油脂作為一類(lèi)天然可再生資源,可用于制造多種基礎(chǔ)化工產(chǎn)品,如脂肪酸、脂肪酸甲酯、脂肪醇、脂肪胺、甘油等。脂肪酸作為最大的油脂化學(xué)品,其衍生物多達(dá)3000余種,使用范圍幾乎涵蓋了各個(gè)工業(yè)部門(mén),主要應(yīng)用于表面活性劑、油漆和增塑劑,其次是橡膠、紡織、化妝品、潤(rùn)滑、食品等行業(yè)。目前,我國(guó)脂肪酸大約有50%用于制皂和直接使用。
按來(lái)源,脂肪酸分為天然脂肪酸和合成脂肪酸。天然脂肪酸通常以酯的形式廣泛存在于油脂和蠟中,主要由動(dòng)植物油脂、皂角及妥爾油制備。合成脂肪酸主要是采用石蠟氧化法,醇、醛的氧化法,烯烴羧基化法等工業(yè)制取。產(chǎn)量最大、用途最廣的脂肪酸有油酸、亞油酸、月桂酸、棕櫚酸、豆蔻酸、硬脂酸。研究表明,高于十八碳和低于十二碳的飽和酸都不宜作為肥皂的基本部分,而亞油酸皂的溶解性很好,但容易氧化,在制皂時(shí)一般避免使用。因此,本文主要就油酸、月桂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸在洗滌劑中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。
5種脂肪酸在洗滌劑中的應(yīng)用:
1. 油酸
油酸一般以甘油酯的形式存在于動(dòng)植物油中,是天然油脂中含一個(gè)雙鍵的不飽和脂肪酸。油酸對(duì)皮膚具有很好的油潤(rùn)性,無(wú)毒,無(wú)刺激。油酸因其性能優(yōu)良被廣泛應(yīng)用于洗滌劑產(chǎn)品中,油酸與堿金屬的氫氧化物反應(yīng)制成的皂類(lèi),如油酸鉀、油酸鈉等,是目前洗滌劑領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的油酸制品,可以作為洗滌劑的重要原料用于人體、織物及工業(yè)洗滌劑中。油酸是制備許多工業(yè)及醫(yī)用皂的原料。如機(jī)械零件及軸承等的特用洗滌皂即油酸皂。王曉輝等對(duì)油酸鈉和油酸鉀的凍點(diǎn)、泡沫性能、去污性能、潤(rùn)濕性能以及乳化性能進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:油酸鉀、油酸鈉具有凍點(diǎn)低、發(fā)泡性能強(qiáng)、增稠性能和乳化性能好等特點(diǎn);經(jīng)過(guò)與其他表面活性劑的復(fù)配,發(fā)現(xiàn)在液體洗滌劑中,采用油酸的配方體系不僅可以有效控制洗衣液的泡沫,而且對(duì)皮脂類(lèi)的污垢還有特殊的去污效果,同時(shí),在成本方面還有較大的優(yōu)勢(shì)。此外,基于油酸較好的溶解性、配伍性和去污力,目前國(guó)內(nèi)皂粉的生產(chǎn)已大都采用油酸來(lái)代替以牛羊油為主生產(chǎn)的皂基。
2. 月桂酸
月桂酸 , 又稱(chēng)為十二烷酸 , 是一種飽和脂肪酸,目前發(fā)現(xiàn)月桂酸含量高的植物油有椰子油(46.75%~54.1%),棕櫚仁油(45.2%~51.8%)等。按脂肪酸的碳鏈分類(lèi),應(yīng)用于液體洗滌劑以月桂酸皂最好。月桂酸配制的液體皂具有刺激性低、發(fā)泡性和去垢性強(qiáng),用后易沖洗,可以帶給皮膚潔凈清爽的感覺(jué),而廣受消費(fèi)者的青睞。常用的月桂酸皂有月桂酸鈉和月桂酸鉀。月桂酸鈉的溶解性相當(dāng)好,泡沫也多,但表面活性較差;月桂酸鉀是淡黃色漿狀物,易溶于水,起泡和穩(wěn)泡作用大,具有一定的降黏作用,主要用于液體皂的生產(chǎn)。
3. 硬脂酸
硬脂酸即十八烷酸,是自然界廣泛存在的一種飽和脂肪酸,幾乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸,在動(dòng)物脂肪中的含量較高。硬脂酸鈉有很好的表面活性,但常溫下在水中的溶解度很低,因此,作為主表面活性劑,硬脂酸不能在液體洗滌劑中應(yīng)用。硬脂酸鈉主要用于制造皂類(lèi)洗滌劑,是塊皂的主要成分,既可作為活化劑,又用作賦形劑,可以很好地控制漂洗過(guò)程中的泡沫,此外,硬脂酸鈉還常與油酸鈉進(jìn)行復(fù)配應(yīng)用于皂粉中;硬脂酸鉀通常被稱(chēng)為鉀肥皂或軟肥皂,主要作為乳化劑和洗滌劑用于膏霜類(lèi)和香波類(lèi)化妝品。硬脂酸的三乙醇胺鹽也常用作化妝品的乳化劑。硬脂酸的多價(jià)金屬鹽一般不溶于水,在洗滌制品中極少使用。
4. 肉豆蔻酸
肉豆蔻酸又稱(chēng)為十四烷酸,是一種飽和脂肪酸,椰子油(22%)和棕櫚仁油(19%)中含量最高。肉豆蔻酸用途與月桂酸類(lèi)似,可用于洗滌劑用表面活性劑的生產(chǎn),還可在化妝品和藥膏中用作滋潤(rùn)劑、分散劑、溶劑以及滲透劑等。常用的肉蔻酸皂有肉蔻酸鈉和肉蔻酸鉀。肉豆蔻酸鈉皂常與月桂酸鈉皂化制備,使用時(shí)也在一起并用,可以作為香皂的主要成分;肉豆蔻酸鉀皂也常與月桂酸鉀皂一起用椰子油和氫氧化鉀制備,是液體洗滌用品的組成成分。
5. 棕櫚酸
棕櫚酸,又叫軟脂酸,十六烷酸,是一種飽和高級(jí)脂肪酸,廣泛存在于自然界中,幾乎所有的油脂中都含有數(shù)量不等的棕櫚酸,中國(guó)產(chǎn)的烏桕種子的烏桕油中,棕櫚酸的含量可高達(dá)60%以上,棕櫚油中含量大約為40%。棕櫚酸的鈉鹽或鉀鹽可作為表面活性劑應(yīng)用于洗滌劑產(chǎn)品中。棕櫚酸的鈉鹽是肥皂的主要成分之一;棕櫚酸鉀可制成棕櫚酸鉀皂,它可以作為液體肥皂產(chǎn)品的主要成分,用棕櫚酸鉀制成的棕櫚酸鉀皂工業(yè)上與硬脂酸和油酸的皂一起使用。