Unsere Hauptprodukte: Aminosilikon, Blocksilikon, hydrophiles Silikon, alle Silikonemulsionen, Benetzungs- und Reibechtheitsverbesserer, wasserabweisende Mittel (fluorfrei, Kohlenstoff 6, Kohlenstoff 8), Demin-Waschchemikalien (ABS, Enzym, Spandex-Schutz, Mangan-Entferner). Hauptexportländer: Indien, Pakistan, Bangladesch, Türkei, Indonesien, Usbekistan usw.

 

Industrielles Mononatriumglutamat, auch Tenside genannt, ist eine Substanz, die in kleinen Mengen die Oberflächenspannung von Lösungsmitteln (meist Wasser) stark reduzieren und den Grenzflächenzustand des Systems verändern kann. Ab einer bestimmten Konzentration bildet es Mizellen in der Lösung. Dadurch werden Benetzung oder Antibenetzung, Emulgierung und Demulgierung, Schaumbildung oder Entschäumung, Solubilisierung, Waschwirkung und andere Effekte erzielt, die den Anforderungen praktischer Anwendungen gerecht werden. Mononatriumglutamat ist als Umami-Substanz in unserer Ernährung und unserem täglichen Leben allgegenwärtig. In der industriellen Produktion sind Tenside dem Mononatriumglutamat ähnliche Substanzen, die keine großen Mengen benötigen und wundersame Wirkungen haben können. Diese Substanzen werden allgemein als Tenside bezeichnet.

 

Einführung in Tenside

 

Tenside haben eine zwitterionische Molekülstruktur: Ein Ende ist eine hydrophile Gruppe, abgekürzt als hydrophile Gruppe, auch als oleophobe oder oleophobe Gruppe bekannt, die Tenside als Monomere in Wasser lösen kann. Hydrophile Gruppen sind oft polare Gruppen, die Carboxylgruppen (- COOH), Sulfonsäuregruppen (- SO3H), Aminogruppen (- NH2) oder Aminogruppen und deren Salze sein können. Hydroxylgruppen (- OH), Amidgruppen, Etherbindungen (- O -) usw. können ebenfalls polare hydrophile Gruppen sein; Das andere Ende ist eine hydrophobe Gruppe, abgekürzt als oleophile Gruppe, auch als hydrophobe oder hydrophobe Gruppe bekannt. Hydrophobe Gruppen sind üblicherweise unpolare Kohlenwasserstoffketten, wie z. B. hydrophobe Alkylketten R - (Alkyl), Ar - (Aryl) usw.
Tenside werden in ionische Tenside (einschließlich kationischer und anionischer Tenside), nichtionische Tenside, amphotere Tenside, zusammengesetzte Tenside und sonstige Tenside unterteilt.

Wenn die Tensidkonzentration in einer Tensidlösung einen bestimmten Wert erreicht, bilden die Tensidmoleküle verschiedene geordnete Kombinationen, sogenannte Mizellen. Die Mizellbildung ist eine grundlegende Eigenschaft von Tensidlösungen, und einige wichtige Grenzflächenphänomene hängen mit der Mizellenbildung zusammen. Die Konzentration, bei der Tenside in einer Lösung Mizellen bilden, wird als kritische Mizellenkonzentration (CMC) bezeichnet. Mizellen haben keine feste Kugelform, sondern sind extrem unregelmäßig und verändern sich dynamisch. Unter bestimmten Bedingungen können Tenside auch einen umgekehrten Mizellenzustand aufweisen.

 

Die wichtigsten Faktoren, die die kritische Mizellenkonzentration beeinflussen

 

Struktur von Tensiden
Zugabe und Arten von Zusatzstoffen
Der Einfluss der Temperatur

 

Wechselwirkung zwischen Tensiden und Proteinen

 

Proteine ​​enthalten unpolare, polare und geladene Gruppen, und viele amphiphile Moleküle können auf verschiedene Weise mit Proteinen interagieren. Tenside können unter verschiedenen Bedingungen molekular geordnete Kombinationen mit unterschiedlichen Strukturen bilden, wie Mizellen, inverse Mizellen usw., und ihre Interaktionen mit Proteinen sind ebenfalls unterschiedlich. Zwischen Proteinen und Tensiden (PS) bestehen hauptsächlich elektrostatische und hydrophobe Interaktionen, während die Interaktion zwischen ionischen Tensiden und Proteinen hauptsächlich auf der elektrostatischen Interaktion polarer Gruppen und der hydrophoben Interaktion hydrophober Kohlenstoff-Wasserstoff-Ketten beruht, die an die polaren bzw. hydrophoben Teile von Proteinen binden und PS-Komplexe bilden. Nichtionische Tenside interagieren hauptsächlich über hydrophobe Kräfte mit Proteinen, und die Interaktion zwischen ihren hydrophoben Ketten und den hydrophoben Gruppen von Proteinen kann einen gewissen Einfluss auf die Struktur und Funktion von Tensiden und Proteinen haben. Daher bestimmen Art, Konzentration und Systemumgebung von Tensiden, ob sie Proteine ​​stabilisieren oder destabilisieren, aggregieren oder dispergieren.

 

HLB-Wert des Tensids

 

Um eine einzigartige Grenzflächenaktivität zu zeigen, müssen Tenside ein gewisses Gleichgewicht zwischen hydrophoben und hydrophilen Gruppen aufrechterhalten. HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) ist der hydrophile oleophile Gleichgewichtswert von Tensiden und ein Indikator für die hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften von Tensiden.

Der HLB-Wert ist ein relativer Wert (zwischen 0 und 40), z. B. Paraffinwachs mit HLB-Wert = 0 (keine hydrophile Gruppe), Polyoxyethylen mit HLB-Wert 20 und SDS mit starker Hydrophilie mit HLB-Wert 40. Der HLB-Wert kann als Referenz für die Auswahl von Tensiden verwendet werden. Je höher der HLB-Wert, desto besser ist die Hydrophilie des Tensids; je kleiner der HLB-Wert, desto schlechter ist die Hydrophilie des Tensids.
Die Hauptfunktion von Tensiden

 

Emulgierungseffekt

Aufgrund der hohen Oberflächenspannung von Öl in Wasser wird das Öl beim Eintropfen und kräftigen Rühren in feine Kügelchen zerkleinert und zu einer Emulsion vermischt. Nach dem Rühren werden die Schichten jedoch neu geschichtet. Wird ein Tensid hinzugefügt und kräftig gerührt, lässt sich die Emulsion nach dem Rühren aber lange nicht leicht trennen. Dies spricht man von einer Emulgierung. Der Grund dafür ist, dass die hydrophoben Gruppen des Öls von den hydrophilen Gruppen des Wirkstoffs umgeben sind. Dadurch entsteht eine gerichtete Anziehungskraft, die den Aufwand für die Öldispersion im Wasser reduziert und zu einer guten Emulgierung des Öls führt.

 

Benetzungseffekt

Auf der Oberfläche der Teile haftet häufig eine Schicht aus Wachs, Fett oder zunderähnlichen Substanzen, die hydrophob sind. Aufgrund der Verschmutzung durch diese Substanzen ist die Oberfläche der Teile nicht leicht mit Wasser benetzbar. Durch die Zugabe von Tensiden zur wässrigen Lösung werden die Wassertropfen auf den Teilen leicht verteilt, wodurch die Oberflächenspannung der Teile stark reduziert und der Zweck der Benetzung erreicht wird.

 

Solubilisierungseffekt

Nach der Zugabe von Tensiden zu Ölsubstanzen können diese sich nur „auflösen“, aber diese Auflösung kann nur erfolgen, wenn die Konzentration der Tenside die kritische Konzentration von Kolloiden erreicht und die Löslichkeit durch das solubilisierende Objekt und die Eigenschaften bestimmt wird. In Bezug auf den Solubilisierungseffekt sind lange hydrophobe Genketten stärker als kurze Ketten, gesättigte Ketten stärker als ungesättigte Ketten und der Solubilisierungseffekt nichtionischer Tenside ist im Allgemeinen signifikanter.

 

Dispergierende Wirkung

Feste Partikel wie Staub und Schmutz neigen dazu, sich im Wasser anzusammeln und abzusetzen. Die Moleküle der Tenside können die Feststoffpartikelaggregate in kleine Partikel aufteilen, sodass diese sich in der Lösung verteilen und suspendieren können. Dies fördert eine gleichmäßige Dispersion der Feststoffpartikel.

 

Schaumwirkung

Die Schaumbildung ist hauptsächlich auf die gerichtete Adsorption des Wirkstoffs und die Verringerung der Oberflächenspannung zwischen Gas- und Flüssigphase zurückzuführen. Niedermolekulare Wirkstoffe schäumen im Allgemeinen leicht, hochmolekulare Wirkstoffe schäumen weniger, Myristatgelb schäumt stärker und Natriumstearat schäumt am schlechtesten. Anionische Wirkstoffe schäumen besser und sind stabiler als nichtionische Wirkstoffe, z. B. Natriumalkylbenzolsulfonat mit starker Schaumbildung. Zu den üblicherweise verwendeten Schaumstabilisatoren gehören aliphatische Alkoholamide und Carboxymethylcellulose. Schaumhemmer sind Fettsäuren, Fettsäureester, Polyether und andere nichtionische Tenside.

 

Klassifizierung von Tensiden

 

Tenside können anhand ihrer Molekülstruktureigenschaften in anionische Tenside, nichtionische Tenside, zwitterionische Tenside und kationische Tenside unterteilt werden.

 

Anionisches Tensid

Sulfonat
Gängige Wirkstoffe dieser Art sind Natrium-lineares Alkylbenzolsulfonat und Natrium-Alpha-Olefinsulfonat. Natrium-lineares Alkylbenzolsulfonat, auch bekannt als LAS oder ABS, ist ein weißes oder hellgelbes Pulver oder flockiger Feststoff mit guter Löslichkeit in komplexen Tensidsystemen. Es ist relativ stabil gegenüber Laugen, verdünnten Säuren und hartem Wasser. Es wird häufig in Geschirrspülmitteln und Flüssigwaschmitteln verwendet, in Shampoos hingegen nicht und in Duschgels nur selten. In Geschirrspülmitteln kann seine Dosierung etwa die Hälfte der Gesamtmenge an Tensiden ausmachen, und der tatsächliche Einstellbereich seines Anteils in Flüssigwaschmitteln ist relativ groß. Ein typisches Verbindungssystem in Geschirrspülmitteln ist das ternäre System „LAS (lineares Alkylbenzolsulfonat-Natrium) – AES (Alkoholethersulfat-Natrium) – FFA (Alkylalkoholamid)“. Die herausragenden Vorteile von linearem Natriumalkylbenzolsulfonat sind gute Stabilität, starke Reinigungskraft, minimale Umweltbelastung und die Möglichkeit, kostengünstig biologisch zu unschädlichen Substanzen abgebaut zu werden. Der größte Nachteil ist die stark stimulierende Wirkung. Natriumalphaolefinsulfonat, auch bekannt als AOS, ist gut wasserlöslich und über einen weiten pH-Bereich stabil. Unter den Sulfonsäuresalzen ist die Leistung besser. Die herausragenden Vorteile sind gute Stabilität, gute Wasserlöslichkeit, gute Verträglichkeit, geringe Reizung und idealer mikrobieller Abbau. Es ist eines der wichtigsten Tenside, das üblicherweise in Shampoos und Duschgels verwendet wird. Der Nachteil ist, dass es relativ teuer ist.

 

Sulfat
Zu den üblichen Wirkstoffen dieser Art zählen Natriumfettalkoholpolyoxyethylenethersulfat und Natriumdodecylsulfat.

Natriumfettalkoholpolyoxyethylenethersulfat, auch bekannt als AES oder Natriumalkoholethersulfat.

Es löst sich leicht in Wasser auf und kann in Shampoo, Duschgel, flüssigem Geschirrspülmittel (Geschirrspülmittel) und flüssigem Waschmittel verwendet werden. Die Wasserlöslichkeit ist besser als die von Natriumdodecylsulfat und es kann bei Raumtemperatur in beliebigen Anteilen zu einer transparenten wässrigen Lösung verarbeitet werden. Die Anwendung von Natriumalkylbenzolsulfonat in flüssigen Reinigungsmitteln ist umfangreicher und weist eine bessere Verträglichkeit auf als die von geradkettigem Alkylbenzolsulfonat. Es kann mit vielen Tensiden in binärer oder multipler Form komplexiert werden, um transparente wässrige Lösungen zu bilden. Die herausragenden Vorteile sind geringe Reizung, gute Wasserlöslichkeit, gute Verträglichkeit und gute Wirksamkeit bei der Vorbeugung von Hauttrockenheit, Rissbildung und Rauheit. Der Nachteil ist die etwas geringere Stabilität in sauren Medien und die geringere Reinigungskraft als bei linearem Natriumalkylbenzolsulfonat und Natriumdodecylsulfat.

Natriumdodecylsulfat, auch bekannt als AS, K12, Natriumcocoylsulfat und Natriumlaurylsulfat-Schaummittel, ist unempfindlich gegenüber Alkalien und hartem Wasser. Seine Stabilität unter sauren Bedingungen ist geringer als die von allgemeinen Sulfaten und nahe an der von Fettalkoholpolyoxyethylenethersulfat. Es ist leicht abbaubar und hat nur minimale Umweltschäden. Bei Verwendung in Flüssigwaschmitteln sollte der Säuregehalt nicht zu hoch sein. Die Verwendung von Ethanolamin oder Ammoniumsalzen in Shampoos und Duschgels kann nicht nur die Säurestabilität erhöhen, sondern auch dazu beitragen, Reizungen zu reduzieren. Abgesehen von seiner guten Schaumbildung und starken Reinigungskraft ist seine Leistung in anderen Aspekten nicht so gut wie die von Natriumalkoholethersulfat. Der Preis herkömmlicher anionischer Tenside ist im Allgemeinen höher.

 

Kationisches Tensid

Im Vergleich zu verschiedenen Tensiden haben kationische Tenside die stärkste regulierende und bakterizide Wirkung, weisen jedoch auch Nachteile wie geringe Reinigungskraft, geringe Schaumbildung, geringe Verträglichkeit, hohe Reizwirkung und einen hohen Preis auf. Kationische Tenside sind nicht direkt mit anionischen Tensiden kompatibel und können nur als Konditionierungsmittel oder Fungizide eingesetzt werden. Kationische Tenside werden häufig als Hilfstenside in Flüssigwaschmitteln (als Nebenbestandteil von Konditionierungsmitteln) für höherwertige Produkte, hauptsächlich Shampoos, verwendet. Als regulierende Komponente können sie in hochwertigen Flüssigwaschmitteln und Shampoos nicht durch andere Tenside ersetzt werden.

Zu den gängigen Arten kationischer Tenside gehören Hexadecyltrimethylammoniumchlorid (1631), Octadecyltrimethylammoniumchlorid (1831), kationisches Guarkernmehl (C-14 S), kationisches Panthenol, kationisches Silikonöl, Dodecyldimethylaminoxid (OB-2) usw.

 

Zwitterionisches Tensid

Bipolare Tenside sind Tenside mit anionischen und kationischen hydrophilen Gruppen. Daher zeigen diese Tenside in sauren Lösungen kationische, in alkalischen Lösungen anionische und in neutralen Lösungen nichtionische Eigenschaften. Bipolare Tenside lösen sich gut in Wasser, konzentrierten Säure- und Alkalilösungen sowie sogar in konzentrierten Lösungen anorganischer Salze. Sie sind gut beständig gegen hartes Wasser, reizen die Haut kaum, sind weich im Gewebe, antistatisch, bakterizid und gut mit verschiedenen Tensiden verträglich. Wichtige amphotere Tenside sind Dodecyldimethylbetain und Carboxylatimidazolin.

 

Nichtionisches Tensid

Nichtionische Tenside haben gute Eigenschaften wie Solubilisierung, Waschwirkung, antistatische Eigenschaften, geringe Reizung und Calciumseifendispersion. Der anwendbare pH-Bereich ist breiter als der allgemeiner ionischer Tenside. Abgesehen von den Fouling- und Schaumeigenschaften sind andere Eigenschaften allgemeiner anionischer Tenside oft überlegen. Die Zugabe einer kleinen Menge nichtionischer Tenside zum ionischen Tensid kann die Oberflächenaktivität des Systems erhöhen (im Vergleich zum gleichen Wirkstoffgehalt). Zu den wichtigsten Sorten gehören Alkylalkoholamide (FFA), Fettalkoholpolyoxyethylenether (AE) und Alkylphenolpolyoxyethylenether (APE oder OP).

Alkylalkoholamide (FFA) sind eine Klasse nichtionischer Tenside mit hervorragender Leistung, breitem Anwendungsspektrum und hoher Einsatzhäufigkeit, die häufig in verschiedenen Flüssigwaschmitteln verwendet werden. In Flüssigwaschmitteln werden sie häufig in Kombination mit Amiden im Verhältnis 2:1 bzw. 1,5:1 (Alkylalkoholamid: Amid) eingesetzt. Alkylalkoholamide können in leicht sauren und alkalischen Waschmitteln eingesetzt werden und sind die günstigste Variante nichtionischer Tenside.

 

Anwendung von Tensiden

Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, insbesondere dem Fortschritt der chemischen Industrie und der Durchdringung verwandter Disziplinen, haben sich die Rolle und Anwendung von Tensiden immer weiter verbreitet und vertieft. Vom Mineralienabbau und der Energiegewinnung bis hin zur Wirkung von Zellen und Enzymen finden sich Spuren von Tensiden. Heutzutage beschränkt sich die Anwendung von Tensiden nicht mehr auf Waschmittel, Zahnpasta, kosmetische Emulgatoren und andere alltägliche chemische Industrien, sondern hat sich auch auf andere Produktionsbereiche wie die Petrochemie, die Energieentwicklung und die Pharmaindustrie ausgeweitet.

 

Ölförderung
Bei der Ölförderung kann der Einsatz verdünnter Tensidlösungen oder konzentrierter Tensidmischlösungen mit Öl und Wasser die Rohölausbeute um 15 bis 20 % steigern. Aufgrund ihrer Fähigkeit, die Viskosität von Lösungen zu verringern, werden Tenside beim Bohren eingesetzt, um die Viskosität des Rohöls zu senken und Bohrunfälle zu reduzieren oder zu verhindern. Außerdem können alte Bohrlöcher, die kein Öl mehr sprühen, wieder sprühen.

Energieentwicklung
Tenside können auch zur Energieentwicklung beitragen. Angesichts steigender Weltölpreise und knapper Ölquellen ist die Entwicklung von Öl-Kohle-Mischbrennstoffen von großer Bedeutung. Durch die Zugabe von Tensiden kann ein neuer Kraftstofftyp mit hoher Fließfähigkeit entstehen, der Benzin als Energiequelle ersetzen kann. Die Zugabe von Emulgatoren zu Benzin, Diesel und Schweröl spart nicht nur Ölquellen, sondern verbessert auch den thermischen Wirkungsgrad und reduziert die Umweltverschmutzung. Tenside sind daher für die Energieentwicklung von großer Bedeutung.

Textilindustrie
Die Anwendung von Tensiden in der Textilindustrie hat eine lange Tradition. Synthetische Fasern weisen im Vergleich zu Naturfasern Nachteile auf, wie z. B. Rauheit, mangelnde Flauschigkeit, Anfälligkeit für elektrostatische Staubadsorption sowie eine schlechte Feuchtigkeitsaufnahme und Haptik. Durch die Behandlung mit speziellen Tensiden können diese Mängel bei synthetischen Fasern deutlich verbessert werden. Tenside werden in der Textildruck- und Färbeindustrie auch als Weichmacher, Antistatika, Netz- und Penetrationsmittel sowie Emulgatoren eingesetzt. Die Anwendung von Tensiden in der Textildruck- und Färbeindustrie ist sehr umfangreich.

Metallreinigung
Zu den herkömmlichen Lösungsmitteln für die Metallreinigung zählen organische Lösungsmittel wie Benzin, Kerosin und Tetrachlorkohlenstoff. Laut einschlägigen Statistiken werden in China jährlich bis zu 500.000 Tonnen Benzin zur Reinigung von Metallteilen verwendet. Wasserbasierte Metallreiniger mit Tensiden können Energie sparen. Berechnungen zufolge kann eine Tonne Metallreiniger 20 Tonnen Benzin ersetzen, und aus einer Tonne Erdölrohstoffen lassen sich vier Tonnen Metallreiniger herstellen. Dies zeigt, wie wichtig Tenside für die Energieeinsparung sind. Metallreiniger mit externen Tensiden sind außerdem ungiftig, nicht entflammbar, nicht umweltschädlich und gewährleisten die Arbeitssicherheit. Diese Art von Metallreinigern wird häufig zur Reinigung verschiedener Arten von Metallkomponenten wie Triebwerken, Flugzeugen, Lagern usw. verwendet.

Lebensmittelindustrie
In der Lebensmittelindustrie sind Tenside multifunktionale Zusatzstoffe, die bei der Herstellung von Lebensmitteln eingesetzt werden. Lebensmitteltenside haben eine hervorragende emulgierende, benetzende, antihaftende, konservierende und flockende Wirkung. Dank ihrer besonderen Additivwirkung können sie Gebäck knusprig, Lebensmittel schaumig und Brot weich machen und Rohstoffe wie Kunstbutter, Mayonnaise und Eiscreme gleichmäßig verteilen und emulgieren. Dies hat einzigartige Auswirkungen auf die Verbesserung des Produktionsprozesses und der inneren Qualität der Produkte.

Landwirtschaftliche Pestizide sind Emulsionsflüssigkeiten, die aufgrund ihrer Oberflächenspannung den Nachteil haben, dass sie sich beim Aufsprühen auf Pflanzenblätter nur schwer verteilen lassen. Wird der Pestizidlösung ein Tensid zugesetzt, kann dieses die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verringern. Dadurch verliert die Lotion ihre Oberflächenaktivität und lässt sich leichter auf der Blattoberfläche verteilen, wodurch ihre insektizide Wirkung verbessert wird.