主な製品：アミノシリコーン、ブロックシリコーン、親水性シリコーン、それらのすべてのシリコーンエマルジョン、濡れ摩擦堅牢度向上剤、撥水剤（フッ素フリー、カーボン6、カーボン8）、脱脂洗浄剤（ABS、酵素、スパンデックス保護剤、マンガン除去剤）、主な輸出国：インド、パキスタン、バングラデシュ、トルコ、インドネシア、ウズベキスタンなど

 

ジェミニ四級アンモニウム塩界面活性剤の産業応用

ジェミニ型第四級アンモニウム塩界面活性剤は、カチオン性ジェミニ界面活性剤とも呼ばれ、2つ以上の単鎖カチオン界面活性剤を連結基で結合させた新しいタイプの界面活性剤です。ジェミニ型第四級アンモニウム塩界面活性剤は、その特殊な二重N末端分子構造により、独特の物理化学的性質を有しています。従来の単鎖型第四級アンモニウム塩と比較して、優れた表面・界面活性、抗菌・殺菌特性、独特のレオロジー挙動、良好な濡れ性、強力な乳化能を有しています。

ジェミニ第四級アンモニウム塩界面活性剤は現在、大きな応用価値を持ち、殺菌・消毒、油田、金属腐食抑制、繊維印刷・染色、下水処理、新素材などの分野で広く注目を集めています。

 

殺菌・消毒分野への応用

ジェミニ第四級アンモニウム塩界面活性剤分子には、2 つの正に帯電した親水基と 2 つの疎水鎖が存在するため、従来の単鎖第四級アンモニウム塩 (1231 および 1227) と比較して殺菌能力が強く、毒性が低く、生物活性が広く、水溶性が良好です。
応用分野：①パーソナルケア製品、化粧品、製紙業界の殺菌・防錆に大きな応用価値がある。②工業用冷却循環水用の効率的な殺菌剤として使用でき、パイプラインの閉塞や設備の腐食を軽減する。③油田での三次石油回収において腐食防止剤（1227）の代替品として、石油パイプライン上の細菌（硫酸還元細菌、鉄細菌、腐生細菌など）の腐食を軽減し、細菌耐性の問題を解決します。

ジェミニ第四級アンモニウム塩界面活性剤の殺菌・消毒メカニズム：①ジェミニ第四級アンモニウム塩界面活性剤は分子構造中に2つの疎水鎖を持ち、疎水基が細菌細胞の脂質層に浸透しやすく、親水基がタンパク質層に浸透して酵素の不活性化とタンパク質の変性をもたらします。②分子構造に2つのN末端基があり、誘導下でジシクロ第四級アンモニウム塩頭部基の正電荷密度が増加し、界面活性剤が細菌表面に吸着しやすくなり、細菌細胞壁の透過性が変化して細胞壁が破壊され、細菌を殺す効果が得られます。

 

三次石油回収への応用

油田のクリーンな破砕流体として使用される

フラクチャリング流体は、石油・ガス貯留層の破砕および変質に使用される作動流体です。その主な機能は、地表から地層へ高圧を伝達し、亀裂を形成してプロパントを輸送することです。グアーガムやヒドロキシエチルセルロースなどの従来のフラクチャリング剤は、亀裂に残留物を残し、地層を損傷する可能性があり、その結果、浸透性と生産性が低下します。ジェミニ型第四級アンモニウム塩界面活性剤は、その独特のレオロジー特性と低損傷性により、粘弾性界面活性剤フラクチャリング流体（VES）への応用が期待されています。

水注入井における化学的減圧と注入量の増加

長期にわたる注水後、注水井の化学的減圧および圧力増強は、液抵抗効果、水ロックの損傷、粘土の移動、地層のスケーリング、および細菌の広範な増殖により、深刻な貯留層閉塞を引き起こす可能性があります。この問題は特に坑井近傍で顕著であり、注水圧力の上昇と注水量の不足につながります。

化学的減圧注入促進は、主に第四級アンモニウム塩を含む減圧注入促進剤を水井に注入することで、油水界面張力を低下させ、ジャミン効果を軽減し、油の流動性を高めます。岩石表面の濡れ性を変化させ、貯留層をより親水性にし、毛細管力を発揮させます。粘土の膨潤を抑制し、地層へのダメージを軽減します。微生物の増殖を抑制し、坑井と地層へのダメージを軽減します。注入水の浸透性を改善することで、浸透性の低い油田における減圧と注入量の増加という目標を達成します。そして、この減圧と注入量の増加という技術は、一定の石油置換効果を持っています。

三次石油回収に使用

従来の単鎖型第四級アンモニウム塩と比較して、高効率化学油置換剤であるジェミニ型第四級アンモニウム塩は、優れた表面活性と低い臨界ミセル濃度を有しています。極めて低濃度でも柔軟な線状ミセルを形成し、互いに絡み合ってネットワーク構造を形成します。溶液粘度は大幅に上昇し、ずり流動性も備えています。その特殊なレオロジー特性は、油水流動比を効果的に変化させ、影響体積を拡大し、油置換効率を向上させます。このような二成分系第四級アンモニウム塩を含む溶液システムを地層に注入すると、油と水の界面張力を大幅に低下させ（最大10-3 mN/m）、油のレオロジー特性と乳化特性を変化させるだけでなく、地層表面の濡れ性（濡れ反転現象の発生）を改善し、油の地層表面への付着力を低下させ、油の洗浄能力を大幅に向上させます。また、比較的安定した油水エマルジョンを形成し、流動性と抽出性を向上させます。

流体の省エネおよび抵抗低減剤

世界経済の成長に伴い、人類はますます深刻なエネルギー危機に直面しています。長距離パイプライン流体輸送における流動摩擦抵抗を低減し、ポンプ場の消費電力を削減することは、省エネ・抵抗低減技術の開発において重要な課題です。

流体化学抵抗低減剤を添加すると、流動プロセスの抵抗を大幅に低減し、ポンプの消費量を削減できます。この現象はトムス効果として知られています。現在、最も一般的に使用されている抵抗低減剤は、ポリマーと界面活性剤です。ポリマーはポンプの機械的せん断下で鎖が切断されやすく、抵抗低減性能が低下するため、閉ループシステムには適していません。界面活性剤ミセルは自己組織化特性を有し、高速せん断後も自発的にせん断構造を回復します。可逆性に優れ、循環型および非循環型の両方の流体輸送システムに適しています。従来の界面活性剤と比較して、ジェミニ界面活性剤は優れた表面活性と自己組織化特性を有し、流体抵抗低減システムにおける応用価値が非常に高いです。

金属腐食抑制分野への応用

金属腐食は金属材料の機械的性質および物理化学的性質を変化させ、工業生産や生活施設に重大な経済的損失をもたらす可能性があります。ジェミニ型第四級アンモニウム塩界面活性剤は、従来の単鎖型第四級アンモニウム塩と比較して、金属腐食に対する優れた性能を示し、高い吸着効率と無毒性を備えています。二重N末端基の強力な静電引力により、金属表面に緻密な吸着膜を形成し、化学媒体中における金属の腐食挙動を著しく低減します。現在、石油化学、運輸、鉄鋼、機械などの分野で幅広い用途に使用されています。

界面活性剤による金属腐食抑制のメカニズム：金属表面は一般的に負電荷を帯びています。ジェミニ型第四級アンモニウム塩界面活性剤は水に溶解し、2つの電荷を持つ陽イオンに解離します。ジェミニ型第四級アンモニウム塩界面活性剤イオンは静電気力によって金属表面に吸着し、疎水基が金属表面に緻密な疎水膜を形成します。これにより、水やその他の耐腐食性物質が金属と接触するのを効果的に遮断し、効率的な金属腐食抑制を実現します。

 

繊維印刷および染色産業における応用

ポリエステル織物のアルカリ還元促進剤およびカチオン染料染色遅延剤として使用できます。

ジェミニ第四級アンモニウム塩は、ポリエステル織物のアルカリ還元処理に顕著な促進効果を有する。処理後の織物の強度低下は比較的小さく、ドレープ性、通気性、保湿性を効果的に向上させることができる。カチオン染料で処理した繊維は結晶度とガラス転移温度が低く、繊維の内部構造が比較的緩いため、吸着速度が速くなる。染料に添加されたジェミニ第四級アンモニウム塩は、まず繊維内部に入り込み、スルホン酸アニオンと結合する。カチオン染料が入り込んだ後、置換されることで、染料の吸着速度が遅くなり、ゆっくりとした染色効果が得られる。王栄翔らは、ポリエステル織物のアルカリ還元促進剤および遅延剤にツイン第四級アンモニウム塩（mnm型）を適用し、このタイプのツイン第四級アンモニウム塩がポリエステル織物のアルカリ還元処理に顕著な促進効果を有することを発見した。仕上げ後の生地の性能は良好で、従来の単鎖第四級アンモニウム塩に比べて性能が大幅に優れています。

ナイロン印刷のドットを改善するために使用できます

ナイロンは酸性染料プリント時に表面にピットが発生しやすく、布地表面での局所的な凝集として現れます。適切な双子葉植物四級アンモニウム塩を添加することで、アニオン性染料と双子葉植物四級アンモニウム塩が布地表面に空間ネットワーク構造を形成し、プリント段階の剥離や乾燥過程における染料の移動を抑制し、布地のドットの発生を防ぎます。ジェミニ四級アンモニウム塩と酸性染料の安定した相互作用は、プリントドットの発生を抑制するのに効果的です。研究によると、ヒドロキシル基含有四級アンモニウム塩を他の添加剤と組み合わせて使用​​することで、ナイロンプリント時の染料によるピットの発生を抑制できることが示されています。

綿・麻織物の染色工程における低塩技術

綿織物の染色工程で大量の無機塩を使用すると、廃水処理に大きな困難が生じるため、無塩/低塩/代替アルカリ染色が研究のホットスポットとなっている。綿繊維を少量の第四級アンモニウム塩で改質し、反応染料で遅延染色することで、無機塩の量を大幅に減らすことができ、コストの削減、環境への塩汚染の最小化、製品品質の向上に有益である。 Jia Lihuaらは、エステルベースの第四級アンモニウム塩を添加剤として使用し、反応染料でリネン織物を染色した。反応性黄色M-3REの染料吸収率と定着率は85％以上に達した。このタイプの第四級アンモニウム塩で処理したリネン織物の染色性能は、従来の第四級アンモニウム塩CTABよりも優れており、着色率と定着率がそれぞれ10％近く増加した。