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ファインケミカルの原料特性選択に関する総合ガイド

Ⅰ.メタケイ酸ナトリウム

1.物理的および化学的性質

白色結晶性粉末。水や希アルカリ溶液に溶けやすく、アルコールや酸には溶けません。水溶液はアルカリ性です。空気に触れると吸湿・潮解しやすい性質があります。化学式はNa2SiO3。融点は1088℃、密度は2.4g / cmです。メタケイ酸ナトリウムは水に溶けやすい性質で、石英やソーダ灰と化学的に混合し、1000～1350℃で溶融してメタケイ酸ナトリウムを形成します。メタケイ酸ナトリウムの粘性水溶液は水ガラスと呼ばれ、ケイ酸ナトリウムとも呼ばれます。防腐剤、洗剤、接着剤、難燃剤、防水剤などに使用され、スケール除去、乳化、分散、湿潤、浸透性、pH緩衝能などの機能を持っています。

メタケイ酸ナトリウムの使用条件は、pH値が12以上の場合にのみ使用できます。pH値が12未満の場合、メタケイ酸ナトリウムは溶液中にメタケイ酸を生成しやすく、水に溶けない沈殿物を形成します。
2.分類

（1）メタケイ酸ナトリウム五水和物
物理的および化学的性質:

メタケイ酸ナトリウムの種類の中で、最も一般的に使用され、代表的なものは五水和メタケイ酸ナトリウムです。五水和メタケイ酸ナトリウム結晶の分子式は通常Na2SiO3・5H2Oと表記され、実際には2つの陽イオンを含む二水素オルトケイ酸ナトリウム四水和物です。溶解度（20℃）は50g/100g水、融点は72℃です。五水和メタケイ酸ナトリウムは、ケイ酸ナトリウムとメタケイ酸ナトリウムの一般的な特性を備えており、カルシウムイオンとマグネシウムイオンを結合する一定の能力を有し、特にマグネシウムイオンに対する結合容量は260mg MgCO2/g（35℃、20分）を超えます。

主な特徴:

1. 各種洗濯業界で幅広く使用されています。洗濯業界では、超濃縮洗濯洗剤、洗濯用洗剤、洗濯用クリーム、ドライクリーニング剤、繊維漂白剤、布地漂白剤などとして広く使用されています。また、金属表面洗浄剤、ビール瓶洗浄剤、フロート溶剤洗浄剤としても広く使用されています。完全に溶解すると、金属防錆剤、スケール洗浄剤、電気部品洗浄剤として使用でき、食品業界では洗剤としても使用できます。

2. 原油や天然ガスの掘削、採鉱工学において泥の粘稠度調整剤や泥の乳化防止剤としても使用できます。

3. 建設業界では、耐酸モルタル、耐酸コンクリート、セメントの製造時の凝固剤として使用されます。

4.製紙業界では、接着剤、古紙のインク剥離剤、紙の表面処理剤として使用されます。

5. 繊維産業における印刷・染色助剤、織物前処理剤として。6. 石鹸、洗剤、卵保存料、植物性分子ふるい、ケイ酸、耐火材料などの充填剤としても使用できます。

6. 石鹸、洗剤、卵保存料、植物性分子ふるい、ケイ酸、耐火材料などの充填剤としても使用できます。

7. セラミック業界では、メタケイ酸ナトリウム五水和物をセラミックスラリーに添加することで、無機粘土粒子の表面負電荷を増加させ、電荷反発効果を利用してセラミックスラリーの粘度を低下させ、流動性を向上させることができます。これにより、セラミック射出成形プロセスの効率と製品品質が向上します。

8. メタケイ酸ナトリウム五水和物は、洗剤中の優れた緩衝アルカリ性、軽金属（アルミニウム、亜鉛など）の防錆効果、ガラス製品や磁器の保護効果、汚れの懸濁・乳化作用、軟水化作用などにより、家庭用洗濯洗剤や洗濯洗剤に広く使用されています。また、エンジンの外部油汚れの洗浄にも使用できます。工業用洗剤、食品洗浄剤、金属洗浄剤、布地処理や紙の脱墨処理の面では、濃縮洗剤、無リン・低リン洗剤の重要な添加剤です。さらに、窯業や石油産業にも使用されています。

他の原材料との混合：

1.クエン酸ナトリウム
2.グルコン酸ナトリウム
3.ポリアクリル酸ナトリウム
4.EDTA-4Na
5.水酸化ナトリウム

注意：

1.吸入または摂取すると、胃腸炎に似た急性中毒症状を引き起こし、致命的となる可能性があります。皮膚に接触すると、皮膚炎や乾燥を引き起こす可能性があります。

2. 高熱にさらされたり、酸やアルカリのミストと接触すると、非常に有毒な煙が発生します。

（２）無水メタケイ酸ナトリウム

物理的および化学的性質:

分子式：Na₂SiO₃（Na₂O・SiO₂）は、白色または淡灰色の粒状物質です。メタケイ酸ナトリウムは、無毒で汚染のない白色の粉末または結晶粒子で、水には溶けますが、アルコールや酸には溶けません。水溶液はアルカリ性で、スケール除去、乳化、分散、湿潤、浸透、pH値の緩衝作用を有します。無機塩類に属し、空気中に置くと吸湿しやすく、潮解しやすい性質があります。

主な目的:

1. 洗濯用粉末洗剤の洗剤助剤。ISSと4Aゼオライトは互いに補完し合う機能を有し、適切な割合で混合することで、洗濯用洗剤におけるSTPPの完全な代替が可能です。前処理剤として噴霧乾燥により通常の洗濯用粉末を製造できるだけでなく、凝集により濃縮洗濯用粉末をベース粉末として製造することも可能です。製品は良好な流動性を有し、凝集や固結がなく、強力な除染力を備えています。

2. 洗濯用洗剤および洗濯用洗剤添加剤。界面活性剤や漂白剤との相性が良く、加水分解や沈殿を生じません。

3食分の洗濯洗剤。油吸収率は70%と高く、含水ケイ酸ナトリウム（油吸収率38%）に匹敵する油汚れ除去力。

4 工業用洗浄剤および添加剤。ISSは、金属洗浄剤、重質油洗浄剤、石油パイプライン浚渫洗浄剤、ボトル洗浄剤など、様々な洗浄剤の重要な成分であり、強力な洗浄力と防錆効果を有しています。

5. 油汚れを直接洗浄します。ISSは界面活性剤を必要とせず、適切な濃度の水溶液に直接混ぜて油汚れを洗浄できます。

6. セラミックス、セメント、耐火物、および粉砕助剤。ISSは、凝集および解重合を抑制する独自の効果を有しており、セラミックス、セメント、耐火物の製造において、微粉砕時間を効果的に短縮し、胚芽およびセメントの強度を向上させることができます。

7. 建設用セメント添加剤および分散剤。

8.電気メッキの錆除去・研磨剤、pH緩衝剤。

9.綿糸の蒸し、紙の漂白、織物の仕上げ剤。

10.石油、天然ガス、水中掘削プロジェクトにおける接着剤およびセメント分散剤として使用されます。

11は防錆・防食剤に属します。

12 炉のメンテナンス、石材用接着剤。

チキソトロープ用の 13 種類の特殊潤滑剤と添加剤。

14 ガラス強化剤。

 

Ⅱ.乳化効果

意味：

乳化とは、ある液体を混ざらない別の液体に分散させるプロセスです。乳化剤の最も一般的な種類は、石鹸、洗剤粉末、その他の化合物で、その基本構造は末端に極性アルキル鎖を持つものです。人体では、胆汁が脂肪を乳化させてより小さな脂質粒子を形成します。

乳化剤：

界面活性剤の作用により、互いに溶け合わない2つの液体の現象を乳化現象といいます。乳化作用を持つ界面活性剤は乳化剤と呼ばれます。乳化メカニズム：界面活性剤を添加すると、両親媒性の性質により、油水界面に吸着・濃縮されやすくなり、界面張力が低下します。界面張力は、エマルジョンの安定性に影響を与える主要な要因です。エマルジョンの形成は必然的に系の界面積を増加させるため、系に対して作業を行う必要があり、それによって系の界面エネルギーが増加します。これが系の不安定性の原因です。したがって、系の安定性を高めるためには、界面張力を低下させ、全体の界面エネルギーを低下させることができます。界面張力を低下させる能力があるため、界面活性剤は優れた乳化剤です。

乳化メカニズム：

界面張力を低下させることができる添加剤は、エマルジョンの形成と安定性に有益です。炭素鎖が長くなるにつれて、界面張力の低下が徐々に大きくなり、乳化効果が徐々に強まり、安定性の高いエマルジョンが形成されます。しかし、低界面張力はエマルジョンの安定性を決定する唯一の要因ではありません。ペンタノールなどの一部の低炭素アルコールは、油と水の間の界面張力を非常に低いレベルまで低下させることができますが、安定したエマルジョンを形成できません。ゼラチンなどの一部の高分子は、表面活性が高くないかもしれませんが、優れた乳化剤です。比較的安定したエマルジョンを形成するために固体粉末を乳化剤として使用することは、より極端な例です。したがって、界面張力を下げるとエマルジョンが形成されやすくなりますが、単に界面張力を下げるだけではエマルジョンの安定性を確保できません。

つまり、界面張力のレベルは主にエマルジョン形成の難しさを示すものであり、エマルジョン安定性の必ずしも指標ではありません。乳化剤は界面状態を変化させ、本来混ざり合わない油と水という二つの液体を混ざり合わせます。一方の液体相がもう一方の相に分散した多数の粒子に分散し、エマルジョンを形成します。

 

Ⅲ.添加剤クラス

1 塩添加物

（１）無機塩添加物、リン酸塩：

A. トリポリリン酸ナトリウム：重質油汚染物質に対する優れた洗浄効果があり、キレート作用、分散作用、乳化作用、腐食抑制作用、防錆作用を有します。リン酸塩は一般的に銅に対して腐食作用を示し、鋼鉄に対しては腐食抑制作用を示します。

B. ヘキサメタリン酸ナトリウム: 軽い油汚れに適した添加剤です。

C.ピロリン酸カリウム（ナトリウム）; 重度の油汚れに良い添加剤。

ケイ酸塩

炭酸ナトリウム：油を鹸化して水を軟化させ、油をゲル状に湿らせ、溶液のpH値に対する優れた腐食抑制効果があります。環境に優しく、洗浄プロセスにおいて人体にも無害です。

塩化ナトリウム：接着剤の濃度を下げ、増粘効果に優れた無機浸透剤です。

硫酸ナトリウム: 界面活性剤の活性を高めることができる優れた充填剤。

ホウ砂：水に溶けるが溶解度は低く、プロピレングリコールに溶け、表面活性、殺菌、腐食防止を高める作用がある。

水酸化ナトリウム：油脂類を鹸化する作用があります。ケイ酸ナトリウム：水に溶けると水ガラスを形成し、油脂類を分散させる効果的な洗浄剤です。

リン酸三ナトリウム: 水軟化剤、洗剤、金属錆止め剤、ボイラースケール除去剤、脱脂剤、剥離剤として使用できます。

（２）有機塩添加物

ETDA二ナトリウム、三ナトリウム、四ナトリウム：二ナトリウムと四ナトリウムは広く用いられており、二ナトリウムは弱酸性、四ナトリウムは弱アルカリ性です。これらはキレート剤として使用され、主にカルシウムイオンとマグネシウムイオンをキレート化し、表面活性を向上させ、優れた洗浄効果を発揮し、防錆剤としても使用され、優れた可溶化効果があり、接着剤の濃度を低下させる効果があります。

クエン酸ナトリウム（アンモニウム）：第一鉄（II）イオンおよび鉄イオンをキレート化し、錆除去作用を有し、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンに対しても優れたキレート効果を発揮します。無毒性の洗剤添加剤として、三量化反応の代替として使用できます。

グルコン酸ナトリウム：錆除去効果に優れ、EDTA二ナトリウムよりも錆除去効果がはるかに優れていますが、比較的高価です。

有機リン酸塩: HEDP-4Na は、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウム、亜鉛イオンをキレートする能力があり、洗浄効果に優れ、銅部品に対する腐食効果があり、アルカリ pH 値が 12 を超え、アルカリ性が強く、脱脂剤として優れています。

安息香酸塩：

安息香酸ナトリウム：防錆効果と相溶化効果があります。

ジメチルベンゼンスルホン酸ナトリウム：相溶化効果は良好だが、洗浄効果は弱い。トリエタノールアミン、アルコールエーテルなどの合成相溶化剤は顕著である。

ポリアクリル酸ナトリウム：水中で沈殿しやすく、分散しにくいという欠点があります。分子量によって効果が異なります。強力なキレート効果があり、水の硬度を中和し、洗剤の洗浄力を高めます。

オレイン酸トリエタノールアミン：乳化性に優れ、鉱物油や動植物への防腐作用もあります。

クエン酸：有機酸の中で最も大きな酸。添加剤として、洗剤の性能を向上させ、金属イオンを素早く沈殿させ、汚染物質が繊維に再付着するのを防ぎ、必要なアルカリ性を維持し、キレート剤としても使用できます。

まとめ;

（１）最も強力なキレート剤はEDTAである。

（２）ABSは通常ポリアクリル酸ナトリウムと組み合わせて使用​​され、ABSの性能を大幅に向上させることができます。

（３）防錆効果のある試薬としては安息香酸ナトリウムが好ましい。

2つの溶剤添加剤

（１）アルコール試薬としては、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコールが一般的に用いられており、エタノールとイソプロパノールは浸透性が良好である。

（２）アルコールエーテルエチレングリコールエーテルおよびプロピレングリコールエーテルは良好な相溶性および洗浄効果を有し、曇点を改善することができる。

（３）アルコールアミンモノエタノールアミン：pH値が約11.5で、洗浄作用、アルカリ添加剤、曇点改善作用を有する。

ジエチルアミン：pH値が約11.9で、洗浄、アルカリ添加剤、曇点の改善などの特性があります。

トリエタノールアミン：最も一般的に使用されるアルコールアミンで、pH値は約10.7です。洗浄力、アルカリ添加剤、曇点改善などの特性があります。同時に、最も強力な洗浄力を持ち、腐食作用とキレート作用も持っています。

（4）ケトン

 

Ⅳ.界面活性剤

1 カテゴリー

（１）陰イオン界面活性剤スルホン酸塩：

1) ABS（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）

分類: ハード（分岐鎖を含む）とソフト（直接結合を含む）の2種類に分けられます。

硬質ABSは洗浄能力は優れているが生分解性は低く、軟質ABSは洗浄能力は低いが生分解性は優れている。

用途: 主に家庭用、金属加工産業、脱脂剤として使用、コンクリート産業、増粘剤として使用

注意：ABSは耐水性、耐酸性、耐アルカリ性があります。増粘剤として使用する場合は加熱してください。

2) アルキルスルホン酸塩：生分解性が良好で、主に家庭用に適している

3) α-オレフィンスルホン酸ナトリウム（ビニル基とヒドロキシル基の混合物）：生分解性が良好で、主に家庭用および台所用として使用される。

4) 脂肪酸アセチルスルホン酸塩（一般的には使用されていない）：強力な耐硬水能力、良好な手触り、肌に優しい

5) 第二アルコールポリオキシエチレンエーテルアンバースルホン酸塩は、通常、アンモニア水とトリエタノールアミンで中和される。

6)NN-オレオイルスルホン酸

7) 脂肪酸アミドスルホン酸塩

8) BXブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム（プリングパウダー）

9) 石油スルホン酸塩：主に防錆油に使用される

リン酸塩：

1) アルコールの代替品:

機能：相溶性、分散性があり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミンで中和できます。

特徴：肌に優しく、生分解性が低く、浸透性に優れています。

硫酸塩:

1) 脂肪アルコール硫酸塩（AS）

2) 脂肪アルコールポリオキシエチレンエーテル硫酸塩（AES）：AESとAECの組み合わせは通常、良好な結果をもたらす。

3) 脂肪アルコールポリオキシエチレン硫酸塩K12（ドデシル硫酸ナトリウム）

4)アシルグリセロール硫酸エステル

カルボン酸塩：

1) 石鹸C17H35COONaには消泡作用と消泡作用がある

2) アルコールエーテルカルボン酸ナトリウム（AEC）：安全で環境に優しく、生分解性も良好で、相溶化剤や分散剤として使用できます。

3) ラウロイルアンモニウムナトリウム塩（シャンプー用）

4) オレイルアミノ酸ナトリウム（レミーバン）は、皮膚への刺激を最小限に抑えながら、シルクや錦織のローブに使用されています。

5) ラウリルアルコールポリオキシエチレンエーテルオルトナフタレンジカルボン酸モノエステルナトリウム塩は、硬水に対する耐性が良好で、泡立ちが少なく、容量拡張性に優れています。

（２）カチオン界面活性剤

（３）非イオン界面活性剤

1) 特徴: 水に比較的溶けやすい; 洗浄しやすい; 混合しやすい(カチオン系界面活性剤とアニオン系非イオン系界面活性剤の両方を混合することができ、カチオン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤の比率は通常4~50:1で、カチオン系の性能を高めることができます)

2) HLB値には親水性と親油性があり、HLB値が1～3の場合には消泡性、13～15の場合には洗浄性、11～15の場合には湿潤性を示します。

3) 曇点：活性曇点が物質の曇点に近い場合、その洗浄能力は最も強くなります。

4) 物質の曇点に影響を与える要因としては、電解質、有機溶媒、陰イオン、陽イオン、両性界面活性ポリマーなどがある。

5) ポリエチレングリコールの分類：

A: 脂肪族アルコールポリオキシエチレンエーテル

乳化剤：FO、MOA、O-3

洗浄剤：AEO-9

浸透剤：JFC

性能：強力な洗浄力、低温、低泡性、良好な生分解性、O-9は容量増加効果があります

B: APEO（アルキルベンゼンポリオキシエチレンエーテル）

特性: 耐酸性、耐アルカリ性。

生分解性の低い化合物：TX+AEO+AS（AES）は強力な洗浄力を持つ

OP、NP、TX アプリケーションの違い:

乳化性能：正味透過率OPはTXより大きい

分散: TXはOPより大きい

曇点とHLB値: OPはTXより大きい

フォーム特性: OPはTXより小さい

清潔さ: OPはTXより低い

C: AE（脂肪酸ポリオキシエチレンエステル）民生用

D: FMEE（脂肪酸メチルエステルポリオキシエチレンエーテル）

E: ポリエーテル特性: 良好な乳化性能; 良好な分散性能; 良好な潤滑性能; 良好な消泡性能および消泡性能

F: ポリオキシエチレンアルキルアミン

ポリオール:

A: 脱水ソルビン酸エステル

特性: 水に不溶、分散性に優れる

B：ショ糖エステルの特性：耐酸性・耐アルカリ性、生分解性良好、食器や公共施設などに使用

C: APG

D:アルキルアルコールアミド（ニナール）は、動物油、植物油、鉱物油、脂肪の洗浄に適しています。

特徴：発泡性、安定した発泡性、増粘性、防錆機能

（4）両性界面活性剤

特殊界面活性剤：

（1）FCは表面張力が低く（70～72）、価格も比較的高く、通常0.1%程度です。洗浄力が強く、洗浄後も埃が付着しにくいため、少量で使用されます。

（２） - SI - シリコンカーボン材料は消泡性を有する

（3）ホウ酸グリースは主に防錆に使用され、洗浄にはあまり使用されません。潤滑剤として使用され、環境汚染が少ないです。

（4）ポリマーの表面活性

増粘効果のために使用される

消泡剤の分類

（１）低アルコール

（２）エチレングリコールブチルエーテルは、その有効性からアルコールエーテルの代替として一般的に使用されているが、毒性がある。

（３）酸（ケイ酸）

（4）リン脂質（トリブチルエステル）

（５）ハロゲン化炭化水素

（6）Siシラン消泡剤

（７）炭素６から炭素１２にも消泡作用がある

3 界面活性剤の特性

（１）乳化効果

（２）分散効果

（３）濡れ効果

（4）増粘効果

（５）消泡効果
まとめ;

1. カルボキシメチルセルロースナトリウム：CMC、水に溶けやすく、優れた有機添加剤

2 . TX-10：濡れ性、乳化性、分散性、汚れ除去性、帯電防止性、硬水性に優れ、各種界面活性剤と混合可能です。

3. ニーナ
6501は水に溶けやすく、浸透力と洗浄力が強く、増粘効果と防錆効果に優れています。

4. AEO-7: 水に溶け、濡れ性、乳化性、分散性、起泡性、脱脂性、表面張力低下性に優れています。

5. トリエタノールアミンオレエート：優れた乳化特性を持ち、動物油、植物油、鉱物油に対して耐性がある

6. ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル（J​​FC）

7. クエン酸ナトリウム。無毒の洗剤添加剤としてトリポリリン酸ナトリウムの代替として使用でき、カルシウムイオンとマグネシウムイオンに対して優れたキレート効果があります。

8. 226SA（スーパー非イオン界面活性剤）：油汚れと同様に、優れた動的脱脂洗浄能力があり、油汚れやワックススケールに対して優れた乳化効果と強力な分散効果があります。

9. 445N: 強力なキレート効果で、水の硬度を打ち消し、洗剤や洗浄剤の洗浄力を高めます。

10 . JFC浸透剤：親水性基と親油性基を固定した非イオン界面活性剤で、水の表面張力を大幅に低下させ、乳化効果と洗浄効果があります。

11. トリエタノールアミン：油汚れ、特に非極性皮脂の除去を改善し、アルカリ洗浄性能を高めます。

12. ABS：優れた濡れ性と洗浄性。優れた発泡性。

13. AEO-9: 乳化剤、染み抜き剤、洗剤として使用される

14. AEO-3: 硬水に対する耐性が強く、頑固な油汚れの洗浄に優れ、エタノール、DBP、DBE、JFCと組み合わせるとより効果的です。

15. ケイ酸ナトリウム：水に溶けると水ガラスを形成し、効果的な洗剤となる。

16. QYL-290: カーボン堆積物を除去する。汚れやカーボンブラック専用の界面活性剤

17. CP-5：スケール抑制・分散性能、固形物沈着抑制、除染性能の向上

18. T-C6: 優れた耐衝撃性、優れた溶解性、汚れ除去能力

19. AEO-4: 鉱物油や動物油に対して優れた乳化・分散性を示す

20. D-Ningxi：接着剤やサビの除去、洗浄効果あり 21. リン酸三ナトリウム：柔軟剤、洗剤、金属防錆剤、ボイラースケール除去剤、脱脂剤、剥離剤