[세탁약품] 계면활성제의 분류

계면활성제의 분류

음이온 계면활성제 (anion surface active agnts)
물에 계면활성제를 용해시킬 경우, 친유부가 - 로 이온해리 하는 것.
음이온 계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 음이온 부분이 계면활성을 나타내는 활성성분이다.

카르복시산염

① 고급 지방산 알칼리염(비누)
② N-아크릴아미노산염
③ 알킬에테르 카본산염
④ 아실화펩티드

설폰산염

① 알킬설폰산염
② 알킬벤젠 및 알킬아미노산염
③ 알킬나프탈렌 설폰산염
④ 설포호박산염

황산에스테르염
① 황산화유
② 알킬황산염
③ 알킬에테르황산염
④ 알킬아릴에테르황산염
⑤ 알킬아미드황산염

인산에스테르염

① 알킬인산염
② 알킬에테르인산염
③ 알킬아릴에테르인산염

양이온 계면활성제(cation surface active agent)

수용액 중에서 이온 해리하여 양이온으로 되는 부분이 계면활성을 나타내는 활성성분이다.
보통 역성비누 또는 양성비누라고 하는 양이온계면활성제의 소수기는 음이온계면활성제와 같이 종류는 많으나 친수기로서는 조염하여 얻은 1～3 차 아민을
함유하는 단순한 아민염과 4차 암모늄이 대부분이며, 여기에 극히 소수인 포스포늄염과 설포늄염 등 이른바 오늄화합물이라고 불리는 것들이 포함되어
있다.

지방족아민염 및 그 4급 암모늄염
① 제 1급 아민염
② 제 2급 아민염
③ 제 3급 아민염
④ 4급 암모늄염

방향족 4급 암모눔염

복소환 4급 암모늄염

양성이온 계면활성제(amphoteric surface active agent)

양성이온 계면활성제는 양이온성 관능기와 음이온성 관능기를 하나 또는 그 이상 동시에 가지고 있는 활성화제로 친수성기의 활성기에 의한 분류법과 화합구조에 의한 분류법이 있다.

친수성기의 음이온활성기에 의한 분류
① 카본산염
② 설폰산염
③ 황산에스테르형
④ 인산형
⑤ 인산에스테르형

화학구조에 의한 분류
① 베타인계
② 아미다졸린계
③ β-알라인계
④ 아미노계

비이온 계면활성제(nonion surface active agent)

수용액에서 이온으로 해리하는 기를 가지고 있지 않은 계면활성제로서 -OH기를 갖고 있다.

에테르형
① 알킬 및 알킬아릴폴리옥시 에틸렌에테르
② 알킬아릴포름알데히드 축합 폴리옥시에틸렌에테르
③ 폴리옥시프로필렌을 친유기로 하는 블록폴리머

에스테르 에테르형
① 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르
② 솔비탄
에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르
③ 솔비톨
에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르

에스테르형

① 폴리에텔렌 글리콜 지방산 에스테르
② 글리세린 에스테르
③ 솔비탄 에스테르
④ 프로필렌글리콜 에스테르
⑤ 슈가 에스테르

함질소형

① 지방산 알카놀아미드
② 폴리옥시 에틸렌 지방산 아미드
③ 폴리옥시 에틸렌 알킬아민
④ 아민옥사이드

:기 타
Biosurfactant : 생물공학의 진보에 따라 미생물 공업 공정으로부터 계면활성제 물질의 생산이 가능하게 되었다
① 라놀린
② 레시틴
③ 사포닌
④ 담즙산

-텔로머형 계면활성제는 일반 고분자 계면활성제의 특성과 저분자 계면활성제의 특성을 갖고 있으며 합성이 간 단하고 구조결정도 용이하다.
-불소 계면활성제는 극히 저농도에서 계면활성을 가지며, 종래의 탄화수소계 계면활성제에서 얻을 수 없는 특성 을 갖고 있기 때문에 가격이 비싼데도 불구하고 성형재로서의 불소수지, 의약, 농약 등에 사용되고 있다.
-실리콘 계면활성제는 -(SiMe2O)n-, -(SiMe2-CH2)n-, -(SiMe2)n의 3가지 이다. 이중 실용화되고 있는 것은 폴리 실록산계에 한정되어 있다.
가격이 싼 디클로디메틸실란으로부터 용이하게 합성되며, 표면활성도 우수하고 화학적 안정성도 좋다.

용 어 정 리

CMC(Critical Micelle Concentration) : 수용액에서 계면활성제의 농도가 어느정도 높아지면, 단순분산 상태에 있 던 계면활성제가 집합체를 형성

표면장력(Surface tension) : 표면(기체-액체, 기체-고체를 표면이라 함)에서 그 표면적이 작아지도록 작용하는 힘. 물방울 비누방울 입자가 둥근 것은 이 현상 때문이다. 유지가 주성분이 때가 붙어 있는 천을 비눗물 속에 담그면 비누가 물의 표면 장력을 감소시켜 물이 천 사이로 침투해 들어가
기름때가 떨어져 나오기 쉽다. 비누분자의 소수성 부분은 섬유표면을 둘러싸고 기름때를 둘러싸 물 속에 분산시켜주는 역할을 한다.

에멀션(Emulsion) :
콜로이드 분산제 중에서 분산매와 분산질이 모두 액체인 것 유탁액이라고도 함. ex) 우유
물 속에 기름방울이 분산된 것(수중 유적형) : 우유, 마요네즈소스 O/W 형 : 물로 희석됨.
기름 속에 물방울이 분산된 것(유중 수적형) : 버터, 마가린 W/O 형 : 기름으로 희석됨.
에멀션은 온도나 조성에 따라 O/W 형과 W/O 형이 가역적으로 변화하는 예가 종종 있는데 이를 전상이라고 한 다. 에멀션은 인쇄와 도료, 방사, 고분자 중합, 식품, 화장품
등 여러 분야에서 이용한다. 에멀션을 안정되게 유지시키기 위해서는 보통 계면활성제를 쓰는데 이것을 에멀션화제라고 한다. 마요네즈나 화장품이 오랜 시간이 지난 후에는 다시 지용성분과 수용성분으로 분리되듯이 분산된 상태를 안정되게 유지시키는 것이 필요하다. 이것이 바로 분산된
물질들이 서로 엉키거나 침전되지 않도록하는 계면활성제이다. 계면활성제는 물과 친화력이 강한 친수기와 상대적으로 친화력이 약한 소수기를 갖고 있다. 이런 이중적인 구조가 서로 섞이지 않는 경계를 허물어 뜨림과 동시에 그 관계를 안정되게 유지시킨다.

계면 : 계면은 고체, 액체, 기체로 나눠진 물질들이 만나는 면, 또는 같은 상태라도 다른 종류의 물질이 만나는 곳 으로 물질내부와 달리 높은 에너지 상태를 유지하고 있다.
때문에 독특한 물리적 성질을 보인다. 물표면의 분자들은 에너지가 높아 끓는점보다 낮은 온도에서도 기체로 될 수 있는 것이 그 예이다. 그렇지만
계면의 존재는 물질들이 쉽게 섞이지 않는다는 것을 의미한다.

현탁액 : 고체입자가 액체에 분산된 것

에어로졸 : 기체 중 고체입자가 분산된 형태