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非イオン・ノニオン界面活性剤の構造や種類や毒性は?洗剤に利用される?

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界面活性剤の働きとは、界面(異なった性質を持つ2つの物質の間に存在する境界面)に作用し、その相容れない者同士を結びつけ、親和性を生み出すものです。

それは、親水基と疎水基をもった構造です。

そして、親水基、疎水基を構成している分子により、その性質は様々です。

この記事では、その中で、親水基が電離せず、イオン化しない、非イオン(ノニオン)界面活性剤について、基本的なことをまとめていきます。

非イオン・ノニオン界面活性剤の構造や種類や毒性

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非イオン・ノニオン界面活性剤の特徴

上に書いた通り、非イオン界面活性剤は、親水基が電離せず、イオン化しない界面活性剤です。

具体的には、親油基の部分は他の界面活性剤とさして変わらないのですが、親水基には多価アルコール(親水性のあるヒドロキシ基(OH−)を分子内に複数持つもの)や、水によく溶ける酸化エチレンが大量に付加されたものなどが主で、これらは電離せずに、分子内の極性(電化の偏り)により、水素結合との親和性を帯びます。

また、親油基・親水基の分子のバランス(mol)を変えることにより、様々な性質のものを作ることができるのも、この非イオン界面活性剤の特徴になります。

イオン化しないことで、水の硬度や電解質の影響を受けづらく、この性質により他の界面活性剤との併用の自由度が増し、タンパク質変成作用も弱いということで、化粧品や洗剤などに多く取り入れられています。

また、食品にも利用され、食品衛生法に定められているのは以下の5種で、いずれも非イオン界面活性剤です。

・グリセリン脂肪酸エステル

・ショ糖脂肪酸エステル

・ステアロイル乳酸カルシウム

・ソルビタン脂肪酸エステル

・プロピレングリコール脂肪酸エステル

他にも、卵黄・大豆から取れるレシチンも乳化剤として使用される界面活性剤ですが、こちらは天然の両性界面活性剤です。

このように、食品にも利用されるほどですので(もちろん個々の性質はマチマチですが…)、界面活性剤の中では、比較的体に優しいものと言えるでしょう。

では、どのような種類のものが存在するのか、グループごとに見ていきましょう。

非イオン・ノニオン界面活性剤の種類

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多価アルコールエステル型

多価アルコールと脂肪酸がエステル結合した構造のもので、多価アルコールが親水基、脂肪酸が親油基を担います。

これらは食品や化粧品の乳化剤として使用されています。

<主な多価アルコールエステル型>

・ラウリン酸グリセリン (C11H23COOCH2 CH(OH)CH2OH)

・モノステアリン酸グリセリン (C17H35COOCH2 CH(OH)CH2OH)

・ソルビタン脂肪酸エステル (RCOOCH2CH (CHOH)3CH2O)

・ショ糖脂肪酸エステル (RCOOC12H21O10)

酸化エチレン付加型

高級アルコールや多価アルコールエステル型に、水に溶く溶ける酸化エチレン(C2H4O)を付加させることにより、その数(mol)だけ、親水性を帯びます。

特に、洗剤などに使用されるポリオキシエチレンアルキルエーテルは、親油基のアルコールの種類、親水基の酸化エチレンの付加の度合いにより、多種多様な界面活性作用を持つ物質を作ることができるため、非イオン界面活性剤で最も利用されるものです。

<主な酸化エチレン付加型>

・ポリオキシエチレンアルキルエーテル (RO(CH2CH2O)nH)

・ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル (C12H25O(CH2CH2O)5H)

・オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル (C12H25O(CH2CH2O)8H)

・ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル (RC6H4O(CH2CH2O)nH)

・オクチルフェノールエトキシレート (C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH)

・ノニルフェノールエトキシレート (C9H19C6H4O(CH2CH2O)nH)

・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール (H(OCH2CH2)l(OC3H6)m(OCH2CH2)nOH)

まとめ

というわけで、非イオン性界面活性剤の基本的なことをまとめました。

親水基が電離せず、その分子内の極性により、水素結合との親和性を帯び、イオン化しないため、他の界面活性剤と比較して、タンパク質変成作用が弱いのが特徴です。

シャンプー・洗顔料・洗剤・柔軟剤など、日用品には様々な界面活性剤が使用されており、それが肌荒れを引き起こしていることも十分に考えられます。

肌に直接触れるものですので、なるべく肌に負担のかからない、アミノ酸塩系やカルボン酸塩系のアニオン界面活性剤や両性界面活性剤、そして、今日お話した非イオン界面活性剤などを選ぶようにすると良いでしょう。

それでは最後まで読んでいただきありがとうございました。

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