汪多仁
(中國石油吉林石化公司,吉林,132101)
烷基糖苷(Alkyl Poly-glycoside,簡稱APG)外觀為透明液或白色固態(tài)粉末。分子內(nèi)含有一個縮合葡萄糖組成的親水基,使它顯示出高度的親水結(jié)構(gòu),易溶于水,不溶于普通溶劑,但與無機助劑有良好的互溶性。APG集陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的許多特征于一身:表面張力低,起泡力強,泡沫細膩穩(wěn)定,潤濕性好,去污力強,無濁點,水稀釋時無膠凝現(xiàn)象。對人體刺激小,且可緩解其他物質(zhì)對人體的刺激,其毒性極低,能迅速被生物降解,對環(huán)境污染小。
APG是吸潮固體,純凈的APG為白色粉末,工業(yè)品中由于含有雜質(zhì)而呈淡黃色或淺黃色。APG溶于水,產(chǎn)品一般制成50%~70%的水溶液。
2.1.1 操作過程
APG由葡萄糖的半縮醛羥基和脂肪醇羥基在酸的催化下失去一分子水而得到的混合產(chǎn)物,其中糖單元為親水基,長鏈或支鏈的烷烴為親油基。
APG的制備方法很多,如:基團保護法、酶法、微生物法、原酯法、糖的縮酮物醇解法、轉(zhuǎn)糖苷法、直接法(一步法)等。下面著重介紹一步法和酶法。
一步法則是具有競爭力的一種合成路線,可以說是APG工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的方向。
直接法合成烷基糖苷的原理是:利用直鏈脂肪醇(過量使用,反應結(jié)束后回用),在酸性催化劑存在下,直接與葡萄糖反應,生成烷基糖苷和水,利用真空和氮氣盡快除去反應生成水。直接苷化法合成的產(chǎn)物是含有大量的游離脂肪醇的粗烷基糖苷,必須經(jīng)過脫醇和后處理等工序才能制成烷基糖苷成品。
先進的一步法技術(shù)是在一定的溫度、壓力和酸催化劑存在下,使中長碳鏈的脂肪醇與葡萄糖直接進行固/液相反應制備APG,反應原理是葡萄糖環(huán)上的半縮醛羥基與脂肪醇羥基的縮醛化過程。在APG的制備過程中,為了得到糖聚合度適宜的功能性APG產(chǎn)品,脂肪醇往往過量使用,反應結(jié)束后需要從產(chǎn)品中脫除分離并回用。一步法制備APG比兩步法有許多優(yōu)點,不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低反應副產(chǎn)物,而且還可節(jié)約產(chǎn)品成本,有利于APG在高端洗滌和防護產(chǎn)品中的應用。
用酸性催化劑直接合成烷基糖苷會產(chǎn)生副產(chǎn)物,如:多糖、醚和有色物質(zhì)。通過優(yōu)化配比、催化劑的種類及用量、溫度、壓力、反應時間、攪拌速率以及催化劑中和試劑的選擇,可減少副產(chǎn)物的生成,進而改善終產(chǎn)品APG的外觀。
一步法工藝中的糖苷化反應是一個液固兩相反應體系,兩相傳質(zhì)對反應的進行是很重要的。葡萄糖在多碳醇中的溶解度極小,為了保證兩相的充分接觸,常采用多碳醇過量的辦法,這樣才能保證較好的傳熱、傳質(zhì)條件,以利于反應進行。合成不同聚合度的APG,所用的醇糖摩爾比也不同。一般情況下,隨著醇用量的增加,平均聚合度減小,有利于提高反應速度和生產(chǎn)率,醇過量還可防止糖的自聚。多糖是一個非固定結(jié)構(gòu)的物質(zhì),它是在烷基糖苷合成過程中,經(jīng)葡萄糖聚合產(chǎn)生的最不想要的副產(chǎn)物。由于多糖呈黃棕色,所以,產(chǎn)品的色澤會顯著變差。
APG的平均聚合度(DP)愈小,其在冷水中的溶解性愈差;APG的平均聚合度(DP)愈大,其在冷水中的溶解性愈好。當醇與糖摩爾比小于4:1時,可制得聚合度比較大的APG,但醇糖摩爾比過低時,反應液的黏度太大,導致傳質(zhì)不良,使產(chǎn)品單苷含量降低和產(chǎn)物色澤加深,嚴重時反應難于進行;醇糖摩爾比過高即大于6:1時,雖然提高了反應的選擇性,但會給后續(xù)工序增加沉重的脫醇負擔,且提高了生產(chǎn)成本,并不可取。
現(xiàn)以酸性催化劑為例, 說明其制備工藝。
(1)以對甲苯磺酸為催化劑
例1 向500mL三口燒瓶中加入210g正辛醇及1.0g對甲苯磺酸,攪拌加入90g葡萄糖,將壓力降至5.3~6.0kPa,并在0.5h內(nèi)將混合物加熱至95℃,在5.3kPa保持95~100℃約3.75h,混合物逐漸變?yōu)槌吻?,收集餾出液,上層為正辛醇。用1.6g50%氫氧化鈉溶液中和反應混合物至pH值為11.3,繼續(xù)減壓至133Pa,升溫至170℃以除去過量辛醇,可回收辛醇144.7g,得粗產(chǎn)物,含辛基葡萄糖多苷為47.0%,正辛醇0.1%。
例2 催化劑為對甲苯磺酸,反應溫度在90~110℃,真空度隨反應進行而升高,殘壓在1~10Kpa。
向裝有攪拌器、溫度計、分水器的1L四口玻璃反應瓶中加入脂肪醇和對甲苯磺酸,開動攪拌并抽真空至殘壓為2.5 kPa,并加熱至105~125℃。然后加入由一水葡萄糖和脂肪醇組成的懸浮液(分多次加入,每隔5~10 min加一批)。加完后繼續(xù)反應30min,用Fehling試劑檢驗終點,得粗產(chǎn)物。將粗產(chǎn)物冷卻至90℃,在常壓下加入氫氧化鈉,再攪拌30min,至體系pH值為7~8,在2.0~3.3 kPa下,蒸除過量的脂肪醇,得粗產(chǎn)品。
目前使用最普遍的催化劑是對甲苯磺酸。使用陰離子表面活性劑烷基磺酸和烷基苯磺酸作為復合催化劑,具有提高反應速度和降低糖的自聚物濃度的優(yōu)點,同時可減少導致顏色加深的副產(chǎn)物的生成??梢杂脤妆交撬?、十二烷基苯磺酸及烷基酚聚氧乙烯醚-A (TXA)等3種催化劑均可催化合成出淺色烷基多苷(APG)。用TXA催化合成產(chǎn)品時,產(chǎn)物顏色最淺,得到的產(chǎn)品性能較好。在相同的反應條件下,十二烷基苯磺酸(DBSA)催化劑在各項指標上均優(yōu)于對甲苯磺酸(TSA)催化劑。
近年來,合成APG的催化劑有朝著多元復合化方向發(fā)展的趨勢,如含有EDTA的復合催化劑,其中EDTA的作用是可減少甚至消除金屬離子的影響,從而改善反應狀態(tài)和產(chǎn)品的色澤。
(2)以對雜多酸為催化劑
用雜多酸催化劑可形成“準液相”。大部分雜多酸形成高度分散的催化體系可使反應縮短40%~60%的時間,產(chǎn)品的含鹽量少。同時,磺基酸不是芳香族化合物且易被生物降解,具有較好的生態(tài)性質(zhì);使用乙二胺四乙酸與酸性催化劑、縮合劑復配成的二元或三元復合催化劑能顯著改善反應狀態(tài)和產(chǎn)品色澤。
采用雜多酸催化劑,在反應完成后,過量的未反應的脂肪醇必須加以分離,可以采用溶劑萃取法和真空蒸餾法等。溶劑萃取法可以引起溶劑的損失,環(huán)境的污染以及高額的操作費,其成本高;真空蒸餾法工藝雖然簡單,但分離不徹底。用降膜蒸發(fā)器與薄膜蒸發(fā)器聯(lián)合去除殘留的醇,要求降膜蒸發(fā)器的儲液槽的溫度為100~200℃,降膜蒸發(fā)器的壓力在100~2,000Pa;對于薄膜蒸發(fā)器儲液槽的溫度在120~150℃,薄膜蒸發(fā)器的壓力在10~500Pa的范圍。此法可分離APG粗產(chǎn)品中的殘留高碳醇,使其產(chǎn)品中殘留高碳醇低于0.l%;添加丙二醇、丙三醇等羥基化合物作為攜帶劑蒸餾除醇,最終可使產(chǎn)品中的游離醇質(zhì)量分數(shù)小于1%。
(3)以復合固體超強酸為催化劑
采用復合固體超強酸催化劑具有催化活性高、制作容易、可重復使用及易再生等特點,所得產(chǎn)品色澤淺、質(zhì)量好、得率高、對設(shè)備無腐蝕且環(huán)境污染小,是一種優(yōu)良的合成APG的催化劑。
許多難以進行的化學反應能在很溫和的條件下進行,這類復合固體超強酸催化劑還可以降低對設(shè)備的腐蝕,減少三廢對環(huán)境的污染,而且容易與產(chǎn)品分離,制備方法簡便,遇水不分解,再生容易,可反復使用,因此,固體超強酸必將成為合成APG研究的熱點。
催化劑的用量也影響烷基糖苷的DP值和多糖含量。催化劑用量太小,反應太慢;催化劑用量太大,反應速度雖然加快,但同時導致多糖的生成和DP值的增大。當使用對甲苯磺酸作為催化劑合成APG時,催化劑的用量增加,有利于糖的轉(zhuǎn)化,促進反應的進行,但當催化劑的用量太大時,強酸會引起葡萄糖的炭化,使產(chǎn)品的色澤加深,給后來的漂白過程帶來困難。結(jié)合生產(chǎn),實際每摩爾葡萄糖使用酸性催化劑的數(shù)量最好為6mmol~15 mmol。
合成APG的反應,一般均在加熱條件下進行,反應速度與溫度有關(guān),溫度升高,加快反應速度;溫度降低,反應速度變慢,反應時間延長。反應溫度雖然對反應速率有較大的影響,但對反應的選擇性影響不大。當反應溫度升高,反應速度增加后,短時間內(nèi)生成的大量水不能及時脫出,引發(fā)糖自聚生成多糖。糖為熱敏性物質(zhì),溫度過高,副反應多,顏色變深。結(jié)合產(chǎn)業(yè)化情況,合成反應溫度最好控制在113℃等溫下進行,對合成出高品質(zhì)淺色的烷基糖苷非常重要。
直接苷化法為液固兩相反應,反應壓力的影響即為脫水速率的影響,反應壓力不夠低時,生成水不能及時除去,勢必增加副反應的發(fā)生,特別是多糖的產(chǎn)生;另外,壓力也不是越低越好,這是因為反應中除水過于迅速和徹底并不利于反應,原因在于少許水的存在,可增強催化劑的酸堿電離,以提供足夠大的[H+]。較佳的絕對壓力范圍大約為1.5 KPa~7.0 KPa。
由于糖苷化反應的復雜性,反應時間過短,糖的轉(zhuǎn)化率達不到>99.70%;反應時間過長,可能使已生成的單苷繼續(xù)與糖進行反應,轉(zhuǎn)化為其他副產(chǎn)物。同時,由于物料的熱敏性,反應時間過長也能導致粗品色澤加深,為后序漂白增加難度。因此,比較理想的反應時間是3.5~5 h。
多碳醇與葡萄糖的糖苷化反應屬于非均相反應。由于葡萄糖在醇中的溶解度較小,攪拌速率將會直接影響葡萄糖在醇中的溶解速率,同時也影響溶解的葡萄糖在反應體系內(nèi)均勻混合。實驗表明:攪拌速率直接影響單糖苷的生成速率。在低攪拌速率下,溶解的葡萄糖在醇中不能分散均勻而在游離糖相對集中的地方或固體葡萄糖的表面由于糖的濃度較高,糖分子之間碰撞幾率增加,易發(fā)生聚合副反應,并使產(chǎn)品顏色加重,影響產(chǎn)品質(zhì)量。故較快的攪拌速率對提高產(chǎn)品的收率有利,同時制得的產(chǎn)品色澤也較淺。
脫醇前,需將催化劑中和,防止APG在脫醇過程中又逆轉(zhuǎn)成糖和醇。任何堿都可以用來中和催化劑,但為了改善APG的色澤及烷基糖苷溶液色澤對堿的敏感度,必須選用適宜的中和試劑。
如用堿金屬氫氧化物中和所得APG溶液具有明顯的耐堿性。僅用堿土金屬氧化物中和時,受堿土金屬氧化物在水和脂肪醇中溶解度的限制,為此,先加入一定量的金屬氧化物中和一段時間,緊接著加入一定量的氫氧化鈉水溶液繼續(xù)中和至pH值為9。在反應完成后,往混合物中先加入氧化鎂中和并調(diào)整pH值為3~4,隨后加入比需要中和催化劑化學計量低的堿金屬氫氧化物(如氫氧化鈉)。
使用包含烷醇金屬的三元中和劑也具有類似效果。操作例如下:
向裝有攪拌器、溫度計、減壓裝置和冷凝分水裝置的三口反應器中,按J(月桂醇):n(葡萄糖)=4.5∶1加入月桂醇和水合葡萄糖,開啟攪拌,減壓升至80 ℃,充分攪拌使原料分散均勻,按比例加入一定量的催化劑和EDTA,升至120℃,4.5 ~5.5 KPa下進行反應,定時取樣以Fchling試劑分析確定反應終點,反應結(jié)束后趁熱過濾,回收催化劑,然后用2mol/L的Na2CO3溶液調(diào)pH值為8~10,減壓蒸出過量的醇。粗產(chǎn)品以質(zhì)量分數(shù)為30%雙氧水漂白即得產(chǎn)品。
吉化的生產(chǎn)工藝是:縮醛化反應→蒸發(fā)→加水溶解→脫色→成品。在選用新型蒸發(fā)器分離過量醇過程中,采取0.93KPa,130℃與0.01KPa二步脫醇工藝,使產(chǎn)品殘醇的質(zhì)量分數(shù)小于1%,應用過氧化氫進行漂白脫色,控制pH值為9,于70℃下用NaHSO4分解殘余的H2O2。所獲APG無色,APHA值小于30,葡萄糖苷質(zhì)量分數(shù)小于0.1%,在pH值為11~12條件下,產(chǎn)品色澤長期穩(wěn)定不變。
2.1.2.終點鑒定分析
試劑的配制:將8.3gCuSO4·5H2O和18.6g乙二胺四乙酸(EDTA)加入到800 mL蒸餾水中配制成溶液。20g氫氧化鈉加入到200 mL蒸餾水中,配成溶液。將氫氧化鈉溶液倒入CuSO4-EDTA溶液中,邊倒邊攪拌,若有沉淀產(chǎn)生,濾去,保留清液。配制好的試劑略顯淡藍色。
用刻度試管取0.5mL反應混合物,加入2.0mL蒸餾水稀釋,用自來水流水冷卻。用精確pH試紙測定反應混合物pH值,并用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為12。加入1 mLCuSO4-EDTA試劑,在80~90℃的水域中加熱40~60秒。假若溶液的顏色由淡藍色變?yōu)榇u紅色,可以斷定反應基本到達終點,此時反應混合物中的葡萄糖濃度大約在4.0~7.0mg/mL。
使用新型試劑鑒定合成反應終點,當反應混合物中含有還原性葡萄糖的濃度在4.0~7.0mg/mL時,取0.5mL反應混合物,加入2.0mL蒸餾水稀釋,用自來水流水冷卻后;調(diào)節(jié)溶液pH值到12左右,在80~90℃的水浴中加熱40~60秒,可以明顯觀察到溶液顏色由淡藍色變?yōu)榇u紅色,即可以斷定反應基本到達終點。
在合成APG的過程中,鑒定反應終點是一步關(guān)鍵的操作。合成過程中葡萄糖和脂肪醇發(fā)生縮醛反應,通過定性的分析反應混合物中葡萄糖的剩余量可以大致判斷反應的終點。
新型方法所使用的試劑配制簡單,而斐林試劑法需要配制2種試劑,分別避光儲存,使用時等量混合。配制好的新型試劑顯淡藍色,置于帶橡皮塞的無色玻璃瓶內(nèi),在無任何保護措施的情況下,將溶液長時間放置于陽光下,與新配制的溶液無異;與斐林試劑相比,該試劑儲存方便,可以長期保存使用。
新型方法是在總結(jié)了斐林試劑法、班氏試劑法和托倫試劑法3種常用方法的基礎(chǔ)上得出的。
使用新型試劑鑒定合成反應終點,可以明顯的觀察到溶液顏色由淡藍色變?yōu)榇u紅色,即可以斷定反應基本到達終點。
2.1.3 精制
醇的脫除一般有蒸餾和萃取兩種方法。蒸餾法分間歇式蒸餾和連續(xù)式蒸餾。由于糖苷對溫度極為敏感.給脫醇帶來一些限制,這是APG工程放大中的一大難題。一般為了獲得好的產(chǎn)品質(zhì)量及降低脫醇時的溫度,必須在高真空下脫醇。萃取脫醇可用水、丙酮等作為萃取劑,或者采用二氧化碳超臨界萃取技術(shù),但溶劑萃取法目前仍存在不少問題。同時萃取結(jié)束后還需進一步精餾,然后在索氏提取器中用溶劑抽提脂肪醇,整個過程工藝比較復雜。目前,APG脫醇仍以蒸餾脫醇為主,如采用膜式蒸發(fā)器蒸餾脫醇。
除去脂肪醇后,將蒸餾脫醇后的APG直接加水溶解形成APG糊狀物,并調(diào)整pH防止微生物的生長。此時的APG色澤很深,不能滿足客戶的要求,需對APG進行脫色。常用的脫色方法有還原脫色、氧化脫色和光脫色等。
還原脫色是預先將在蒸餾過程中成為著色物的成分除去,從而避免了產(chǎn)品顏色加深;采用光脫色的最大長處是不引進任何雜質(zhì)到產(chǎn)品中,但這兩種脫色技術(shù)仍不是十分成熟。目前比較成熟的脫色工藝是氧化脫色,一般常用的是過氧化氫,也有采用其他氧化劑如臭氧的。脫色中加入助劑如四乙酰乙二胺(TAED)、五乙酰葡萄糖等激活過氧化氫,生成的過氧乙酸與APG水溶液中的有色基團發(fā)生反應,使APG脫色。助劑的加入也可降低漂白劑的釋氧溫度。脫色完成后,用硼氫化鈉,硫酸氫鈉等還原性物質(zhì)分解殘余的氧化劑。
葡萄糖為熱敏物質(zhì),在高溫下使烷基糖苷色澤變深,不利于后序漂白。中和后,粗烷基糖苷的pH值在8~10。葡萄糖在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定性較低,會發(fā)生多種復雜反應。在脫醇之前,通過選用合適孔徑的尼龍過濾網(wǎng)除去未反應的糖和多糖。針對還原糖的存在,可用KBH4或NaBH4來處理,將醛糖轉(zhuǎn)變?yōu)榇继牵ㄉ嚼娲迹?。山梨醇在高溫脫醇中比較穩(wěn)定,可有效減緩脫醇體系中色澤惡化的趨勢,脫色效果較好。
為了不使產(chǎn)物有過熱負載而影響質(zhì)量,應盡可能在快且溫和的條件下分離出未反應脂肪醇。目前除去游離脂肪醇常采用兩級串聯(lián)脫醇。第一級為降膜式蒸發(fā)器,可以脫掉大部分醇;第二級為帶刮板式旋轉(zhuǎn)成膜蒸發(fā)器,把剩余的醇脫去。兩級蒸發(fā)器溫度可分別控制,以使物料與高溫接觸時間短,并優(yōu)化兩級的負載及殘醇含量。由于葡萄糖及衍生物APG都是熱敏感物,高溫不但會使產(chǎn)品的顏色很深,而且APG在高溫時不穩(wěn)定會分解成其他產(chǎn)物,所以必須采用減壓蒸餾(殘壓應≤133 Pa,脫醇溫度為140~200℃)才可使產(chǎn)品殘醇含量控制在10r/0以內(nèi),殘醇也是導致產(chǎn)品顏色加深的重要原因之一。在高溫和真空條件下蒸餾未反應醇時,加入一些氧化物(氧化鎂是首選,或氧化鋁,氧化鈣或氧化鋅等),可有效抑制烷基糖苷的氧化和惡化,改善產(chǎn)物顏色。
除去游離的脂肪醇后,將純烷基糖苷直接溶于堿水中,形成50%的水溶液,此時色澤很深,不能滿足用戶的要求,需進行脫色。脫色方法有以下幾種:紫外線照射脫色法、臭氧法、活性炭吸附脫色法、硼氫化物還原脫色法、過氧化物氧化漂白法以及氧化漂白和還原穩(wěn)定相結(jié)合的兩步工藝、光照脫色法。比較實用而且有效的是過氧化物氧化漂白法,最理想的漂白劑是過氧化氫。在堿性條件下有利于氧化反應,控制pH值為8~12。生產(chǎn)實踐得出:產(chǎn)品中殘?zhí)橇吭降停缀笊珴稍綔\;總固含量越低,越容易漂白。用過氧化氫漂白APG時添加脫色助劑,不僅制得的產(chǎn)品色澤淺,而且對熱、堿的穩(wěn)定性好。乙二胺四乙酸鎂鈉有較好的助漂效果,以它(添加量為0.3%~0.5%)為漂色助劑時,漂液在常溫和高溫下的色澤穩(wěn)定性良好。漂白結(jié)束后,殘存的雙氧水將使產(chǎn)品在放置過程中色澤及氣味變壞,pH轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝?,一般可加入還原性物質(zhì)如NaBH4和MnO來分解殘余雙氧水,確保產(chǎn)品存放的穩(wěn)定性。用二氧化錳、鉑族元素、過氧化酶和抗壞血酸及其鹽與殘留產(chǎn)品中的過氧化氫接觸,使其分解,使過氧化氫的含量降到用碘量滴定法檢測不出,從而得到氣味和色澤保存穩(wěn)定性非常好的烷基糖苷。在漂白工藝中加入堿土金屬離子(如Mg2+和Zn2+)和堿金屬的硅酸鹽,或添加水滑石、三醋酸甘油酯作活化劑,可改善過氧化氫的漂白效果和漂白后產(chǎn)品顏色的穩(wěn)定性。
加入氧化物或氫氧化物有助于抑制蒸餾過程中產(chǎn)生泡沫和促進脂肪醇從烷基糖苷中分離。另外,由于醇的蒸出,反應物變得黏稠,高黏度的APG可能包裹少量醇,使醇很難蒸出來,可采用加入減黏劑和APG形成層掛膜狀態(tài),能將殘留脂肪醇完全分離出去。實踐證實:可通過降低壓力來降低一級和二級的脫醇溫度,如果脫醇溫度低,脫出的純APG的色澤就淺。另外,脫醇的一級進料量不宜太小,在保證殘醇小于1010的前提下,流量越大即物料在蒸發(fā)器中停留時間越短,脫出的純APG色澤越淺,也越容易漂白。
將烷基糖苷溶液或膏體與一種或一種以上的抗氧劑混合,或者再加入亞硝酸鹽后,再用過氧化物處理,產(chǎn)物的顏色優(yōu)于單獨用過氧化物漂白。漂白時加入硅酸金屬鹽作為過氧化物的活化劑,可以提高脫色效果。在生成物中加入一些穩(wěn)定劑后再進行處理,有助于增加APG溶液的白度和透明度,并阻止儲存期產(chǎn)品的混濁傾向。
在自然界中,糖苷的合成主要靠糖基轉(zhuǎn)移酶的作用,糖基轉(zhuǎn)移酶能特異性地催化糖基從活性中間體(如UDP衍生物)轉(zhuǎn)移到目標產(chǎn)物分子上,具有高度的選擇性和催化效率。糖基轉(zhuǎn)移酶只負責糖基的轉(zhuǎn)移,而不會引起底物或產(chǎn)物的水解,可以說是理想的催化劑。
按照糖基化反應的底物及產(chǎn)物立體化學糖基轉(zhuǎn)移酶分為翻轉(zhuǎn)型和保持型。
在50 ℃,pH 值為5,酶濃度為0.6U/mL的優(yōu)化條件下通過轉(zhuǎn)糖基化反應催化合成了葡萄糖基寡糖和APG。實驗表明:葡萄糖基寡糖的酶催化合成以纖維二糖、龍膽二糖、甲基-β-葡萄糖苷為供體進行轉(zhuǎn)糖基化反應是有效的;烷基葡萄糖苷的酶催化合成在兩相體系中以纖維二糖為供體進行轉(zhuǎn)糖基化反應是有效的,隨著烷基醇鏈的延長,烷基葡萄糖苷的產(chǎn)率減小。
因轉(zhuǎn)糖基作用是由動力學控制的,所以糖苷的產(chǎn)率取決于供糖基物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、水解速率以及產(chǎn)物的生成、水解速率之間的平衡。又由于這種途徑形成的產(chǎn)物糖苷同時又是酶水解作用的底物,因而要成功應用這一途徑合成糖苷,而且要求產(chǎn)率較高,必須注意兩個關(guān)鍵點:轉(zhuǎn)糖苷化必須比糖苷水解快;產(chǎn)物水解速率比糖基供體的水解速率慢。
在自然界中,糖苷的合成主要靠糖基轉(zhuǎn)移酶的作用,糖基轉(zhuǎn)移酶能特異性地催化糖基從活性中間體(如UDP衍生物)轉(zhuǎn)移到目標產(chǎn)物分子上,具有高度的選擇性和催化效率。糖基轉(zhuǎn)移酶只負責糖基的轉(zhuǎn)移,而不會引起底物或產(chǎn)物的水解,可以說是理想的催化劑。
按照糖基化反應的底物及產(chǎn)物立體化學糖基轉(zhuǎn)移酶分為翻轉(zhuǎn)型和保持型, 酶催化法一般又可分為自由酶催化法和固定酶催化法。如用相際交聯(lián)反應形成微膠囊的方法固定糖苷酶,并用此固定酶催化合成APG。微膠囊中同時包埋了酶和葡萄糖,使反應簡化為有機-水二相系統(tǒng),己醇、辛醇及十二醇和葡萄糖之間的反應速度隨鏈長而降低。微膠囊的重復使用試驗表明,使用壽命比吸附法包埋的酶長一倍以上。采用糖苷酶(Glycosidase)一步法合成APG,糖苷酶羥基上的氫表現(xiàn)出極好的選擇性和化學敏感性,活性順序為伯醇>仲醇>酚類,叔胺則沒有活性,如果在非水媒體中維持催化活性,糖苷酶的合成應用將會是對APG合成相當大的改進。
選α-葡萄糖酶、β-葡萄糖酶雙酶降解葡萄苷與十二醇合成APG的工藝條件為溫度145℃,pH值為9,時間2h,壓力為6.7kPa。
雙酶降解從淀粉出發(fā)合成APG,先將淀粉精制,工藝如下:
①過篩。采用0.147mm振動篩、除去淀粉漿內(nèi)的機械雜質(zhì)。
②堿洗。將淀粉調(diào)制成乳液,用稀堿液調(diào)pH值為10~12,以溶解淀粉漿中的蛋白質(zhì)、單寧、色素、植物膠黏物等,堿洗處理后淀粉漿為無色液體糖漿。
③酸洗。用無機酸溶解,再水洗,pH值控制為4,以除去灰分。
目前酶催化法的主要缺點是反應速度較慢,尤其對長碳鏈醇反應物,這主要是由于兩相體系中傳質(zhì)速度的限制。在W/O乳化液中進行反應時速度有很大提高。采用糖苷酶則可以控制產(chǎn)物異頭碳上鍵的空間構(gòu)象,生成構(gòu)型單一的APG,純度可達95%。
生物催化劑在非傳統(tǒng)介質(zhì)(主要是有機溶劑)中的應用為生物有機合成提供了新的機遇.酶作為有力的催化合成工具在表面活性劑合成中的潛在應用已引起人們越來越多的關(guān)注。雖然酶的生產(chǎn)成本是實現(xiàn)其應用的主要障礙,但隨著基因工程和蛋白質(zhì)工程的發(fā)展,在價格上會降低,且品級得以提高。
酶法具有如下的發(fā)展優(yōu)勢:
①酶具有高度的專一性,一種淀粉酶只能催化一種特定的反應,且產(chǎn)率達100%。
②高催化活性,比化學催化速度快萬倍。
③在常溫常壓下進行;
④無毒、無腐蝕和污染。
外觀 無色或淡黃色黏稠液活性組分含量 50%軟化點 80℃表面張力(20℃,0.1%)N/m 0.0312%泡沫高度(25℃)/mm 224去污力 1.46濁點 無pH值 10.5~11.5醇含量 <1%游離糖含量 <0.02%
用APG配制洗發(fā)、燙發(fā)劑,對頭發(fā)上蛋白質(zhì)的洗脫程度和洗滌染色頭發(fā)的變色程度低于AES、AOS等,使用APG香波的頭皮屑程度也低于AS基香波。APG對皮膚的影響不會使人有致癢、灼燒和發(fā)于的感覺。
洗發(fā)香波的配方為:
配方1:
APG 12.0%AES 10.0%椰油酸水解膠原 8.0%椰油酸聚氧乙烯 0.5%丙二醇 1.0%季胺化酸 0.35%高碳醇醚硫酸鹽、珠光劑適量檸檬酸 調(diào)節(jié)pH值為5.5~6.0水余量
APG由于具有優(yōu)越的乳化、保濕、柔軟和養(yǎng)護作用,完全符合現(xiàn)代化妝品的要求,國外大量用于配制化妝品,使之系列產(chǎn)品顯示出卓越的養(yǎng)護、保濕、柔軟和潤滑功能,深受用戶青睞。用APG配制的燙發(fā)劑能減少頭發(fā)的損傷,保護頭發(fā)和延長發(fā)型定型時間。
新一代環(huán)保型綠色產(chǎn)品烷基多糖苷(APG)的原料來自天然,屬環(huán)保型綠色產(chǎn)品,具有較強的廣譜抗菌活性,可與任何表面活性劑復配。
APG由于具有優(yōu)越的乳化、保濕、柔軟和養(yǎng)護作用,完全符合現(xiàn)代化妝品的要求,國外大量用于配制化妝品,使之系列產(chǎn)品顯示出卓越的養(yǎng)護、保濕、柔軟和潤滑功能,深受用戶青睞。用APG配制的燙發(fā)劑能減少頭發(fā)的損傷,保護頭發(fā)和延長發(fā)型定型時間。
配方2: 廚房清潔劑
廚房已是構(gòu)成現(xiàn)代家居環(huán)境的重要組成,這使得廚房清潔劑消費量越來越大。但目前市場上廚房用具使用的表面材料及涂層多種多樣,據(jù)市場統(tǒng)計70%以上的油煙機在使用說明上明確要求使用中性清洗劑清洗,而相應的國內(nèi)市場上銷售的油煙機清洗劑均以強堿性為主,已不適應廚房用具清洗的需求,因此中性廚房清洗劑是目前廚房清洗劑研制的方向性課題。
油煙機上的污垢主要成份是油煙、油性聚合物、積炭和塵土。最難除的是油性聚合物,它主要是在烹飪過程中蒸發(fā)的食用油中的油酸甘油脂和亞油酸甘油脂不飽和雙鍵在高溫下氧化交聯(lián)形成的網(wǎng)狀聚合物,而積炭則是進一步氧化脫氫炭化的結(jié)果。
配方3:
表面活性劑復配組分 5%~15%油溶性溶劑 5%~9%助表面活性劑 3%~4%香精 適量防腐劑 適量去離子水 至100%
SurfadoneLP-100和SurfadoneLP-300是來自國際特品公司的兩種表面活性劑,最近列入了有關(guān)安全清潔產(chǎn)品化學成分信息的CleanGredients在線數(shù)據(jù)庫。這兩種表面活性劑比烷基酚聚氧乙烯醚更為環(huán)保,且具有優(yōu)異的保濕性和清潔性。
APG是一類非離子表面活性劑,兼具有非離子和陰離子表面活性劑的許多優(yōu)點,不僅表面張力低、活性高、去污力強、泡沫豐富細膩而穩(wěn)定,而且對皮膚無刺激、安全性好且能完全生物降解、無毒、相容性好和對環(huán)境無污染,符合可持續(xù)發(fā)展要求,被廣泛應用于洗滌業(yè)、工業(yè)乳化劑、化妝品、食品和藥品行業(yè)。該表面活性劑無論從資源、環(huán)?;驈南M者心理角度考慮,都顯示出強大的生命力。
隨著石油資源的緊缺和受居高不下的油品價格影響,造成石油基合成化學品包括大多數(shù)表面活性劑成本的增加。而新型綠色功能性表面活性劑APG是20世紀90年代發(fā)展起來的、不使用石油衍生產(chǎn)品的新一代非離子表面活性劑,其原材料脂肪醇(主要以天然棕櫚油和椰子油為原料)和葡萄糖(由玉米等農(nóng)作物淀粉加工而來)均來自天然可再生資源,同時APG在生產(chǎn)過程中無三廢產(chǎn)生,產(chǎn)品各項性能優(yōu)良,無毒、無刺激、安全性好且能完全生物降解,符合可持續(xù)發(fā)展要求。
APG是一個處在成長期的新型綠色功能性表面活性劑。它的性能特點已逐漸被人們所認識,如用于農(nóng)業(yè)化學品中,能起到增效作用;用于硬表面洗滌劑中,不會像醇醚——樣導致塑料硬表面出現(xiàn)裂紋和老化,并且不留斑跡;在工業(yè)清洗中,能耐酸、堿和高濃度電解質(zhì),去污能力強等,這些功能特性使得APG的應用領(lǐng)域逐年增長。
目前,綠色表面活性劑的具體品種有APG、醇醚羧酸鹽(AEC)、脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)、葡糖酰胺(AGA)、脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)、新型兩性離子表面活性劑、功能型表面活性劑和特種表面活性劑等。
APG是新一代環(huán)保型世界級綠色表面活性劑,國內(nèi)外有關(guān)專家稱之為世界級表面活性劑。APC兼具非離子與陰離子表面活性劑的許多優(yōu)點,不僅表面張力低、活性高、去污力強、泡沫豐富細膩且穩(wěn)定,具有優(yōu)良的發(fā)泡性能、表面活性、低刺激性、易被生物降解等特點,表面張力低,去污力好,泡沫豐富細膩,配伍性強,可與任何類型表面活性劑協(xié)同效應明顯,具有較強的廣譜抗菌活性,產(chǎn)品易于稀釋,無濁點、無凝膠現(xiàn)象,使用方便。而且耐強堿、抗鹽性強。APG完全可以生物降解,此產(chǎn)品由于其無毒、無刺激,將是傳統(tǒng)表面活性劑的替代產(chǎn)品,具有廣闊應用前景,廣泛應用于農(nóng)藥中間體、 食品、洗滌劑、工業(yè)乳化劑、化妝品、食品、醫(yī)藥、消防、紡織、印染、石油等工業(yè)領(lǐng)域,是新一代的“綠色”產(chǎn)品。
APG的突出優(yōu)點是:可以從可再生的原料來制備,它的毒性、對皮膚刺激性、生物降解性等均優(yōu)于現(xiàn)存的大多數(shù)種類的表面活性劑,并且在堿性條件下比相應的脂肪酸糖酯更穩(wěn)定。因此,APG在醫(yī)藥、洗滌劑、化妝品和食品加工等行業(yè)倍受青睬,如純APG已在生物醫(yī)療和藥物中得到了成功應用。
APG除了自身對人體皮膚和眼睛無刺激性外,還可降低與其復配陰離子表面活性劑的刺激性。在低刺激性香波和兒童香波的配制中,APG是必不可少的主要原料。
發(fā)用香波產(chǎn)品應用時,頭發(fā)的干、濕梳理性顯得特別重要。APG有改善梳理性的功能。但它的濕梳理性的影響呈中性(即不改善也不損害)。此外,APG對受傷的頭發(fā)具有保護作用。用它和AES的水溶液分別處理被燙過的頭發(fā),測定被處理過頭發(fā)的抗張強度,用APG處理過頭發(fā)的抗張強度損失明顯小于用AES處理過的頭發(fā),而且它的混合物更有利于頭發(fā)的保護。
APG能顯著降低溶劑的表面張力,隨著烷基碳鏈的增長,表面活性增加,表面張力明顯降低,同一種APG的不同異構(gòu)體的臨界膠束濃度值也不同。
APG本身無電解質(zhì)增稠作用,但大多數(shù)陰離子表面活性劑溶液在加入APG后,尤其是粘度增加。由此,可用APG替代烷醇酰胺和不需使用增稠劑。
APG的起泡性和泡沫穩(wěn)定性隨著結(jié)構(gòu)變化具有相同的變化趨勢,其中以烷基長度為10.3的烷基多苷的泡沫性最高。APG的泡沫呈球形、細小、泡沫層濕潤、因而滑潤、穩(wěn)定。APG在接近臨界膠束濃度時泡沫性能產(chǎn)生明顯飛躍,有時因泡沫過于穩(wěn)定而使洗滌過程中添些麻煩,需加入泡沫控制劑。
APG具有獨特的溶解性能,能在高濃度的其它成分和濃電解質(zhì)溶液中溶解,形成穩(wěn)定的濃溶液而不需加入溶劑,在酸性和堿性溶液中溶解和具有穩(wěn)定性。在酸性溶液中,酸性越強,穩(wěn)定濃度越低,在堿性溶液中隨著烷基碳鏈的增長而降低。
APG的半數(shù)致死量LDso大于5g/kg,如此大劑量的APG不產(chǎn)生致死性,不產(chǎn)生毒化病癥,動物和人體內(nèi)部器官也不發(fā)生變化。APG的生態(tài)毒性很低,屬無毒或低毒性物質(zhì)。
APG具有良好的生物降解性,能快速而完全降解成CO2和生物體,利于環(huán)境保護。
APG是制造洗發(fā)香波及護發(fā)用品的優(yōu)異原料,泡沫細膩、無毒、溫和無刺激,調(diào)理和養(yǎng)護作用十分良好,若APG搭配硅油、甘油等組分則不僅穩(wěn)定性好,且洗發(fā)后頭發(fā)滋潤,并能防止熱曬。
APG應用于護發(fā),護膚化妝品,具有明顯的保濕護膚、柔軟、滑潤及護發(fā)、養(yǎng)發(fā)的功能。
用APG配制洗發(fā)、燙發(fā)劑,對頭發(fā)上蛋白質(zhì)的洗脫程度和洗滌染色頭發(fā)的變色程度低于AES、AOS等,使用APG香波的頭皮屑程度也低于AS基香波。APG對皮膚的影響不會使人有致癢、灼燒和發(fā)于的感覺。
新一代環(huán)保型綠色產(chǎn)品烷基多糖苷(APG)的原料來自天然,屬環(huán)保型綠色產(chǎn)品,具有較強的廣譜抗菌活性,可與任何表面活性劑復配。
APG具有極高的表面活性、良好的去污效果和可生物降解性、而且對皮膚粘膜極低的刺激性、低毒性。與其他表面活性劑的良好配伍性及較強的廣譜抗菌活性等性能特點.因而在洗滌劑?;瘖y品、食品以及生物化學等領(lǐng)域有著很大的用途。
在洗滌工業(yè),APG不但可作為主表面活性劑,也可作為輔助表面活性劑與其他復配。產(chǎn)生很好的協(xié)同效應。在洗衣粉中,用APG替代部分LAS,制成的洗衣粉的性能溫和,且抗硬水性、去污性等均有明顯的改善:APG更適合用于餐具洗滌劑中作主表面活性;以APG為表面活性物配制成的洗發(fā)香波,泡沫潔白細膩,對人體溫和。無刺激,有良好的調(diào)理和養(yǎng)護。因此,APG廣泛應用于衣用洗滌劑、餐具洗滌劑、香波、浴液、化妝品、口腔衛(wèi)生清洗劑,特別適用于與人體皮膚接觸的洗滌用品和個人保護用品。
作為新一代環(huán)境友好的表而活性劑產(chǎn)品,APG不但性能優(yōu)越,而且適應綠色和環(huán)保的要求,應用曰益廣泛。
APG用于工業(yè)洗滌劑,優(yōu)于其他活性劑,適用于汽車清洗劑、機器清洗劑等。APG可用作硬表面的清潔劑,如餐具洗滌劑等除去污力強外,APG在洗滌品上不留痕跡又有抗菌活性,因此特別受人們關(guān)注。APG在許多洗滌劑中能起到增稠和增黏的作用。
隨著人們生活水平的不斷提高,對餐具洗滌劑的要求也由原來單純的高泡沫、油污存在時好的泡沫穩(wěn)定性、優(yōu)良的乳化能力和洗盤數(shù)外,也需要考慮餐具洗滌劑對皮膚的刺激性和毒性。而APG低的毒性和刺激性,使得它成為配制餐具洗滌劑的理想原料之一。
APG是由天然再生資源糖合成的。由于來源于天然物質(zhì),是一種天然表面活性劑。對皮膚刺激性弱,具有廣譜的抗菌性能,與其他種類的表面活性劑有著很好的配伍性能。且潤濕、起泡性能優(yōu)良,及明顯的增稠作用,應用領(lǐng)域廣泛,加入洗衣粉、抗硬水、可提高去污力;用于餐洗劑,能提高制劑的溶解性和溫和性,減小對皮膚的脫脂力。
把APG加入肥皂、香皂中,可提高其抗干裂性、濕裂性、起泡性、皮膚的溫和性和洗后的皮膚感覺。APG是天然高表面活性和高生物降解性的一種天然新型非離子表面活性劑,具有優(yōu)良的表面活性和去污力,配伍性能好,泡沫豐富細膩而穩(wěn)定,對皮膚和眼睛的刺激性小,無毒且易生物降解。因此近年來愈來愈受到人們的重視。APG水溶液升溫無濁點,烷基多苷的主成分HLB(親水親油平衡值)為10.14,優(yōu)于其他非離子表面活性劑,特別適用于洗滌劑和清潔劑,能適度調(diào)整HLB值,使之與其他表面活性劑進行復配。洗衣粉中復配APG后,能明顯改善洗衣粉的溫和性、抗硬水性和綜合去污能力。
APG的生物降解性與低剌激性轉(zhuǎn)向復配的增效性,適于與其他活性劑配伍。在粉狀洗滌劑中,可用于替代APG與部分LAS,具有溫和性、抗硬水性,對皮脂污垢洗滌性能可有明顯改善。
APG能替代傳統(tǒng)型洗滌劑(AES、LAS、AEO、6501)中的表面活性劑組分,亦能與它們配伍共混加工使用,具有很理想的協(xié)同復合效應。
例如以凹凸棒土為助劑,以淀粉基APG為表面活性劑復配了一種液體洗劑,對去污力、泡沫性能和皮膚激性進行了測試,結(jié)果表明產(chǎn)起泡性豐富而穩(wěn)定性好,在硬水中去污力依然很強。合成該洗滌劑主要原料易得,價格低廉,具有一定的工業(yè)應用價值。以APG為原料,加入調(diào)理劑、營養(yǎng)劑、緩和劑、珠光劑等配制了無毒營養(yǎng)洗發(fā)液。使用后發(fā)現(xiàn)該品有良好的去污力,對頭發(fā)及皮膚無刺激,用后頭發(fā)柔順光滑、易梳理、抗靜電,有持久的保濕效果等優(yōu)點,且符合國家標準。利用APG與陰離子表面活性劑和兩性表而活性剎復配的協(xié)同增效作用,配合天然沙棘油和天然香薰精油,研開發(fā)一種新型的香薰沐浴露,其泡沫豐富細膩,皮膚臣刺激性低,滋潤護理性好,APG餐洗滌劑的配方,并對其去油率和泡沫性能進行測定。結(jié)果表明產(chǎn)品泡沫豐富、穩(wěn)定性好、去污力強、刺激性小。該洗滌劑主要原料是由可再生資源淀粉合成的,價格低廉,因其生物降解性好,有益于環(huán)保,且屬于低溫化,低泡沫。液體化新型餐具洗滌劑,具有一定的推廣應用價值。近年來,在APG的物化性能和表面性能等方面也取得了很多可喜的成果。如少量的離子型表面活性劑能夠使APG形成的單相微乳液區(qū)域變大。
APG水溶液的表面張力、界面張力和CMC值,研究了電解質(zhì)對表面張力和CMC的影響,并測定了APG的硬水穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn):平均聚合度增大,硬水穩(wěn)定性提高,隨著烷鏈增長,APG的乳化力增強。加入助溶劑丁醇能夠增強界面膜的強度,且乳液的穩(wěn)定性大大增強。以赤潮生物具齒原甲藻和赤潮異灣藻為材料,研究了APG對不同起始密度藻細胞的抑制和滅殺作用。由于APG破壞了藻的細胞膜,進而對藻細胞內(nèi)的細胞器造成破壞,最終導致藻細胞徹底崩解。
APG的突出優(yōu)點是:可以從可再生的原料來制備,它的毒性、對皮膚刺激性、生物降解性等均優(yōu)于現(xiàn)存的大多數(shù)種類的表面活性劑,并且在堿性條件下比相應的脂肪酸糖酯更穩(wěn)定。因此,APG在醫(yī)藥、洗滌劑、化妝品和食品加工等行業(yè)倍受青睬,如純APG已在生物醫(yī)療和藥物中得到了成功應用。
APG除了自身對人體皮膚和眼睛無刺激性外,還可降低與其復配陰離子表面活性劑的刺激性。在低刺激性香波和兒童香波的配制中,APG是必不可少的主要原料。
發(fā)用香波產(chǎn)品應用時,頭發(fā)的干、濕梳理性顯得特別重要。APG有改善梳理性的功能。但它的濕梳理性的影響呈中性(即不改善也不損害)。此外,APG對受傷的頭發(fā)具有保護作用。用它和AES的水溶液分別處理被燙過的頭發(fā),測定被處理過頭發(fā)的抗張強度,用APG處理過頭發(fā)的抗張強度損失明顯小于用AES處理過的頭發(fā),而且它和Al、kS的混合物更有利于頭發(fā)的保護。
APG是制造洗發(fā)香波及護發(fā)用品的優(yōu)異原料,泡沫細膩、無毒、溫和無刺激,調(diào)理和養(yǎng)護作用十分良好,若APG搭配硅油、甘油等組分則不僅穩(wěn)定性好,且洗發(fā)后頭發(fā)滋潤,并能防止熱曬。
APG應用于護發(fā),護膚化妝品,具有明顯的保濕護膚,柔軟,滑潤及護發(fā)、養(yǎng)發(fā)的功能。
由于APG沒有逆相濁點和凝膠現(xiàn)象,溶解性能好,是一種良好的乳化劑。乳液性能穩(wěn)定,能在較大的溫度范圍內(nèi)長期存放,因而在化妝品中的使用范圍不斷擴大。
隨著食品工業(yè)的發(fā)展,各種食品用添加劑使用量和需求量在快速增長,其中用量最大的乳化劑有甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯等。APG與這些表面活性劑具有相近的化學性質(zhì),APG良好的親水性能解決國內(nèi)食品乳化劑只有親油性的問題,也為食品乳化劑家族增添了一名新成員。
APG可作為乳化劑、防腐劑、發(fā)泡劑、分散劑、潤濕劑、增稠劑、消泡劑、破乳劑和防塵劑等,在食品加工中具有廣闊的應用前景。
APG作為一種新型化學助劑可用于造紙工業(yè)的清洗劑,紡織工業(yè)的棉布防皺處理,油田的破乳劑,滅火中的發(fā)泡劑,水溶液的粉末分散劑、防塵劑、樹脂改良劑、塑料增塑劑、乳化劑、混凝土添加劑、食品防腐劑等。
用APG可作為燭木蠟、巴西棕櫚蠟的乳化劑,制成的穩(wěn)定乳液可用于皮革、噴漆等表面用清潔和拋光的復配物。
由于APG的HLB可由鏈的長短和聚糖單元數(shù)目進行調(diào)整,兼有易生物降解、不污染農(nóng)作物和土地、吸濕性好的特點,可用于農(nóng)藥乳化劑,并可調(diào)節(jié)土壤濕度,對除草劑、殺蟲劑和殺菌劑起顯著的增效作用。
APG的市場已在繼續(xù)增長,它在用于復配的表面活性劑有供不應求之勢,2005年北美消費量為63萬噸。
以化妝品為例,世界需求增長快的領(lǐng)域為亞太地區(qū),年需求增長率為7%~8%。澳大利亞、新加坡、香港為人均消費最高的國家和地區(qū)。消費已趨向高檔化。
我國大的日化廠生產(chǎn)所用的APG,均由亨克爾公司進口,年用量約1500噸,主要用于高檔洗滌用品。
表面活性劑作為精細化工的主要分支,規(guī)模發(fā)展將在全球尤其亞太地區(qū)呈穩(wěn)步增長趨勢,世界表面活性劑消費市場有望每年增長3%,到2010年達到1430萬t。表面活性劑在全球穩(wěn)定增長的趨勢為我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展和壯大提供了良好的外部環(huán)境。新的市場需求將促使新的綠色表面活性劑不斷地被開發(fā),而新產(chǎn)品的價值日趨取決于對環(huán)境的影響因素。
中國為世界上最大的潛在護膚用品市場,年需求增長率快。彩妝化妝品在中國暢銷,市場值增長很快。
食品工業(yè),隨著人民生活水平增長和口味的提高,對乳化劑的年需求增長率為10%~13%,國產(chǎn)乳化劑難于滿足國內(nèi)需求。
在全社會日益追求 “綠色、環(huán)?!钡那闆r下,國產(chǎn)淺色烷基糖苷必將會成為國內(nèi)新一代綠色功能表面活性劑的典型代表。
生產(chǎn)APG的基本原料是淀粉和脂肪,二者均屬于天然產(chǎn)物加工的可再生資源,且我國的淀粉資源十分豐富。隨著產(chǎn)品朝著綠色、天然的方向發(fā)展,APG將進一步受到關(guān)注,開發(fā)烷基糖苷表面活性劑有著巨大的商業(yè)潛力。