المواد الخافضة للتوتر السطحي فئة واسعة من المركبات العضوية ذات خصائص فريدة، وتطبيقات مرنة للغاية وواسعة النطاق، وقيمة عملية كبيرة. استُخدمت كمستحلبات، ومنظفات، وعوامل ترطيب، وعوامل اختراق، وعوامل رغوة، ومذيبات، ومشتتات، وعوامل تعليق، ومُخفِّضات ماء الأسمنت، ومُنعِّمات الأقمشة، وعوامل تسوية، وعوامل تثبيت، ومطهرات، ومحفزات، وعوامل مانعة لتسرب الماء، وعوامل مضادة للتلوث، ومواد تشحيم، وعوامل ضباب حمضي، وعوامل عزل الغبار، ومواد حافظة، وعوامل نشر، ومكثفات، وعوامل اختراق الأغشية، وعوامل تعويم، وعوامل تسوية، وعوامل إزاحة الزيت، وعوامل مضادة للتكتل، ومزيلات للروائح، وعوامل مضادة للكهرباء الساكنة، ومُعدِّلات للأسطح، وعشرات الكواشف الوظيفية الأخرى في الحياة اليومية وفي العديد من مجالات الإنتاج الصناعي والزراعي.
بالإضافة إلى استخدامها على نطاق واسع في صناعات المنظفات ومستحضرات التجميل، تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي أيضًا كمواد مساعدة أو مضافة في الصناعات التقليدية، مثل الأغذية، ومنتجات الألبان، وصناعة الورق، والجلود، والزجاج، والبترول، والألياف الكيميائية، والمنسوجات، والطباعة والصباغة، والطلاء، والمستحضرات الصيدلانية، والمبيدات الحشرية، والأفلام، والتصوير الفوتوغرافي، والطلاء الكهربائي، ومعالجة المعادن، ومعالجة المعادن، والمواد الجديدة، والتنظيف الصناعي، والبناء، بالإضافة إلى مجالات التكنولوجيا المتقدمة. ورغم أنها لا تُعدّ غالبًا ركيزة أساسية للمنتجات الصناعية، إلا أنها تلعب دورًا حاسمًا في إضفاء اللمسة النهائية على إنتاج مختلف المنتجات. ورغم محدودية استخدامها، إلا أنها تُسهم بشكل رئيسي في زيادة تنوع المنتجات، وتقليل الاستهلاك، وتوفير الطاقة، وتحسين الجودة.
1. تطبيقالمواد الخافضة للتوتر السطحيفي صناعة النسيج
تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي على نطاق واسع في صناعة النسيج. في مختلف مراحل معالجة النسيج، مثل الغزل والتشكيل والتحجيم والنسيج أو الحياكة والتكرير (التبييض) والصباغة والطباعة والتشطيب، تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي، أو المواد الخافضة للتوتر السطحي، كمضافات رئيسية لتحسين الكفاءة وتبسيط العمليات وتحسين الأداء والجودة. في التطبيقات العملية،المواد الخافضة للتوتر السطحيتُستخدم كمنظفات، وعوامل ترطيب، وعوامل اختراق، ومستحلبات، ومذيبات، وعوامل رغوة، ومزيلات رغوة، وعوامل تنعيم، ومشتتات، وعوامل تسوية، ومثبطات صباغة، وعوامل تثبيت، وعوامل تنقية، ومنعمات، وعوامل مضادة للكهرباء الساكنة، وعوامل مانعة لتسرب الماء، ومطهرات، إلخ. يُعدّ استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية في صناعة النسيج أقدم استخدام لها. وعلى الرغم من انخفاض نسبة استهلاكها تدريجيًا في السنوات الأخيرة، إلا أن استخدامها لا يزال كبيرًا نسبيًا مقارنة بالقطاعات الصناعية الأخرى. وتُستخدم على نطاق واسع كمذيبات، ومنظفات، وعوامل ترطيب، ومشتتات، ومستحلبات، وعوامل تسوية، وعوامل تنقية، ومنعمات، وعوامل مضادة للكهرباء الساكنة، إلخ. تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية بشكل أساسي كمنظفات، وعوامل اختراق، وعوامل ترطيب، ومستحلبات، ومشتتات في المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية؛ المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية، والتي يمكن أن تمتص بقوة على الأقمشة بسبب الشحنة السالبة للألياف، تستخدم عادة كمنعمات للأقمشة، وعوامل تسوية، وعوامل مقاومة للماء، وعوامل مضادة للكهرباء الساكنة، وعوامل تثبيت اللون؛ وتستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي ثنائية القطب بشكل عام كعوامل تسوية للأصباغ المعقدة المعدنية، ومنعمات الأقمشة، وعوامل مضادة للكهرباء الساكنة.
2. استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي في صناعة الجلود والفراء
عملية صناعة الجلود معقدة ومضنية للغاية، وتتطلب خطوات متعددة، بدءًا من الجلد الطبيعي وصولًا إلى الجلد النهائي. قبل الدباغة، يجب القيام بأعمال تحضيرية، مثل النقع في الماء، والنقع في الرماد، والتليين الإنزيمي، والنقع في الأحماض، وإزالة الحموضة، وإزالة الدهون. بعد الدباغة، يلزم أيضًا الصباغة، وتنقية الجلد بالدهون، والتشطيب. تتطلب جميع هذه العمليات استخدام مواد خافضة للتوتر السطحي كإضافات لتعزيز التأثيرات الفيزيائية والكيميائية لكل عملية، وتقصير دورات الإنتاج، وتحسين جودة الجلود، وتوفير المواد الخام الكيميائية.
تتطلب معالجة الفراء أيضًا عمليات متعددة، تشمل النقع، وإزالة الشحوم، والتليين، والدباغة، والتبييض، والصباغة، والمعالجة بالدهون، والتشطيب، وجميعها تتطلب استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي كمواد مضافة. تتطلب صناعة الجلود إزالة شعر الحيوانات، بينما تتطلب معالجة الفراء الحد الأدنى من الضرر للبنية الأصلية للشعر. يمكن أن يوفر استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي حماية جيدة.
الوظائف الرئيسية للمواد الخافضة للتوتر السطحي في إنتاج الجلود ومعالجة الفراء هي: الإذابة، الاستحلاب، الترطيب، النفاذية، تكوين الرغوة، إزالة الرغوة، الغسيل، التسوية، وتثبيت اللون. تختلف متطلبات كل عملية. على سبيل المثال، في الغمر، يتطلب الأمر بشكل رئيسي تأثير الترطيب والنفاذية؛ في إزالة الشحوم، يتطلب الأمر تأثير الاستحلاب والترطيب والاختراق؛ في إزالة التلوث، يتطلب الأمر تأثير ذوبان جيد؛ في الصباغة، يتطلب الأمر تأثير انتشار واختراق ورغوة جيد؛ في عملية إضافة الدهون، يتطلب الأمر امتلاك خصائص استحلاب جيدة.
3. استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي في صناعة الطلاء
الطلاءات هي مواد هندسية تُستخدم على سطح الأشياء لتكوين طبقة ذات خصائص واقية أو زخرفية أو خاصة. الطلاء المعروف هو نوع من الطلاء. للطلاءات وظائف متعددة: في الحياة اليومية، كبناء المباني، والأثاث الخشبي، والصناعة اليومية، وغيرها، تُستخدم الطلاءات ذات الألوان الزاهية للزينة، مما يمنح الأشياء جمالًا ويعزز قيمتها التجارية؛ كما تُستخدم الطلاءات في طلاء مواد البناء، والخشب، والمعادن، وغيرها لتوفير الحماية، وزيادة المتانة، ومنع التآكل؛ ويُستخدم الطلاء كرمز لوني، ويمكن استخدامه كإشارة مرور، أو علامة بضائع خطرة، وغيرها؛ كما يمكن للطلاءات ذات التركيبات المختلفة أن تخدم أغراضًا خاصة متنوعة، مثل الوقاية من الحرائق، ومقاومة الرطوبة، ومنع العفن، والتمويه، وتغير اللون، والعزل، والحماية من الإشعاع، ومنع تلوث الغاز.
تتكون الطلاءات عادةً من أربع فئات من المواد الخام: مواد تشكيل الأغشية، والأصباغ، والمذيبات، والمواد المضافة. تُشكل مادة تشكيل الأغشية أساسًا لتركيب الطلاءات؛ والأصباغ عادةً مواد ملونة دقيقة على شكل مسحوق؛ وباستثناء الطلاءات الخالية من المذيبات، تحتوي أنواع الطلاء السائلة المختلفة عادةً على مذيبات. وتشمل المكونات المستخدمة حاليًا كمذيبات للطلاء: الماء، والهيدروكربونات الأليفاتية، والهيدروكربونات العطرية، والكحولات، والإسترات، والإيثرات، والكيتونات، والتربينات، والمركبات العضوية المكلورة، وغيرها؛ وتُعتبر المواد المضافة مكونات مساعدة للطلاءات، وهي عادةً مواد خافضة للتوتر السطحي ذات دور هام في الطلاءات.
وفقًا لتأثيراتها على الطلاءات، يمكن تقسيم المواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في الطلاءات إلى الأنواع التالية: (1) مزيلات الرغوة، وعوامل الترطيب، والمشتتات، والمستحلبات، وما إلى ذلك أثناء عملية إنتاج الطلاء؛ (2) عوامل مكافحة التكتل، وعوامل مكافحة الترسيب، وما إلى ذلك أثناء عملية تخزين الطلاء؛ (3) عوامل تشكيل غشاء بناء الطلاء: عوامل التجفيف، وعوامل المعالجة، وعوامل التسوية، وعوامل مكافحة الترهل، وما إلى ذلك؛ (4) الملدنات، وعوامل التسوية، ومثبطات العفن، ومثبطات اللهب، والعوامل المضادة للكهرباء الساكنة، وممتصات الأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك التي تؤثر على أداء الطلاء.
4. استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي في التحفيز الكيميائي
يرتبط معدل أي تفاعل كيميائي ارتباطًا وثيقًا بخصائص بيئة التفاعل. وقد وُجد أن إضافة مواد خافضة للتوتر السطحي إلى نظام تفاعل مكون من مادتين متفاعلتين سهلتي الذوبان في الماء والزيت يمكن أن يزيد من معدل التفاعل الكيميائي بشكل ملحوظ، ويُسمى هذا التأثير بالتحفيز النشط سطحيًا. تشمل عملية التفاعل الكيميائي المحفزة بالمواد الخافضة للتوتر السطحي بشكل رئيسي تحفيز الميسيل وتحفيز انتقال الطور، حيث يتشابه تحفيز الميسيل مع التحفيز الإنزيمي. يُعتقد عمومًا أن التأثير التحفيزي للمواد الخافضة للتوتر السطحي على التفاعلات العضوية يرتبط بتكوين الميسيل، المعروف باسم تحفيز الميسيل.
5. استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي في التفاعلات المحفزة بالإنزيم في المستحضر الدقيق
يمكن أن تعزز إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي نشاط الإنزيم في المذيبات العضوية، ويتجلى ذلك بشكل رئيسي في الجوانب الثلاثة التالية: (1) يرتبط رأس قطبية جزيئات المادة الخافضة للتوتر السطحي ارتباطًا وثيقًا بجزيئات الإنزيم، مما يؤدي إلى تشتيت جزيئات الإنزيم في الطور العضوي وزيادة معدل التصادم بين جزيئات الإنزيم والركائز؛ (2) يجذب الذيل الكاره للماء لجزيئات المادة الخافضة للتوتر السطحي بفعالية الركائز الكارهة للماء في الطور العضوي، مما يسهل وصول الإنزيمات إليها؛ (3) تجنب تثبيط الإنزيمات بواسطة الركائز والمنتجات بشكل فعال. المواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة لدراسة التفاعل التحفيزي للإنزيم في المستحضر الدقيق هي عمومًا مواد خافضة للتوتر السطحي أنيونية أو كاتيونية أو مذبذبة أو غير أيونية، مثل ثنائي (2-إيثيل هكسيل) سكسينات سلفونات الصوديوم (AOT)، دوديسيل بولي أوكسي إيثيلين إيثر (C12E4)، أوفوفورات، هيكساديسيل ثلاثي ميثيل بروميد (CTAB)، إلخ.
يتم تصدير منتجاتنا إلى دول مثل الهند وباكستان وبنغلاديش وتركيا وإندونيسيا وأوزبكستان وغيرها.
إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا وترغب في معرفة المزيد من المعلومات التفصيلية، فلا تتردد في الاتصال بماندي.
هاتف: +86 19856618619 (واتساب). نتطلع إلى التعاون معكم لدعم تطوير صناعة النسيج.
وقت النشر: ٢٩ مايو ٢٠٢٥
