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茶皂素表面活性理論體系 的建立及其應用三、茶皂素表面活性的應用 表面活性劑由于能顯著地降低溶液的表面張力,改變體系的表面狀態,從而使原來互不相溶的氣—液、液—液、液—固體系產生發泡、乳化、分散、濕潤等作用。茶皂素表面活性理論體系的建立,表明了茶皂素是一種性能優良的表面活性劑,為應用提供了理論基礎。現將茶皂素表面活性按照應用領域分述如下。 (一) 人造板行業的應用 纖維板生產中為將防水材料——石蠟均勻分散到纖維表面,需將固體石蠟制成石蠟乳液。茶皂素石蠟乳化劑經與油酸銨、油酸鈉、混合脂肪酸、肥皂粉等乳化劑對石蠟乳化效果的比較。發現油酸銨、油酸鈉、混合脂肪酸、肥皂粉的石蠟乳劑,均易分層,且析水嚴重,而茶皂素石蠟乳液比油酸銨石蠟乳液的穩定性更好,并用顯微檢測乳液的顆粒直徑,茶皂素為1.54μ,油酸銨為3.13μ,油酸鈉為4.79μ。茶皂素乳化劑的乳化力強,分散均勻,乳液顆粒度小。成品板質量穩定,防水性能好,解決了該“老大難”問題。 (二) 日化行業的應用 由于茶皂素是天然產物,在日化行業是難得的表面活性劑。茶皂素洗理香波具有洗發護發雙重功能,茶皂素洗理香波的毒性試驗表明,屬實際無毒級,對皮膚無刺激、無致敏作用,使用是安全的。產品實施商品化生產已達十年,經久不衰。茶皂素作為洗發香波,不僅直接感官良好,頭發的定伸長彈性率和摩擦系數等本質指標也優于同類產品。因此,洗滌后手感爽滑、松軟、光亮、梳理性好。茶皂素也開發成洗浴凈,既能洗頭。又能沐浴,具有養發護膚之功能。 (三)建材行業的應用 加氣混凝土在澆注過程中,由于發氣使料漿體系由固液二相朝固液氣三相轉化,體系的總表面積急劇增加,成為不穩定的體系。為使發氣、發熱、固化三者同步進行,防止氣泡破裂而“坍模”,需要添加表面活性劑(穩泡劑)。茶皂素加氣混凝土穩泡劑利用了茶皂素的表面活性,降低漿料體系的界面張力,達到穩泡的目的;同時對固體微粒氣源物質鋁粉的均勻分散,提高了制品的均勻度,使氣孔小而密,強度增大。茶皂素應用于加氣混凝土工業,開創了茶皂素在建材行業應用的先例,已有氣泡穩定劑、穩泡型發氣劑和混凝土起泡劑應用于建材行業。 (四)毛紡及紡織行業的應用 針對茶皂素的天然性和對蛋白質纖維類的無損傷性,使茶皂素在對發、絲、羽絨等洗滌方面充分發揮優越性,開發出一批相應的“洗滌劑”。以0.2%茶皂素作化纖織物的活性染料印花漂洗用,各項指標達到標準,在白度及鮮艷度方面均超過“雷米邦A”。以真絲雙縐為材料,與原工藝的洗滌劑作白色泛黃度比較,茶皂素優于原洗滌劑。茶皂素的裘皮凈洗劑、羊毛洗凈劑、毛紡洗劑、絲毛洗凈劑、原毛洗凈劑用于羊毛洗滌,均表現毛質光澤、潔白、柔軟、膨松,優于原工藝洗滌。茶皂素配制成洗滌劑,用于毛、麻的清洗去污,效果良好。 茶皂素精煉助劑用于紡織品印染的前處理,可大大提高棉纖維素的吸水能力,使精煉后的棉織物毛效高,均勻性好,潔白度高。 (五)農藥行業的應用 可濕性粉劑農藥,因原藥不溶于水,加工時磨細成一定細度的微粒,在施用時通過原藥微粒的分散成懸浮液,以達到農藥噴施均勻的目的。因此,可濕粉農藥生產時必須加入表面活性劑,以提高原藥的濕潤分散效果,可濕粉農藥的懸浮率也就成為其重要的技術指標。茶皂素農藥濕潤劑成功地應用于10%葉蟬散可濕粉,大批量生產應用,懸浮效果良好,懸浮率均高于61%,超過了懸浮率52%的標準。茶皂素作為濕潤劑在10%異丙威可濕性粉劑、40%乙磷鋁可濕性粉劑和15%多效唑可濕性粉劑生產中的試用,都達到理想的效果。 (六)其他 將茶皂素復配成乳化劑,乳化礦物油成水包油型乳狀液——即茶皂素金屬切削劑,經使用于車床、磨床、鉆床和銑床加工鐵、碳鋼,以及對冷卻、濕潤、清洗、防銹性能的半定量檢測,茶皂素金屬切削劑性能明顯優于普通產品,并與國外同類產品相接近。茶皂素作為分散劑應用于淀粉膠液,增加淀粉膠液的流動性和穩定性,效果良好。茶皂素應用于炭素墨水生產,分散效果明顯。另據報道,茶皂素在高溫、高鹽和廣泛的PH值范圍內有很好的泡沫性能,并有良好的抗H2S、抗油性,認為茶皂素可應用于泡沫鉆井、泡沫排水等方面。 四、茶皂素表面活性可能利用的途徑 茶皂素表面活性成功地用于實踐,為茶皂素的開發指明了方向。根據茶皂素表面活性的特性及應用經驗,今后開發應用可經以下途徑。 (一) 茶皂素應用的深化 茶皂素在乳化、去污、洗滌濕潤、分散以及起泡等方面的性能已有應用實踐,尚有深化的潛力。如茶皂素洗滌劑的系列產品,開發羊毛、毛紡、絲綢、羽絨等一系列洗滌劑。利用茶皂素良好乳化性能,可開發不同“油相”的乳化劑,如瀝青乳化劑。利用茶皂素的良好濕潤、分散性,針對各種可濕粉農藥的要求,開發農藥濕潤劑系列產品等等。 (二)利用植物皂素的相似性,開拓茶皂素應用 許多植物皂素在表面活性方面具有相似性,在應用上可以借鑒。如皂素具有吸收CO2氣體的特性,常在清涼飲料—啤酒中作助泡劑。在酒中加皂素可防止酵母生長,使酒質穩定。皂素可作為泡沫滅火機的起泡劑。皂素可應用于感光膠片生產,防止“流星”。皂素作為乳化劑可以制得穩定的乳液,供制藥和化妝品用。皂素可在重氮復印紙上應用,連續曝光時不會釋放出鹵素,從而可提高復印清晰度和質量,皂素還可用于輕質建筑材料和助燃建筑材料的制備。有關植物皂素的應用,在茶皂素開發中值得嘗試。 (二) 作為表面活性劑的探索極其應用 表面活性劑有著廣泛的用途,已發展到許多領域離不開的程度,在工業領域中它正起著“潤滑劑”的作用而成為不可缺少的成份。根據茶皂素的特性,可以有針對性地探索應用。下面所列舉的工業部門是表面活性劑用量較大的一些行業,纖維工業、制漿造紙工業、塑料工業、化妝品及醫藥工業、金屬加工工業、農藥工業洗滌劑工業和洗滌行業、石油和煤炭工業、涂料工業(包括印刷油墨和顏料工業)、皮革工業、殺菌劑和殺菌洗滌劑、食品工業及其他。 下一篇茶皂素對對蝦生長的影響 |