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、特定の油水系で使用される乳化剤の種類。最も信頼性の高い方法は実験的スクリーニングによるものであり、HLB値はスクリーニング作業に役立ちます。実験を通じて、O / W型(水中油型)エマルジョンの乳化剤は、多くの場合、8〜18のHLB値を有することが見出される。W/O型(油中水型)エマルションの乳化剤としては、そのHLB値が3〜6の間であることが多い。エマルションを調製する場合、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有し、乳化剤のHLB値は乳化油相が一貫している必要がある。[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の油滴の広がりを目視検査します。乳化剤HLB値が大きいと、油脂が十分に拡散し、HLB値が小さくなるにつれて、乳化剤溶液中の油分が特定のHLB値に広がらなくなるまで展延が困難となり、この乳化剤のHLB値は、乳化油脂に必要なHLB値とほぼ同じとなる。大まかではありますが、操作が簡単で、得られた結果には一定の基準値があります。HLB値と最良の乳化剤の選択:各乳化剤には特定のHLB値があり、単一の乳化剤が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しばしば困難です。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る。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。油水系を乳化するには、以下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、異なるHLB値を持つ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系を一連のエマルジョンにし、各エマルションの乳化効率(エマルジョンの安定時間またはその他の安定性特性で表すことができる)を測定し、計算された混合乳化剤HLB、描画、釣鐘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も好適な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とは限らない。乳化剤のいわゆる良好な効率とは、指定された乳化物を安定化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!価格は最も安いです。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いです!高濃度乳化剤は高効率です。乳化剤の決定: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が見つかるまで乳化効率を比較します。乳化剤の濃度はここでは言及されていないことは注目に値するが、安定したエマルジョンが調製されるため、これはこのマッチング方法に影響を与えない。エマルションの不安定な領域では、乳化剤濃度が非常に低い場合、または内相濃度が高すぎる場合、この方法に影響します。[6] HLB法を使用して乳化を選択する最良のHLB値に加えて、乳化剤と分散相および分散媒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、油相との親和性が強いだけでなく、水相との比較も必要です。強い親和性。HLB値の小さい乳化剤とHLB値が大きい乳化剤を混合して、油相と水相との親和性が強い混合膜を形成し、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方が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製剤を決定する方法は次のとおりです。 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。 ただし、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:乳化剤を配合する場合、指定された系で要求されるHLB値とHLB値のそれぞれから適量を得ることができる。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、乳化剤としてSDSとSpan−65を用いると、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。混合乳化剤中のSpan-65質量分率はw%であり、次に40(1-w%)+ 2.1w%= 16であり、溶液はw%= 63.3%であり、混合乳化剤中のSDSの質量分率は36.7%である。酢酸ビニルエステルのO / W乳化重合系では、Span-65の量が3%* 63.3%= 1.9%を占めることがわかる。SDSの量は3%*(1-63.3%)= 1.1%を占めます。安定したエマルシ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。乳化剤の選択に関する完全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、投与量比には多くの使用価値があります。その利点は主に、簡単に計算できるその付加的な性質に反映されています。問題は、HLB値、特に温度に対する他の要因の影響を考慮していないことです。近年、多量に配合した非イオン性乳化剤が特に顕著となっている。さらに、HLB値はエマルジョン形成の種類を大まかに予測することしかできず、乳化剤濃度や得られるエマルジョンの安定性に対して最高の乳化効果を与えることはできません。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、特定の制限もあり、実際には他の方法と組み合わせる必要があります。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である。異なる界面活性剤を配合した場合の相乗効果の観点から、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投与量は大きい、すなわち、単一の界面活性剤の効率が低いアニオン性およびカチオン性界面活性剤の混合は、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高めることができ、 そしてその効率は混合された正(または負)-非イ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配合には陰イオン性および陽イオン性界面活性剤を使用することをお勧めします。アニオン性およびカチオン性の混合界面活性剤では、混合脂肪酸塩は炭化水素鎖長が等しくないため相溶効果が良好であるため、その界面活性剤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てマイクロエマルジョン燃料油を調製する場合、共溶媒(アルコール)が不可欠である。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-ヘプタノールおよびn-オクタノールが優れている。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テールの間にあります。その機能は、界面張力をさらに低下させ、界面膜の流動性を高めることである。界面活性剤のHLB値を調整して、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、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は、アルコール炭素鎖の増加とともに増加し、燃料の相対分子量は燃料含有量の増加とともに減少し、 マイクロエマルジョン燃料を形成する方が簡単です。さらに、C4〜7の炭素アミンおよびエーテルは、n−ヘキシルアミンおよびグリコールエーテルが非常に有効な共溶媒であるなどの共溶媒としても使用することができる。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を高め、共溶媒の含有量を減らし、それによって界面活性剤の濃度を低下させ、界面活性剤の効率を高めることができます。しかしながら、塩は燃料の燃焼に有害であり、シリンダーおよび他の構成要素の腐食を加速する。界面活性剤のHLB値を調整する マイクロエマルションを調製する場合、不適切なHLB値を有する界面活性剤は、共界面活性剤と共に適切な範囲に調整することができる。共界面活性剤を選択する場合、考慮事項は界面活性剤の選択と同様である。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ある。非イオン性界面活性剤は有効な可溶化剤であるため、HLB値の低い非イオン性界面活性剤は一般に共界面活性剤として分類される。フリバーグらW/Oエマルションにおいて、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た。ポリオキシエチレンの鎖長は、水上でのマイクロエマルジョンの可溶化に影響を与える キーファクター。マイクロエマルジョンという用語は、1943年にヒアとシャルマーによって最初に造られました。従来のエマルジョンに対するマイクロ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変動性が大きいことです。従来のマイクロエマルションは、基本的にW / OおよびO / Wの2つのタイプに分けることができ、マイクロエマルションはW / O型構造からO / W型構造に連続的に変化することができる。系が水に富むとき、油相は均一なビーズの形で連続相に分散され、O / W型順相マイクロエマルジョンを形成する。系が油に富むとき、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る。系内の水と油の量が等しい場合、水相と油は同じである場合は連続相であり、両者がランダムに連結されていることを二重連続相構造といい、このとき、系は逆の領域にある。界面張力の低減 界面活性剤のみを使用すると、CMCに到達した後も界面張力は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有する共界面活性剤を一定濃度添加すると、界面張力をさらに低下させることができ、その結果、より多くの界面活性剤および共界面活性剤が界面に吸着する。液滴の界面張力が y10-5N/cmであると、粗大なエマルジョンが生成する。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を特徴とするため、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。いくつかの非イオン性界面活性剤もHLB値に近い。同様の特性。界面膜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場合、大きな液滴は小さな液滴に分散し、界面を変形および改質する必要があり、界面の曲げエネルギーが必要です。共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を生成するときに必要な曲げエネルギーを低減し、マイクロエマルジョン液滴を生成しやすくすることができる。
バイオマス系アルキルグリコシド系界面活性剤の調製と応用
しばしば「工業用MSG」と呼ばれる界面活性剤は、長い開発の歴史があります。社会の発展と進歩に伴い、環境保護に対する人々の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。アルキルグリコシドは、糖と脂肪アルコールから合成される一種の緑色の穏やかな非イオン性界面活性剤です。「グリーン」機能性界面活性剤[1]の最初の選択肢として国際的に認められています。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有し、他の種類の界面活性剤を一致させることが困難であるという利点を有する。アルキルグリコシドから合成された様々なアルキルグリコシド誘導体は、アルキルグリコシドの利点を保持し、より多くの機能を有することができる。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、石油化学などの分野で広く使用されています。01 アルキルグリコシドの調製 1.1 原料 アルキルグリコシドは、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、デンプン、セルロース、わらが含まれます。ブドウ糖とデンプンは合成原料として使用され、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、設備に対する要求が高い[2]。合成原料としてのわらは、グルコースやデンプンとは異なり、食料供給に悪影響を及ぼさない[3]。反応は穏やかな条件下で実施することができるが、それは複雑な生成物およびより暗い色という欠点を有する。大農業国として、中国の作物わらの年間生産量は非常に大きいです。わらを砂糖の原料として使用する場合、原料の利点は非常に大きくなります。脂肪族アルコール原料は、通常、炭素鎖の長いアルコール、例えばC8~C12高級アルコールである。低炭素配糖体は、日常の化学薬品やその他の産業には適さず、一部の特殊産業にのみ適しています[4]。現在の研究は、高炭素アルコールを原料とする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、アルキルグリコシド合成に関する大量の研究が国内外で行われている。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トランスグリコシル化)および酵素触媒作用がある。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、より工業的用途のある合成方法の1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、無味で淡い色の高品質のアルキル配糖体を製造できます。直接グリコシル化法にも欠点があり、合成プロセス中により高い管理と機器が必要です。現在、河南海浦化学、上海ファカイケミカル、中国国家化学研究所など、直接グリコシル化を使用してアルキルグリコシドを合成する国内企業はたくさんあります。糖転移(2段階法)は、現在最も広く使用されている工業的合成法である。酸性触媒条件下では、短鎖アルコールおよび糖は最初に低グリコシル化反応を受けて短鎖アルキルグリコシドを形成する。次いで短鎖アルキル配糖体および長鎖アルコールは、糖転移反応を受けて、最終的に長鎖アルキル配糖体を得る。糖転移の原料のコストは低く、反応温度が低く、カラメルの生成を減らすことができますが、反応が複雑で、設備と運用コストが増加し、短鎖アルキルグリコシド残基があり、精製コストが増加します。糖転移法によるアルキルグリコシドの国内生産には、湖北華化化学、長春康波化学、金陵石油化学研究所、吉林化学研究所などがあります。酵素触媒作用とは、特殊な酵素(グリコシダーゼ、グリコシドシンターゼ、グリコシルトランスフェラーゼなど)を使用して、脂肪アルコールおよび糖をアルキルグリコシドに直接生成すること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、異なる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化糖をグリコシル供与体として直接使用し、酵素グリコシル化反応に広く使用されています[7]。酵素触媒は、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で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、これらの合成法にも多くの研究がありますが、それらはすべて特定の欠陥があり、産業用途はほとんどありません。ケーニヒス・クノール法は収率が高く、分離精製が容易ですが、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です。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、反応プロセスは制御が容易ですが、合成プロセスは比較的複雑であり、多数の副生成物があります。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、超音波およびマイクロ波支援合成などのいくつかの補助合成方法が登場している。Hricovíniov et al. [10] は、マイクロ波支援条件下でリンモリブデン酸によるD-キシロースおよびD-リキソースのグリコシル化を触媒した。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%に達することができた。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の重要性と応用価値を持つことができます。1.3 触媒 アルキルグリコシドの合成方法によって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使用される触媒を紹介します。触媒には、一方向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、パラ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、無機酸は通常糖転移法で使用されます。双方向触媒系には、無機触媒と有機無機触媒が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備えています。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。触媒の回収および分離を容易にするために、いくつかの研究は固体酸触媒を使用してきた。Fan Leming [12]は、自作の磁性固体超酸SZT触媒を使用して、アルコール相における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。アルキルグリコシドを合成する反応において、固体酸の迅速な回収およびリサイクルは、外部磁場を印加することによって達成される。得られたグルコシド生成物は、淡い色および高い選択性を有し、そして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、反応温度が高く、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、アルキルグリコシド産業の重要な研究方向です。さらに、触媒を含まないアルキルグリコシドの直接調製も報告されている。Ludotら[13]は、無触媒でデシルグリコシドを首尾よく調製した。スルホランを溶媒として使用すると、糖、デシルアルコール、スルホランが直接反応して特定の温度でデシル配糖体を形成し、収率は83%に達し、配糖体生成物の色は明るくなります。この無触媒反応は、アルキル配糖体のグリーン合成に新しいアイデアを提供します。1.4 脱アルコール処理 アルキル配糖体の合成においては、糖変換率を向上させるために、通常、過剰のアルコールが使用される。そのため、反応生成物中のアルコール含量が高く、かつ脱アルコール処理が必要となる。現在、アルキルグリコシドの脱アルコール化方法には、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組み合わせ分離、流下膜蒸発器とスクレーパー蒸発器の組み合わせ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。実験室ではこの方法を使用してアルキル配糖体を精製します。産業用途は通常、流下膜蒸発器と短経路蒸発器の組み合わせ分離、流下膜蒸発器とスクレーパー蒸発器の組み合わせ分離など、複合分離方法を使用します。アルキルグリコシド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装置を使用しています。分離と脱アルコール効果の組み合わせはより良好であり、生成するアルキルグリコシド残留アルコールの量が少なくなり、色が薄くなります。たとえば、上海ファカイケミカル[14]は、脱アルコールに流下膜蒸発器とスクレーパー型回転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グリコシド製品は、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、物理的脱色と化学的脱色です。物理的脱色は主に吸着剤を使用してアルキル配糖体の着色物質を吸着します。使用される吸着剤としては、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などが挙げられる。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、臭い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できますが、脱色効果は限られており、脱色プロセス中の目的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、還元的脱色および光脱色を含むアルキル配糖体の発色基を破壊する。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、亜ジチオン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムが含まれます。工業生産では、過酸化水素は通常酸化漂白に使用され、いくつか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、クレットクロマが20未満の非常に明るい色のアルキル配糖体を生成できます。紫外線照射や水銀灯照射など、アルキルグリコシドに明らかな脱色効果をもたらす光脱色を使用した研究もいくつかあります[16]。02 アルキルグリコシド誘導体 アルキルグリコシドの合成に関する研究がより成熟するにつれて、アルキルグリコシド誘導体に関する研究はますます多くなります。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β-グルコシドおよび6-アルコキシエチルグルコシドなどのアルキルグリコシド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]。アルキルグリコシド誘導体に関する国内研究が盛んになり始めています。アルキルグリコシド誘導体は、主にアルキルグリコシド第四級アンモニウム塩、アルキルグリコシド無機酸エステル、アルキルグリコシド有機酸エステル、アルキルグリコシドスルホン酸塩、アルキルグリコシドベタイン、分岐鎖アルキルグリコシドなどを含む。[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、より優れた性能およびより多くの機能を有する。アルキルグリコシドとクロロスルホン酸および亜硫酸ナトリウムとの反応は、より強い耐熱性、水溶性および発泡性能を有するアルキルグリコシドスルホン酸塩を合成することができる。Wang Fengshouら[19]は、アルキルグリコシドヒドロキシプロピルスルホネートの製造方法を特許で紹介しました。プロセスはシンプルで操作が簡単です。得られたアルキルグリコシドスルホネートは非イオン性界面活性剤を有するだけでなく、アルキルグリコシドスルホネートの導入により、生成物の水溶性も向上している。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および使用できます。アルキルグリコシドは、濃硫酸、三酸化硫黄などで合成できます。アルキルグリコシド硫酸塩を合成する。硫酸多糖類は抗HIVおよびHSV効果があり、医学に使用でき、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]。アルキルグリコシドと第4級アンモニウム塩との反応、生成物アルキルグルコシド第4級アンモニウム塩は、2つの界面活性剤、発泡性、マイルド性、生分解性などの利点があります。大幅に改善されました。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、油田掘削流体で首尾よく使用されています[21]。アルキルグリコシドと五酸化リンとの反応により、アルキルグリコシドリン酸を合成でき、濡れ性、乳化性、分散性、可溶化がすべて向上します。Song Boら[22]は、ドデシルおよび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有する異なる鎖長のアルキル配糖体リン酸塩を合成した。アルキルグリコシド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グリコシドを合成する。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。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加えた後、人体は親和性が良く、刺激も刺激もありません。残留物は、強力な殺菌効果があり、非常に劣化しやすい、幼児服の洗濯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の継続的な深化に伴い、新しいアルキル配糖体誘導体が出現し続けています。これらの誘導体は、より優れた性能と新機能を有し、大きな応用の可能性を秘めており、今後、アルキル配糖体とともに様々な分野で活躍する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できます。従来の洗剤は、主に硫酸塩、アルコールエーテルカルボン酸塩またはスルホン酸塩界面活性剤を活性物質として、アルカノールアミドを増粘剤として、C8~C16第4級アンモニウム塩カチオン界面活性剤を殺菌剤として使用し、これらはより刺激性が高い。、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アニオン性および非イオン性界面活性剤との良好な相乗効果を有する。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が向上します。これらの優れた特性により、アルキル配糖体は様々な高級洗剤製品に使用されてきた。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]。アルキルグリコシド製品は安全性が高く、乳幼児に使用できます。例えば、アルキルグリコシドスルホネート誘導体は、乳幼児ケア製品に広く使用されている。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、発泡および増粘効果で食品乳化を促進するために食品添加物に使用することができます。アルキル配糖体の添加は、脂肪と水の組み合わせを食品中に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、食品の保存時間を延長することができます。グリーンで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幅広い用途の見通しがあります。3.4 農業薬 アルキルグリコシドは農薬や医薬品に使用できます。アルキル配糖体は、良好な湿潤および浸透特性を有し、作物による農薬の吸収を促進することができる。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、コロイド構造を有するマイクロエマルジョンを調製するための界面活性剤としてアルキルグリコシドを使用し、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有し、医療消毒および洗浄に使用することができる。アルキル配糖体は優れた相溶性を有する。漢方薬との相溶性の後、それらは安定した外観と優れた薬効成分を持っています[27]。3.5石油化学アルキル配糖体は、崩壊と潤滑を抑制し、掘削流体の固相容量と耐熱性を向上させるために、掘削流体に使用できます。また、掘削液の粘度低下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、および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、石油化学産業において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、および廃棄物処理にも広く使用されています。廃棄物の処理において、アルキルグリコシド界面活性剤の使用は、嫌気性分解中の有機廃棄物の溶解、加水分解および酸性化を促進し、廃棄物処理の時間を短縮することができる[28]。繊維産業では、アルキル配糖体は、洗剤、精練剤、消泡剤、分散剤などとして、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物質の合成およびなめしプロセスに使用できます[29]。04 結論 バイオマス系界面活性剤として、アルキルグリコシドには多くの利点があります。豊富な原材料源、グリーン合成プロセス、優れた製品性能、幅広い開発の見通しがあります。本稿では、アルキル配糖体の調製過程について、原料の供給源、合成工程、触媒選定、脱アルコール・脱色法などについて詳細に紹介し、アルキル配糖体およびその誘導体の様々な分野での具体的な用途をカテゴリー別に紹介する。アルキルグリコシド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ります。アルキルグリコシド産業の継続的な進歩に伴い、依然として欠陥があることにも注意する必要があります。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。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探求し、さまざまな産業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払われるにつれて、バイオマスベースのアルキルグリコシドとその誘導体は確かに大きな発展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'。
アルキルグリコシドは、毎日の化学製品の調製と応用において特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することができる。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、分散剤および防塵剤としても使用することができる。近年、農薬乳化剤に良好な施用効果を達成している。新しいタイプの非イオン性界面活性剤として、アルキル配糖体は多くのユニークな利点を有する。例えば、それは陰イオン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。無毒で優れた生分解性などにより、アルキル配糖体は一定の優位性を持ち、広く使用されています。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、人体や髪に害を与えず、刺激を与えず、髪に栄養を与え、髪に潤いを与え、髪の乾燥や枝毛を防ぐために長期的な保湿を行うことができます。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、粘度に適しており、洗浄力が良好です。肌のクレンジング: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ない。したがって、アルキル配糖体は、皮膚洗浄浴および洗顔料などの製品における使用に完全に適している。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が容易になります。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、油性汚れの除去に特に効果的です。洗濯洗剤へのアルキル配糖体の適用には、次の利点があります:(1)豊かで繊細な泡を生成できます。これらの繊細な泡の存在により、洗濯機内の衣服、特にウールやシルク製品などの上質な衣服の摩擦が減少し、布地の保護に有益です。(2)冷水での洗浄に適しています。洗濯洗剤の刺激を減らします。アルキル配糖体を搭載した洗濯洗剤は、汚れや油汚れを効果的に除去でき、柔らかさ、帯電防止性、耐収縮性を兼ね備えており、硬水で通常使用できます。