表面活性劑是一類(lèi)具有雙親結構(親水基團和親油基團)的化合物,能定向吸附在界面(如液 - 液、液 - 氣、固 - 液界面),顯著(zhù)降低界面張力,從而產(chǎn)生乳化、分散、增溶、起泡、洗滌等功能。其分子結構的獨特性使其成為工業(yè)領(lǐng)域的 “多功能添加劑”,廣泛應用于日化、食品、醫藥、石油、紡織、農業(yè)等行業(yè)。
表面活性劑的主要應用行業(yè):
日化行業(yè) 應用場(chǎng)景:洗滌劑(洗衣粉、洗潔精)、護膚品(乳液、洗發(fā)水)、化妝品(面霜、彩妝)。 作用:作為去污劑(如直鏈烷基苯磺酸鈉 LAS)、乳化劑(如脂肪酸甘油酯)、泡沫穩定劑(如月桂醇硫酸酯鈉 SLS)。
食品行業(yè) 應用場(chǎng)景:食品加工(蛋糕、巧克力、飲料)、食品保鮮、食品添加劑。 作用:作為乳化劑(如單硬脂酸甘油酯)、穩定劑(如聚甘油脂肪酸酯)、消泡劑(如聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯)。
醫藥行業(yè) 應用場(chǎng)景:藥物制劑(注射液、口服液、乳膏)、藥用輔料、基因遞送載體。 作用:作為增溶劑(如聚山梨酯 80)、乳化劑(如卵磷脂)、潤濕劑(如泊洛沙姆)。
那艾儀器噴霧干燥機制備表面活性劑的案例
噴霧干燥機通過(guò)將液態(tài)物料霧化成微小液滴,與熱空氣接觸后快速干燥成粉末,具有生產(chǎn)效率高、顆粒均勻、可調控粒徑等優(yōu)勢,尤其適合熱敏性或易團聚的表面活性劑制備。
1:洗滌劑用陰離子表面活性劑(LAS 粉末) 表面活性劑名稱(chēng):直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS) 行業(yè)應用:洗衣粉、洗碗粉的核心去污成分。 噴霧干燥工藝: 原料預處理:將 LAS 液體(含量約 30%~40%)與碳酸鈉、硅酸鈉等助洗劑混合,調節 pH 至中性,形成均勻料漿。 霧化干燥:料漿經(jīng)高壓泵(壓力 10~20 MPa)輸送至霧化器,形成微米級液滴,與進(jìn)風(fēng)溫度 200~250℃的熱空氣逆流接觸,10~30 秒內完成干燥,得到粒徑 50~200 μm 的粉末。 產(chǎn)品特性:顆粒疏松多孔,溶解性?xún)?yōu)異,可直接與香精、酶制劑等混合制成洗衣粉。 優(yōu)勢:傳統滾筒干燥易導致 LAS 高溫分解,而噴霧干燥的短時(shí)間高溫接觸可保留活性成分,同時(shí)通過(guò)調節霧化壓力和進(jìn)風(fēng)溫度,精準控制顆粒強度和溶解性。
2:食品級乳化劑(單甘酯粉末) 表面活性劑名稱(chēng):?jiǎn)斡仓岣视王ィ℅MS) 行業(yè)應用:烘焙食品(蛋糕油、面包改良劑)、飲料(植物蛋白飲料乳化)。 噴霧干燥工藝: 乳液制備:將 GMS(熔點(diǎn)約 70℃)與水、少量穩定劑(如黃原膠)加熱至 80℃,高速攪拌形成水包油(O/W)型乳液(固含量 15%~20%)。 干燥過(guò)程:乳液經(jīng)離心霧化器(轉速 10000~15000 r/min)霧化成細霧,與進(jìn)風(fēng)溫度 180~220℃的熱空氣順流接觸,干燥后形成粒徑 20~80 μm 的粉末。 后處理:粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器收集,篩除大顆粒后包裝,成品含油量≥90%,水分≤2%。 優(yōu)勢:傳統熔融法制備的 GMS 為塊狀,需粉碎后使用,而噴霧干燥直接得到流動(dòng)性好的粉末,且乳化活性更高(粒徑小,比表面積大),適用于速溶型食品添加劑。
3:藥用非離子表面活性劑(泊洛沙姆 407) 表面活性劑名稱(chēng):泊洛沙姆 407(Poloxamer 407,聚氧乙烯 - 聚氧丙烯嵌段共聚物) 行業(yè)應用:注射劑增溶劑(如紫杉醇脂質(zhì)體)、眼用制劑潤滑劑、緩釋制劑載體。 噴霧干燥工藝: 溶液配制:將泊洛沙姆 407 溶解于乙醇 - 水混合溶劑(乙醇占比 30%~50%),濃度 5%~10%,過(guò)濾除雜。 低溫干燥:采用那艾氣流式噴霧干燥(進(jìn)風(fēng)溫度 60~80℃,避免高溫導致聚合物降解),料液經(jīng)二流體霧化器(壓縮空氣壓力 0.3~0.5 MPa)霧化,與干燥空氣接觸后形成無(wú)定形粉末。 質(zhì)量控制:成品需檢測分子量分布、熾灼殘渣(≤0.1%)、微生物限度,確保符合《中國藥典》標準。 優(yōu)勢:傳統凍干法成本高、周期長(cháng),而噴霧干燥可連續化生產(chǎn),且所得粉末流動(dòng)性好,便于與藥物活性成分(API)均勻混合,尤其適合制備高純度藥用輔料。