烷基糖苷 APG

烷基糖苷(Alkyl Polyglycoside，簡(jiǎn)稱APG)，是單苷、二苷、三苷和多苷的混合物，也稱烷基多糖苷，屬非離子表面活性劑，并兼具非離子和陰離子兩種表面活性劑的性能。烷基糖苷（APG）是由天然脂肪醇(天然油脂水解后加氫)和葡萄糖(淀粉水解產(chǎn)物)在酸性催化劑作用下合成而來(lái)的。烷基糖苷（APG）是新型高效、無(wú)毒、可生物降解的非離子表面活性劑，表面活性很好，復(fù)配后可形成目前最好的表面活性劑，烷基糖苷具有十分優(yōu)異的性能，表面張力低、起泡力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定、潤(rùn)濕性好、配伍性能極好，對(duì)人體刺激性小，能迅速生物降解，是目前世界上唯一可被稱為無(wú)毒級(jí)的品種，被譽(yù)為“世界級(jí)”表面活性劑。另外，烷基糖苷的生產(chǎn)原料都來(lái)自可再生的農(nóng)產(chǎn)品，主要有淀粉水解產(chǎn)物葡萄糖、植物油氫化產(chǎn)物高級(jí)脂肪醇，在目前石油資源短缺的前提下，用可再生資源生產(chǎn)化工產(chǎn)品，將是未來(lái)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展方向。

烷基糖苷可應(yīng)用很多行業(yè)和領(lǐng)域，如：洗滌業(yè)、化妝業(yè)、食品加工業(yè)、紡織印染、農(nóng)藥及制藥等眾多領(lǐng)域，作為非離子中性洗滌劑用原料，具有很廣闊的應(yīng)用前景，可用于高檔衣物清洗劑。此外，烷基糖苷具有廣譜的抗菌活性，對(duì)革蘭氏陰菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和真菌，C8～12烷基糖苷都有抗菌活性，并以烷基碳數(shù)增加活性遞增。因此作為餐具清洗劑、洗發(fā)液、皮膚清洗劑和衛(wèi)生間清洗劑更具優(yōu)點(diǎn)。烷基糖苷還可用作乳化劑、潤(rùn)濕劑、發(fā)泡劑、增稠劑、分散劑和防塵劑等。近年來(lái)，在農(nóng)藥乳化劑方面取得了很好的應(yīng)用效果。烷基糖苷用于三次采油具有很好的應(yīng)用前景，以往的表面活性劑在地下環(huán)境表面活性降低甚至失效，而烷基糖苷的突出優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、耐堿和耐礦物鹽。

烷基糖苷在解決金屬礦物開(kāi)采所產(chǎn)生的空氣污染問(wèn)題方面也取得了很好的應(yīng)用效果。據(jù)資料報(bào)道世界表面活性劑市場(chǎng)前景廣闊，僅北美地區(qū)年需求200萬(wàn)噸，到2010年前還在以每年3%的速度增加，世界年日用品消費(fèi)的表面活性劑可達(dá)到1156萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)亞太地區(qū)到2010年將達(dá)到年需求580萬(wàn)噸。盡管目前表面活性劑品種有上千種，但占主導(dǎo)地位仍是LAS、AES、AEO等為數(shù)不多的幾個(gè)品種。APG作為新產(chǎn)品，在產(chǎn)品性能及毒性等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了早期的品種。另外，烷基糖苷采用可再生的淀粉和食油作原料，在生態(tài)安全性方面，幾乎沒(méi)有任何其它表面活性劑可與其媲美?？梢灶A(yù)料，未來(lái)的10～20年間烷基糖苷將成為表面活性劑領(lǐng)域的主流品種。烷基糖苷的具體應(yīng)用范圍如下：

1烷基糖苷在日化產(chǎn)品中的應(yīng)用

作為新型非離子表面活性劑，烷基糖苷有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。如：和陰離子表面活性劑有明顯的協(xié)同增效作用；泡沫豐富；對(duì)皮膚刺激性小；無(wú)毒和良好的生物降解性等，使得烷基糖苷在日化產(chǎn)品的配制和應(yīng)用中有一定的優(yōu)越性，從而得到了廣泛的應(yīng)用。

1.1洗發(fā)液

采用烷基糖苷可制成無(wú)毒營(yíng)養(yǎng)洗發(fā)液，對(duì)人體及頭發(fā)無(wú)傷害，無(wú)刺激，能營(yíng)養(yǎng)頭發(fā)，滋潤(rùn)頭發(fā)，并使之長(zhǎng)效保濕，防止頭發(fā)干枯、分叉；用后頭發(fā)柔順光滑，易梳理，抗靜電，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。烷基糖苷泡沫豐富，粘度合適，有良好的去污力，pH值適中，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1.2餐具清洗劑

隨著人們生活水平的不斷提高，餐具洗滌劑成為家庭清潔用品的一個(gè)重要產(chǎn)品。對(duì)餐具洗滌劑的要求也由原來(lái)單純的高泡沫、在油污存在時(shí)好的泡沫穩(wěn)定性、優(yōu)良的乳化能力和洗盤(pán)數(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诳紤]上述要求的同時(shí)．也考慮餐具洗滌劑對(duì)皮膚的刺激性和毒性。而烷基糖苷低的毒性和刺激性，使得它是配制餐具洗滌劑的理想原料之一。由于烷基糖苷的不漂洗、無(wú)斑痕的特點(diǎn)，用于餐具洗滌劑、洗瓶劑等時(shí)，脫脂能力強(qiáng)，并具有爽快舒適的使用感。

1.3皮膚清洗劑

如前所述．烷基糖苷對(duì)人體的皮膚幾乎無(wú)刺激。因此，烷基糖苷完全適用于皮膚清洗的浴液和洗面奶等產(chǎn)品中。同時(shí)，烷基糖苷的相行為也使得烷基糖苷易于與其它表面活劑進(jìn)行復(fù)配形成產(chǎn)品。

1.4洗衣劑

在烷基糖苷的系列產(chǎn)品中，烷基糖苷作為一個(gè)非離子表面活性劑對(duì)油性污垢的去除特別有效。烷基糖苷應(yīng)用于洗衣劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：①它能產(chǎn)生豐富和細(xì)膩的泡沫。由于這些細(xì)膩泡沫的存在，減小了衣物特別是精細(xì)衣物，如毛和絲制品在洗衣機(jī)中的摩擦，有利于織物保護(hù)。②適合于冷水洗滌。③降低了洗衣劑的刺激性。配有烷基糖苷的洗衣劑能有效地除去泥土和油污，并兼有柔軟性，抗靜電性和防縮性，且在硬水中可正常使用。

1.5衛(wèi)生間清洗劑

烷基糖苷組成的廁所清洗劑能有效地保護(hù)馬桶的橡膠和塑料部件。而且由于烷基糖苷具有廣譜的抗菌活性，對(duì)革蘭氏陰菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和真菌，C8～12APG都有抗菌活性，因此作為衛(wèi)生清洗劑更具優(yōu)點(diǎn)。馬桶清洗劑主要是除去糞便、水垢和灰塵沉積及尿垢。原來(lái)的配方是以強(qiáng)酸，如鹽酸、磷酸配以表面活性劑而成，但這些強(qiáng)酸在使用時(shí)，不小心會(huì)使人的皮膚受傷，現(xiàn)在的趨勢(shì)是用生物降解的有機(jī)酸來(lái)代替無(wú)機(jī)強(qiáng)酸，再配以在酸性中穩(wěn)定的烷基糖苷形成馬桶清洗劑，因?yàn)榧尤胪榛擒蘸笥欣谒割惡陀袡C(jī)類污垢的去除。

1.6工業(yè)清洗劑

烷基糖苷在濃的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和電解質(zhì)中，仍有良好的溶解性和相溶性，可用于配制工業(yè)清洗劑。用于清洗汽車、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。與醇醚相比，烷基糖苷與塑料制品具有好的相容性；用含醇醚的清洗劑清洗塑料，如丙烯酸玻璃、ABD和聚碳酸酯后，會(huì)很快導(dǎo)致應(yīng)力開(kāi)裂，甚至斷裂。而烷基糖苷不會(huì)引起塑料開(kāi)裂，并且清洗效果很好。因此，烷基糖苷是硬表面清洗劑的理想原料。

將烷基糖苷與醇醚復(fù)配后，不僅因烷基糖苷的加入改善了醇醚對(duì)塑料的相容性，而且有優(yōu)良的清洗性能。在總活性物相同時(shí)，含烷基糖苷的產(chǎn)品的清洗性能明顯高于不含烷基糖苷的清洗劑，在保持清洗力的情況下，加入烷基糖苷后，可降低清洗劑的總活性物和成本，有利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

2在紡織行業(yè)的應(yīng)用

表面活性劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用歷史悠久，在天然纖維和合成纖維生產(chǎn)過(guò)程的所有工序中，都使用了表面活性劑或以表面活性劑為主體的助劑。可分為三大類：紡織油劑、染色助劑和整理助劑。

在紡織工業(yè)中，為調(diào)節(jié)纖維的加工適應(yīng)性，常常使用紡織油劑。其作用是調(diào)整纖維與纖維或纖維與機(jī)械部分之間的摩擦，從而提高纖維的加工適應(yīng)性，使生產(chǎn)能夠順利地進(jìn)行。在紡織油劑中表面活性劑的用量一般為油量的5％～20％。染色通常在水介質(zhì)中完成，染色過(guò)程是染料從染液向纖維表面和內(nèi)部轉(zhuǎn)移的過(guò)程，這一過(guò)程涉及到固—液、氣—液、氣—固界面，因此要使織物染勻，獲得堅(jiān)牢的色澤，必須使用染色助劑。染色助劑包括滲透劑、分散劑、勻染劑等，它們是染色過(guò)程中必須使用的助劑，這些助劑的成分中必須包含表面活性劑。表面活性劑通過(guò)改變了染料與纖維間的親和性，使染著性、染著速度等都發(fā)生變化，從而改變?nèi)旧ЧＲ部赏ㄟ^(guò)抑制染料對(duì)纖維的快速染色，從而起到勻染的作用。在纖維整理中，防水整理、防油整理、柔軟整理和抗靜電整理等都是與纖維表面改性有關(guān)的整理。對(duì)于纖維表面的改性．雖然可以用各種化學(xué)反應(yīng)對(duì)纖維表面分子直接進(jìn)行化學(xué)改性，但在多數(shù)情況下，是利用表面活性劑的各種性質(zhì)，對(duì)纖維表面進(jìn)行表面整理。近年來(lái)，烷基糖苷作為紡織助劑用量日益增大，使用范圍也在拓寬。比如：若對(duì)絹纖維精煉去除膠絲蛋白過(guò)度，會(huì)損害絹纖維的強(qiáng)度、光澤和柔軟度。向肥皂、堿性鹽和堿性蛋白酶等絹纖維精煉劑中加入烷基糖苷后，對(duì)防止過(guò)精煉有顯著效果，得到的絹成品柔軟并具有好的光澤。烷基糖苷還可用于棉布的處理，提高防縮率。經(jīng)烷基糖苷處理過(guò)的棉布的干濕防縮率均提高50％以上。

3在農(nóng)藥行業(yè)的應(yīng)用

為了使各種農(nóng)藥有效地發(fā)揮藥效，一般將原藥加工成各種劑型，其中最常見(jiàn)的一種劑型就是乳油。乳油由原藥、溶劑和乳化劑組成，有時(shí)也加入少量的助溶劑和穩(wěn)定劑。乳油通常為透明狀液體，性狀穩(wěn)定，耐貯存，具有藥效高、用藥省、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛的應(yīng)用。乳化劑具有乳化、分散、增溶、潤(rùn)濕等作用，能使農(nóng)藥充分發(fā)揮藥效，以提高其殺蟲(chóng)、殺菌、除草的能力。由于烷基糖苷具有很好的乳化性能，而且對(duì)除草劑和殺蟲(chóng)劑具有明顯的增效作用，因此，在農(nóng)藥乳化劑方面具有很好的應(yīng)用潛力。

4在石油行業(yè)的應(yīng)用

表面活性劑在鉆井、采油、原油破乳等石油工業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，都有著廣泛的應(yīng)用。表面活性劑還被廣泛用作石油產(chǎn)品的添加劑，如添加于燃料油和潤(rùn)滑油等以提高它們的各種性能。

4.1烷基糖苷在三次采油中的應(yīng)用

儲(chǔ)藏在地下的原油到底能夠從地層中采出來(lái)多少，其衡量指標(biāo)是原油采收率,采收率=(累積采油量/地質(zhì)儲(chǔ)量)×100%。油藏開(kāi)發(fā)大體上可分為3個(gè)階段:①利用天然能量(如溶解氣、原油及巖石的膨脹等)開(kāi)采的一次采油階段。通常這種方式開(kāi)采的原油采收率都比較低，只有8%～15%。②利用人工補(bǔ)充地層能量(如注水、注氣等)開(kāi)采的二次采油階段。油藏經(jīng)過(guò)一次采油以后，地層能量枯竭，以至不能再以經(jīng)濟(jì)采油量繼續(xù)生產(chǎn)。這時(shí)就要依靠注水、注氣等人工方法來(lái)補(bǔ)充地層能量提高產(chǎn)油能力。有些油藏在開(kāi)發(fā)初期就開(kāi)始注水、注氣，保持地層能量，延長(zhǎng)有效開(kāi)發(fā)期。經(jīng)二次采油的采收率大致為25%～45%，個(gè)別條件好的油藏可達(dá)50%左右。③二次采油以后，實(shí)際上有1/2以上的原油殘留在地下。這些原油用水很難驅(qū)替出來(lái)，需要使用比注水、注氣更為復(fù)雜的工藝技術(shù)手段才能采出，這就是三次采油（即就是化學(xué)驅(qū)油），也就是人們通常所說(shuō)的提高采收率。經(jīng)三次采油的最終采收率可達(dá)45%～70%。化學(xué)驅(qū)油主要有表面活性劑驅(qū)和微乳狀液驅(qū)等。表面活性劑驅(qū)是在油層中注入表面活性劑水溶液采油的方法，注入表面活性劑溶液，可使表面活性劑覆蓋巖層的表面，從而降低原油的附著力，就能提高原油的開(kāi)采率。在此方法中，使用的表面活性劑一般為親水性的，其HLB值在 8～13的范圍內(nèi)，并優(yōu)先采用耐鹽性好的表面活性劑如非離子表面活性劑和磺酸鹽型、硫酸鹽型陰離子表面活性劑。

由于地下巖層地質(zhì)條件復(fù)雜，一般高溫、高礦化度，對(duì)驅(qū)油用的表面活性劑要求很高，不僅要求它具有低的油水界面張力和低吸附值,而且要求它與油藏流體配伍。以往使用的表面活性在地下環(huán)境中，乳化性能降低，驅(qū)油效果差。烷基糖苷具有較好的耐高溫性能、耐酸堿和無(wú)機(jī)鹽，特別適合于驅(qū)油劑用表面活性劑。

4.2烷基糖苷在鉆井液中的應(yīng)用 

鉆井液又稱鉆井泥漿，它以粘土泥漿為主要成分，再輔以各種化學(xué)品配制而成。在鉆井過(guò)程中，鉆井液經(jīng)高壓泵驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鉆桿、鉆頭、返水孔、井壁與鉆桿的環(huán)形空間，然后返回地面，經(jīng)過(guò)凈化后再循環(huán)使用，它的主要作用是攜帶鉆屑、潤(rùn)滑鉆頭、平衡地層壓力和保護(hù)井壁等。鉆井化學(xué)品中的消泡劑、乳化刑、潤(rùn)滑劑等，都與表面活性劑密切相關(guān)。

在鉆井作業(yè)中，井眼失穩(wěn)是存在的主要問(wèn)題之一，表現(xiàn)形式主要為縮徑、擴(kuò)徑、卡鉆及出現(xiàn)井下復(fù)雜情況。輕者會(huì)導(dǎo)致鉆井周期延長(zhǎng)，鉆井成本增加，井身質(zhì)量不好并影響固井質(zhì)量；重者還可導(dǎo)致井眼報(bào)廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，鉆井液對(duì)于鉆井作業(yè)非常重要，烷基糖苷作為鉆井液的重要組分，可取得很好的效果。對(duì)于烷基糖苷來(lái)說(shuō)，在糖分子上引入烷基后，降低了糖的HLB值，增加了其表面活性，使其分子易集中到鉆井液與井壁的交界面，逐步在井壁上沉積或吸附而形成封固層，而且其中的非極性基團(tuán)，能有效地阻止水分子進(jìn)入泥頁(yè)巖內(nèi)部，從而很好地抑制泥頁(yè)巖水化膨脹、分散。另外，由于烷基是非極性基團(tuán)，引入后其親油能力增加，潤(rùn)滑性大大增強(qiáng)。

5在食品行業(yè)的應(yīng)用

表面活性劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用，主要是作為食品添加劑，如乳化劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、增稠劑、消泡劑等，其中使用最多、應(yīng)用最廣的是乳化劑。由于烷基糖苷對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)刺激，對(duì)油脂有良好的乳化作用，所以它常被用于食品烘烤等食品生產(chǎn)設(shè)備的清洗。長(zhǎng)鏈烷基糖苷可作為食品添加劑應(yīng)用于食品中。如冰其淋中加入0.1％的乳化劑烷基糖苷，能使空氣易于滲入形成細(xì)密的氣孔結(jié)構(gòu)而體積增大，這樣形成的冰棋淋堅(jiān)挺，成型穩(wěn)定。在面包的烤制中，烷基糖苷與甘油酯配合使用效果很好。另外，烷基糖苷作為食品乳化劑不僅解決了我國(guó)食品乳化劑只有親油性(HLB 5～9)產(chǎn)品的問(wèn)題，也增加了食品乳化劑的品種。

6在造紙、塑料行業(yè)的應(yīng)用

造紙生產(chǎn)的許多工序都使用表面活性劑，如設(shè)備、抄紙網(wǎng)和毛布清洗等。用含烷基糖苷的處理劑可改善紙張的上膠效果。

以聚醚多元醇為引發(fā)劑生產(chǎn)強(qiáng)抗堿的聚氨酯泡沫時(shí)，加入烷基糖苷能明顯地提高終產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和阻燃性。烷基糖苷還可作為一種新型乳化劑用于乳液聚合，得到各種性能優(yōu)良的品種：如在氯乙烯聚合對(duì)，加入烷基糖苷可使得聚氯乙烯具有孔隙率高和松密度大等特點(diǎn)，這樣制得的模件不易產(chǎn)生裂縫。

7在生物醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用

由于烷基糖苷具有臨界膠束濃度高，紫外光透過(guò)率高及不使蛋白質(zhì)變形等優(yōu)點(diǎn)，因此在生物醫(yī)藥領(lǐng)域用烷基糖苷參與細(xì)胞色素C,RNA聚合酶、視紫紅質(zhì)及脂肪酸的精制加工，并且尚有深入應(yīng)用的潛在可能。在醫(yī)藥工業(yè)中，烷基糖苷主要用作乳化劑、分散劑或活性組份的增效劑。試驗(yàn)已證明烷基糖苷為(胃)腸吸收功能的增強(qiáng)劑。

綜上所述，烷基糖苷以其優(yōu)異的性能可廣泛的應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域，具有很好的應(yīng)用前景。會(huì)取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。