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氨基酸表面活性剂的性能及应用

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2014年第1 5期 广东化工 l43 第41卷总第281期 www.gdchem。corn 氨基酸表面活性剂的性能及应用 周晓璐,王云,张伟雄,赵晓晓 ( 州i]if 1 暇仆精 化13,』’尔广州510445) 【摘 要]氨壤酸型表面活性削是以生物物质为綦础的环境友好表面活性剂,也满足了人们对产品安全性和温和性不断提高的要求,已经成为 种必然的发展趋势。文章分别介绍了氨基酸型表面活性剂的分类,性质及其应用,并展望r氨恭酸表面活性剂的良好应用前景。 【哭键泪】氰 酸表丽活性刺:分类;性质;j藏刚 【ll 【割分类 ̄,J-ITQ 【文献标识码]A [文章编 ̄]1007 l865(2014)15-0143-02 The Performance and Application of Amino Acid Surfactant Zhou Xiaolu,Wang Yun,Zhang Weixiong,Zhao Xiaoxiao (Guangzhou City Baiyun Lianjia Fine Chemistry Factory,Guangzhou 5 1 0445,China) Abstract:Amino acid type surfactants based on biological substance of environmental friendly suriflctants,also satisfies the people to continuously improve the requirements ofproduct safety and mild has become an inevitable trend This paper introduces the classification ofamino acid surfactant、properties and applications, and prospects the amino acid surfactant good application prospect. Keywords:amino acid surfactant:classiifcation;prope ̄ies:application 随竹人们越来越天汪 炎J {^的安全 t'k-、濉平ll性以及对环境 保护要求的抛一 ,研究 开发多功能高质量的环境友好表面活性 刷 成为农 el-利J:业的卜 ,J’ 。环境友 的农向活性剂包 括,{j物 活 制(biosurfactants)和以q三物物质为艇础的_表面活 性 ̄(bio based surfactants)。I订 址指由细菌、晰 f¨真凶等多种 微 £物J、-,= I 的jIn },rsft!刹特 的 亲化合物女IJ糖脂、多糖脂、 肤脂、t}J 炎脂 物等:『l 】后1彳足以q 物表 活性剂的臼然结 卡勾为堆础的合成的 件结卡勾化合物,可通过牛物技术或化学方法 使¨】I l循环fig(renewable)原材料(氨丛酸、糖类、ff{物油)柬合成。 氰堆酸 活 Pti ̄U.9,:t足属j 以qj物物质为基础的表 活性剂, 究始J 40多 胁,最 卜婴川作医药及化妆 I1 的防腐剂, ¨.研究发现j j}仃较好的抗 雌 能。近年来,铽坫酸 表面活 r 制 iI彳『的优良表面性能越水越受到人们的藕 ,应用领域 也越米越广泛…。 N一脂肪酰綦氨 酸 表面活性刺性能优良、且抗馁水、乳化 平u发泡的性能也 lIj 。 (1)N圳j肪酰 氨 睃 ;&丽活 l't- ̄f 的抗馁水能力:D址氮琏 睃l徙面活性剂自_,艮蚶的抗硬水能力,泡沫比较稳定性,受硬水影 响较小.如 l im1% cl量一窖I麓|I*l|墨■ m i孳 肿 冲 ∞ 鲫 蚰 ∞ 神 ∞ 懈1氨基酸表面活性剂的分类及性质 1.1分类 氦攮陵足指 仃氰 羧 的化合物的总称,其作为蛋白质 和酶的卜 构成成分址,卜物体必 化合物之 。 以亲水的氨基 睃为丛 , l 合疏水亲湘的K碳链烷基就得剑了‘种新型 的农 活 rI 刺. 陵炎 刺。 氨 酸 木身结构不 , 衍生物的性能也 ‘所蔗异。 氰琏酸橄拆:酸碱 同f1 分为酸性馘丛酸、碱性 堪酸和中性氨 酸, 此根 j r1身结构/f 以及溶于水时小 的离了类型, 可以将所制得的农 活性刹分为阳离f型氨基酸表面活性剂、阴 离 氨攮酸表 活性剂、 性离r 氩基酸表 活性剂和非离 r鸳 衷f射} 一lq: ̄-卉U: l5J】高, 氰埔睃表而活性剂: CH3(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOO—Q表永lf】性或酸性基团; 刚离r 氰 酸 活 rl 刺: CH (CH2)nCONH(CH2)nCQ}tCOOR Q表,J÷碱性 团,R为 烷墙; A一卜二烷 硫酸钠:B.十: 烷基硫酸铵:C 烯皋磺酸钠 D一月棒酰肌氨酸钠 图1 人造硬水对四种表面活性剂(活性物含量为0.8%) 泡沫稳定性的影响 Fig.1 Artificial hard、、 atel fol’ff)tu kinds of surfactai]l(active mattei‘content is O.8%、the influence ofthe fbam stability (2)N一脂肪酰撼氨堪酸犁表面活 刹的发泡能力: 1.0%活 性含最的条件下,A,B和C是氨堆酸表面活性剂,仃很好的起 泡力,如图2。 两一r} 离r ,盘( 酸表面活性制: CH3(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOO。Q表示碱 琏团: 非离r 氰 睃农而活 剂: CHs(CH2)nCONH(CH2)nCQHCOOR Q表 【}J性基团,R 为烷壁 I。 l-2件质 N一脂肪酰 氨 睃阴离r农l 性剂是氨 睃表面活性剂当 中I’分』 ̄.-41媳 特 的阴离r表面活性剂,此类袭而活性剂一般 由中性氩堆酸或睃 氰荩酸的0【.氨基与脂肪酰琏经过缩合而反应 得剑的。㈣I、『N。脂胁酰琏氨批酸 cjJJ离 表面活性刺存在着具有 亲水一 的氰琏峻臻『卅,该类农 活性剂的特点 脂肪酸皂有所不 『fiJ,N一脂肪慨堆氰 酸钠盐比卡¨应的脂肪酸钠仃更好的水溶性、 胶束聚集能力和丧 活性。儿休表现如卜。 1.2.1表 活性优良 A:椰油酰甘氨酸钾:B:椰油酰丙氨酸 乙醇胺:C:椰油酰 氰酸i乙 醇胺;D:椰油酰胺丙基甜菜碱:E: j桂醇聚醚硫酸酯钠 图2五种表面活性剂(活性物含量为1.0%)的起泡量 Fig.2 The ive kifnds of surfactant(active matter content of】0%1 amount of bubbles 1.2.2生物降解性良好 N.肪酰基氨楚酸型表面活性剂以氨荩酸为原料,并且分了结 [收稿日期】2014-05—20 [作者简介]周晓璐(1980-) 女,广东韶关人,大专,研发工程师,主要从事头发护理产品研发工作。 广144 东化工 2014年第15期 WWW.gdchem.com 第41卷总第281期 构是模拟天然的分_f,I 此生物降解性良女,,如 3。 3氨基酸表面活性剂的应用 3.1概述 一苎^暑曩】* t暴埘 ∞ ∞ ∞ 柏 o 0 2 ‘ 6 矗 'O 12 ¨ 夭■ A:月桂酰谷氨酸钠;B:月桂醇聚醚硫酸酯钠;C:月桂酸钠 图3三种表面活性剂在不同时间的生物降解率 Fig.3 Three kinds of surfactants on the biodegradation rate of different times l_2.3安全性高 相比十二烷基硫酸钠,N.脂肪酰基氨基酸具有更低的刺激性, 并且未发现过敏性和毒性。 (1)通过细胞毒性测试,中性红吸附减少50%的浓度(NR50 值1,值越大越温和,A为氨基酸表面活性剂,刺激性小。 人体皮肤住 I!常的生理状态下,经常分泌一层极薄的皮脂, 以保持肌肤光腻、润滑。为了保持皮肤健康和良好的外观,需要 经常清除皮肤上的污物、皮脂、其它分泌物、死的细胞和外皮, 应在 可能小影响皮肤生理作用的条件卜有效地清除皮肤卜的圬 物,使安 和效牢结合起来考虑问题。化妆品因该更加着重于温 和和安全性 。 从长远来看,频繁使用含刺激性表面活性剂的清洁剂会破坏 角质层屏障功能以及经皮水分流失增加。在清洗过程中,角质层 会接触到含量相对而言较高的表面活性剂(5%~20%),可破坏角 质层中的蛋白质和脂质,使水溶性氨基酸的流失增加,影响表皮 细胞间质中天然保湿因子的含量。清洁产品表面活性剂的主要功 能是溶解油脂和皮脂。当脂质过度丢失,可使角质层脂质双层结 构失去稳定性,皮肤屏障功能受损,增加了刺激性物质渗透入皮 肤的机会,同时,经表水会流失增多。刺激性表面活性剂除对角 质层中的蛋白质和脂质产生即刻损害外,长期累积的刺激也会最 终导致屏障功能的瓦解,温和清洁荆就是将表面活性剂埘蛋白质 和脂质的潜在损害减小到最低程度 J。 4氨基酸表面活性剂的应用 N一脂肪酰基氨基酸型表面活性剂由于埘毛发和皮肤温和,不 刺激,具何高亲和力及良好的润湿效果,能产生丰富的泡沫,因 此,它是各种沈发水、沐浴露及众多化妆用品的丰要原料。如N. 月桂酰綦天冬酸(1X一rL)、N.椰油酰基甲基牛磺酸(盐)、N 月桂酰基谷 氨酸(盐)、N.脂肪酰基肌氨酸(盐)等氨基酸类表面活性剂。 J (1)N.酰基肌氨酸钠是一一种性能优良、应用范围广的阴离子型 表面活性剂。N一酰基肌氨酸钠可用于洗手皂和皮肤清洁剂中,除 了去污、起泡作用外,由于其能很容易地吸附在皮肤的表面卜, 所以还有抑菌和保湿功效IoJ。 (2)N.脂肪酰基谷氨酸盐起泡、稳泡性好,洗涤性优异,而且 刺激性温和,且对皮肤或眼睛刺激性温和,因而在洗涤用品中有 较好的应用前景。如利用其稳泡性和洗涤性等可以在沐浴露、洗 手液、洗发水等配方中添加,利用其刺激性温和可以在洗面奶、 香皂等配方中添加【 。 (3)N 脂肪酰基甘氨酸盐在沐浴产品有很好的起泡力,相同浓 度下,A为氨攮酸表面活性剂,它的泡沫比较丰富。 A 3oO ■” A:月桂酰谷氨酸钠:B:N一甲基.N一月桂酰基牛磺酸钠: C:椰油酰羟乙磺酸钠:D:月桂酸钠:E:月桂醇磷酸酯钠 F:月桂醇硫酸酯钠:G:桂醇聚醚硫酸酯钠 图4七种表面活性剂的刺激性测试 Fig.4 Seven surfactant irritating test B l 2.4抗菌性能 佳 日前 界上已经公认N一脂肪酰基氨基酸类表面活性剂具有 良盘,的抗菌性,它对革兰氏阳性菌和部分丝状菌有良好的抗菌作 川。 综上所述,氨基酸类表面活性剂不仅表面性能优良,并且卜 分符合能源节约和环境保护的要求,同时也满足了人们对于追求 安余温和产品的需求 J。 善 螽 'o0 C D o o。2 o。4难虐2氨基酸表面活性剂的发展趋势 氨基酸表面活性剂仪占全球表面活性剂整体消费量的O.5% 不到,约为5 t危右,其中用于个人护理品中的约占20%。按照 目前氨基酸型表面活性剂的市场价格可推断,20l3年全球用于该 领域的氦基酸表而活性剂产节约达到6.13万t,如图5。围外对于 氮基酸型表面活性剂的研究非常积极,不少新的研究成果已经实 现商品化。存囤内,对氦荩酸型表面活性剂的研究起步较晚且相 对落后,绝人多数氨基酸型表面活性剂依赖于进口,且价格昂贵。 闪此,我罔系统研究和开发氨基酸型表面活性剂将具宵很人的社 会效益嗣j经济效益 】。 {': ) 8 ’。0 A:椰油酰甘氨酸钾; B:月桂醇硫酸酯钠: C:月桂醇聚醚硫酸酯钠: D:月桂酸磺基琥珀酸酯钠 图6氨基酸表面活性剂比其它表面活性剂有很好的起泡力 Fig.6 Amino acid surfactant surfactant has good foaming power than others 5结语 表丽活性剂的绿色化进程将成为企业的主要课题: 方面, 随着经济发展和人民生活水平的提高,消费者对产品安全性的关 注不断加强,对洗涤用品、化妆品、个人护理用品等产品的品质 要求日益苛刻,使得下游企业对于表面活性剂等关键原料的品质 要求持续提高。另 一方面,随着全社会资源节约、环境保护意识 的不断加强,消费者的绿色环保需求的增强也要求表面活性剂 业对产品的安全性、资源可再生性、环境友好性等的重视程度逐 步提高。因此,以天然可再生资源为原料,生产性能优异、生物 降解性好、安全性高的油脂基表面活性剂,已经成为一种必然的 发展趋势 1。 氨基酸型表面活性剂不仅对环境和生物体的安全性高。对头 发和皮肤作用温和,刺激性小,低毒,起泡和乳化性能好,去污 能力强,生物降解性能好,而且还具有与其它各种表面活性剂的 相容性较好以及具有良好的抑菌性能和杀菌性能。正因为它所具 有的这些优良的表面性能使其不仅满足了对环境友好的要求,也 满足了人们对产品安全性和温和性不断提高的要求_】1。 (F转第146页) ,I 输 图5 2007~2013年氨基酸表面活性剂产量( 为预测值) Fig.5 2007-20 1 3 amino acid surfactant production ( For the forecast) 广146 东化工 20l4年第15期 第41卷总第281期 WVCW.gdchem.tom 刷毛是整支牙刷的关键材料,它的质量蚶坏直接影响剑整支 牙刷的质量。 认真贯彻相天标准是保证质量的有效措施之‘, 因而20l2年公司在开发'嫂计新品.备长炭丝螺旋毛牙刷之初就为 选用的新型刷毛及产:品制定了相应的采购标准及产品企业标准, 并在组织实施《螺旋毛牙刷》标准时,组织了相荚技术人 学习 研讨标准内容,分析新型材料的标准差异以及在贯标过程中存在 的问题,统一共识,制定标准项目和贯彻措施,定期抽查标准执 行情况,深入生产线对产品图样、设计文件、工艺文件等进行检 查,发现问题及时纠正。在硬件方面重点检查检测设备及工艺装 备。通过对标准实施监督检查,生产中影响标准贯彻执行的有关 因素得到了有效的控制,从而保证了新产品成功如期上市,并以 优良的品质赢得了市场。 4适时更新,超越顾客期望 对于企业而言,具有充分竞争力产品的国际质最标准可能只 是最低标准,所谓的围家标准可能也只不过是合格标准, 令消 费者满意的市场标准才足最终的判定标准。在经济全球化背景下, 了更高的要求,特别是一些强制性指标,LL ̄I1毛束托力…,从原 来的8 N提高到l5 N,牙刷刷毛单丝顶端轮廓合格牢…也征原米 的基础上提高了l0%,单丝弯曲恢复率…从50%提高剑60%, 而有害元素也在原有的5项基础上添加了“锑、钡、硒”的要求达 到8项之多,除此之外,还对销售包装提…了更加严格的要求, 比如须将刷丝公称丝径标注在单位销售产品包装上l J等等。如此 高的要求给企业的牛产质量控制带来更人的挑战。为了我t'lb :,{ 能完全符合国标要求,公司制定了高于国标的内控标准,通过商 标准来赢得消费者,提高市场占有率。 从某种意义上讲,产品质量的竞争实际上是标准水平的竞争, 从高标准入手提供高品质的产品,提升顾客满意度,超越顾客的 期望,使黑人产品成为口腔护理用品的领导品牌,让好柬公司在 竞争中立于不败之地,从而实现企业追求效益最大化的经营r{标。 参考文献 【1]彼得.德鲁克(Drucker.EF) 管理的实践(The practice of management) [M】.机械工业出版社. [2]中华人民共和国国家标准 GB 19342—2013《牙刷》[S].北京:中 标 准出版社,2013. 消费者的质量意识不断增强,人们对产品质量的关滓程度越来越 高,现代社会的『 场对产品的准入『J槛明 提高,这就给企业提 供的产品质量提出了更高的要求。 为此闲家标准化-{】心经过近叫年的调研重新修订并于2013 年10月发布丁中国《牙刷》(GB19342.2013)的修订标准, }}=为儿 童牙刷和磨尖丝牙刷分别制定了《儿童牙刷》(GB 30002.20l31及 《磨尖丝牙刷》(GB 30003.2013)2个标准,新的标准对产品提出 (本文文献格式:顾明.浅谈标准化对产品质量的保证[J].广东 化工,2014,41(15):145—146) ( 接第142页) 3国外的一些做法 在国外,天同要求从水龙头流出来的自来水能够直接饮片j, 提倡从水渊地到水龙头立法,各级和公共供水系统从水源地 保护、水质净化以及监测等方面做了大量努力。荚围日前几经修 订形成的完备的饮用水水源保护制度,主要包括:建立饮用水水 源评估制度,对每个水源都有相应的研究,包括水源的区域界线、 水源区域内各种可能的污染源的清单、矿泉水水源地保护等。 德国饮用水条例对于饮用水的标准作了明确而且严格的规 定。德国所有自来水管中流出的水都必须符合饮用水标准。德国 自来水J一中的水质净化主要采取预防性手段,即污水处理和自然 与水资源保护受到格外重视,尤其是矿泉水水源地的保护。 对污水处理厂的监管也 分严格,对于不符合要求的地方会予以 警告并勒令整改。此外,德国饮用水条例还对水质监测有严格的 要求,在德国柏林,每5O公里要有一个水质检测点,全市共有 l80个定点用户监测地,位于幼儿园、医院等公共机构中,每周 会有人上门进行水质检测。 在日本,污染饮用水是刑法规定的犯罪类型之 ,刑法第十 五章规定了关十饮用水的犯罪行为,污染饮用水或者混入毒物的 行为,都属于犯罪。 (1)加大标准的执行力度。虽然生活饮用水卫生标准已经开始 施行,但老百姓的饮用水是否已经达标仍有待商榷。作为检测机 构人员,应该严格按照标准进行测试,为饮用水足 达标提供町 靠的数据依据。 (2)优化水质检测方案,提高水质检测频; ,严格控制检测准 确度。水质量检测分析不能代替水污染的控制预防, 水的检测 是必不可少的,要保障公众的人身安全,必须提高水的检测频率; 出于对检测人员的健康考虑,优化水质检测方案,降低仃毒有害 的化学试剂的使用。 (3)加强水污染立法,切实保障矿泉水水质安全。荚 育从水 源地到水龙头的立法,日本污染饮用水要承担刑事责任,判重刑。 依法治理水污染行为,将切实保障水质安全。 (4)加强矿泉水水源地保护区保护措施,只有从水源地开始严 抓水质安全,才能更好地保障矿泉水的水质安全。 参考文献 【1]罗珩.广东饮用天然矿泉水分布与地质地球化学特征及典型地质系统分 析[D】.广州:中山大学,2006. [2]GB/T 8538—2008饮用天然矿泉水检验方法[s】 [3]GB 8537—2008饮用天然矿泉水[s]. 4小结 针对我国频频出现的水质安全问题,根据我国相l哭的水质量 检测标准,借鉴困外水检测管理的做法,作者建议可从以下JL个 方面做出努力: (本文文献格式:卓秀英.矿泉水质量安全及测试方法分析[J].广 东化工,2014,41(15):142) (上接第144页) 参考文献 [1】陈丽,周美华.氨基酸型表面活性剂研究动态[J].精细与专用化学品, 2004,l2(19):7一l0. 201 1,33f3):143・144. [6]许虎君,连莹,杜振.N酰基肌氨酸钠的制备、性能及应用[J].辽宁化 工,1997,26(2):60—63. [2]钱慧超.氨基酸类表面活性剂的工艺研发与应用性能研究【D].上海: 华东理工大学,2012. [3】方银军,孔令鸟,周大鹏,等.日化用表面活性荆的研究与发展【J】.中 国洗涤用品l:业,2013-02.15. 【4]陈艳华.MAP型洗面奶配方研究[D].江苏:江南大学,2009. [7]练享.N』 肪酰基谷氨酸的制各及其在洗涤剂工业中的应用[J】.中困洗 涤用品工业,2007.04.I5. (本文文献格式:周晓璐,王云,张伟雄,等.氨基酸表面活性剂 的性能及应用[J]。广东化工,2014,41(15):143—144) 【5]何黎,K Subramanyan.温和保湿清洁剂的作用原理[J].皮肤病与性病, 

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