ALCOHOL ETHOXYLATES và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực tẩy rửa(1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
----------

BÁO CÁO MƠN HỌC HOẠT CHẤT BỀ MẶT

Đề tài: ALCOHOL ETHOXYLATES VÀ
ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC TẨY RỬA

GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SVTH: LÊ HỒNG THÁI

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 1 năm 2022

18139168


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến các thầy cô của
trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, đặc biệt là các thầy cơ khoa Cơng nghệ hóa học
và thực phẩm của trường đã tạo điều kiện cho em có cơ hội học tập, chia sẻ kiến thức,
kinh nghiệm liên quan đến ngành cũng như trong cuộc sống. Em cũng xin chân thành
cảm ơn đến cô TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh đã tận tình hướng dẫn, bổ sung những
vấn đề thiết thực trong môn học mà em cần biết và áp dụng sau này, cảm ơn cô đã tạo
ra những buổi học thú vị giúp đỡ em hồn thành bài báo cáo này.
Vì kiến thức bản thân còn hạn hẹp, chưa sâu rộng trong q trình học tập
cũng như trong thời gian hồn thành bài báo cáo khó tránh khỏi sai sót, em rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến từ cơ để học hỏi, trang bị thêm nhiều kinh nghiệm và
hoàn thành tốt hơn các bài báo cáo về sau, đặc biệt là luận văn tốt nghiệp sắp tới. Em

xin chân thành cảm ơn!

ii


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH VẼ.................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..........................................................................................vi
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT VỀ ALCOHOL ETHOXYLATES.............................. 1
1.1. Giới thiệu tổng quát về alcohol ethoxylates ..........................................1
1.2. Nguồn gốc và phương pháp tổng hợp ....................................................1
1.3. Cấu trúc hóa học ......................................................................................2
1.4. Tên và mã đăng ký C.A.S........................................................................3
1.5. Tác động đến sức khỏe conn người[1] .....................................................3
1.6. Tác động đến môi trường và sinh vật dưới nước[4]............................... 4
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA ALCOHOL ETHOXYLATES ............................5
2.1. Độ tan trong nước ....................................................................................5
2.2. Nhiệt độ nóng chảy ..................................................................................6
2.3. Nhiệt độ sôi ............................................................................................... 6
2.4. Áp suất hơi và định luật Herry............................................................... 7
2.5. Hệ số Kow của alcohol ethoxylates ..........................................................7
2.6. Giá trị HLB của alcohol ethoxylates ......................................................8
2.7. Khả năng phân hủy sinh học[4] ............................................................... 8
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA ALCOHOL ETHOXYLATES TRONG LĨNH
VỰC TẨY RỬA ...........................................................................................................10

3.1. Tổng quát ứng dụng của Alcohol ethoxylates .....................................10
3.2. Nước giặt[6] ............................................................................................. 10
iii


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
3.3. Nước xả vải[6]..........................................................................................11
3.4. Nước rửa chén[6].....................................................................................12
3.5. Chất tẩy rửa bề mặt[6] ...........................................................................12
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ...........................................................................................14
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................15

iv


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Phản ứng tổng hợp alcohol ethoxylates[4] .......................................................1
Hình 1.2: Alcohol ethoxylates dạng rắn ..........................................................................2
Hình 1.3: Cấu trúc hóa học của alcohol ethoxylates[2] ....................................................2
Hình 1.4: Alcohol ethoxylate mạch thẳng (C8EO3) [1] .....................................................3
Hình 3.1: Sản phẩm nước giặt .......................................................................................11
Hình 3.2: Sản phẩm nước rửa chén ...............................................................................12
Hình 3.3: Sản phẩm tẩy rửa bề mặt ...............................................................................13

v


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Tên và mã số C.A.S của một số alcohol ethoxylates phổ biến[2] ....................3
Bảng 2.1: Khả năng hòa tan trong nước của rượu mạch dài, từ Alcohol SIAR (2006),
và cả dữ liệu1 CMC cho một số đồng phân AE[1] ...........................................................5
Bảng 2.2: Nhiệt độ nóng chảy (oC) đối với một số đồng đẳng AE[1] .............................. 6
Bảng 2.3: Dữ liệu nhiệt độ sôi cho các đồng đẳng alcohol ethoxylates[1] .......................7
Bảng 2.4: Dữ liệu áp suất hơi cho alcohol mạch dài (SIAR 2006) [1] .............................7
Bảng 2.5: Giá trị Kow tương đối đo được cho alcohol mạch dài[1] ..................................8
Bảng 3.1: Các ứng dụng trong tẩy rửa gia dụng và nồng độ thành phẩm của các
Alcohol ethoxylat khác nhau (AE) [1] ............................................................................10

vi


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
LỜI MỞ ĐẦU
Chất tẩy rửa mang lại sự tiện lợi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, từ
chăm sóc cá nhân như làm sạch tay và cơ thể, làm sạch và dưỡng tóc đến chăm sóc gia
đình trong việc rửa chén và làm sạch các bề mặt gia dụng khác nhau cho đến chăm sóc
vải trong giặt là và làm mềm vải.
Trong sự phát triển của xã hội hiện nay, người tiêu dùng có nhiều sự chọn lựa
hơn. Đối với sản phẩm tẩy rửa, họ chú tâm vào những sản phẩm khơng gây kích ứng
cho da, khơng gây độc và dễ chịu, hay là nó phải có hoạt tính ngay tức thì khi sử dụng.
Chính vì thế mà chất hoạt động rất được chú trọng để phát huy các tính chất đó, đáp
ứng các yêu cầu của người tiêu dùng.
Và Alcohol ethoxylates là nhóm các chất hoạt động bề mặt được sử dụng phổ
biến cho dòng chất tẩy rửa này vì có nhưng ưu điểm vượt trội so với các chất hoạt
động bề mặt khác.
Chính vì lẽ đó mà em chọn đề tài “Alcohol ethoxylates và các ứng dụng trong
lĩnh vực tẩy rửa” để tìm hiểu sâu hơn.

vii


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT VỀ ALCOHOL ETHOXYLATES

1.1.

Giới thiệu tổng quát về alcohol ethoxylates
Alcohol ethoxylates (AE, AEs) là nhóm các loại chất hoạt động bề mặt không

ion được sử dụng rất rộng rãi. Một lượng đáng kể AE được chuyển đổi thành alcohol
ethoxysulphates (AES) với lượng AE còn lại được sử dụng chủ yếu trong bột giặt gia
dụng. AE có nhiều đặc tính như phân hủy sinh học nhanh chóng, khả năng tạo bọt từ
thấp đến trung bình, khả năng làm sạch sợi nhân tạo vượt trội và khả năng chịu được
độ cứng của nước. AE cũng được sử dụng với số lượng ít hơn trong chất tẩy rửa gia
dụng, chất tẩy rửa trong công nghiệp, mỹ phẩm, nông nghiệp, và trong các ngành cơng
nghiệp dệt, giấy, dầu và các quy trình khác[1],[2],[5].
1.2.

Nguồn gốc và phương pháp tổng hợp
AE đã được sử dụng với số lượng đáng kể trong các sản phẩm công nghiệp từ

những năm 1930. Việc sử dụng đã tăng lên sau Thế chiến thứ hai đối với chất tẩy rửa
gia đình và từ giữa những năm 1960 trong các sản phẩm giặt là. Và được sử dụng rộng
rãi trong những năm 1970 và 1980, đặc biệt là trong các sản phẩm tiêu dùng[4].
AE được tổng hợp thông qua một loạt các phản ứng hóa học, trong đó các rượu
béo kỵ nước có độ dài chuỗi khác nhau được liên kết với các đơn vị etylen oxit ưa
nước (tức là etoxyl hóa) bằng liên kết ete trong điều kiện với sự có mặt của kiềm, axit
hoặc các loại chất xúc tác khác để tạo ra chất hoạt động bề hoàn chỉnh[4].

Q trình etoxyl hóa rượu thường được thực hiện trong lò phản ứng mẻ dưới áp
suất 1-2 bar và ở nhiệt độ 180oC sử dụng chất xúc tác cơ bản, thường là kali hoặc natri
hydroxit (hình 1.1).

Hình 1.1: Phản ứng tổng hợp alcohol ethoxylates[4]

1


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
Các rượu cao phân tử thường là mạch thẳng hoặc có chuỗi alkyl mạch thẳng.
Rượu mạch thẳng bao gồm rượu có nguồn gốc từ thực vật hoặc động vật và rượu có
nguồn gốc từ ethylene từ hóa học của Ziegler. Cũng được bao gồm trong phần này là
rượu có nguồn gốc từ olefin mạch thẳng và khí tổng hợp (CO/H2) thơng qua tổng hợp
oxo. Các olefin có thể có nguồn gốc từ etylen hoặc parafin[4].
Alcohol ethoxylates có nhiều dạng vật lý từ chất lỏng trong suốt đến bột nhão
đến chất rắn tùy thuộc vào trọng lượng phân tử của rượu ban đầu và mức độ etoxyl hóa.

Hình 1.2: Alcohol ethoxylates dạng rắn
1.3.

Cấu trúc hóa học
AE có thể có nguồn gốc từ rượu chính mạch thẳng hoặc nhánh, và từ rượu

mạch thẳng thứ cấp ngẫu nhiên. Các rượu thường chứa chuỗi alkyl với 8 đến 18
nguyên tử cacbon, với C12 đến C16 là phổ biến nhất. Chuỗi ethoxylate thường có
trung bình từ 1 đến 12 đơn vị oxyetylen[1],[2] (hình 1.3).
R= C8 – C18
n= số đơn vị chuỗi ethoxylate
Hình 1.3: Cấu trúc hóa học của alcohol ethoxylates[2]

AE thường được biểu diễn bằng cách sử dụng ký hiệu viết tắt “CxEOn” hoặc là
“CxAEn”, trong đó x là chiều dài chuỗi alkyl và n là mức độ etoxyl hóa (hình 1.4 ). Độ
dài chuỗi rượu béo có thể khác nhau về số lượng nguyên tử cacbon và chiều dài chuỗi.
Ngồi ra, mức độ etoxyl hóa cũng khác nhau cũng ảnh hưởng đến khả năng hoạt động
của chất hoạt động bề mặt này[2], [4].
2


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa

Hình 1.4: Alcohol ethoxylate mạch thẳng (C8EO3) [1]

1.4.

Tên và mã đăng ký C.A.S
Có rất nhiều mã C.A.S mơ tả AE. Dưới đây là tám AE được sử dụng trong

nhiều lĩnh vực nhưng chủ yếu được tìm thấy trong các sản phẩm cho người tiêu dùng,
trong các sản phẩm như chất tẩy rửa. Và tám AE được coi là không gây hại cho môi
trường.
Bảng 1.1: Tên và mã số C.A.S của một số alcohol ethoxylates phổ biến[2]
Mã C.A.S
9002-92-0

Tên C.A.S
Poly(oxy-1,2-ethanediyl), α-dodecyl-ω-hydroxy(i.e. C12 ethoxy homologue)

1.5.

66455-14-9

Alcohols, C12-13, ethoxylated

68002-97-1

Alcohols, C10-16, ethoxylated

68131-39-5

Alcohols, C12-15, ethoxylated

68439-45-2

Alcohols, C6-12, ethoxylated

68439-46-3

Alcohols, C6-11, ethoxylated

68439-50-9

Alcohols, C12-14, ethoxylated

68951-67-7

Alcohols, C14-15, ethoxylated

Tác động đến sức khỏe conn người[1]
Sự hiện diện của AE trong chất tẩy rửa gia dụng làm phát sinh nhiều trường hợp

tiếp xúc với người tiêu dùng có thể xảy ra bao gồm tiếp xúc trực tiếp và gián tiếp qua
da do sử dụng chất tẩy rửa trong quần áo, hít phải khi sử dụng chất tẩy rửa dạng xịt và
nuốt phải chất cặn bã đọng lại trên bát đĩa. Mức độ tiếp xúc tổng thể của người tiêu
dùng với AE đã được ước tính là tối đa 6,48 µg/kg bw/ngày.

3


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
Các thơng tin về độc tính của AE trong cơ thể sống và trong ống nghiệm chứng
minh rằng khơng có bằng chứng cho thấy các AE là chất độc di truyền, gây đột biến
hoặc gây ung thư. Khơng có tác động bất lợi nào đến sinh sản hoặc phát triển được
phát hiện.
AE dễ gây kích ứng cho mắt và da. Khả năng gây kích ứng của các dung dịch
AE phụ thuộc vào nồng độ. Các tác động cục bộ trên da do tiếp xúc trực tiếp hoặc gián
tiếp với da trong một số trường hợp sử dụng nhất định mà sản phẩm được pha lỗng
khơng đáng lo ngại vì AE sẽ khơng gây kích ứng da ở nồng độ sử dụng. Khả năng kích
ứng đường hơ hấp khơng phải là vấn đề đáng lo ngại vì mức độ AE trong khơng khí
rất thấp từ các bình xịt làm sạch phun hoặc bụi bột giặt.
Tóm lại, đánh giá độc tính cho sức khỏe con người đã chứng minh rằng việc sử
dụng AE trong các chất tẩy rửa gia dụng và giặt tẩy là an tồn và khơng gây lo ngại về
việc sử dụng của người tiêu dùng.
1.6.

Tác động đến môi trường và sinh vật dưới nước[4]
Có rất ít dữ liệu về nồng độ AE trong môi trường. Ở các vùng nước bề mặt trên

toàn thế giới, các chất hoạt động bề mặt không ion, được đo bằng các phương pháp
khác nhau, dao động đến 2 mg/L, với hầu hết các nồng độ <0,5 mg/L. Nồng độ trong

các con sông ở Hoa Kỳ, được đo bằng CTAS, thường dao động trong khoảng 0,030,08 mg/L, nhưng dao động lên đến 0,42 mg/L dưới mức xả của nhà máy xử lý nước
thải.
Mặc dù độc tính của chất hoạt động bề mặt AE đối với các sinh vật dưới nước
là hợp chất và không cụ thể, nhưng có thể đưa ra một số khái quát liên quan đến cấu
trúc hóa học. Độc tính tăng khi tăng chiều dài chuỗi alkyl, giảm khi tăng chiều dài
chuỗi ethoxylate và giảm khi phân nhánh metyl của chuỗi alkyl. Khả năng hòa tan
trong chất hoạt động bề mặt dường như là yếu tố chính trong việc xác định độc tính.
Sự hấp thụ, phân phối và loại bỏ các hợp chất có nhãn phóng xạ trong cá diễn ra nhanh
chóng. Các yếu tố tích lũy sinh học tồn cơ thể lên đến 800; thời gian bán hủy từ một
đến vài ngày.

4


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA ALCOHOL ETHOXYLATES

2.1.

Độ tan trong nước
Vì các chất trong phân nhóm chất hoạt động bề mặt AE có một loạt các trọng

lượng phân tử trung bình với số lượng etoxyl hóa khác nhau (liên quan đến tính ưa
nước), các tính chất vật lý-hóa học của chúng cũng có thể khác nhau. Biểu hiện chính
của sự biến đổi này là khả năng hòa tan trong nước của chúng. Các bảng dữ liệu an
tồn (SDS) sử dụng nhiều mơ tả về khả năng hòa tan trong nước như hòa tan hồn tồn,
hịa tan, phân tán, trộn lẫn, sẽ nhũ hóa, hịa tan một phần và khơng hịa tan[1].
Bảng 2.1: Khả năng hòa tan trong nước của rượu mạch dài, từ Alcohol SIAR (2006),
và cả dữ liệu1 CMC cho một số đồng phân AE[1]

EO/C C8
0

C10

C12

C13

C14

C15

C16

551mg/l 39.5mg/l 1.93mg/l 0.38mg/l 0.191mg/l 0.102mg/l 0.013mg/l
25oC

2

3

5

20oC

20oC

25oC

Thẳng2

Thẳng

C12-14

C12-14

75 mg/l

75 mg/l

Thẳng

Nhánh3

Thẳng

Thẳng

C12-14

C13

C12-14

C14-15

11 mg/l

3-9 mg/l

11 mg/l

1 mg/l

26.4mg/l Nhánh

6

25oC

Thẳng

C13

C14-15

26 mg/l

2 mg/l

30.6mg/l Nhánh

Thẳng

Với C14 C13

C12-14

32-

25oC

12mg/l

40mg/l
1

Dữ liệu CMC in đậm cho các chất đơn lẻ. Dữ liệu CMC cho hỗn hợp thương

mại được in nghiêng. 2Chuỗi alkyl mạch thẳng. 3Chuỗi alkyl mạch nhánh.

5


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
Độ hòa tan của rượu ethoxylat phụ thuộc vào cả chiều dài chuỗi alkyl và số
lượng đơn vị EO. Các phân tử có độ dài chuỗi alkyl trung bình từ 12 nguyên tử cacbon
trở xuống và có 5 đơn vị EO trở lên thường hịa tan hồn tồn trong nước ở nhiệt độ
phòng (Tadros 2012). Các AE hoạt động trên bề mặt và có thể tạo thành các mixen ở
nồng độ đủ cao. 'Độ hòa tan' của chúng, bao gồm nồng độ micelle tới hạn, nằm trong
khoảng miligam trên lít một chữ số trở lên. Độ tan tăng theo số đơn vị EO (HERA
2009).
2.2.

Nhiệt độ nóng chảy
Thơng tin về nhiệt độ nóng chảy được sử dụng trong các đánh giá của EU (EU

TGD 2003) chủ yếu để xác định xem chất cần quan tâm là chất rắn hay chất lỏng ở

nhiệt độ phịng.
Bảng 2.2: Nhiệt độ nóng chảy (oC) đối với một số đồng đẳng AE[1]
EO/C C8

C10

C12

C13

0

6.4

22.6 - 24

-15.5 to -17

2

C14

C15

C16

30.6 or 39 - 40

44 or

50

32-33

45 - 46

18 - 18.2

28 - 29

36.8 - 37.2

3

25.7 - 27

33.8 - 34.2

4

28.5 - 29.5

36.7 - 37

5

23.6 - 24

30 – 31.7

37.6 - 38.9

6

16.7 25 – 25.4

32.5 - 33

38.4 - 38.9

Ở đây, nhiệt độ nóng chảy cao hơn được thấy đối với rượu so với một số đồng
đẳng EO thấp hơn phản ánh sự dễ dàng hơn trong việc tách cấu trúc tinh thể của các
đồng đẳng EO thấp hơn. Năng lượng liên quan đến sự tách rời cấu trúc này cũng được
cho là sẽ ảnh hưởng đến khả năng hòa tan trong nước của các chất đồng đẳng AE khác
nhau[1].
2.3.

Nhiệt độ sôi
Thông tin về nhiệt độ sơi có sẵn cho một số rượu mạch dài và các chất đồng

đẳng AE khác, và được đưa ra trong Bảng 2.3.
6


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
Bảng 2.3: Dữ liệu nhiệt độ sôi cho các đồng đẳng alcohol ethoxylates[1]
EO/C

C8

C10

C12

C13

C14

C16

0

194-195oC

229oC

225-269oC

276oC

289oC

334-344oC

2

100oC

175-180oC

174-176oC

172-178oC

3

145oC

204-212oC

181-184oC

203-206oC

4

173oC

235-245oC

204-206oC

215-220oC

5

183oC

202-216oC

227-229oC

247-253oC

6

230oC

205oC

206oC

234oC

Dữ liệu nhiệt sôi chỉ ra rằng các chất đồng đẳng AE khác có điểm sơi tương đối
cao và do đó có áp suất hơi tương đối thấp ở nhiệt độ môi trường.
2.4.

Áp suất hơi và định luật Herry
Dữ liệu áp suất hóa hơi ở 20oC hoặc 25oC có sẵn cho alcohol mạch dài. Dữ liệu

có sẵn cho alcohol mạch dài SIAR (2006) được trình bày trong bảng 2.4.
Bảng 2.4: Dữ liệu áp suất hơi cho alcohol mạch dài (SIAR 2006) [1]
C8

C9

C10

C11

C12

C13

0.10

0.03

0.0113

hPa

hPa

hPa

hPa

hPa

hPa

25oC

25oC

25oC

25oC

25oC

25oC

C14

C16

C16

5.12*10-5

1.4*10-5

hPa

hPa

hPa

25oC

25oC

25oC

0.0039 0.0011 0.00057 0.00014

Áp suất hơi thấp, đặc biệt là đối với các rượu mạch lớn hơn. Và ái lực với nước

của lớp chất hoạt động bề mặt AE tương đối cao, điều này kết hợp với áp suất hơi thấp
của chúng sẽ cho thấy hằng số định luật Henry thấp và do đó, sự bay hơi từ môi trường
nước sẽ không đáng kể[1].
2.5.

Hệ số Kow của alcohol ethoxylates
Đối với hầu hết các hóa chất hữu cơ, hệ số phân vùng octanol-nước (Kow) là

một đặc tính rất hữu ích và liên quan để xác định các đặc tính như hấp phụ chất hữu cơ

7


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
(trong đất, trầm tích, carbon hữu cơ hịa tan) và để xác định tích lũy sinh học và độc
tính sinh thái[1].
Bảng 2.5: Giá trị Kow tương đối đo được cho alcohol mạch dài[1]
C8

C9

C10

C11

3.15

3.77

4.57

4.72

C12
5.36

C13
5.51

C14

C16

C16

6.03

6.65

7.19

Tuy nhiên, rất khó đo Kow đối với các chất hoạt động bề mặt vì chúng thường
định vị ở dạng octanol / nước. Sự tác động môi trường và sự phân bố của các chất hoạt
động bề mặt có xu hướng được thúc đẩy bởi sự hấp phụ và các hiệu ứng bề mặt hơn là
bởi sự phân vùng theo hướng Kow truyền thống. Vì những lý do này, Kow thường
không được sử dụng như một tham số trong đánh giá rủi ro môi trường của các chất
hoạt động bề mặt khi đánh giá tác động môi trường. Mặc dù vậy, một số bộ sưu tập
của Kow tồn tại cho loại chất hoạt động bề mặt AE. Chúng đã được báo cáo là thay đổi
từ Kow xấp xỉ 8,5 xuống khoảng 1. Giá trị Kow có xu hướng giảm với số đơn vị EO
ngày càng tăng (tính ưa nước cao hơn) và có xu hướng tăng lên với các chuỗi alkyl dài

hơn từ rượu liên quan (cao hơn tính ưa béo).
2.6.

Giá trị HLB của alcohol ethoxylates
Hydrophillic-lipophillic balance (HLB) được gọi là chỉ số cân bằng ưa nước –

ưa dầu, thang đo giá trị HLB nằm trong khoảng từ 1 – 20.
Alcohol ethoxylates là chất hoạt động bề mặt không ion, có giá trị HLB cao hay
thấp cịn tùy thuộc vào chiều dài mạch Cacbon, nhưng giá trị HLB thường rơi vào
khoảng 7.9 – 14.4[3].
2.7.

Khả năng phân hủy sinh học[4]
Rượu ethoxylat với chuỗi alkyl chủ yếu là mạch thẳng thể hiện khả năng phân

hủy sinh học ở mức độ cao trong hầu hết các phương pháp thí nghiệm. Cả sự phân hủy
sinh học sơ cấp và cuối cùng nhanh chóng đã được chứng minh trong nhiều điều kiện
phịng thí nghiệm và môi trường. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ và mức độ phân
hủy sinh học là loại và mức độ phân nhánh trong chuỗi alkyl, mức độ kết hợp
propylene oxide vào chuỗi ethoxylate và chiều dài của chuỗi ethoxylate. Quá trình
8


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
phân hủy sinh học bị chậm lại do sự phân nhánh chuỗi alkyl ở mức độ cao, cấu trúc
alkyl thứ cấp, việc bổ sung hơn khoảng ba chất tương đương của propylene oxide vào
gốc ethoxylate và bởi chiều dài chuỗi ethoxylate > 20 đơn vị. Những đặc điểm làm
chậm quá trình phân hủy sinh học này khơng có trong loại AE được sử dụng phổ biến
nhất trong các công thức chất tẩy rửa tiêu dùng.
Sự phân hủy sinh học là do hoạt động của vi khuẩn. Cơ chế chính của sự suy

thối đối với AE sơ cấp tuyến tính dường như là sự thủy phân liên kết ete bên cạnh
chuỗi alkyl, sau đó là q trình oxy hóa nhanh chuỗi alkyl với sự giải phóng hai đơn vị
carbon dưới dạng nhóm acetyl (oxy hóa β ) và q trình oxy hóa chậm hơn chuỗi
polyoxyetylen, cũng bởi các đơn vị hai cacbon. Cả hai chuỗi sau đó được phân hủy
sinh học thành carbon dioxide và nước. Các đầu tận cùng của rượu béo (oxy hóa ω
theo bởi oxy hóa β) và các chuỗi polyoxyetylen cũng là điểm ban đầu của sự tấn công
của vi khuẩn. Đối với các chuỗi alkyl phân nhánh cao, q trình oxy hóa đã được báo
cáo bắt đầu ở đầu cuối của chuỗi polyoxyetylen với ít hoặc khơng có q trình oxy hóa
rượu béo phân nhánh.

9


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA ALCOHOL ETHOXYLATES TRONG LĨNH
VỰC TẨY RỬA

3.1. Tổng quát ứng dụng của Alcohol ethoxylates
Alcohol ethoxylates là nhóm chất hoạt động bề mặt khơng ion nói chung được
sử dụng trong nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hóa học. AE được sử dụng chủ yếu
trong chất tẩy rửa giặt là và rửa chén cũng như trong chất tẩy rửa gia dụng, chất tẩy
rửa trong các xí nghiệp và cơ quan. Chúng cũng có thể được tìm thấy trong các sản
phẩm chăm sóc cá nhân, chẳng hạn như dầu gội đầu, sữa tắm, xà phòng rửa tay dạng
lỏng và trong nước rửa chén rửa tay. Số lượng ít hơn được tìm thấy trong lĩnh vực giấy
và bột giấy, dầu khí, mỹ phẩm, dệt may và nơng nghiệp (HERA 2009). Một lượng lớn
các chất trong nhóm AE cũng được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất chất
hoạt động bề mặt ethoxysulfat (AES) rượu bằng q trình sulfon hóa[1],[2].
Bảng 3.1: Các ứng dụng trong tẩy rửa gia dụng và nồng độ thành phẩm của các
Alcohol ethoxylat khác nhau (AE) [1]
Các sản phẩm chứa

Phần trăm Alcohol ethoxylates

Alcohol ethoxylates

trong sản phẩm

Bột/nước giặt thông thường

0.0 - 15.0%

Bột/nước giặt compact

0.0 - 24.0%

Nước xả vải

0.0 - 2.0%

Phụ gia giặt là

0.0 - 11.5%

Nước rửa chén ( bằng tay)

0.0 - 6.0%

Nước rửa chén (bằng máy)

0.0 - 14.5%

Chất tẩy rửa
Chất tẩy rửa bề mặt

0.0 - 22.0%

Chất tẩy rửa bồn cầu

0.0 - 16%

3.2. Nước giặt[6]
Nước giặt dễ dàng hịa tan trong nước ấm hoặc nước lạnh, khơng để lại cặn bột
giặt trên các loại vải sẫm màu, có thể sử dụng để đổ trực tiếp lên vết bẩn, mang đến
một cách thuận tiện để loại bỏ các vết bẩn khó tẩy rửa trước khi giặt. Nước giặt thường
10


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
bao gồm tất cả hoặc một số thành phần sau: chất hoạt động bề mặt, chất định hình,
enzym, polyme, chất làm sáng quang học và hương thơm. Ngồi ra, nó có thể chứa các
thành phần đặc biệt khác được bổ xung cho các nhu cầu cụ thể khác.
Alcohol ethoxylates được sử dụng trong công thức của nước giặt là chất hoạt
động bề mặt chịu trách nhiệm chính trong việc làm ướt bề mặt của vải cũng như vết
bẩn (giảm sức căng bề mặt và bề mặt), giúp loại bỏ vết bẩn khỏi bề mặt vải và ổn định
các hạt bụi bẩn hoặc nhũ hóa các giọt dầu mỡ.

Hình 3.1: Sản phẩm nước giặt

3.3. Nước xả vải[6]
Nước xả vải làm mềm vải, tạo cảm giác dễ chịu khi sử dụng quần áo, được duy

trì bằng cách thường xuyên xử lý đồ giặt với các sản phẩm thích hợp. Tuy nhiên, chất
làm mềm vải mang lại nhiều hơn là cảm giác mềm mại, mịn màng, sang trọng cho hầu
hết các loại vải. Chúng làm giảm sự bám tĩnh điện do tích tụ tĩnh điện tạo ra. Chúng
làm giảm độ nhăn của vải và giúp ủi dễ dàng hơn và thời gian sấy khô ngắn hơn. Hơn
nữa, do hương thơm của chúng, chúng mang lại mùi dễ chịu cho vải đã giặt. Chúng
cũng có thể cung cấp các hoạt chất khác nhau như chất loại bỏ vết bẩn, chất làm trắng
và chất chống nhăn cho vải.
Alcohol ethoxylates có ái lực tốt với nước, tất cả các hợp chất này đều là chất
chống tĩnh điện hiệu quả. Chúng cũng thể hiện tính ổn định tốt đối với nhiệt. Lớp phủ
alcohol ethoxylates sẽ chống lại tác hại do điều kiện giặt mạnh gây ra. Lớp phủ có thể
được áp dụng cho quần áo trong q trình giặt, trong q trình làm khơ, hoặc ngay cả
trong q trình giặt. Kết quả mềm mại tốt nhất có được bằng cách sử dụng chất làm
mềm trong lần xả cuối cùng.
11


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
3.4. Nước rửa chén[6]
Được sử dụng chủ yếu để rửa chén, ly, xoong, chảo bằng tay và các dụng cụ
nấu nướng và phục vụ khác.Chất hoạt động bề mặt là thành phần hoạt động chính và
chức năng của chúng là thâm nhập và làm lỏng vết bẩn, tăng cường khả năng hấp thụ
nước và làm ướt bề mặt, lơ lửng, phân tán và nhũ hóa chất bẩn trong nước, đồng thời
tạo và ổn định bọt.
Alcohol ethoxylates được sử dụng ít vì khả năng tạo bọt thấp và giá thành cao.
Tuy nhiên, khi được sử dụng kết hợp với các chất hoạt động bề mặt anion, chúng
mang lại lợi ích cho cơng thức tổng thể, chẳng hạn như độ dịu nhẹ, cải thiện độ thấm
ướt, tăng bọt và ổn định bọt. Một số alcohol ethoxylates được sử dụng cụ thể là chuỗi
11 cacbon với 9 mol etoxyl hóa (ví dụ, Neodol 1-9 từ Shell).

Hình 3.2: Sản phẩm nước rửa chén

3.5. Chất tẩy rửa bề mặt[6]
Chất tẩy rửa bề được nói đến là chất tẩy rửa sử dụng để làm sạch bề mặt trong
nhà ( kính, sàn nhà,…), khơng bao gồm bát đĩa. Những chất tẩy rửa đa năng phụ thuộc
nhiều vào chất hoạt động bề mặt không ion. Chất hoạt động bề mặt khơng ion ít nhạy
cảm hơn với nước cứng, có thể được tổng hợp để nhắm mục tiêu cân bằng ưa nước /
ưa béo (HLB), và dẫn đến ít tạo bọt hơn. Một chất hoạt động bề mặt được chú ý đến
đó là alcohol ethoxylates. Trong một trường hợp, chất không ion không chỉ được sử
dụng để làm sạch, mà cịn được sử dụng cho các đặc tính tạo lớp màng. Tuy nhiên,
thực tiễn chung là sử dụng kết hợp cả thành phần anion và không ion. Một phần, điều
này có thể là do chất hoạt động bề mặt khơng ion có xu hướng tạo bọt thấp hơn, và
12


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
người tiêu dùng muốn bọt như một dấu hiệu cho thấy chất đó “đang hoạt động”. Do đó,
bao gồm một lượng nhất định chất hoạt động bề mặt anion sẽ giúp báo hiệu cho người
tiêu dùng biết rằng chất tẩy rửa đang có tác dụng.

Hình 3.3: Sản phẩm tẩy rửa bề mặt

13


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
Alcohol ethoxylates là chất hoạt động bề mặt không ion được sử dụng phổ biến
và rộng rãi trong chất tẩy rửa gia dụng, chất tẩy rửa trong các cơ quan, xí nghiệp,
ngồi ra nó cũng được sử dụng làm chất nhũ hóa trong các sản phẩm mỹ phẩm cũng
như chất làm ướt, chất hòa tan và chất hoạt động bề mặt trong nông nghiệp, và trong

các ngành công nghiệp dệt, giấy, dầu và các ngành khác.
Và về sức khỏe cho người tiêu dùng đã chứng minh rằng việc sử dụng AE trong
chất tẩy rửa gia dụng và giặt tẩy là an tồn và khơng gây lo ngại về việc sử dụng của
người tiêu dùng.
Hiện tại, alcohol ethoxylates đang tiếp tục nghiên cứu để khắc phục được
những đặc tính khơng mong muốn trong q trình sản xuất để có thể nâng cao năng
suất và hiệu quả trong mục tiêu hướng đến sản xuất sản phẩm xanh và thân thiện với
môi trường.

14


Alcohol ethoxylates và ứng dụng trong lĩnh vực tẩy rửa
TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Human & Environmental Risk Assessment on ingredients of European
household cleaning products ‐ Alcohol Ethoxylates (Version 2.0, September 2009).
[2]. Draft Screening Assessment - Poly(alkoxylates/ethers) Group, Environment
and Climate Change Canada, Health Canada, Ottawa, 2019.
[3]. Steven R. Sims, Arthur G. Appel, “Linear Alcohol Ethoxylates: Insecticidal
and Synergistic Effects on German Cockroaches (Blattodea: Blattellidae) and Other
Insects”, Journal of Economic Entomology,100(3), 871-879, 2007.
[4]. Sylvia S. Talmage, “ Environmental And Human Safety Of Major
Surfactants Alcohol Ethoxylates And Alkylphenol Ethoxylates”, The Soap and
Detergent Association, CRC press, 1994.
[5]. Yingxue Li, Jingjie Zhou, Yong Zhang, Huibin Liang, Jinyuan Sun, Yuqi
Liu, Gerardino D’Errico, Yongqiang Sun, Martino Di Serio, “Synthesis and Properties
of Primary Alcohol Ethoxylates Using Different Catalytic Systems”, ACS Omega, 6,
29774−29780, 2021.
[6]. Martin J. Schick, Arthur T. Hubbard, “Liquid Detergents Second Edition”,

Surfactant Science Series, Taylor & Francis Group, LLC, 2006.

15