Nos principaux produits : silicone aminé, silicone en bloc, silicone hydrophile, toutes leurs émulsions de silicone, améliorant la résistance au frottement et au mouillage, hydrofuge (sans fluor, carbone 6, carbone 8), produits chimiques de lavage déminéralisants (ABS, enzyme, protecteur Spandex, dissolvant de manganèse), Principaux pays d'exportation : Inde, Pakistan, Bangladesh, Turquie, Indonésie, Ouzbékistan, etc.

 

Le glutamate monosodique industriel, également appelé tensioactif, est une substance qui, ajoutée en petites quantités, peut réduire considérablement la tension superficielle du solvant (généralement l'eau) et modifier l'état interfacial du système. À une certaine concentration, il forme des micelles dans la solution. Il produit ainsi des effets mouillants ou anti-mouillants, émulsifiants et désémulsifiants, moussants ou anti-moussants, solubilisants, lavants et autres, répondant aux exigences des applications pratiques. Le glutamate monosodique, en tant que substance umami, est omniprésent dans notre alimentation et notre quotidien. Dans la production industrielle, les tensioactifs sont des substances similaires au glutamate monosodique, qui ne nécessitent pas de grandes quantités et peuvent avoir des effets miraculeux. Ces substances sont communément appelées tensioactifs.

 

Introduction aux tensioactifs

 

Les tensioactifs ont une structure moléculaire zwitterionique : une extrémité est un groupe hydrophile, également appelé groupe oléophobe, qui peut dissoudre les tensioactifs dans l'eau sous forme de monomères. Les groupes hydrophiles sont souvent polaires, comme les groupes carboxyle (-COOH), acide sulfonique (-SO₃H), amino (-NH₂) ou amino et leurs sels. Les groupes hydroxyle (-OH), amide, éther (-O₃), etc. peuvent également être des groupes hydrophiles polaires ; l'autre extrémité est un groupe hydrophobe, également appelé groupe oléophile. Les groupes hydrophobes sont généralement des chaînes hydrocarbonées non polaires, telles que les chaînes alkyles hydrophobes R₃ (alkyle), Ar₃ (aryle), etc.
Les tensioactifs sont divisés en tensioactifs ioniques (y compris les tensioactifs cationiques et anioniques), tensioactifs non ioniques, tensioactifs amphotères, tensioactifs composites et autres tensioactifs.

Dans une solution de tensioactif, lorsque sa concentration atteint une certaine valeur, ses molécules forment diverses combinaisons ordonnées appelées micelles. La micellisation, ou formation de micelles, est une propriété fondamentale des solutions de tensioactifs, et certains phénomènes interfaciaux importants sont liés à cette formation. La concentration à laquelle les tensioactifs forment des micelles en solution est appelée concentration micellaire critique (CMC). Les micelles ne sont pas des formes sphériques fixes, mais plutôt des formes extrêmement irrégulières et évolutives. Dans certaines conditions, les tensioactifs peuvent également présenter un état micellaire inverse.

 

Les principaux facteurs affectant la concentration micellaire critique

 

Structure des tensioactifs
Ajout et types d'additifs
L'influence de la température

 

Interaction entre les tensioactifs et les protéines

 

Les protéines contiennent des groupes apolaires, polaires et chargés, et de nombreuses molécules amphiphiles peuvent interagir avec elles de diverses manières. Les tensioactifs peuvent former des combinaisons moléculaires ordonnées de structures variées dans différentes conditions, telles que des micelles, des micelles inverses, etc., et leurs interactions avec les protéines sont également différentes. Il existe principalement des interactions électrostatiques et hydrophobes entre protéines et tensioactifs (PS), tandis que l'interaction entre tensioactifs ioniques et protéines est principalement due à l'interaction électrostatique des groupes polaires et à l'interaction hydrophobe des chaînes carbone-hydrogène hydrophobes, qui se lient respectivement aux parties polaire et hydrophobe des protéines, formant des complexes PS. Les tensioactifs non ioniques interagissent principalement avec les protéines par le biais de forces hydrophobes, et l'interaction entre leurs chaînes hydrophobes et les groupes hydrophobes des protéines peut avoir un impact sur la structure et la fonction des tensioactifs et des protéines. Par conséquent, le type, la concentration et l'environnement systémique des tensioactifs déterminent s'ils stabilisent ou déstabilisent les protéines, s'agrègent ou se dispersent.

 

Valeur HLB du tensioactif

 

Pour présenter une activité interfaciale unique, les tensioactifs doivent maintenir un certain équilibre entre les groupes hydrophobes et hydrophiles. Le HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) est la valeur de l'équilibre hydrophile-oléophile des tensioactifs, qui est un indicateur de leurs propriétés hydrophiles et hydrophobes.

La valeur HLB est une valeur relative (comprise entre 0 et 40), comme la cire de paraffine (HLB = 0, sans groupe hydrophile), le polyoxyéthylène (HLB = 20) et le SDS (fortement hydrophile) (HLB = 40). La valeur HLB peut servir de référence pour le choix des tensioactifs. Plus la valeur HLB est élevée, meilleure est l'hydrophilie du tensioactif ; plus la valeur HLB est faible, moins le tensioactif est hydrophile.
La fonction principale des tensioactifs

 

Effet émulsifiant

En raison de la tension superficielle élevée de l'huile dans l'eau, lorsqu'on la verse dans l'eau et qu'on l'agite vigoureusement, elle se broie en fines billes et se mélange pour former une émulsion. Cependant, l'agitation cesse et les couches se reforment. Si un tensioactif est ajouté et agité vigoureusement, mais qu'il reste difficile à séparer longtemps après l'arrêt, on parle d'émulsification. En effet, l'hydrophobicité de l'huile est entourée par les groupes hydrophiles de l'agent actif, ce qui crée une attraction directionnelle et réduit le travail nécessaire à sa dispersion dans l'eau, ce qui permet une bonne émulsification.

 

Effet mouillant

Une couche de cire, de graisse ou de tartre adhère souvent à la surface des pièces, lesquelles sont hydrophobes. En raison de la pollution par ces substances, la surface des pièces est difficilement humidifiée par l'eau. L'ajout de tensioactifs à la solution aqueuse permet de disperser facilement les gouttelettes d'eau sur les pièces, réduisant ainsi considérablement leur tension superficielle et assurant ainsi leur humidification.

 

Effet de solubilisation

Après ajout de tensioactifs aux substances huileuses, ceux-ci ne peuvent que se dissoudre, mais cette dissolution ne peut se produire que lorsque la concentration de tensioactifs atteint la concentration critique de colloïdes, et la solubilité est déterminée par l'objet et les propriétés de solubilisation. En termes d'effet de solubilisation, les longues chaînes géniques hydrophobes sont plus résistantes que les chaînes courtes, les chaînes saturées sont plus résistantes que les chaînes insaturées, et l'effet de solubilisation des tensioactifs non ioniques est généralement plus important.

 

Effet dispersant

Les particules solides telles que la poussière et la saleté ont tendance à s'agglomérer et à se déposer facilement dans l'eau. Les molécules de tensioactifs peuvent diviser les agrégats de particules solides en petites particules, leur permettant ainsi de se disperser et de se suspendre en solution, favorisant ainsi une dispersion uniforme des particules solides.

 

Action moussante

La formation de mousse est principalement due à l'adsorption directionnelle de l'agent actif et à la réduction de la tension superficielle entre les phases gazeuse et liquide. En général, les agents actifs de faible poids moléculaire moussent facilement, tandis que les agents actifs de haut poids moléculaire moussent moins, tandis que le myristate jaune a une capacité moussante plus élevée et que le stéarate de sodium a la capacité moussante la plus faible. Les agents actifs anioniques offrent une meilleure capacité moussante et une meilleure stabilité de la mousse que les agents actifs non ioniques, comme l'alkylbenzène sulfonate de sodium, qui possède une forte capacité moussante. Les stabilisateurs de mousse couramment utilisés comprennent l'amide d'alcool aliphatique, la carboxyméthylcellulose, etc. Les inhibiteurs de mousse comprennent les acides gras, les esters d'acide gras, les polyéthers, etc., ainsi que d'autres tensioactifs non ioniques.

 

Classification des tensioactifs

 

Les tensioactifs peuvent être divisés en tensioactifs anioniques, tensioactifs non ioniques, tensioactifs zwitterioniques et tensioactifs cationiques en fonction de leurs caractéristiques de structure moléculaire.

 

Tensioactif anionique

Sulfonate
Les agents actifs courants de ce type comprennent l'alkylbenzènesulfonate linéaire de sodium et l'alpha-oléfinesulfonate de sodium. L'alkylbenzènesulfonate linéaire de sodium, également appelé LAS ou ABS, est une poudre ou un solide en flocons blanc ou jaune pâle, bien soluble dans les systèmes tensioactifs complexes. Il est relativement stable aux bases, aux acides dilués et à l'eau dure. Couramment utilisé dans les liquides vaisselle (détergents) et les lessives liquides, il n'est généralement pas utilisé dans les shampooings et est rarement utilisé dans les gels douche. Dans les détergents vaisselle, son dosage peut représenter environ la moitié de la quantité totale de tensioactifs, et la plage d'ajustement de sa proportion dans les lessives liquides est relativement large. Un système composé typique utilisé dans les détergents vaisselle est le système ternaire « LAS (alkylbenzènesulfonate linéaire de sodium) - AES (éther sulfate d'alcool sodique) - FFA (alkyl alcool amide) ». Les principaux avantages de l'alkylbenzènesulfonate linéaire de sodium sont sa bonne stabilité, son fort pouvoir nettoyant, son impact environnemental minimal et sa biodégradation en substances inoffensives à faible coût. Son principal inconvénient est son fort pouvoir stimulant. L'alpha-oléfine sulfonate de sodium, également appelé AOS, est très soluble dans l'eau et présente une bonne stabilité sur une large plage de pH. Parmi les sels d'acide sulfonique, ses performances sont supérieures. Ses principaux avantages sont une bonne stabilité, une bonne solubilité dans l'eau, une bonne compatibilité, une faible irritation et une dégradation microbienne idéale. C'est l'un des principaux tensioactifs couramment utilisés dans les shampooings et les gels douche. Son inconvénient est son coût relativement élevé.

 

Sulfate
Les agents actifs courants de ce type comprennent le sulfate d'éther polyoxyéthylène d'alcool gras de sodium et le sulfate de dodécyle de sodium.

Sulfate d'éther polyoxyéthylène d'alcool gras de sodium, également connu sous le nom d'AES ou sulfate d'éther d'alcool de sodium.

Facilement soluble dans l'eau, il peut être utilisé dans les shampooings, les gels douches, les lessives et les détergents liquides pour la vaisselle. Sa solubilité dans l'eau est supérieure à celle du dodécylsulfate de sodium et il peut être préparé en solution aqueuse transparente à température ambiante, quelle que soit sa proportion. L'alkylbenzènesulfonate de sodium est plus largement utilisé dans les détergents liquides et offre une meilleure compatibilité que l'alkylbenzènesulfonate linéaire. Il peut être complexé à de nombreux tensioactifs, sous forme binaire ou multiple, pour former des solutions aqueuses transparentes. Ses principaux avantages sont une faible irritation, une bonne solubilité dans l'eau, une bonne compatibilité et une bonne efficacité contre le dessèchement, les gerçures et la rugosité de la peau. Son inconvénient réside dans sa stabilité légèrement inférieure en milieu acide et son pouvoir nettoyant inférieur à celui de l'alkylbenzènesulfonate linéaire de sodium et du dodécylsulfate de sodium.

Le dodécyl sulfate de sodium, également connu sous les noms d'agent moussant AS, K12, cocoyl sulfate de sodium et lauryl sulfate de sodium, est insensible aux alcalis et à l'eau dure. Sa stabilité en milieu acide est inférieure à celle des sulfates classiques et proche de celle du sulfate d'éther de polyoxyéthylène d'alcool gras. Il est facilement dégradable et présente un impact environnemental minimal. Utilisé dans les détergents liquides, l'acidité ne doit pas être trop élevée ; l'utilisation d'éthanolamine ou de sels d'ammonium dans les shampooings et les gels douche peut non seulement améliorer la stabilité acide, mais aussi contribuer à réduire l'irritation. Outre son bon pouvoir moussant et son fort pouvoir nettoyant, ses autres performances sont inférieures à celles du sulfate d'éther de polyoxyéthylène d'alcool gras. Le prix des tensioactifs anioniques courants est généralement plus élevé.

 

Tensioactif cationique

Comparés à divers types de tensioactifs, les tensioactifs cationiques présentent l'effet correcteur le plus marqué et l'effet bactéricide le plus puissant. Cependant, ils présentent des inconvénients tels qu'un faible pouvoir nettoyant, un faible pouvoir moussant, une faible compatibilité, une forte irritabilité et un prix élevé. Les tensioactifs cationiques ne sont pas directement compatibles avec les tensioactifs anioniques et ne peuvent être utilisés que comme agents conditionneurs ou fongicides. Ils sont couramment utilisés comme tensioactifs auxiliaires dans les détergents liquides (comme composant conditionneur mineur dans les formulations) pour les produits haut de gamme, principalement les shampooings. En tant qu'agent correcteur, ils ne peuvent être remplacés par aucun autre type de tensioactif dans les shampooings liquides haut de gamme.

Les types courants de tensioactifs cationiques comprennent le chlorure d'hexadécyltriméthylammonium (1631), le chlorure d'octadécyltriméthylammonium (1831), la gomme de guar cationique (C-14 S), le panthénol cationique, l'huile de silicone cationique, l'oxyde de dodécyl diméthylamine (OB-2), etc.

 

Tensioactif zwitterionique

Les tensioactifs bipolaires sont des tensioactifs possédant des groupes hydrophiles anioniques et cationiques. Ils présentent donc des propriétés cationiques en solutions acides, anioniques en solutions alcalines et non ioniques en solutions neutres. Ils sont facilement solubles dans l'eau, les solutions acides et alcalines concentrées, et même dans les solutions concentrées de sels minéraux. Ils présentent une bonne résistance à l'eau dure, une faible irritation cutanée, une grande douceur pour les tissus, de bonnes propriétés antistatiques, un bon effet bactéricide et une bonne compatibilité avec divers tensioactifs. Parmi les tensioactifs amphotères les plus importants, on trouve la dodécyldiméthylbétaïne et l'imidazoline carboxylate.

 

Tensioactif non ionique

Les tensioactifs non ioniques présentent de bonnes propriétés telles que la solubilisation, le lavage, l'antistatique, la faible irritation et la dispersion du savon de calcium. Leur plage de pH est plus large que celle des tensioactifs ioniques classiques. Hormis leurs propriétés anti-encrassement et moussantes, leurs autres propriétés sont souvent supérieures à celles des tensioactifs anioniques classiques. L'ajout d'une petite quantité de tensioactif non ionique au tensioactif ionique peut augmenter l'activité de surface du système (à teneur en substance active identique). Les principales variétés comprennent les amides d'alcools alkyliques (FFA), les éthers polyoxyéthylénés d'alcools gras (AE) et les éthers polyoxyéthylénés d'alkylphénols (APE ou OP).

Les amides d'alcools alkyliques (FFA) constituent une classe de tensioactifs non ioniques aux performances supérieures, aux applications variées et à la fréquence d'utilisation élevée. Ils sont couramment utilisés dans divers détergents liquides. Dans ces détergents, ils sont souvent utilisés en association avec des amides, dans des proportions de 2:1 et 1,5:1 (amide d'alcools alkyliques : amide). Les amides d'alcools alkyliques peuvent être utilisés dans les détergents généralement légèrement acides et alcalins, et constituent la variété la plus économique des tensioactifs non ioniques.

 

Application de tensioactifs

Avec le développement des sciences et des technologies, notamment celui de l'industrie chimique et la pénétration des disciplines connexes, le rôle et l'application des tensioactifs se sont étendus et approfondis. De l'extraction minière et du développement énergétique aux effets sur les cellules et les enzymes, on retrouve des traces de tensioactifs. Aujourd'hui, leur application ne se limite plus aux détergents, aux dentifrices, aux émulsifiants cosmétiques et autres industries chimiques courantes, mais s'est étendue à d'autres secteurs de production tels que la pétrochimie, le développement énergétique et l'industrie pharmaceutique.

 

Extraction de pétrole
Dans l'extraction pétrolière, l'utilisation de solutions aqueuses diluées de tensioactifs ou de solutions mixtes concentrées de tensioactifs avec de l'huile et de l'eau peut augmenter la récupération de pétrole brut de 15 à 20 %. Grâce à leur capacité à réduire la viscosité des solutions, les tensioactifs sont utilisés lors du forage pour diminuer la viscosité du pétrole brut et réduire, voire prévenir, les accidents de forage. Ils peuvent également permettre la réaspersion de pétrole dans les anciens puits qui ne pulvérisent plus.

Développement énergétique
Les tensioactifs peuvent également contribuer au développement énergétique. Dans le contexte actuel de hausse des prix mondiaux du pétrole et de ressources en pétrole de schiste, le développement de combustibles mixtes pétrole-charbon revêt une importance capitale. L'ajout de tensioactifs au procédé permet de produire un nouveau type de combustible à haute fluidité, susceptible de remplacer l'essence comme source d'énergie. L'ajout d'émulsifiants à l'essence, au diesel et au fioul lourd permet non seulement d'économiser les ressources en pétrole, mais aussi d'améliorer le rendement thermique et de réduire la pollution environnementale. Les tensioactifs revêtent donc une importance capitale pour le développement énergétique.

Industrie textile
L'utilisation de tensioactifs dans l'industrie textile est ancienne. Les fibres synthétiques présentent des inconvénients tels que la rugosité, un manque de gonflant, une sensibilité à l'adsorption électrostatique de la poussière, ainsi qu'une absorption de l'humidité et un toucher médiocres par rapport aux fibres naturelles. Un traitement avec des tensioactifs spécifiques permet d'améliorer considérablement ces défauts. Les tensioactifs sont également utilisés comme adoucissants, agents antistatiques, agents mouillants et pénétrants, et émulsifiants dans l'industrie de l'impression et de la teinture textiles. Leur application dans ce secteur est très vaste.

Nettoyage des métaux
Pour le nettoyage des métaux, les solvants traditionnels incluent les solvants organiques tels que l'essence, le kérosène et le tétrachlorure de carbone. Selon les statistiques, la quantité d'essence utilisée pour le nettoyage des pièces métalliques en Chine atteint 500 000 tonnes par an. Les nettoyants métalliques à base d'eau et à base de tensioactifs permettent de réaliser des économies d'énergie. On estime qu'une tonne de nettoyant métallique peut remplacer 20 tonnes d'essence, et qu'une tonne de matières premières pétrolières permet d'en produire 4 tonnes, ce qui témoigne de l'importance cruciale des tensioactifs pour les économies d'énergie. Les nettoyants métalliques à base de tensioactifs externes sont également non toxiques, ininflammables, non polluants pour l'environnement et garantissent la sécurité des travailleurs. Ce type de nettoyant est largement utilisé pour le nettoyage de divers types de composants métalliques tels que les moteurs aéronautiques, les avions, les roulements, etc.

Industrie alimentaire
Dans l'industrie agroalimentaire, les tensioactifs sont des additifs multifonctionnels utilisés dans la production alimentaire. Ils possèdent d'excellentes propriétés émulsifiantes, mouillantes, antiadhésives, conservatrices et floculantes. Grâce à leur action additive spécifique, ils rendent les pâtisseries croustillantes, les aliments mousseux, le pain moelleux, et dispersent et émulsifient uniformément des matières premières telles que le beurre artificiel, la mayonnaise et la crème glacée, améliorant ainsi le processus de production et la qualité interne des produits.

Les pesticides agricoles sont des liquides émulsionnés qui, en raison de leur tension superficielle, présentent l'inconvénient d'être difficiles à étaler lorsqu'ils sont pulvérisés sur les feuilles des plantes. L'ajout d'un tensioactif à la solution peut réduire la tension superficielle du liquide, ce qui entraîne une perte d'activité de surface de la lotion. Celle-ci s'étale alors facilement sur la surface des feuilles, améliorant ainsi son effet insecticide.