界面活性剤HLB値と乳化剤の選択
エマルジョンを調製するための鍵である最高の性能のエマルジョンを得るために、特定の油水システムでどのような種類の乳化剤が使用されますか。最も信頼性の高い方法は、実験的スクリーニングを通じて、HLB値がスクリーニング作業を支援することです。実験を通じて、O / Wタイプ(水中油型)エマルジョンの乳化剤は、多くの場合、HLB値が8〜18であることがわかっています。W / Oタイプ(油中水型)エマルジョンの乳化剤として、そのHLB値はしばしば3〜6です。エマルジョンを調製するとき、所望のエマルジョンの種類に応じて乳化剤を選択することに加えて、異なる油相特性は乳化剤のHLB値に対して異なる要件を持ち、乳化剤のHLB値は乳化油相が一貫している必要があります。[4]乳化油の必要なHLB値を決定する簡単な方法があります:異なるHLB値で乳化剤水溶液の表面上の油滴の広がりを視覚的に検査します。乳化剤のHLB値が大きいと、油分が十分に広がり、HLB値が減少すると、乳化剤溶液のHLB値があると油分が拡散しなくなるまで広がりにくくなり、この乳化剤のHLB値は、乳化油に必要なHLB値とほぼ一致する。ざらざらしていますが、操作は簡単で、得られる結果には一定の参考値があります。 HLB値と最適な乳化剤の選択: 各乳化剤には特定のHLB値があり、複数のコンポーネントで構成されるシステムの乳化要件を満たすことは、単一の乳化剤では難しいことがよくあります。一般に、HLB値の異なる複数の乳化剤を混合し、混合乳化剤を形成するために使用されます。複雑なシステムの要件を満たすために、乳化効果を大幅に向上させることができます。油水システムを乳化するには、次の手順に従って最適な乳化剤を選択できます。 油水システムの最良のHLB値の決定: HLB 値の差が大きい乳化剤のペア、たとえば Span-60 (HLB = 4.3) と Tween-80 (HLB = 15) を選択し、HLB 値が異なる一連の混合乳化剤を異なる比率で配合します。一連の混合乳化剤は、それぞれ指定された油水システムを一連のエマルジョンにし、各エマルジョンの乳化効率を測定します(これはエマルジョンの安定性時間または他の安定性特性で表すことができます)、および計算された混合乳化剤HLBは、描画して、ベル型の曲線を得ることができ、曲線の最高ピークに対応するHLB値は、指定されたシステムの乳化に必要なHLB値です。明らかに、混合乳化剤を用いることにより最適なHLB値を得ることができるが、この乳化剤が必ずしも最も効率的であるわけではない。乳化剤のいわゆる良好な効率とは、指定された乳化剤を安定させるために必要な乳化剤の濃度が最も低いことを意味します。価格が一番安いです。乳化剤は高価ですが、必要な濃度は価格よりもはるかに低くなっています!高濃度乳化剤は高効率です。 乳化剤の定量: 選択した乳化システムの必要なHLB値を維持することを前提として、混合する乳化剤のいくつかのペアを選択し、各混合乳化剤のHLB値が上記の方法で決定された値になるようにします。安定性、乳化剤の最も効率的なペアを見つけるまで乳化効率を比較します。乳化剤の濃度がここには記載されていないことは注目に値しますが、これはこのマッチング方法に影響を与えません、なぜなら安定したエマルジョンが調製されるからです必要なHLB値は乳化剤の濃度とはほとんど関係がありません。エマルジョンの不安定な領域では、乳化剤の濃度が非常に低いか、内部相の濃度が高すぎると、この方法に影響を与えます。[6] HLB法は乳化を選択するために使用されます最高のHLB値に加えて、乳化剤と分散相および分散媒体との親和性にも注意を払う必要があります。理想的な乳化剤は、油相との強い親和性だけでなく、水相との比較も持つ必要があります。強い親和性。HLB値の小さい乳化剤とHLB値の大きい乳化剤を混合すると、油相と水相に強い親和性を持つ混合膜が形成されます。これは、両方の要件を考慮に入れることができます。したがって、混合乳化剤を使用することは、単一の乳化剤を使用するよりも効果的です要約すると、指定されたシステムの乳化に必要な乳化剤の配合を決定する方法は、乳化剤のペアを任意に選択し、特定の範囲内で混合比を変更し、最高の効率でHLB値を取得した後、化合物乳化剤の種類と比率を変更します。 しかし、最も効率的な化合物乳化剤が見つかるまで、必要なHLB値を維持する必要があります。 HLB値と混合乳化剤の割合: 乳化剤を配合する際には、それぞれのHLB値と指定系で必要なHLB値から適切な量を求めることができる。例えば、酢酸ビニルのO/W乳化重合を行う場合、乳化剤の量は3%であり、SDSとSpan-65を乳化剤として使用すると、SDSのHLB値は40、Span-65のHLB値は2.1、乳化重合時に必要な平均HLB値は16.0であることが知られている。混合乳化剤のSpan-65を質量分率w%、次に40(1-w%)+ 2.1w%= 16、溶液をw%= 63.3%とすると、混合乳化剤中のSDSの質量分率は36.7%です。酢酸では、ビニルエステルのO / Wエマルジョン重合システムでは、Span-65の量が3%* 63.3%= 1.9%を占めていることがわかります。SDSの量は3%×(1-63.3%)=1.1%です。 安定したエマルジョンを調製する場合、最高の乳化効果を達成するために最適な乳化剤を選択することが重要な問題です。乳化剤の選択に完璧な理論はありません。界面活性剤のHLB値は、乳化剤の選択と複合乳化の決定にあります 投与量比は多くの使用値を持っています。その利点は主に、簡単に計算できるその加法的な性質に反映されています。問題は、HLB値に対する他の要因、特に温度の影響を考慮していないことです。近年、特に非イオン性乳化剤を多く含む乳化剤が目立っています。さらに、HLB値は、エマルジョン形成のタイプを大まかに予測することしかできず、乳化剤の濃度が上昇すると最高の乳化効果が得られず、得られるエマルジョンの安定性も得られません。したがって、HLB値を使用して乳化剤を選択することはより効果的な方法ですが、実際には他の方法と組み合わせる必要があるという特定の制限もあります。 油中水型(W / O)マイクロエマルジョン燃料を調製する場合、適切なHLB値は4〜6です。異なる界面活性剤を配合した場合の相乗効果の点では、混合界面活性剤と比較して、単一の界面活性剤を使用してマイクロエマルジョン燃料を形成する場合の最適な界面活性剤の投与量が大きい、すなわち、単一の界面活性剤の効率が低いアニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤を混合したアニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤は、親水性基の相互引力によりマイクロエマルジョン燃料の水溶性を大幅に向上させることができる。 そして、その効率は混合された正(または負)-ノニオン性界面活性剤のそれよりも高いので、 マイクロエマルジョン燃料の調製 それは、配合のために陰イオン性およびカチオン性界面活性剤を使用することが望ましい。陰イオン性およびカチオン性混合界面活性剤では、混合脂肪酸塩は炭化水素鎖の長さが不均一であるために良好な相溶効果を有するため、その界面活性剤の効率は単一の脂肪酸塩よりも高くなります。 イオン性界面活性剤を用いたマイクロエマルジョン燃料油の調製には、共溶媒(アルコール)が欠かせません。最も広く使用されているのはC4-7中炭素アルコールであり、その中でn-ブタノール、n-ペンタノール、n-ヘプタノール、n-オクタノールが優れています。アルコールは主に油水界面層に分布しており、その水酸基は界面活性剤の極性基に近く、炭化水素鎖は界面活性剤の炭化水素鎖尾部の間にあります。その機能は、界面張力をさらに低減し、界面フィルムの流動性を高めることです。界面活性剤のHLB値を調整すると、油と水の混和性を促進し、界面活性剤の濃度を下げ、油と水の添加量を増やすことができます。オレイン酸/アンモニア水、燃料油、アルコール、および水マイクロエマルジョンシステムの形成過程の熱力学を研究することにより、結果は、マイクロエマルジョン燃料油の形成過程における標準自由エネルギー変化の絶対値がアルコール炭素鎖の増加とともに増加し、燃料の相対分子量が減少することを示しています燃料含有量の増加とともに、 マイクロエマルジョン燃料を形成するのが簡単です。さらに、C4-7の炭素アミンとエーテルは、n-ヘキシルアミンやグリコールエーテルなどの共溶媒としても非常に効果的な共溶媒として使用できます。マイクロエマルジョンの形成中に、電解質(NH4N03、NaClなど)を適切に添加すると、ミセルの表面膜の硬度が増加し、共溶媒の含有量が減少し、それによって界面活性剤の濃度が低下し、界面活性剤の効率が向上します。ただし、塩は燃料の燃焼に悪影響を及ぼし、シリンダーやその他のコンポーネントの腐食を促進します。 界面活性剤のHLB値を調整する マイクロエマルジョンを調製する際、HLB値が不適切な界面活性剤は、共界面活性剤を用いて適切な範囲に調整することができます。 コサーファクタントを選択する際の考慮事項は、サーファクタントの選択と似ています。一般的に使用される共界面活性剤は、中炭素および高炭素脂肪アルコール、ラノリン誘導体、コレステロール、エチレングリコールなどです。非イオン性界面活性剤は効果的な可溶化剤であるため、HLB値が低い非イオン性界面活性剤は、一般的に共界面活性剤として分類されます。Friberg et al.W / Oエマルジョンでは、ポリオキシエチレンアルキルエーテルをイオン性界面活性剤の共界面活性剤として使用できることを指摘しました。ポリオキシエチレンの鎖長は、マイクロエマルジョンの水への可溶化に影響を与えます キーファクター。 マイクロエマルジョンという用語は、1943年にHearとSchalmerによって最初に造られました。 マイクロエマルジョンと従来のエマルジョンのもう一つの際立った特徴は、マイクロエマルジョン構造の大きな変動性である。従来のマイクロエマルジョンは、基本的にW / OとO / Wの2つのタイプに分けることができます。システムが水に富んでいる場合、油相は均一なビーズの形で連続相に分散し、O / Wタイプの順相マイクロエマルジョンを形成します。システムが油に富んでいる場合、水相は均一なビーズの形で分散され、連続相では、W / O逆マイクロエマルジョンが形成されます。系内の水と油の量が等しい場合、水相と油が同じ場合は連続相となり、両者がランダムに結合している二重連続相構造と呼ばれる、このとき系は逆の領域にある。 界面の緊張を緩和 界面活性剤のみを使用した場合、CMCに達した後も界面張力が低下しなくなります。このとき、界面活性剤とは異なる性質を持つ共界面活性剤を一定濃度で加えると、界面張力をさらに低下させることができ、界面に吸着する界面活性剤や共界面活性剤が多くなります。液滴の界面張力が <10 ”n="" cm,="" it="" can="" spontaneously="" form="" a="" microemulsion,="" and="" when="" y=""> y10〜5N / cmの場合、粗いエマルジョンが生成されます。もちろん、コハク酸オクチルスルホン酸ナトリウム(AOT)などのイオン性界面活性剤は、2つの炭化水素基を持つ極性ヘッドによって特徴付けられるため、共界面活性剤を必要とせずにマイクロエマルジョンを生成できます。一部の非イオン性界面活性剤もHLB値に近い値を持っています。同様の特性。 界面フィルムの流動性を高める マイクロエマルジョン液滴を形成するとき、大きな液滴は小さな液滴に分散し、界面を変形して改質する必要があり、これには界面の曲げエネルギーが必要です。界面活性剤を添加すると、界面の剛性を低下させ、界面の流動性を高め、マイクロエマルジョンが生成されるときに必要な曲げエネルギーを減らし、マイクロエマルジョン液滴が容易に生成されるようにすることができます。
バイオマスベースのアルキル配糖体界面活性剤の調製と応用
界面活性剤は、「工業用MSG」と呼ばれることが多く、開発の長い歴史があります。社会の発展と進歩に伴い、人々の環境保護に対する意識は高まり続けており、界面活性剤の研究は緑化の方向に発展しています。アルキル配糖体は、糖と脂肪アルコールから合成された緑色のマイルドな非イオン性界面活性剤の一種です。「グリーン」な機能性界面活性剤の第一候補として国際的に認められています[1]。再生可能なバイオマス資源に基づいて調製されたアルキル配糖体は、優れた物理的および化学的特性と高い生態学的安全性を備えており、他の種類の界面活性剤には匹敵しにくいという利点があります。アルキル配糖体から合成されるさまざまなアルキル配糖体誘導体は、アルキル配糖体の利点を保持し、より多くの機能を持つことができます。現在、アルキル配糖体とその誘導体は、パーソナルケア、プラスチック建材、農業医学、石油化学製品などの分野で広く使用されています。 01 アルキル配糖体の調製 1.1 原材料 アルキル配糖体は、主に糖と脂肪アルコールの2種類の原料から合成され、幅広い原料源を持っています。 砂糖原料には、ブドウ糖、でんぷん、セルロース、わらが含まれます。合成原料にはブドウ糖とデンプンが使用され、反応条件は比較的穏やかですが、それ自体が食品の原料であり、製造コストは比較的高くなります。合成原料としてのセルロースは、反応条件がより厳しく、通常は高温高圧であり、装置の要件も高くなります[2]。合成原料としてのわらは、ブドウ糖やでんぷんとは異なり、食料供給に悪影響を及ぼしません[3]。反応は穏やかな条件下で行うことができるが、複雑な生成物およびより暗い色という欠点を有する。大規模な農業国として、中国の作物わらの年間生産量は非常に大きいです。砂糖の原料としてわらを使用する場合、それは非常に大きな原料の利点を持っています。 脂肪アルコール原料は通常、C8~C12高級アルコールなどの長鎖炭素鎖アルコールです。低炭素配糖体は、日常の化学品やその他の産業には適しておらず、一部の特殊産業にのみ適しています[4]。現在の研究では、高炭素アルコールを原料とした長鎖アルキル配糖体の製造に焦点を当てています。 1.2 合成プロセス 現在、アルキル配糖体合成に関する研究が国内外で盛んに行われています。多くの合成方法があり、主にフィッシャー合成(直接グリコシル化およびグリコシル改質)と酵素触媒作用があります。 直接グリコシル化法(ワンステップ法)は、現在最も研究されている合成法であり、より工業的な応用が可能な合成法の一つです。酸触媒条件下では、糖と高級アルコールが直接反応してアルキル配糖体と水を形成します。合成法は、反応プロセスパラメータを厳密に制御し、無味で明るい色の高品質のアルキル配糖体を製造することができます。直接グリコシル化法には欠点もあり、合成プロセス中にはより高度な管理と設備が必要です。現在、河南海埔化学、上海Fakai化学、中国国立化学研究所など、直接グリコシル化を使用してアルキル配糖体を合成する国内企業はたくさんあります。 グリコシル改還元(2ステップ法)は、現在最も広く使用されている工業合成法です。酸性触媒条件下では、短鎖アルコールと糖は最初に低グリコシル化反応を受けて短鎖アルキル配糖体を形成します。次に、短鎖アルキル配糖体と長鎖アルコールを糖転移反応させて、最終的に長鎖アルキル配糖体を得ます。グリコシル改質の原料のコストは低く、反応温度が低くなるため、カラメルの生成を減らすことができますが、反応が複雑になり、設備と運用コストが増加し、短鎖アルキル配糖体残基が存在し、精製コストが増加します。糖転移法によるアルキル配糖体の国内生産には、湖北省華化成、長春康波化成、金陵石化研究所、吉林化学研究所などがあります[5]。 酵素触媒作用は、特別な酵素(グリコシダーゼ、グリコシド合成酵素、グリコシルトランスフェラーゼなど)を使用して、アルキル配糖体への脂肪アルコールおよび糖の直接産生を触媒することです。グリコシダーゼは、グリコシド加水分解酵素とも呼ばれ、本質的に安定しており、さまざまな構造の基質を受け入れることができます。保護されていない非活性糖をグリコシル供与体として直接使用することで、酵素的グリコシル化反応に広く使用されています[7]。酵素触媒作用は、タンパク質工学、DNA組換え技術、天然物遺伝子クラスター生合成の開発と利用、およびコンピューターモデリングにも広く使用されています[8]。酵素触媒作用には特異性と高効率という利点がありますが、環境に対する厳しい要件と高コストがあります。現在、主に実験室での研究に使用されており、工業化の促進はほとんどありません。 ケーニッヒス・クノール法、ケタールアルコール分解法、四塩化スズ法、これらの合成法も多くの研究がありますが、すべてに特定の欠陥があり、工業的な応用はほとんどありません。ケーニッヒス・クノール法は収率が高く、分離・精製が容易であるが、重金属触媒はより高価で、製造コストが高く、廃液は環境を汚染しやすい。糖のケタールアルコール分解法の生成物は選択性が高く、反応プロセスの制御が容易ですが、合成プロセスは比較的複雑で、多数の副生成物が発生します。四塩化スズ法は選択性が高く、合成プロセスにも問題があり、有機溶媒の量が多く、コストが高い[9]。 近年、超音波合成やマイクロ波補助合成など、いくつかの補助合成法が登場しています。Hricovíniovら[10]は、マイクロ波支援条件下でホスホモリブデン酸によるD-キシロースおよびD-リクソースのグリコシル化を触媒しました。C8からC14までの異なる鎖長を有する一連のアルキル鎖配糖体を短時間で得ることができ、収率は最大73%である。Zhou Dapeng et al [11] は、マイクロ波/超音波照射下でドデシル配糖体を合成するための触媒として NaHSO3 ・H2O を使用し、グルコースの変換率は 98.9% に達する可能性があります。これらの新しい補助合成法は、反応速度と収率を大幅に改善し、反応の制御性を高め、広範囲にわたる研究意義と応用価値を持つことができます。 1.3 触媒 アルキル配糖体の合成方法ごとに異なる触媒があります。ここでは、主にフィッシャー合成に用いる触媒についてご紹介します。触媒には、一元配置触媒系と二元系触媒系の2種類があります[6]。 一方向触媒系は通常、硫酸、塩酸、リン酸、p-トルエンスルホン酸などの強酸であり、そのうち有機酸は通常直接グリコシル化法で使用され、無機酸は通常、グリコシル化法で使用されます。双方向触媒システムには、無機および有機無機触媒が含まれ、無機触媒は主触媒と助触媒によって触媒され、有機触媒は通常、触媒作用と乳化の両方を持っています。産業界では、一方向触媒システムがより広く使用されています。 触媒の回収と分離を容易にするために、いくつかの研究では固体酸触媒が使用されています。Fan Leming [12]は、自作の磁性固体超酸SZT触媒を使用して、アルコール相でのグルコースとデンプンのアルキルグルコシドへの変換を選択的に触媒しました。アルキル配糖体を合成する反応では、外部磁場を印加することで固酸の迅速な回収とリサイクルが達成されます。得られたグルコシド生成物は、淡い色と高い選択性を有し、生成物は基本的にアルキルモノグリコシドである。固体酸触媒の使用には多くの利点がありますが、反応温度が高い、反応時間が長いなどの問題もあり、より詳細な研究が必要です。回収と分離が容易な触媒を選択することは、アルキル配糖体業界の重要な研究の方向性です。 さらに、触媒を使わずにアルキル配糖体を直接調製することも報告されています。Ludotら[13]は、触媒なしでデシル配糖体を調製することに成功しました。スルフォランを溶媒として使用すると、砂糖、デシルアルコール、スルフォランが直接反応して特定の温度でデシル配糖体を形成すると、収率は83%に達することができ、配糖体製品の色は明るくなります。この触媒を使用しない反応は、アルキル配糖体のグリーン合成に新たなアイデアをもたらします。 1.4 デアルコール治療 アルキル配糖体の合成では、糖の変換率を改善するために、通常は過剰なアルコールが使用されます。そのため、反応生成物中のアルコール度数が高く、脱アルコール処理が必要です。現在、アルキル配糖体の脱アルコール化の方法には、減圧蒸留分離、溶媒抽出分離、超臨界流体分離、流下膜蒸発器と短経路蒸発器の複合分離、流下膜蒸発器とスクレーパー蒸発器の複合分離などがあります。 減圧蒸留は操作が簡単で、低コストで済みます。研究室では、この方法を使用してアルキル配糖体を精製しています。産業用途では、通常、流下膜式蒸発器と短経路蒸発器の複合分離、流下膜式蒸発器とスクレーパー蒸発器の複合分離など、複合分離法が使用されます。アルキル配糖体製品のさまざまな品質要件に応じて、一部の企業はマルチレベルコンビネーション分離デバイスを使用しています。分離と脱アルコールの併用効果が優れており、生成されるアルキル配糖体残留アルコールの量が少なく、色が明るくなります。たとえば、Shanghai Fakai Chemical [14]は、脱アルコール化のために流下膜蒸発器とスクレーパータイプの回転式皮膜形成蒸発器を組み合わせて使用しており、高品質のアルキル配糖体を得ることができます。 1.5 脱色 脱アルコール処理後のアルキル配糖体製品は、多くの場合、まだ色が濃く、脱色する必要があります。一般的な脱色方法は、物理的脱色と化学脱色です。 物理的脱色は、主に吸着剤を使用してアルキル配糖体中の着色物質を吸着します。使用される吸着剤には、活性炭、ベントナイト、珪藻土、ゼオライト、マクロポーラス樹脂が含まれます。活性炭は、最も一般的に使用される吸着剤脱色剤であり、脱色機能だけでなく、臭気を除去する機能も備えています。物理的な脱色は脱色機能を達成することができますが、脱色効果は限られており、脱色プロセス中に対象製品の吸着損失の問題があります。 化学漂白は、主に漂白剤を使用して、酸化的脱色、還元的脱色、光脱色など、アルキル配糖体の発色基を破壊します。一般的に使用される脱色剤には、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、過酸化水素、オゾン、ペルオキシ酸、ジチオン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、重亜硫酸ナトリウムなどがあります。工業生産では、通常、過酸化水素が酸化性漂白に使用され、一部の漂白助剤が添加されます。Yang Chunguangら[15]は、過酸化水素を使用してアルキル配糖体を脱色し、クレッテ彩度が20未満の非常に明るい色のアルキル配糖体を生成することができました。また、紫外線照射や水銀ランプ照射などの光脱色を用いた研究もあり、アルキル配糖体に対して明らかな脱色効果があります[16]。 02 アルキル配糖体誘導体 アルキル配糖体の合成に関する研究が成熟するにつれて、アルキル配糖体誘導体に関する研究はますます増えています。20世紀初頭、米国のダウ化学は、ジメチルおよびトリメチルのβ-グルコシドや6-アルコキシエチルグルコシドなどのアルキル配糖体誘導体を合成しました。1999年、中国国立化学工業研究所は、アルキルポリグリコシドスルホコハク酸二ナトリウム塩を最初に合成しました。それ以来、中国はアルキルポリグリコシド硫酸塩、リン酸塩、カルボン酸エステルなどの誘導体を合成してきました[17]。アルキル配糖体誘導体に関する国内研究が盛んになり始めています。 アルキル配糖体誘導体には、主にアルキル配糖体第四級アンモニウム塩、アルキル配糖体無機酸エステル、アルキル配糖体有機酸エステル、アルキル配糖体スルホン酸、アルキル配糖体ベタイン、分岐鎖アルキル配糖体などが含まれる[18]。アルキル配糖体と比較して、これらのアルキル配糖体誘導体は、より優れた性能とより多くの機能を備えています。 アルキル配糖体とクロロスルホン酸および亜硫酸ナトリウムとの反応により、耐熱性、水溶性、発泡性が強いアルキル配糖体スルホン酸を合成できます。Wang Fengshouら[19]は、特許においてアルキル配糖体ヒドロキシプロピルスルホン酸の調製方法を紹介した。このプロセスはシンプルで操作が簡単です。得られたアルキル配糖体スルホン酸は、非イオン性界面活性剤アルキル配糖体を有するだけでなく、スルホン酸の導入により、製品の水溶性も向上しました。このようにして、Suga Nate 160NC製品は、乳児用のシャンプーシャワージェルに直接製造して使用できます。 アルキル配糖体は、濃硫酸、三酸化硫黄などと合成して、硫酸アルキル配糖体を合成することができます。硫酸多糖類は抗HIVおよびHSV効果があり、医学で使用でき、潜在的な抗ウイルス薬であり、医学界の注目を集めています[20]。 アルキル配糖体と四級アンモニウム塩との間の反応は、生成物アルキルグルコシド四級アンモニウム塩の2つの界面活性剤の利点、発泡性、マイルド性、生分解性などが大幅に改善されています。アルキル配糖体に基づいて合成されたカチオン性アルキル配糖体は、優れた耐熱性と阻害性を備えており、油田の掘削流体で成功裏に使用されています[21]。 アルキル配糖体と五酸化リンとの間の反応は、アルキル配糖体リン酸を合成することができ、湿潤性、乳化および分散性および可溶化はすべて増強されます。[22]は、ドデシル配糖体とテトラデシル配糖体を原料として使用して、アルキル配糖体よりも優れた表面特性を持つ異なる鎖長のアルキル配糖体リン酸塩を合成しました。 アルキル配糖体は、クエン酸および無水クエン酸と反応して、クエン酸アルキル配糖体を合成します。刺激性がなく、洗浄力と安定性に優れています。低温溶解性に優れ、すすぎが容易ですすぎやすいです。各種添加剤の配合。Zhang Xiaohanら[23]は、アルキル配糖体と無水クエン酸を原料として使用し、自作の複合触媒を使用してクエン酸アルキル配糖体を合成しました。さまざまな添加物を添加した後、人体は良好な親和性を持ち、刺激や刺激はありません。残留物は、強力な滅菌効果があり、非常に分解しやすく、乳児の服を洗うのに適した新しいタイプの洗濯洗剤です。 アルキル配糖体の研究と応用が継続的に深まるにつれ、新しいアルキル配糖体誘導体が出現し続けています。これらの優れた性能と新機能を持つ誘導体は、大きな応用可能性を秘めており、将来的にはアルキル配糖体とともに様々な分野で役割を果たすことが期待されます。 03 アルキル配糖体の応用 3.1 洗剤 アルキル配糖体は、刺激が少なく、安全性が高く、分解しやすい洗剤に使用することができます。従来の洗剤は、主に活性物質として硫酸塩、アルコールエーテルカルボン酸塩またはスルホン酸界面活性剤、増粘剤としてアルカノールミド、殺菌剤としてC8~C16第四級アンモニウム塩カチオン性界面活性剤を使用しており、これらはより刺激性が高いです。、残りやすく、劣化しにくい[23]。さらに、アルキル配糖体は、一般的に使用される陰イオン性および非イオン性界面活性剤と良好な相乗効果を発揮します。配合すると、界面活性剤の量を減らし、低温や硬水に対する耐性を高めることができます。これらの優れた特性により、アルキル配糖体はさまざまな高級洗剤製品に使用されています。 3.2 化粧品 アルキル配糖体は化粧品に使用でき、泡が豊富で、繊細で、マイルドで刺激がなく、乳化、保湿、優れた化合物相乗効果があります[24]。アルキル配糖体製品は安全性が高く、乳幼児にも使用できます。例えば、アルキル配糖体スルホン酸誘導体は、乳幼児向け製品に広く使用されています。アルキル配糖体は、バス製品、シャンプー、スキンケア製品、その他の製品にますます使用されており、消費者に好まれています。 3.3 食品加工 アルキル配糖体は、食品の乳化を促進するために食品添加物に使用でき、発泡と増粘効果があります。アルキル配糖体を添加すると、食品中の脂肪と水の組み合わせを分散させることができ、食品中のさまざまな成分を均一に混合して、食品の味を改善し、食品の安定性を高め、食品の貯蔵時間を延長することができます。環境に優しく安全な食品添加物として、アルキル配糖体は食品加工業界での幅広い応用の見通しがあります。 3.4 農業医学 アルキル配糖体は、農薬や医薬品に使用できます。アルキル配糖体は、優れた湿潤性と浸透性を備えているため、作物による農薬の吸収を促進することができます。アルキル配糖体は生分解しやすく、吸湿性に優れています。それらは乳化剤として使用でき、除草剤や殺虫剤などの農薬に相乗効果があります[25]。海外の研究では、アルキル配糖体を界面活性剤として使用して、コロイド構造を持つマイクロエマルジョンを調製し、それらを医薬品の担体として使用しました[26]。C8 ~ C12 アルキル配糖体は、細菌や真菌に対して広域スペクトルの抗菌特性を持ち、医療の消毒や洗浄に使用できます。アルキル配糖体は優れた相溶性を持っています。漢方薬との適合性後、それらは安定した外観と優れた薬効を持っています[27]。 3.5 石油化学製品 アルキル配糖体を掘削液に使用して、崩壊や潤滑を抑制し、掘削液の固相容量と耐熱性を向上させることができます。また、掘削液の粘度低減剤および流体損失剤、セメントスラリーの分散剤および遅延剤、水中油型掘削液の乳化剤、マイクロフォームシステムの発泡剤としても使用できます[21]。アルキル配糖体とその誘導体を配合した高性能掘削液は、現在、大規模な用途を達成し、石油化学業界で重要な役割を果たしています。 さらに、アルキル配糖体は、繊維、紙、皮革、廃棄物処理にも広く使用されています。廃棄物の処理では、アルキル配糖体界面活性剤を使用すると、嫌気性分解中の有機廃棄物の溶解、加水分解、酸性化を促進し、廃棄物処理の時間を短縮できます[28]。繊維産業では、アルキル配糖体は、洗剤、精練剤、消泡剤、分散剤など、繊維製造のあらゆる側面で使用できます。なめし業界では、アルキル配糖体は皮革化学品の合成となめしプロセスに使用できます[29]。 04 まとめ バイオマスベースの界面活性剤として、アルキル配糖体には多くの利点があります。彼らは豊富な原材料源、グリーン合成プロセス、優れた製品性能、および幅広い開発の見通しを持っています。この論文では、アルキル配糖体の調製プロセスについて、原材料の供給源、合成プロセス、触媒の選択、脱アルコールおよび脱色方法など、詳細に紹介し、アルキル配糖体とその誘導体のさまざまな分野での具体的な用途をカテゴリごとに紹介します。アルキル配糖体の関連研究は急速に発展しており、応用分野も拡大しており、重要な研究意義と応用の見通しがあることがわかります。 アルキル配糖体産業の継続的な進歩に伴い、まだ欠陥があることにも注意すべきです。アルキル配糖体の合成プロセスは、より穏やかな反応条件を求めて、さらに最適化する必要があります。より明るい色の製品を準備するには、脱色方法をさらに改善する必要があります。デリバティブの産業応用は、できるだけ早くさらに調査し、さまざまな業界に適用する必要があります。グリーン開発の概念にますます注目が集まるにつれて、バイオマスベースのアルキル配糖体とその誘導体は、確かに大きな開発と幅広い用途を持ち、国民経済と人々の生活に役立つでしょう。
アルキル配糖体は、日常の化学製品の調製と適用において一定の利点があります
アルキル配糖体は、洗浄産業、化粧品産業、食品加工産業、繊維印刷および染色、農薬および医薬品など、多くの産業および分野で使用できます。非イオン性中性洗剤の原料として、幅広い用途の見通しがあり、高級衣類洗浄剤に使用されています。さらに、アルキル配糖体は、グラム陰性菌、グラム陽性菌および真菌に対して広域スペクトルの抗菌活性を有する。したがって、食器洗浄剤、シャンプー、皮膚洗浄剤、トイレ洗浄剤としてより多くの利点があります。アルキル配糖体は、乳化剤、湿潤剤、発泡剤、増粘剤、分散剤、防塵剤としても使用できます。近年、農薬乳化剤への良好な適用効果を達成しています。 新しいタイプの非イオン性界面活性剤として、アルキル配糖体には多くのユニークな利点があります。例えば、それは陰イオン性界面活性剤との明らかな相乗効果を有する。泡が豊富です。皮膚への刺激が少ない。非毒性で良好な生分解性などにより、アルキル配糖体は広く使用されている特定の優位性を持っています。 シャンプー:アルキル配糖体を使用すると、無毒の栄養シャンプーにすることができ、人体や髪に害を及ぼさず、刺激がなく、髪に栄養を与え、髪に潤いを与え、長期的な保湿を行い、髪の乾燥や枝毛を防ぎます。髪が滑らかで滑らかで、とかしやすく、帯電防止で、環境への汚染がない後を使用してください。アルキル配糖体は泡が豊富で、粘度が適しており、洗浄力が良好です。 スキンクレンジング:前述のように。アルキル配糖体は、ヒトの皮膚にほとんど刺激を与えません。したがって、アルキル配糖体は、スキンクレンジングバスや洗顔料などの製品での使用に完全に適しています。同時に、アルキル配糖体の相挙動により、アルキル配糖体は他の界面活性剤と化合物化して生成物を形成することも容易になります。 洗濯液:一連のアルキル配糖体の中で、非イオン性界面活性剤としてのアルキル配糖体は、油性の汚れを取り除くのに特に効果的です。アルキル配糖体を洗濯洗剤に塗布することには、以下の利点があります。 (1)豊かで繊細な泡を作り出すことができます。これらの繊細な泡の存在により、洗濯機での衣類、特にウールやシルク製品などの上質な衣類の摩擦が減少し、生地の保護に役立ちます。 (2)冷水での洗濯に適しています。 (3)洗濯洗剤の刺激を軽減します。アルキル配糖体を配合した洗濯洗剤は、汚れや油汚れを効果的に落とすことができ、柔らかさ、帯電防止性、耐収縮性を兼ね備えており、硬水でも通常使用できます。