状液是指一种不溶解或溶解度很小的液体，以一定大小的液滴分散存在于第二种液体中，形成具有明显稳定的悬浊液。对两种互不相溶的液体，如果仅通过机械搅拌的方法总是不能形成稳定的乳状液的。要形成明显稳定的乳状液，必须加入第三组分，这第三组分就是表面活性剂，一般称其为乳化剂。 （2）增溶作用。表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有使不溶于水的有机物的溶解度显著增大的能力，且此时溶液呈透明状，胶束的这种作用称为增溶。能产生增溶作用的表面活性剂叫做增溶剂，被增溶的有机物称为被增溶物。如果在已增溶的液体中继续加入被增溶物，达到一定量后，溶液透明状变为乳浊状，这种乳液即为乳状液，在此乳状液中再加入表面活性剂，溶液又变得透明无色。虽然这种变化是连续的，但乳化和增溶本质上是不同的。增溶作用可使被增溶物的化学势显著降低，使体系变得更稳定，即增溶在热力学上是稳定的，只要外界条件不变，体系不随时间变化。而乳化在热力学上是不稳定的。 （3）洗涤作用。洗涤作用可定义为，从浸在某种介质，一般为水，中的固体表面除去污垢的过程。在此过程中，借助于洗涤剂以减弱污垢与固体表面之粘附作用，并施以外力，包括机械搅拌或人工洗，使污垢与固体表面分离而悬浮于介质中，最后将污垢洗。水在天然纤维、棉、毛等上的润湿性较好，在人造纤维上较差，表面活性剂能够降低水的表面张力，使其接触角减小。因而，纤维的润湿在洗涤剂作用下比较容易实现。
造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成
造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成： 制浆段：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用 抄纸段：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸 涂布段：涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光 加工段：复卷→裁切平板（或卷筒）→分选包装→入库结束造纸用表面活性剂应用及分析 时间：2007-8-27 12:17:56 来源：中国表面活性剂网发表评论进入论坛 表面活性剂在制浆造纸工业中的使用越来越受到造纸科学工作者的重视。据报道，英国表面活性剂的消费为纸张总产量的0.05%左右。我国每年仅废纸脱墨用表面活性剂就达7000t之多。这说明表面活性剂在改善制浆造纸过程、提高纸张性能方面越来越重要。 制浆过程主要是从木材中将木素、半纤维素、树脂、色素以及灰分等尽量地与纤维素分离开可利用表面活性剂的分散作用和洗涤作用来达到分离杂质、除去树脂、分离纤维的效果。在漂白工序中添加的渗透性好的阴离子和非离子表面活性剂（一般用量为纸张产量的 0.03%～0.05%），能获得均一的漂白效果。在纸浆漂洗过程中加入洗涤活性物质烷基苯磺酸钠或壬基酚聚氧乙烯醚，能获得良好的洗涤效果。另外在废纸脱墨、造纸施胶、毛毯洗涤及造纸涂布涂料分散剂等方面，表面活性剂都有广泛的应用。 制浆造纸工业用表面活性剂 1、蒸煮渗透剂（penetrants） 表面活性剂可显著改善润湿性能，对于固体表面可通过表面活性剂在表面进行单层吸附使表面拒水、抗黏；通过多层吸附使表面更加亲水。对于液体界面，表面活性剂可通过降低界面张力，增大润湿性，提高渗透作用，一些具有支链结构或多烷基结构的表面活性剂具有好的润湿性能，其HLB为7-9，如快速渗透剂T（磺基琥珀酸双异辛酯单钠盐）、渗透剂JFC等，在制浆过程中利用表面活性剂的润湿作用，加速蒸煮助剂和其他助剂对蒸煮原料的渗透和均匀分散作用。如在蒸煮器中常加入渗透剂如磺化琥珀酸酯盐（渗透剂T）、润湿剂JFC、丁基萘磺酸钠等，由于制浆要在强碱性和较高的温度下进行，所以，较理想的蒸煮渗透剂还应有一定的耐碱性和耐高温性；由德国化学家L.hal提出的高分子表面活性剂-碱法制浆（国内称该高分子表面活性剂为"绿氧"）有可能成为新一代的蒸煮助剂的代表。国外在该方面都有系列产品供应，如瑞典Belrocell Kemi公司的Berocell.25、Berocell-272 等系列产品，均以非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚如壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚为主。而国内则多以烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂为主，纸厂的应用也不普遍。我国草类原料多，蒸煮得率低，难洗涤，目前仍然没有针对草浆的表面活性剂型蒸煮助剂。 2、废纸脱墨剂(deinking agent) 随着环保压力的日益增加，为了缓解制浆原料不足，减少环境污染，节省能源，降低成
表面活性剂的应用原理
第四章表面活性剂在叶面肥中的应用 由于作物叶片最外侧的蜡质层具有疏水性，不利于喷施液在叶表的铺展与附着，喷施液难以润湿叶面；且蜡质层一般非常粗糙，而且分布不均匀，致使喷施液于叶片界面的接触角进一步增大，导致喷施液在叶面上形成易滚落的水珠，喷施液对叶面的润湿性更差，而喷施液在作物叶面的润湿是养分向叶片内部渗透的重要前提，可见，叶面蜡质层是影响叶面养分吸收的关键因素之一，极大地影响了叶面施肥的效果，因此必须克服蜡质层造成的施肥的障碍，减少喷施液于作物叶片之间的界面接触角，使喷施液在叶面上得以铺展、润湿，才可以提高养分的吸收率及叶面施肥的效果。 人们在进行叶面施肥的研究中，发现在喷施液内加入一定量的表面活性剂后可以明显改变喷施液的表面性质，降低喷施液的表面张力，增加喷施液在叶面的润湿作用；另外，表面活性剂还具有保湿、黏着、助渗的作用，因而极大地促进了养分的叶面吸收效果。正因如此，表面活性剂成为叶面肥中不可缺的重要组分之一。 第一节表面活性剂的应用原理 一、概述 表面活性剂是一类重要的精细化学品，其应用单位几乎涵盖了精细化工的所有领域，与人们日常生活密不可分，在工、农业各个领域中也有重要的作用。 自19世纪发现磺化油的表面活性以后，人们已经成功研制出大量的表面活性剂。 表面活性物质的生产。最初是以动、植物油脂作原料制肥皂。目前表面活性剂的种类繁多，有进口的，也有国产的，常见种类有吐温-20、吐温-40、吐温-80、土耳其黄油、山梨醇、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通等。除了用化学方法合成的表面活性剂外，还有用为微生物发酵的方法生产无毒、对环境无污染的生物表面活性剂。 随着对表面活性剂研究的深入，表面活性剂的作用也引起了国内外学者的重视。大多数表面活性剂用于纤维工业，其次就是洗涤工业。随着农业科学技术的迅猛发展，表面活性剂在农业生产上液逐渐得到广泛的应用。农工业中对表面活性剂的应用主要是作为农药的助剂，种类有渗透剂、黏着剂、分散湿润剂、展着剂和增效剂等，它的作用是可使农药稀释液稳定，溶液雾滴小，药业能均匀地与叶面接触，增加吸附，减少药业被雨水冲刷，延长药液在叶面的湿润时间，增加叶面对药液的吸收。对充分发挥农药效果起重要的作用。 研究表明，表面活性剂作为农药、除草剂、生长调节剂和叶面肥等的助剂，之所以能够提高药效和养分的活性，其作用大致有以下几方面：①降低溶液的表面张力，增加溶液与叶表皮的亲和力，从而增加吸收量；②提高溶液中有效成分在水中的溶解度，促进有效成分的叶面吸收和在植物体内的运输；③起叶面湿润作用，延长溶液在叶面的附着时间，房主液滴迅速干燥，从而延长叶面吸收时间；④改变叶表面的结构，表面活性剂与植物叶表皮作用，引起植物叶片的生理生化变化，促进溶液中有效成分进入植物体内而发挥作用。 由于其具有良好的叶面润湿作用，目前表面活性剂已成为农药、叶面施肥中不可缺少的重要组成成分，对提高农药的药效和养分的叶面吸收效率具有明显的促进效果，表面活性剂的使用已经成为农药和叶面肥研制与应用中的一项关键技术。但是不同的表面活性剂对不同药肥液的效果是不同的，因而在使用前必须了解表面活性剂的特性，以选择和利用适当的表面活性剂，才能收到好的效果。 二、表面活性剂的类型及其作用原理 （一）表面活性剂的类型及特性 表面活性剂是指一类在低浓度下即可明显地降低水和其他液体系表面张力或界面张力
浅谈绿色表面活性剂及其应用
２０科技资讯 科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００９ ＮＯ．０７ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 高 新 技 术 １ 表面活性剂概念及应用 表面活性剂是指一类在很低浓度时就能显著降低水的表面张力的化合物，它达到一定浓度后，可缔合成胶团，从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂主要应用于洗涤、纺织、造纸、医药等行业，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。表面活性剂作为精细化工领域的支柱产业，在国民经济中具有重要的作用，并且其发展水平已被视为各国高新化工技术产业的重要标志，并成为当今世界化学工业激烈竞争的焦点。 ２ 表面活性剂的特征 表面活性剂由于其分子内存在着亲水性部分和疏水性部分，因此表面容易吸附；另外在一定浓度（胶粒临界浓度）以上时，则形成称为胶粒的分子团。亲水性、疏水性两部分之比，是决定表面活性剂性质的重要因素，所以以此作为表面亲水、疏水平衡［ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ（＝ｌｉｐｏｐｈｉｌｃ）］（缩写ＨＬＢ）的数量关系。随着水溶液中的解离状况，分为阴离子、阳离子、两性和非离子性等四种表面活性剂。 表面活性剂一端是非极性的碳氢链（烃基），与水的亲和力极小，常称疏水基；另一端则是极性基团（如—ＯＨ、—ＣＯＯＨ、—ＮＨ２、—ＳＯ３Ｈ等），与水有很大的亲和力，故称亲水基，总称“双亲分子”（亲油亲水分子）。 ３ 绿色表面活性剂 绿色表面活性剂是近年来表面活性剂工业的发展方向。它具有较高的安全性，生物降解性，且性能可靠，应用广泛等特点。有逐渐取代传统表面活性剂的趋势。 由于葡萄糖来源于丰富而廉价的淀粉，且分子结构中存在多个羟基，所以葡萄糖基可作为表面活性剂分子中一个很好的亲水基团。但葡萄糖易发生氧化还原反应，只有与脂肪醇缩合成葡萄糖苷后，化学稳定性才大大增强。各种不同碳链长度的葡萄糖苷又可作为生产表面活性剂的中间 原料，经化学改性后，生产各种易于生物降解且性能优良的新型表面活性剂。如果葡萄糖苷配基部分的碳链长度足够长，则它本身就具有表面活性，即近年来引起人们极大兴趣的烷基多糖苷ＡＰＧ。 以下着重了解一下ＡＰＧ的合成、结构和性能以及它的应用。 葡萄糖在酸性催化剂作用下，与短链醇反应生成短链葡萄糖苷，最常见的有甲基葡萄糖苷、羟乙基葡萄糖苷以及丁基葡萄糖苷等。这些糖苷的疏水链太短，其本身不具有表面活性，但经过酯化、乙氧基化或季氨化等过程改性后，即可制成各种性能的表面活性剂。 许多甲基糖苷衍生物均可被应用在香波、洗面奶、沐浴液及化妆品的乳液体系中，研究结果表明，这些产物都是温和、低毒的。甲基糖苷的烷氧基衍生物和甲基糖苷的脂肪酸酯衍生物目前在化妆品方面已有很大应用，前者是一种多功能化妆品原料，后者可以用做优良的乳化剂、润滑剂及增稠剂等。 甲基糖苷与卤代季氨化合物反映得到的阳离子衍生物比通常结构的阳离子表面活性剂（如长链烷基季氨盐）更具优点，刺激性更小，价格更低，而且它还具有多功能性，可与阴离子表面活性剂相复配而不产生沉淀，在配方中显示出极好的性能／价格比。 以葡萄糖和长链脂肪醇为主要原料，经缩合后制得的长链烷基多苷即ＡＰＧ，是新一代的绿色表面活性剂。３．１烷基多糖苷（ＡＰＧ）的合成 ＡＰＧ的合成是以Ｆｉｓｈｅｒ合成为基础，用酸做催化剂，醇羟基与糖的苷羟基脱水形成醚键而生成烷基糖苷。无论是以单糖还是以多聚糖为原料，最终产物都是有一定聚合度的晚期多糖苷，但原料不同，生产成本就不同，一般来说原料成本依次增加的顺序是：淀粉／葡萄糖浆，水和葡萄糖／无水葡萄糖，而工厂设备投资和生产运行成本则是以上述次序降低的。 ＡＰＧ的合成主要有两条工艺路线，一是直接合成（一步法），二是转缩醛化工艺（两步法）。一步法是采用碳原子数为８～１６ 在一定温度和有催化剂条件下与葡萄糖直接反应生成烷基糖苷。除了常用的催化剂如硫酸、对甲基苯磺酸外，具有乳化性能的酸性催化剂，如十二烷基本磺酸、十二烷基磺酸及烷基萘磺酸更有助于糖苷化反应，减少聚糖的生成。二步法采用低碳脂肪醇（一般为丁醇）和葡萄糖在硫酸、对甲苯磺酸或磺基虎珀酸等酸性催化剂作用下，先生成低碳链的烷基糖苷。然后与高碳链的脂肪醇进行取代反应生成高碳链的烷基糖苷。一步法相对简单，但由于高碳醇与糖的溶解度不好，所以反应时间长，同时需要仔细控制反应条件，否则极易结焦。德国的汉高公司、法国的Ｓｅｐｐｉｃ公司和英国的ＩＣＩ公司都采用此法生产ＩＰＧ。二步法的特点是反应条件温和，反应时间短，但产品纯度不如一步法。从规模化生产来考虑，由于二部法需要大量正丁醇作为活化剂，生产规模不易扩大。国内的厂家普遍采用二步法且大多为中试规模。金陵石化研究院与大连理工大学联合研制开发了综合法生产烷基多苷工艺，此工艺分为三个阶段：转苷化部分、脱醇部分和后处理部分，产品质量基本达到了汉高公司同类产品的水平。该工艺的特点是反应温度低、速度快、产品丁苷含量低、色泽浅、无气味，所用葡萄糖既可用无水糖也可用便宜的含水糖，生产成本大大降低。 另一种有希望工业合成烷基多苷的新工艺是酶催化法。该法具有许多人们所希望的优点：生产糖苷选择性好、反应条件温和、收率高、产品纯度高，具有较大的发展前途，但关键是酶的制取。酶催化转糖苷法是用乳酸酶来催化芳基糖苷与脂肪醇反应生成烷基多苷。另外也可采用酶催化直接苷化法，一步生成ＡＰＧ。３．２ ＡＰＧ的衍生物及其应用 ＡＰＧ是一个多官能团化合物，既可作为表面活性剂直接使用，也可利用其糖单元上的羟基活性进行化学改性，以改善ＡＰＧ的某些性能。近年来国外对ＡＰＧ衍生物的研究十分活跃，ＡＰＧ衍生物除酯，醚或乙氧化物之外，还可合成离子型的烷基多苷衍生物。例如：由烷基链Ｃ８～Ｃ１６，平均聚合度为１．１～１．５的烷基多苷可制备一 浅谈绿色表面活性剂及其应用 房菲 房存金 （商丘职业技术学院 ４７６１００） 摘 要：表面活性剂的优良性质使它在很多领域都有着广泛的用途，尤其是随着科技的发展，制备高尖端材料和精细化工领域都需要表面活性剂的不断创新和发展，绿色表面活性剂是近年来表面活性剂工业的发展方向。它具有较高的安全性，生物降解性，且性能可靠，应用广泛等特点。 关键词：表面活性剂 绿色表面活性剂 烷基多糖苷（ＡＰＧ）中图分类号：Ｏ０６文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２００９）０３（ａ）－００２０－０２
表面活性剂在食品中的应用
表面活性剂在食品中的应用 摘要：本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍，并着重介绍单硬脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。 关键词：表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。 前言 随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，食品除了要满足最基本的营养价值之外，还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂，表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团，能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面，降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛,在一些食品制作中添加表面活性剂,可以大大地改善加工条件,提高产品质量,延长食品保鲜期等。高质量的食品加工,是离不开表面活性剂的应用的。 正文 表面活性剂简介 凡能显著改变体系表面(或界面)状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面)张力,使体系产生润湿和反润湿?乳化和破乳?分散和凝聚?起泡和消泡?增溶等一系列作用。因此,在食品工业中,表面活性剂可作为乳化剂?分散剂?润湿剂?消泡剂?粘度调节剂?杀菌剂等。 食品用表面活性剂的种类 表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的,不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯?蔗糖脂肪酸酯?大豆磷脂?乙酸及酒石酸一及二甘油脂?二乙酰酒石酸一及二甘油酯?柠檬酸酯?聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂?硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯?硬脂
酰乳酸钙(钠)?硬脂酰富马酸钠?山梨糖醇酐脂肪酸酯?聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂,如海藻酸钠?果胶酸钠?卡拉胶?壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂,其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。 表面活性剂在食品中的主要作用 1表面活性剂做乳化剂方面的应用 1乳化剂最主要的特性是使已形成的乳状液稳定，在一些食品应用中，此过程比初始的分散作用更重要更有意义。这类食品中聚结和失稳现象是我们所不希望发生的，亲水性单甘对乳状液具有良好的稳定性。 2. 化学合成单甘酯不仅具有分子蒸馏单甘的特性，而且其乳化性能更加优越，消泡、起泡、稳泡性能更加优良。 3. 亲水单甘酯是一种优质高效食品乳化剂和表面活性剂，用于面包、糕点、饼干、人造奶油、巧克力、冰淇淋、方便面、豆制品及蛋白类饮料，且有良好的乳化稳定、分散、消泡、保鲜、抗淀粉老化硬结等作用，是国际上公认的无毒、无限量使用的食品添加剂。 4. 在塑料橡胶类制品、纺织、日化、医药等行业中也有较广泛的应用。它除了具有乳化作用外还兼有发沉、消沉、防老及控制脂肪酸凝聚的作用，是一种典型的非离子型表面活性剂。 乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等)和亲油基(烷基),易在水与油的界面上形成吸附层,属表面活性剂,可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种,常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆磷脂/阿拉伯树胶/海藻酸/酪蛋白酸钠/明胶和蛋黄等。乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从