表面活性剂的应用与发展趋势

唯有如此 ,才能使我国将来在该领域占有应有的地 位 ,这需要我国对现有的产品结构进行调整 ,同时要 加大力度进行该领域的新产品开发 ,提高工程化能 力。
结合我国表面活性剂的应用领域及现有的产品 结构 ,参考其品种的国际走势 ,预计未来几年我国现 有主要品种的变化趋势见表 4 。
国外表面活性剂的主要研究方向为安全 、温和 、 易生物降解 ,而我国在这方面的工作才刚刚起步 。 为适应国际发展潮流 ,有必要组成专业性较强的表 面活性剂工程研究中心 ,系统地进行新产品开发和 工程化研究 。由于表面活性剂产品品种多 ,应用范 围广 ,且由于我国在该领域基础薄弱 ,所涉及的亟待 解决的问题也多 ,笔者认为应首先注重以下问题的 解决 :
1 表面活性剂的应用
表面活性剂主要应用于洗涤 、纺织等行业 ,其他 应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域 。在造纸工 业中可以用作蒸煮剂 、废纸脱墨剂 、施胶剂 、树脂障 碍控制剂 、消泡剂 、柔软剂 、抗静电剂 、阻垢剂 、软化 剂 、除油剂 、杀菌灭藻剂 、缓蚀剂等 。表面活性剂在 医药行业也有广泛应用 ,在药剂中 ,一些挥发油 、脂 溶性纤维素 、甾体激素等许多难溶性药物利用表面 活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度 ;在 医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用 ,其杀菌和 消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
·8 ·
现代化工
第 卷第 期
还贷重负的局面 ,另一方面科研开发及成果工程化 能力薄弱也是一个主要因素 。
表 3 国内引进的乙氧基化反应工程装置
厂家
生产能力/ 工艺 投产 生产状况
④开发蔗糖脂肪酸酯系列产品 ,蔗糖脂肪酸酯 是以 8 个羟基蔗糖为亲水基 ,以置换了蔗糖羟基的 脂肪酸部分为憎水基的非离子表面活性剂 ,是通过 蔗糖与脂肪酸酯交换反应形成的 。除单酯外 ,某种 条件下可生成二酯和三酯 。蔗糖脂肪酸酯可作食品 添加剂 (乳化剂) ,具有无毒 、无臭 、无刺激性 、易生物 降解性等优点 ,其洗净力不大 ,但有 W/ O 型乳化 、增 溶 、起泡等多种性能 ,并且有抑制淀粉沉降和油脂结 晶转变的作用 。
表面活性剂在医药中也有广泛的用途 ,它对药 物的吸收有着明显的影响 ,研究发现表面活性剂的 存在可能增加药物的吸收也可能降低药物的吸收 , 还应考虑到表面活性剂与蛋白质的相互作用 、毒性 、 刺激性等 。
国外一些著名的表面活性剂公司在 21 世纪初 的发展趋势见表 2 。从表 2 中可以看出 ,国外主要 研究方向为安全 、温和和易生物降解的产品 。如糖 苷类表面活性剂 ,由于原料来自天然 、性能优良 、低 毒低刺激 、易生物降解而得到迅速发展 。据报道 , 1994～1999 年在美国家用洗涤剂 、器皿用洗涤剂中
年月
黄惠琴 :表面活性剂的应用与发展趋势
·7 ·
表 1 1999 年我国表面活性剂的消耗情况
应用领域
消耗比例/ %
洗涤剂及清洗剂
4214
纺织与纤维
1617
采矿 、选矿及油田开采
512
化妆品与医药工业
813
油漆及塑料工业
415
食品及饮料工业
415
金属加工业
219
植物保护与虫害防治
313
造纸工业
212
以表面活性剂在农药中应用为例 ,国外通过表 面活性剂对除草剂活性作用的研究表明 ,表面活性 剂并非只单纯地降低药液的表面张力 ,以提高药量 而达到增效的目的 ,若针对各种药剂特性 ,采用适当 种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的 渗透作用 ,且对药剂具有增溶作用 ,可见有选择性地 开发和应用表面活性剂 ,可望达到对药剂增效 、节约 用药 、减少对环境污染和降低防治成本的目的 。
4 我国表面活性剂行业的发展趋势
表 4 我国现有表面活性剂的变化趋势
类型
品 种
变化趋势
阴离子表面活性剂 肥皂
保持
烷基苯磺酸盐
减少
脂肪醇硫酸盐
增加
烷基磺酸盐
减少
非离子表面活性剂
脂肪醇醚 烷基多苷 葡糖酰胺 烷基酚醚
增加 增加 增加 停止使用
阳离子表面活性剂 双十八烷基二甲基氯化铵
减少
酯基季铵盐
STEPAN
开发温和 、多功能产品 ,如 ML 系列多功能阳离子 产品
CL EVRON LONZA
开发 C12～24的 AO 产品 ,使产品易干燥和处理 杀菌皂领域的开发研究
3 我国表面活性剂领域的现状
在表面活性剂领域 ,我国的研究开发能力和产 业化基础都还比较薄弱 ,与国外水平差距很大 ,尤其 在高新技术领域差距更大 ,这主要表现为产品品种 单一落后 ,生产规模小 ,产品配套能力差 ,缺少系列 化产品的研究开发能力 。由于产品的质量和性能不 能满足许多高新技术产品的要求 ,缺少能够带动相 关行业发展的表面活性剂及助剂的研究开发和生产 能力 ,客观上阻碍了我国精细化工行业的健康发展 。 虽然我国对表面活性剂及助剂行业投入了大量的建 设改造资金 ,但原来产品结构性缺陷仍未得到有效 的改善 ,具体表现为产品品种少 、档次低 。例如非离 子表面活性剂目前占主导地位的仍然是脂肪醇聚氧 乙烯醚 、烷基酚聚氧乙烯醚 、脂肪醇聚氧乙烯酯 、聚 氧乙烯聚氧丙烯二醇醚等 ,其中许多都是国外 20 世 纪的主导产品 ,有些品种早已淘汰 ,如壬基酚聚氧乙 烯醚系列产品由于不易生物降解 ,会造成环境污染 , 在民用洗涤产品中已不再使用 。我国表面活性剂行 业的现状从表 3 中可以略见一斑 。目前我国液体洗 涤剂和洗衣粉等行业所用的醇醚基本为引进装置生 产 ,产品结构和技术都较落后 ,这一方面是由于宏观 调控造成投产时间集中 ,使企业开工不足 ,造成不堪
整提出建议 。
关键词 :表面活性剂 ;应用 ;发展趋势
中图分类号 : TQ423
文献标识码 :C
Applications and development tendency of surfactant HUANG Hui2qin
(Chemical Engineering School ,Nanjing University of Science and Technology ,Nanjing 210094 , China)
May 2001 ·6 ·
现代化工 Modern Chemical Industry
第 21 卷第 5 期 2001 年 5 月
表面活性剂的应用与发展趋势
黄惠琴 (南京理工大学化工学院 ,南京 210094)
摘要 :阐述了我国表面活性剂的应用 、行业发展状况以及与国外的差距 ,对我国相关行业的发展方向及现有产品结构的调
的糖苷类表面活性剂平均每年增长 15 % , 1993 ～ 1998 年西欧以砂糖为基质的表面活性剂平均每年 增长 20 %。而我国这方面的研究工作才刚刚起步 , 产业化几乎是空白 。
表 2 21 世纪初国外主要表面活性剂公司开发方向
公司
开发方向
DOW
双磺酸盐结构的 DOWFAX 表面活性剂 , 温和 、低 毒 、易生物降解
Abstract : The applications of surfactant ,development situation of the surfactant industry in China ,and existing gaps be2 tween in China and in developed countries are described. Adjustment of current product structure and the development trends of related industry in China are also suggested.
Key words : surfactant ; application ; development tendency
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 合形成胶团 ,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 。表面活性剂依其 亲水基的结构分为阴离子表面活性剂 、阳离子表面 活性剂及非离子表面活性剂 。
CRODA
牛磺酸/ 肌氨酸盐 ,植物基的酰胺季铵盐 ,与阴离子 型配伍性好
COGNIS
烷基多糖苷
UNIQEMA MONASIL ,可用于提高产品的硅氧烷活性
CLARIANT 椰油基羟乙基磺酸钠 ,革新工艺 ,降低成本
NORMAN
PEG22 椰油酰胺 ,减少副反应
AJ INOMOTO 基于氨基酸的表面活性剂
万 t·a - 1 技术 日期
北京合成化学厂 沈阳石油化工厂 北京罗地亚公司 吉林联合石化公司 抚顺醇醚化学厂 金陵石化化工二厂
016
Press2 1988 年 停产
110
Press1 1988 年 停产
316
Buss 1998 年 正常生产
610
Press3 1994 年 60 %负荷
312
Press2 1994 年 停产
保持
两性离子表面活性剂 甜菜碱
保持
表面活性剂作为精细化工的主要分支 ,其规模 发展将在全球尤其亚太地区呈稳步增长趋势 ,表面 活性剂在全球稳定增长的趋势为我国相关行业的发 展和壮大提供了良好的外部环境 ,但由于与发达国 家在产品结构与技术上的差距 ,行业也面临着严峻 的考验 。随着表面活性剂在工业和民用领域中的应 用越来越广 ,对品种和性能也提出了越来越高的要 求 ,开发新品种以满足环境保护需要以及寻求有表 面活性性能个性特点的化合物已经变得非常重要 ,