Gdzie kupić surfaktanty? Sprawdź ofertę producenta – Grupa PCC.

Surfaktanty to wielofunkcyjne substancje o unikalnej budowie, wykorzystywane zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym. Ze względu na szerokie spektrum zastosowań tych związków, rynek surfaktantów jest istotnym sektorem gospodarki w Polsce i na świecie.

Nasze
Surfaktanty

Tworzymy skuteczne rozwiązania dla naszych klientów na całym świecie. Pomożemy Ci wybrać najlepsze dla Twojej firmy! Przefiltruj po zastosowaniach, branży lub budowie i znajdź interesujące Cię surfaktanty.
Zastosowanie
Pokaż więcej
 
 
Pokaż więcej Pokaż mniej
Budowa
Pokaż więcej
Pokaż więcej Pokaż mniej

Czym są surfaktanty?

Surfaktanty (związki powierzchniowo czynne) to wielofunkcyjne substancje o unikalnej budowie, wykorzystywane zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym.

Ich nazwa wywodzi się od angielskiej nazwy tej grupy związków – surface active agent, czyli związek powierzchniowo czynny. Surfaktanty inaczej nazywane są tenzydami. Nazwa ta pochodzi od łacińskiego słowa tensus, co oznacza „napięty” i charakteryzuje zdolność surfaktantów do obniżania napięcia powierzchniowego cieczy.

Cechą charakterystyczną surfaktantów jest zdolność tworzenia miceli. Micela (łac. mica ‘okruszyna’, micella ‘okruszynka’) to grupa cząsteczek surfaktantu lub jonów w roztworze, zorganizowanych najczęściej w kulistą formę. W zależności od rozpuszczalnika, ich hydrofilowe lub hydrofobowe części znajdują się w zewnętrznej lub wewnętrznej części miceli. Ich tworzeniu towarzyszy m.in. zmiana napięcia powierzchniowego, ciśnienia osmotycznego, czy przewodnictwa elektrycznego.

Zdarza się, że surfaktanty są wprost utożsamiane z detergentami. Należy podkreślić, że takie podejście jest błędne. Surfaktanty są głównymi składnikami detergentów czyli środków czyszczących, piorących oraz myjących. Oprócz surfaktantów w detergentach występują także inne związki chemiczne takie jak np. aktywne i bierne wypełniacze, czy też substancje pomocnicze. Z tego względu definicji surfaktantu należy używać przy określaniu indywiduum chemicznego składającego się z dwóch grup: hydrofobowej i hydrofilowej.

Jakie rodzaje surfaktantów wyróżniamy?

Surfaktanty, które dysocjując w wodzie tworzą aniony, kationy lub gdy ich ładunek zależy od pH środowiska, zalicza się do klasy jonowych związków powierzchniowo czynnych. Natomiast surfaktanty posiadające ugrupowania niezdolne do dysocjacji nazwane są niejonowymi związkami powierzchniowo czynnymi.
KLASYFIKACJA W ZALEZNOŚCI OD BUDOWY/ŁADUNKU

W zależności od budowy, a dokładniej ładunku, jaki surfaktanty jonowe uzyskują w wodnych roztworach, dzielone są na cztery rodzaje.

Surfaktanty jonowe

Anionowe
posiadają fragment hydrofilowy obdarzony ładunkiem ujemnym. Charakteryzują się zdolnościami czyszcząco-piorącymi. Występują w ciekłych i proszkowych formulacjach detergentowych. Posiadają właściwości pianotwórcze i zwilżające. Działają umiarkowanie drażniąco na skórę. Często wymagają dodatku surfaktantu wspomagającego do poprawy lepkości formulacji.
Kationowe
posiadają fragment hydrofilowy obdarzony ładunkiem ujemnym. Charakteryzują się zdolnościami czyszcząco-piorącymi. Występują w ciekłych i proszkowych formulacjach detergentowych. Posiadają właściwości pianotwórcze i zwilżające. Działają umiarkowanie drażniąco na skórę. Często wymagają dodatku surfaktantu wspomagającego do poprawy lepkości formulacji.
Amoferyczne
posiadają fragment hydrofilowy obdarzony ładunkiem ujemnym. Charakteryzują się zdolnościami czyszcząco-piorącymi. Występują w ciekłych i proszkowych formulacjach detergentowych. Posiadają właściwości pianotwórcze i zwilżające. Działają umiarkowanie drażniąco na skórę. Często wymagają dodatku surfaktantu wspomagającego do poprawy lepkości formulacji.

Surfaktanty niejonowe

Niejonowe
Fragment hydrofilowy nie posiada ładunku. Związki te charakteryzują właściwości emulgujące, zwilżające i dyspergujące. Mają zdolności stabilizacji piany w twardej wodzie. Zapewniają efekt synergii z surfaktantami anionowymi. Charakteryzują się wysoką biodegradowalnością. Wykazują mniejsze działanie drażniące niż anionowe środki powierzchniowo czynne. formulacji.
KLASYFIKACJA WEDLUG WARTOŚCI HLB

Innym sposobem klasyfikacji środków powierzchniowo czynnych jest ich podział ze względu na właściwości aplikacyjne według wartości HLB. Równowaga hydrofilowo-lipofilowa (HLB) zgodnie z metodą obliczania opracowaną przez Griffina, określa procentowy udział grup hydrofilowych w całkowitej masie surfaktantu. Skala może przyjmować wartości od 0 do 20.

Im niższa jest wartość HLB związku powierzchniowego, tym lepsza jest jego rozpuszczalność w olejach i innych związkach hydrofobowych. Natomiast im wyższa wartość HLB, tym bardziej hydrofilowy jest związek – jego rozpuszczalność w wodzie rośnie, a maleje rozpuszczalność w olejach.

Ze względu na możliwości wykorzystania związków powierzchniowo czynnych, podzielono je na 7 grup w zależności od wartości HLB:

  • środki antypieniące – wartość HLB 0-2,
  • emulgatory emulsji woda w oleju (W/O) – wartość HLB 3-6,
  • środki zwilżające – wartość HLB 7-9,
  • emulgatory emulsji olej w wodzie (O/W) – wartość HLB 8-15,
  • detergenty i środki czyszczące – wartość HLB 12-15,
  • środki pianotwórcze – wartość HLB 14-18,
  • solubilizatory – wartość HLB 12-18.

Klasyfikacja według wartości HLB ułatwia wybór odpowiednich surfaktantów jako składników w recepturach preparatów o konkretnych zastosowaniach.

Jakie właściwości i funkcje mają surfaktanty?

Surfaktanty posiadają zróżnicowaną budowę chemiczną. Dzięki temu charakteryzują się wieloma właściwościami i posiadają wiele zróżnicowanych funkcji. Substancje te są więc wykorzystywane niemal w każdej gałęzi przemysłu. Jeden surfaktant posiada zazwyczaj kilka właściwości, które wpływają na jego docelowe zastosowanie. W produkcji surfaktantów kluczowym elementem jest odpowiedni dobór surowców. To właśnie na tym etapie decyduje się o parametrach i właściwościach fizykochemicznych produkowanych surfaktantów, a tym samym o ich późniejszym zastosowaniu. Np. do produkcji  środków piorących oraz myjących wykorzystywane są surfaktanty o doskonałych właściwościach pianotwórczych oraz zdolności zwilżania, natomiast w kosmetykach zastosowanie znajdują surfaktanty będące dobrymi emulgatorami.

Surfaktanty po rozpuszczeniu lub zdyspergowaniu w cieczy ulegają adsorpcji na granicy faz, zmieniając międzyfazowe napięcie powierzchniowe. Związki te posiadają również wspólną cechę polegającą na zdolności do tworzenia miceli. Surfaktanty charakteryzują się opornością na działanie alkaliów i twardej wody.

Rozpuszczalność sukfaktantów w wodzie

Surfaktanty, ze względu na swoją hydrofilowo-hydrofobową strukturę, rozpuszczają się w wielu rozpuszczalnikach.

Rozpuszczalność jonowych związków powierzchniowo czynnych wynika z ich zdolności do  dysocjacji i tworzenia jonów. Rozpuszczalność niejonowych surfaktantów z grupy związków polioksyteylenowanych lub polioksypropylenowanych jest natomiast spowodowana powstawaniem sieci wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami wody a tlenem eterowym.

Rozpuszczalność w związkach polarnych wynika z obecności w cząsteczce fragmentu hydrofilowego. Jednak im dłuższy i mniej rozgałęziony jest łańcuch węglowodorowy, tym rozpuszczalność w wodzie maleje.

Rozpuszczalność surfaktantów w wodzie można regulować poprzez modyfikacje ich budowy. Zwiększenie rozpuszczalności jest możliwe poprzez wprowadzenie do cząsteczki ugrupowania polioksyetylenowego lub po przekroczeniu punktu Kraffta, czyli pewnej temperatury, powyżej której następuje nagły wzrost rozpuszczalności na skutek tworzenia się micel. Rozpuszczalność związku powierzchniowo czynnego w wodzie można zmniejszyć, wbudowując w jego strukturę cząsteczki tlenku propylenu.

Rozpuszczalność surfaktantów w wodzie jest także ściśle powiązane z wartością współczynnika równowagi hydrofilowo – hydrofobowym (HLB).

Napięcie powierzchniowe surfaktantów

Napięcie powierzchniowe są to siły działające na powierzchni międzyfazowej. Jest stałą i charakterystyczną wielkością dla każdej cieczy, zależną silnie od temperatury oraz od środowiska, z którym ciecz ma kontakt. Napięcie powierzchniowe jest wynikiem niezrównoważenia sił działających na cząsteczki znajdujące się na powierzchni cieczy i wewnątrz niej.

Cząsteczki surfaktantów ulegają adsorpcji na powierzchni fazy ciekłej, orientując się polarną głową do wnętrza cieczy, a hydrofobowym ogonem w stronę powietrza. W wyniku takiego ustawienia cząsteczek napięcie powierzchniowe cieczy obniża się. Podczas dodawania większych ilości surfaktantu jego cząsteczki rozpraszają się w całej objętości cieczy w nieuporządkowany sposób, aż do momentu przekroczenia krytycznego stężenia micelizacji (CMC). Wówczas cząsteczki zaczynają organizować się w kuliste formy zwane micelami.

Podczas wzrostu stężenia surfaktantu w roztworze jego napięcie powierzchniowe obniża się do pewnego poziomu i pozostaje stałe niezależnie od dalszego wzrostu koncentracji substancji. Niejonowe związki powierzchniowo czynne najskuteczniej obniżają napięcie powierzchniowe.

Znajomość krytycznego stężenia micelizacji jest bardzo ważna podczas stosowania środków powierzchniowo czynnych. Spowodowane jest to tym, że określa stężenie graniczne używanego surfaktantu, które jest najodpowiedniejsze do zastosowania w produkcie.

Do metod umożliwiających pomiar napięcia powierzchniowego zalicza się, między innymi metodę stalagmometryczną, metodę wzniesienia kapilarnego oraz metodę maksymalnego ciśnienia pęcherzyka.

Zdolności pianotwórcze surfaktantów

Właściwości pianotwórcze to zdolność surfaktantów do tworzenia piany. Ich miarą jest objętość piany wytworzona z roztworu zawierającego surfaktant w określonych warunkach. Ta właściwość związków powierzchniowo czynnych wynika z umiejętności porządkowania się w micele i stabilizacji pęcherzyków powietrza.

W czystych cieczach nie zachodzi proces spieniania. W celu wytworzenia piany, do cieczy z odpowiednim surfaktantem wprowadza się powietrze lub inny gaz. Następuje wtedy porządkowanie cząsteczek surfaktantu na powierzchni międzyfazowej ciecz-gaz. W przypadku dużego stężenia surfaktantu w roztworze, cząsteczki związku powierzchniowo czynnego układają się w sposób prostopadły w stosunku do granicy faz ciecz-gaz. Hydrofilowe „głowy” ustawiają się w kierunku cieczy, natomiast hydrofobowe „ogony” w kierunku powietrza. W momencie uwalniania się z fazy ciekłej pęcherzyków gazu cząsteczki surfaktantów adsorbowane są na powierzchni gazu, tworząc pianę.

Zdolność surfaktantów do tworzenia piany zależy od kilku czynników, takich jak: stężenie oraz budowa chemiczna użytego związku powierzchniowo czynnego, wartości pH roztworu, obecności innych składników w roztworze, a także twardości wody. Cząsteczki surfaktantów o łańcuchu alkilowym o długości 12-15 atomów oraz o łańcuchu polioksyetylenowym, zawierającym od 10 do 12 grup oksyetylenowych posiadają najlepsze właściwości pianotwórcze. Z kolei cząsteczki surfaktantów o łańcuchu alkilowym poniżej 10 i powyżej 16 atomów węgla mają najgorsze zdolności do tworzenia piany.

Piennością każdego surfaktantu można sterować, dokonując modyfikacji w jego strukturze. Wprowadzenie do cząsteczki związku powierzchniowo czynnego ugrupowania polioksypropylenowego pozwala zmniejszyć jego pienienie, a dodatek tlenku etylenu zwiększa zdolności pianotwórcze surfaktantu.

Zdolności pianotwórcze surfaktantów odgrywają ważną rolę w wielu zastosowaniach przemysłowych, np. flotacji minerałów, produkcji detergentów czy w przemyśle spożywczym. W niektórych przypadkach pienienie jest niepożądane, a nawet szkodliwe. Zjawisko to przeszkadza głównie w procesach przemysłu włókienniczego, przemysłowego mycia i prania, a także w automatycznych pralkach domowych. W celu pozbycia się lub ograniczenia pienności surfaktantów można zastosować dodatek związków antypiennych (np. preparatów silikonowych lub niektórych niejonowych związków powierzchniowo czynnych).

Surfaktanty należące do związków antypiennych posiadają wartość współczynnika równowagi hydrofilowo – hydrofobowym w przedziale 1,5 – 3. Podczas badania zdolności pianotwórczych surfaktantów, oprócz objętości wytworzonej piany, oceniana jest jej trwałość oraz gęstość.

Właściwości zwilżające surfaktantów

Zwilżalność jest kolejną charakterystyczną cechą związków powierzchniowo czynnych. Dzięki zdolności cząsteczek do obniżania napięcia powierzchniowego pomiędzy cieczą a ciałem stałym oraz do usuwania powietrza z powierzchni ciał stałych, zwiększa się znacząco rozpływalność kropli cieczy na powierzchni. Inaczej mówiąc, zwilżalność to umiejętność rozprzestrzeniania się cząsteczek surfaktantów oraz ich roztworów na powierzchni, na którą zostały nałożone. Wynikiem tego zjawiska jest obniżenie bariery energetycznej między roztworem a zwilżaną powierzchnią. Zjawisko to prowadzi do zwiększenia powierzchni kontaktu , co wpływa na skuteczność i szybkość zachodzenia danego procesu (np. prania).

Porównując czystą ciecz z cieczą z dodatkiem surfaktantem widocznie zauważalna jest różnica zajmowanych powierzchni przez obie krople.

Dzięki właściwościom zwilżającym surfaktantów możliwe jest szybkie zmoczenie tkaniny wodą, co przyspiesza proces prania. Cecha ta wykorzystywana jest również w agrochemii (np. zwilżanie powierzchni liści cieczą opryskową), w przemyśle farb i lakierów, a także w przemyśle budowlanym.

Wielkość, która opisuje zdolność do zwilżania ciał stałych przez ciecz to kąt zwilżania Θ, czyli kąt pomiędzy powierzchnią zwilżaną, a kroplą zwilżającą. W przypadku, kiedy kąt ma wartość równą zeru, oznacza to całkowite zwilżanie danej powierzchni przez kroplę cieczy. Kąt pomiędzy 0° < Θ < 90° charakterystyczny jest dla cieczy częściowo zwilżających, natomiast kąt pomiędzy 90° < Θ < 180° oznacza ciecze częściowo niezwilżające. Ciecze całkowicie nieposiadające zdolności zwilżających wykazują kąt zwilżania Θ o wartości 180°.

Emulgowanie

Emulgowanie polega na wytworzeniu zawiesiny dwóch nierozpuszczalnych w sobie, niemieszających się substancji, z których przynajmniej jedna jest cieczą. W wyniku tego procesu powstaje niejednorodny układ dyspersyjny, czyli tak zwana emulsja. Jeśli oba składniki są cieczami, emulsją jest zawiesiną kropelek jednej fazy w drugiej. Wówczas jedna z cieczy jest fazą ciągłą – zewnętrzną, a druga zdyspergowaną – wewnętrzną. Jednak, aby taki układ był stabilny, konieczne jest zastosowanie surfaktantu, który otoczy krople jednej cieczy, odseparowując je od drugiej fazy i uniemożliwiając połączenie ich w większe agregaty. Dzieje się tak dzięki odpowiedniemu uporządkowaniu się cząsteczek związku powierzchniowo czynnego. Ustawiają się one hydrofilową głową w stronę polarnego rozpuszczalnika, a hydrofobowym ogonem w stronę fazy niepolarnej. W ten sposób powstają emulsje olej w wodzie, gdzie fazą ciągłą jest polarna woda ze zdyspergowaną niepolarną fazą olejową lub analogicznie – emulsje W/O, czyli woda w oleju.

Emulsją nie można określić mieszanin gazów i ciał stałych w cieczy, zawiesiny cząstek związków srebra w cieczy (tzw. emulsja fotograficzna), mieszanek stosowanych w silnikach spalinowych (tzw. emulsja paliwo – powietrzna).

Powinowactwo emulgatora do fazy olejowej i fazy wodnej określa parametr HLB (współczynnik równowagi hydrofilowo – hydrofobowy). Od jego wartości zależy to, czy poszczególny związek powierzchniowo czynny lepiej stabilizuje emulsje typu woda w oleju, czy też olej w wodzie. Emulgatory o współczynniku HLB mniejszym niż 10 zazwyczaj stabilizują emulsję typu woda w oleju, z kolei emulgatory o współczynniku HLB powyżej 10 stabilizują emulsję typu olej w wodzie.

Podczas procesu emulgowania istotną kwestią jest trwałość powstałych emulsji oraz łatwość ich powstawania. Emulgatory mogą posiadać szereg właściwości oraz zastosowań, które przydatne są podczas pełnienia docelowej funkcji. Do przykładowych wymagań stawianych emulgatorom jest: zmniejszenie napięcia powierzchniowego na granicy gaz, zapobieganie zjawiska inwersji, stabilizacja emulsji, czy też brak toksyczności i zapachu. Zazwyczaj poszczególne emulgatory posiadają tylko niektóre z pożądanych właściwości, dlatego też często stosuje się mieszaninę odpowiednio dobranych emulgatorów.

Umiejętność tworzenia emulsji pozwala wykorzystać surfaktanty w wielu gałęziach przemysłu. Dzięki temu zjawisku możliwe jest produkowanie kosmetyków, farb, klejów, lakierów i tworzyw sztucznych. Ponadto surfaktanty wykorzystywane są jako emulgatory w przemyśle metalurgicznym, spożywczym, wydobywczym, paliwowym, włókienniczym, chemicznym, budowlanym oraz wielu innych.

Detergencja

Detergencja to proces polegający na usuwaniu zabrudzeń. Zachodzi z udziałem cząsteczek surfaktantów, które otaczają drobiny brudu, ustawiając się do nich niepolarnymi ogonami, czyli łańcuchami węglowodorowymi. Następnie odrywają zanieczyszczenie od podłoża i otaczają je ze wszystkich stron, tworząc micelę. Tak wytworzona emulsja pozwala w łatwy sposób pozbyć się zabrudzeń.

Warto zauważyć, że surfaktanty wykazują efekt synergii w kombinacji z innymi związkami powierzchniowo czynnymi. Synergizm to zjawisko, w którym efekt działania dwóch lub większej ilości składników jest większy niż suma cząstkowych oddziaływań każdego z nich osobno.

Gdzie są wykorzystywane surfaktanty?

Surfaktanty, dzięki swojej różnorodności oraz specyficznej budowie są wykorzystywane na bardzo szeroką skalę. Znajdują zastosowanie zarówno w życiu codziennym, jak i w przemyśle. Na co dzień spotykane są między innymi w płynach do mycia naczyń, farbach, lakierach, klejach, kosmetykach, środkach higieny osobistej oraz w wielu innych produktach. Surfaktanty pełnią różnorodne funkcje w gotowych formulacjach chemicznych. Do najważniejszych z należą:   mycie i czyszczenie, zwilżanie, emulgowanie, dyspergowanie, spienianie, redukowanie piany, regulowanie pH i inne. Poprawiają także właściwości aplikacyjne, trwałość i skuteczność gotowych wyrobów. Stosowane w przemysłowych procesach technologicznych poprawiają ich wydajność i skuteczność. Dzięki  swoim właściwościom i szerokiemu spektrum zastosowań, surfaktanty są jedną z najważniejszych i najbardziej powszechnych związków chemicznych występujących  codziennym funkcjonowaniu człowieka. W dużym stopniu poprawiają komfort życia oraz umożliwiają ciągły postęp w przemyśle.

Surfaktanty zawarte w produktach kosmetycznych mogą pełnić szereg różnych funkcji. Zaliczamy do nich np. usuwanie zanieczyszczeń z powierzchni skóry czy też wytwarzanie aktywnej piany. Surfaktanty mogą być również stosowane jako związki solubilizujące, regulatory pH, emulgatory w emulsjach typu woda w oleju lub olej w wodzie, substancje zwilżające oraz dodatki antypienne.

W każdym domu znajdują się produkty, które bez udziału surfaktantów nie spełniałyby swoich funkcji. Do takich produktów należą mydła, żele do kąpieli, pasty do zębów, szampony, balsamy do ciała, kremy, czy też kosmetyki kolorowe. Surfaktanty umożliwiają np. pozbycie się ze skóry kurzu, drobnoustrojów chorobotwórczych, złuszczonych komórek naskórka, zanieczyszczeń lipofilowych, takich jak nadmiar serum oraz zanieczyszczeń hydrofilowych, np. soli mineralnych będących składnikami potu.

Podobnie jak w przypadku produktów kosmetycznych, każdego dnia w naszych domach  wykorzystujemy detergenty. Należy pamiętać, że umożliwiają one utrzymanie czystości nie tylko w gospodarstwach domowych, ale również w obiektach przemysłowych i instytucjonalnych. Surfaktanty stosowane w branży detergentów można znaleźć między innymi w proszkach, płynach i kapsułkach do prania, płynach do mycia naczyń, kostkach i proszkach do zmywarek, a także w różnego rodzaju preparatach umożliwiających czyszczenie wszelkich powierzchni. „Detergenty właściwe” to aktywne składniki środków czystości, oprócz których w skład wyrobów czyszczących wchodzą inne substancje, takie jak: dodatki koloryzujące, zapachowe, wybielające, czy też odżywcze. Dzięki ciągłemu rozwojowi branży detergentów, producenci wprowadzają na rynek kolejne, innowacyjne produkty zawierające w swoim składzie innowacyjne surowce. Należą do nich m.in. nowoczesne środki powierzchniowo czynne poprawiające jakość i wydajność produktów końcowych. Co więcej substancje te  coraz częściej wytwarza się na bazie składników naturalnych, przez co są one mniej inwazyjne dla środowiska.

Rolnictwo jest absolutnie jedną z najważniejszych dziedziną gospodarki, ponieważ odpowiada za produkcję żywności. Wpływa także na inne branże przemysłowe, w tym na przykład  włókiennictwo, chemia, farmacja i inne. Jest to przede wszystkim związane zapotrzebowaniem przemysłu na różnego rodzaju surowce, niezbędne w produkcji docelowych wyrobów. Surfaktanty pełnią w produkcji rolniczej znaczącą rolę. Dzięki nim np. pestycydy- preparaty z grupy środków ochrony roślin lub też nawozy, są bardziej wydajne oraz skuteczne. Dzieje się tak dlatego, że dzięki zdolności surfaktantów do obniżania napięcia powierzchniowego cieczy roboczej możliwe jest obniżenie dawki pestycydu lub nawozu na 1 hektar upraw.

Zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego, właściwości emulgujące i zwilżające, są najistotniejszymi właściwościami związków powierzchniowo czynnych stosowanych w agrochemikaliach. Dzięki nim surfaktanty umożliwiają większą przyczepność preparatu oraz lepsze rozprowadzenie jego kropel na powierzchni rośliny. Ponadto wpływa to również na szybsze wchłanianie agrochemikaliów, co zmniejsza ryzyko spłukania ich przez deszcz Ma to szczególne znaczenie w przypadku roślin, których liście pokryte są cienką warstwą wosku. W rolnictwie stosowane są głównie surfaktanty niskopienne, ponieważ zjawisko tworzenia piany jest niepożądane. Warto dodać, że surfaktanty stosowanie są również w produkcji pasz dla zwierząt oraz w procesach przetwórstwa owocowo-warzywnego.

Rozwój przemysłu oraz zaawansowanych technologii wiąże się z coraz intensywniejszym projektowaniem i wykorzystywaniem specjalistycznych i innowacyjnych maszyn i urządzeń, a tym samym substancji, które odpowiadają za ich prawidłową i wydajną pracę. Wiadomo, że odpowiednie przygotowanie powierzchni, wpływa na efektywność i jakość procesu obróbki metalu. Z tego względu niezbędna jest ochrona części maszyn, które narażone są na ścieranie spowodowane działaniem sił tarcia. W celu zapobiegania temu zjawisku wykorzystywane są specjalistyczne ciecze obróbcze niezbędne na przykład w przemyśle motoryzacyjnym, w produkcji sprzętu AGD, galwanizacji oraz w innych obszarach przemysłu gdzie prowadzi się obróbkę metali. Obowiązkowym składnikiem przemysłowych cieczy obróbczych są  surfaktanty. Właściwością tych związków jest między innymi emulgowanie składników olejowych cieczy obróbczej oraz odpowiednie smarownie. W procesach metalurgicznych wykorzystuje się również czyszczące oraz odtłuszczające zdolności surfaktantów.

Tworzywa sztuczne to szeroki wachlarz materiałów syntetycznych i półsyntetycznych, pełniących ważną rolę różnych gałęziach przemysłu. Ze względu na środowisko, ich produkcja podlega coraz wyższym restrykcjom i wymaganiom. Wpływa to na ciągłe udoskonalanie technologii wytwarzania, a tym samym lepszą jakość końcowych wyrobów, do których należą miedzy innymi opony, uszczelki, izolacje, ubrania, meble, farby, lakiery, kleje i wiele innych produktów. Składnikiem wchodzącym w skład tworzyw sztucznych są także surfaktanty. Na przykład podczas produkcji lateksu, wykorzystywane są ich emulgujące właściwości, natomiast w celu efektywniejszego pokrycia malowanych powierzchni istotną funkcją jest zdolność zwilżania. Ponadto surfaktanty odpowiadają za łatwiejsze wprowadzanie pigmentów do farb, a ich właściwości dyspergujące mają wpływ na końcową postać farb i lakierów.

Przemysł włókienniczy zajmuje się przede wszystkim przetwórstwem surowców z przeznaczeniem na włókna, dzianiny oraz wszelkiego rodzaju tkaniny. Proces ten jest bardzo złożony i składa się na niego kilka etapów. Podczas operacji chemicznej obróbki, wykorzystywane są środki pomocnicze, w których skład wchodzą surfaktanty. Główne  funkcje surfaktantów wykorzystywanych w obróbce włókien i tekstyliów to wysoka zwilżalność, właściwości piorące (przygotowanie włókna i tkaniny przed dalszą obróbką), właściwości odtłuszczające (np. przy oczyszczaniu wełny) oraz emulgujące (np. w procesie barwienia).

Urządzenia i hale produkcyjne w przemyśle spożywczym, mleczarskim, browarnictwie, i innych branżach, to obiekty, w których istotne jest utrzymanie odpowiedniej czystości i higieny. Regularna dbałość w tych obszarach pozwala utrzymać odpowiednio higieniczne warunki produkcji, wydłużać żywotność stosowanych urządzeń oraz zmniejszać ryzyko usterek i wypadków. Restrykcyjna  higiena i czystość w szpitalach i innych obiektach użyteczności publicznej jest niezwykle istotna ze względów zdrowotnych.

Mycie i pranie na dużą skalę wykorzystywane w pralniach hotelowych, szpitalnych lub chociażby w automatycznych myjniach przemysłowych, wymagają odpowiednio zaawansowanych środków myjących i piorących o zbilansowanym składzie. Aby zapewnić odpowiednią skuteczność preparatów myjących i piorących stosuje się odpowiednie technologie mycia i czyszczenia, w których wykorzystywane są specjalistyczne surfaktanty o dopasowanych właściwościach zwilżających, myjących czy piorących. Środki te są ponadto kompatybilne ze składnikami dezynfekującymi i wzmacniają ich działanie przez ułatwienie penetracji czyszczonych powierzchni. Związki powierzchniowo czynne o zbilansowanych właściwościach pianotwórczych i myjących pozwalają na przeprowadzanie procesów mycia o dużym znaczeniu przemysłowym np. CIP- Clean in Place. Surfaktanty spełniają zatem kluczową funkcję w procesach czyszczenia przemysłowego i instytucjonalnego.

Zróżnicowana budowa surfaktantów decyduje o wykorzystaniu ich na szeroką skalę praktycznie w każdej dziedzinie życia. Oprócz wyżej wymienionych zastosowań tej grupy związków chemicznych pełnią również ważną rolę w:

  • przemyśle spożywczym jako środki stabilizujące i emulgatory,
  • przemyśle papierniczym i włókienniczym jako składniki farb, lakierów, atramentów i tuszy do drukarek,
  • przemyśle naftowym i górniczym jako środki deemulgujące przy odsalaniu ropy naftowej oraz jako dodatki do produktów naftowych,
  • mikroelektronice do wytwarzania cząsteczek magnetycznych,
  • farmaceutykach,
  • pianotwórczych środkach gaśniczych.

Najszerzej wykorzystywane w przemyśle są surfaktanty anionowe oraz niejonowe.  Kationowe związki powierzchniowo czynne są stosowane zdecydowanie rzadziej ze względu na ich gorszą biodegradowalność. Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne ze względu na wysoki koszt produkcji są używane zazwyczaj w zastosowaniach specjalistycznych i kosmetykach.

Najpopularniejszymi anionowymi związkami powierzchniowo czynnymi są liniowe alkilobenzenosulfoniany- LAS. Substancje te stosuje się na masową skalę ze względu na niską cenę i bezpieczeństwo środowiskowe. Ponadto często wykorzystywanymi surfaktantami są siarczany alkoholi tłuszczowych i ich alkoksylaty oraz sulfonowane alfaolefiny Natomiast wśród surfaktantów niejonowych w największych ilościach stosowane są oksyetylenowane alkohole tłuszczowe, alkoksylowane alkilofenole oraz alkilopoliglukozydy.

Jaki jest wpływ surfaktantów na środowisko?

Surfaktanty mają ograniczony wpływ na środowisko naturalne. Niektóre z nich są łatwo biodegradowalne i nie wykazują szkodliwego działania względem roślin, zwierząt oraz ludzi. Nie przyczyniają się również do zanieczyszczenia gleb ani wód.
Niektóre grupy związków powierzchniowo czynnych są jednak niebezpieczne dla środowiska. Najbardziej szkodliwe są kationowe związki powierzchniowo czynne, przy czym toksyczność wykazują głównie ich metabolity (takie jak na przykład nonylofenol), powstające w wyniku rozkładu surfaktantów przez bakterie. Substancje te szybko się wchłaniają i ingerują w cykl życia organizmów, powodując ich dysfunkcje. Substancje, które nie ulegają biodegradacji, pozostają w środowisku w niezmienionej formie. W niewielkich stężeniach zazwyczaj nie stanowią większego zagrożenia.
Należy jednak mieć na uwadze, że niektóre związki powierzchniowo czynne są niebezpieczne również dla organizmu człowieka. Mogą działać drażniąco na skórę, oczy i układ oddechowy, a nawet wywoływać ich uszkodzenia. Surfaktanty mogą również działać szkodliwie po połknięciu. Z tego względu podczas pracy z tymi związkami należy stosować odpowiednie środki ochrony osobistej.

Jakie są prognozy dla rynku surfaktantów?

Zarówno w Polsce, jak i na świecie, zapotrzebowanie na surfaktanty sukcesywnie wzrasta, zwłaszcza w tych regionach świata, gdzie występują duże skupiska ludności (Azja-Pacyfik). Dostępne badania rynkowe potwierdzają, że zainteresowanie tą grupą związków chemicznych rośnie i będzie nadal wzrastać w najbliższych latach. Głównym powodem tego trendu ma być rosnące zapotrzebowanie ludności na detergenty, kosmetyki, środki higieny osobistej. Innym czynnikiem wzrostu popytu na surfaktanty będzie rozwój przemysłu, a co za tym idzie wzrost zapotrzebowania na specjalistyczne środki powierzchniowo czynne o różnych funkcjach i właściwościach. Rynek tych związków tworzy dziś kilkudziesięciu czołowych producentów, a o rozwoju branży surfaktantów decydują dziś przede wszystkim innowacje, multifunkcjonalność produktów, identyfikacja nisz rynkowych i dostosowanie specjalistycznej oferty do indywidualnych potrzeb klientów operujących w różnych gałęziach przemysłu. Z tego względu producenci surfaktantów skupiają się na wdrażaniu innowacyjnych produktów, rozwoju nowych technologii wytwarzania, a także poszukują nowych, specjalistycznych zastosowań.

Rynek surfaktantów podzielony jest na dwie części. Pierwszą z nich stanowią surfaktanty produkowane i zużywane w dużych ilościach, nazywane surfaktantami masowymi. Drugą grupę stanowią surfaktanty specjalistyczne, których parametry i właściwości dopasowane są do specyficznych potrzeb odbiorców. Obie te grupy cieszą się dużym zainteresowaniem wśród klientów, którymi są głównie firmy działające w branży chemii gospodarstwa domowego i środków higieny osobistej, a także producenci formulacji do zastosowań przemysłowych. Sprzedaż odbywa się bezpośrednio przez producentów lub poprzez sieci dystrybucyjne.

Czynnikami kształtującymi sprzedaż surfaktantów są w szczególności: popyt na wyroby produkowane na ich bazie , trendy rozwojowe w branżach przemysłowych, a także nowe technologie. Duży wpływ ma także kondycja gospodarki, polityka pieniężna i możliwości finansowania zewnętrznego. Ogromny wpływ na sprzedaż surfaktantów mają również ceny i dostępność surowców, konkurencja wśród dostawców surfaktantów, a także koszty ich wytwarzania.

Regionem, w który najszybciej rozwija się rynek surfaktantów, zarówno pod względem sprzedaży, jak i konsumpcji, jest obszar Azji i Pacyfiku. Obecnie jest to najbardziej perspektywiczny rynek dla producentów tej grupy związków. Potencjał leży w czynnikach makroekonomicznych, takich jak wysoka dynamika wzrostu gospodarczego, nienasycone rynki, wzrost liczby ludności i wzrastający poziom życia. Rynek europejski różni się od światowego dużym nasyceniem i dużą konkurencyjnością. Największym odbiorcą pod względem konsumpcji surfaktantów w Europie są kraje położone w zachodniej części kontynentu, zwłaszcza Niemcy.