烷基糖苷,簡(jiǎn)稱APG,是由可再生資源天然脂肪醇和葡萄糖合成的,是一種性能較全面的新型非離子表面活性劑,兼具普通非離子和陰離子表面活性劑的特性,具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相溶性,是國際公認(rèn)的首選"綠色"功能性表面活性劑。

目前市場(chǎng)上大多數(shù)產(chǎn)品是以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)作為清潔產(chǎn)品的主表活,AES的產(chǎn)品刺激性會(huì)相對(duì)高的多,并且對(duì)環(huán)境不友好,生物難降解,分解之后還會(huì)產(chǎn)生一些有害物質(zhì)。雖說其清潔能力較高且價(jià)格相對(duì)便宜,但是其存在的缺陷依舊不容忽視。相對(duì)于目前一些追求健康,環(huán)保,安全,天然的人來說,烷基糖苷類型的清潔產(chǎn)品將是最適合的選擇。
烷基糖苷是由天然脂肪醇與由植物來源的葡萄糖而合成的,在合成過程中沒有其余的有害物質(zhì)產(chǎn)生。同樣的,合成之后的烷基糖苷穩(wěn)定且具有高效的清潔性,使其內(nèi)在價(jià)值得到提升,相對(duì)于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉而言,它是一種極為綠色且安全的原料。
一、烷基糖苷的性質(zhì)
烷基糖苷是糖類化合物和高級(jí)醇的縮合反應(yīng)產(chǎn)物,由天然來源玉米淀粉或土豆淀粉和椰子油或棕櫚油(葡萄糖和脂肪族醇)等制成。
其較典型的結(jié)構(gòu)式為:

這里的n表示糖單元的個(gè)數(shù),n=1時(shí)為烷基單糖苷,n≥2的糖苷統(tǒng)稱為烷基多糖苷。一般情況下,烷基多糖苷的聚合度n在1.1~3的范圍,R為烷基,其碳鏈長(zhǎng)度在8~18。
烷基糖苷的特殊結(jié)構(gòu)決定了它具有下列獨(dú)特性質(zhì):
①有良好的表面活性及潤(rùn)濕性;
②能夠完全生物降解,對(duì)環(huán)境無污染;
③無毒,對(duì)眼睛、皮膚無刺激性;
④無濁點(diǎn);
⑤易溶于水,不溶于一般有機(jī)溶劑。
1、外觀
純APG為白色固體。實(shí)際產(chǎn)品由于其組成不同,分別呈奶油色、淡黃色、琥珀色。工業(yè)用APG為吸潮性固體。
2、表面張力、HLB值及泡沫力
(1)表面張力
烷基碳原子數(shù)大于8的糖苷均具有優(yōu)良的表面性能。表1列出了十二烷基單葡萄糖苷的表面張力與濃度的關(guān)系。
表1 十二烷基葡萄糖單苷的表面張力與濃度的關(guān)系
烷基糖苷的表面張力隨溫度的升高而降低。表2列舉了十二烷基葡萄糖單苷在不同溫度下的表面張力。
γ(N.m-1)=57.02-0.467t(℃)
表2 十二烷基葡萄糖單苷的表面張力與溫度的關(guān)系
(2)HLB值
經(jīng)過對(duì)各種APG的HLB值的測(cè)定,烷基碳數(shù)在8~10范圍內(nèi)有增溶作用;在10~12范圍內(nèi)去污力良好,可作洗滌劑;若碳鏈更長(zhǎng),則具有W/O型乳化作用乃至潤(rùn)濕作用。
隨著APG烷基碳鏈的增長(zhǎng),表面張力明顯降低,且在烷基碳數(shù)為12時(shí)達(dá)到最低值。
(3)起泡力
作為一種非離子表面活性劑,APG的起泡力、泡沫穩(wěn)定性均較高,泡沫細(xì)膩豐富,厚實(shí)而穩(wěn)定。烷基糖苷的泡沫性能總體來說,較優(yōu)于非離子表面活性劑AEO9,而弱于常規(guī)的陰離子表面活性劑。
3、溶解性
APG有一個(gè)縮合葡萄糖組成的親水基團(tuán),其親水位置是貳基基團(tuán)上的羥基,它的水合作用強(qiáng)于環(huán)氧乙烷基團(tuán)。因此APG具有優(yōu)良的水溶性,它不僅極易溶解,且形成的溶液穩(wěn)定。在高濃度無機(jī)助劑存在下溶解性仍然良好,可配成含20%~30%常用無機(jī)鹽烷基糖苷溶液。APG在水中的溶解度隨烷基鏈加長(zhǎng)而減小,隨聚合度增大而增加。APG的水溶液無濁度,不會(huì)形成凝膠。烷基糖苷的溶解性能和溶液性質(zhì)使它具有廣泛的相容性。
4、生物降解性與安全性
經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定,APG基本無毒,無刺激性,具有良好的生物降解性,降解快而完全;APG對(duì)眼粘膜刺激性及一次皮膚刺激性均極低,其刺激指數(shù)與月桂基硫酸鈉(SLS)、月桂醚硫酸鈉(SLES)及月桂醚磺基琥珀酸二鈉(SB3)相比較低,對(duì)人體作用溫和無毒。
5、其它
APG有優(yōu)良的去污性能,與陰離子LAS和AES相當(dāng)。APG本身無電解質(zhì)增稠作用,但大多數(shù)的陰離子表面活性劑在加入APG后,尤其是月桂基多苷,黏度增大,可用來替代烷醇酰胺。
二、烷基糖苷的應(yīng)用
APG除具有傳統(tǒng)表面活性劑的優(yōu)良性能外,還具有無毒,無刺激性,生物降解迅速、徹底等獨(dú)特的性能而優(yōu)于原有的任何一類表面活性劑。因此,它受到眾多領(lǐng)域的特殊青睞,其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
1、洗滌劑
(1)餐具洗滌劑
傳統(tǒng)的廚用洗滌劑是以LAS/AEO為主要成分,由于其溶解性和溫和性較差,必須加入較多的有一定毒性的助溶劑烷基氧化胺等用以改善性能,AEO的起泡能力也很差。與AEO不同,APG有良好的溶解性、溫和性、起泡力和去脂性,APG與LAS有優(yōu)異的協(xié)同效應(yīng)。LAS/APG的泡沫性能和CMC值均優(yōu)于單一組分,且不隨水的硬度而變化,混合物的刺激性幾乎與APG相同。APG易漂洗、無斑痕、并有爽快舒適的使用感,正成為新一代餐用洗滌劑的主要成分。

(2)工業(yè)洗滌劑
APG在濃的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和電解質(zhì)中,仍有良好的溶解性和相容性,可用于配制工業(yè)洗滌劑,清洗汽車、機(jī)械、鉆井等表面的泥土和油污,且有延緩金屬氧化與腐蝕的功能而優(yōu)于其他表面活性劑,可廣泛用于機(jī)械、石油、運(yùn)輸、消防、輕工業(yè)等領(lǐng)域。
2、在化妝品中的應(yīng)用
由于天然原料制成的烷基糖苷具有溫和,無毒無刺激,優(yōu)越的乳化和保濕性、柔軟和養(yǎng)護(hù)等作用,完全符合現(xiàn)代化妝品的要求,用APG配制化妝品,這類新產(chǎn)品顯示出卓越的養(yǎng)護(hù)、保濕、柔軟和潤(rùn)滑等作用,深受人們的歡迎。由于APG沒有逆相濁點(diǎn)和凝膠現(xiàn)象,溶解性能好,是一類良好的乳化劑。乳液性能穩(wěn)定,能在較大的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期存放,因而擴(kuò)大了在化妝品中的使用范圍,用APG配制的燙發(fā)劑能減少頭發(fā)的損傷,保護(hù)頭發(fā),延長(zhǎng)發(fā)型定型時(shí)間。

3、在食品工業(yè)中的應(yīng)用
APG可作為乳化劑、防腐劑、發(fā)泡劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、消泡劑和破乳劑等,在食品加工中具有廣闊的應(yīng)用前景。作為食品乳化劑,可使油脂與水乳化分散,使食品各組分混合均勻,改善性能和口味,并兼有防霉、防腐、發(fā)泡、消泡、防粘和防脂肟凝聚的多種功能,增加食品的穩(wěn)定性和存放時(shí)間。APG還具有良好的親水性(HLB10-19)和親油性(HLB5-9),而增加食品乳化劑的品種。APG還可在農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織、印染、涂料等多種行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
來源:表面活性劑發(fā)展中心







林海球