一文读懂绿色表活烷基糖苷

一、烷基糖苷发展历史

法国Seppic公司在1978年首先实现了APG的工业化生产，产量1000t/a,1992年建立1万t/a的生产装置。德国Henkel公司于1988年兼并了美国的Horizon Chemical公司，并购买了它的4000 t/a中试装置，将此扩大到2.5万t/a的规模，于1992年在美国Cincinnati建成并投入运行，实现了APG大规模的工业化生产。该公司另一套2.5万t/a的生产装置于1993年11月在德国杜塞尔多兴建，于1995年9月试车投产。

国内20世纪80年代开始烷基糖苷合成研究，由中国日用化学工业研究院和大连理工大学率先开展长链(C8以上)APG的合成研究工作。中国日化院用葡萄糖和脂肪醇采用二步法制得了APG产品, 1992年在国内申请第一个专利(CN1077397A)，1994年分别在广东和湖北建成了1000t /a中试装置各一套，产品质量指标达到国家“八·五”攻关项目的要求，填补了国内APG生产的空白鸷。“九·五”期间，中国日化院成功开发了一步法制APG的工艺技术，并投入了生产。

二、烷基糖苷概述

烷基糖苷是指用葡萄糖和脂肪醇合成的烷基糖苷(Alkyl Polyglucoside.简称APG)，是指复杂糖苷化合物中糖单元大于等于2的糖苷，统称为烷基多糖苷(或烷基多苷)。一般情况下，烷基多苷的聚合度n在1.1~3的范围，R为C8~C16的烷基。APG常温下呈白色固体粉末或淡黄色油状液体，在水中溶解度大，较难溶于常用的有机溶剂。

烷基糖苷的烷基碳原子个数在8-14之间时，在高浓度强酸、强碱和电解质溶液中具有良好的溶解性及相容性，可用于工业硬表面清洗剂、纺织工业用耐高温强碱的精炼剂、石油开采用发泡剂等。

烷基糖苷的烷基碳原子个数在12-14之间时，对皮肤有柔软作用，对眼睛无刺激，广泛适用于个人护理及家用洗涤剂中，如：香波、沐浴露、洗面奶、洗手液等。

烷基糖苷的烷基碳原子个数在16-18之间时，高碳链烷基糖苷具有优异的乳化性能，可提供轻盈的、滋润、光滑的肤感和优良的稳定性，还具有缓释和长效保湿的优点，在乳液、霜膏和彩妆等化妆品中作为乳化剂。

三、烷基糖苷的合成方法

直接糖苷化法：直接糖苷化法是指在酸性催化剂的存在下，葡萄糖与脂肪醇脱水缩合生成烷基糖苷的反应。葡萄糖可以从丰富的农产品中获得，它来源稳定且价廉；脂肪醇原料为饱和醇。反应过程中生成烷基糖苷和水，用真空或氮气除去反应过程中生成的水可提高烷基糖苷收率。

转糖苷化法：转糖苷化法，也称交换法，是在酸性催化剂的作用下首先使葡萄糖与低级醇（常用的是丁醇）进行反应，生成短链的烷基糖苷后，再与高级脂肪醇进行醇交换反应，制得所需的烷基糖苷，这是我国最早生产烷基糖苷的方法。这种方法花费时间短，反应条件相对比较温和，但是操作过程需要早防爆环境下进行，并且也增加了低碳醇的分离工序和相应设备，生产成本较高。

四、主要用途

APG无毒，对皮肤刺激小、安全，增稠、增粘、去污力显著。用APG替代部分AES、LAS、6501、AEO、平平加、K12、AOS配制餐洗剂、浴液、洗发制品、硬表面清洗剂、洗面奶、洗衣粉等，效果显著。由APG制成的洗涤剂具有良好的溶解性、温和性和脱脂能力，对皮肤刺激小，无毒、而且易漂洗。在洗衣粉中加入APG，代替AEO、LAS，能在保持原有的洗涤性能外，其温和性、抗硬水性和对皮质污垢的洗涤性明显改善，并兼有柔软性、抗静电性和防缩性，还可以提高配料时的固形物含量，流动性能好，不仅可以有效节省能源，同时也可以提高单位时间的产量，降低成本。此外，还具有杀菌消毒、降低刺激、泡沫洁白细腻等特点。APG在强碱、强酸和高浓度电解质中性能稳定，腐蚀性小，且易于生物降解不会造成对环境的污染，因此可用于配制工业清洗剂，如；金属清洗、工业洗瓶和运输工具清洗等领域。在传统餐具洗涤中是以LAS/AEO或AES为主成分，还需加入较多有一定毒性的助溶剂以改善溶解性及温和性，造成脱脂力不强，LAS/APG混合物则表现优异的协同效应，泡沫优于单一组分，抗硬水性好，对皮肤温和，用后手感舒适，易漂洗不留痕迹。

APG不仅能作为一种辅助表面活性剂，而且更适合用于餐具洗涤剂中作主要表面活性。在液体洗涤剂中以APG代替部分AES、LAS可用于各种织物的清洗，有效地去除泥土和油污，同时具有柔软、抗静电及防缩功能，在硬水中使用仍效果显著。

以APG表面活性剂为主，与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（LAS）及6501、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO一9）非离子表面活性剂等复配的卫生间用清洁剂，去污效果显著，符合环境标志产品技术对清洁剂的要求。APG用作厕所清洗剂能有效保护马桶的橡胶和塑料部件。

2、化妆品

APG可在较大的温度范围内作较长时间的存放，同时，具有增湿的功能，完全符合化妆品用活性组分的性能要求。国内外已将APG作为活性组分制成化妆品，这类新型化妆品显示出良好的皮肤保湿性和皮肤养护性能。当前人体用清洗剂中仍存在一些质量问题，其中最为严重的是含有超标的有毒物质，如Hg、Pb及As等，不仅严重损害了皮肤及头发，也污染了环境。以APG为基剂制成的新一代香波和浴液起泡力大，泡沫洁白、细腻，对皮肤有柔软作用，对眼睛无刺激，对环境无污染，耐硬水性好，具有良好的调养和养护功能，特别适合制备高档盥洗用品。

在香波中，由于APG对人体的皮肤和眼睛无刺激性，还可降低与其复配的其它活性剂的刺激性，因此在低刺激香波和儿童香波中，是必不可少的原料之一，APG的温和性对受损伤的头发有保护作用，可作为活性剂用于头发的染、烫，与蛋白质水解物复配后的定型性能可与常用的定型剂一聚乙烯毗咯烷酮相媲美，而更易漂洗。用APG可配制新一代香波和浴液，起泡力强，泡沫细腻。

在皮肤清洁产品中，由于APG具有良好的安全性、温和性、去污性、起泡性和泡沫稳定性,配伍性及流变行。因此常用于皮肤清洁的浴液和洗面奶等产品中。在浴洗液配方中加入少量的APG作为调理剂，洗后将使皮肤感觉更加舒服。

在护发素中，APG对皮肤有柔软作用，对眼睛无刺激，对头发有良好的调理和养护作用。与季铵盐协同有利于改善头发的湿梳理性，而干梳理性基本不变。若向护发素中加入一些油，如辛基十二醇，将进一步改善湿梳理性。

化妆品中使用APG作乳化剂具有降低配方的刺激性，增加配方的保湿效果，提高功能性产品的效能等作用。

3、生物化工

APG与非离子表面活性剂相比，具有临界胶束浓度高、可用透析法除去、蛋白质不易变性、紫外光穿透性能高等优点，因而APG在膜蛋白的增溶、再构成的生物化学领域作用效果好。同时，APG还可用于细胞色素C、RNA聚合酶、视紫红质、脂肪酸等的精制，使这些蛋白质稳定化。

4、食品加工业

食品毒理检测表明，APG可作为食品乳化剂、防腐剂、起泡剂和破乳剂等，在食品制造中可以使油脂同水结合物分散，有发泡、防糖和脂肪酸聚合作用，并有使食品组分混合均匀和改善食品口味的功能。APG与甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯和山梨糖醇脂肪酸酯等表面活性剂有相同或相近的性质，在食品加工中具有广阔的应用前景。APG还具有良好的亲水性（HLB10～19），作为食品乳化剂，解决了中国食品乳化剂仅有亲油性（HLB5～9）产品的问题，增加了产品品种。

5、塑料和建材

APG应用于大棚塑料薄膜中，能够起到稳定和阻燃作用，防雾效果尤佳。它作为一种新型乳化剂用于乳液聚合，可得到各种性能优良的制品。在混凝土中，APG作为加气剂能满足泡沫丰富、稳定、均匀的要求。

6、农药

APG有很好的湿润和渗透性质、对高浓度电解质不敏感、可生物降解、不污染农作物和土地以及吸湿性极好等特点，并且APG与聚氧乙烯型非离子表面活性剂不同的是它没有逆相浊点，能有效降低药液表面张力，延缓药液水分的蒸发，长时间保持农药的水合溶解状态，有助于提高植物叶面对农药的吸收速度和吸收率，适宜作农药乳化剂、可湿性粉剂、杀虫剂、植物生长调节剂，可调节土壤温度，对除草剂、杀虫剂和杀菌剂有显著的增效作用。它也可用于土壤中起固氮的作用，也可将C8～C22的APG作为防腐剂用于谷物、鱼和肉类产品及花卉的保鲜。

7、石油工业

APG具有降低水活度、改变页岩孔隙流体流动状态的作用，因此可作为抑制剂使用。加入到钻井液有润滑性好、抑制能力强、抗污染能力强及良好的储层保护作用。APG 能与其他水溶性聚合物相互作用而达到最佳降滤失效果。可以拓宽天然聚合物钻井液使用的温度限定范围，且可生物降解，有利于环境保护。在三次采油中，使用C12～C16 APG复配溶液为躯替液，效果明显增强，与水驱相比，能使原油采收率提高。

8、纺织和印染

APG可用于纺织工业的棉布防皱剂、水溶液的粉末分散剂及防尘剂。APG适用于精炼、染色等加工，溶液不易产生泡沫，可减少染斑，特别适合高温精炼剂，高温染色分散剂和匀染剂。APG易溶于碱溶液，在NaOH 质量分数为10%的水溶液中形成均匀溶液，在高浓度的NaOH和高浓度的硅酸钠溶液中，仍保持较高的表面活性。短碳链APG更易溶于碱，适合配制高碱性的液体清洗剂，如高碱精练剂就用20%的支链聚氧乙烯醚+10%的APG+10%的AES配制而成，其渗透力好，去污性能佳。纺织印染行业中，若对绢纤维精炼去除胶丝蛋白过度，会损害绢纤维的强度、光泽和柔软度，若加入APG可以防止过精炼。以烷基糖苷为活性剂主体组分，适当添加各种助剂，开发无磷、无烷基酚聚氧乙烯醚类的绿色环保型三合一高效精炼剂，可用于纯棉织物高效短流程前处理工艺中。以APG、奇碳醇类衍生物和环保型双氧化稳定剂为主体原料，复配的新型环保三合一高效精练剂，具有耐强碱性，无浊点，泡沫较少，不含磷、硅和无烷基苯酚结构的特点，从而减少了印染前处理工艺的污水排放，可广泛应用于棉布、纱结和针织等前处理短流程工艺，有助于印染企业，环保清洁生产。以APG和脂肪酰胺醚琥珀酸单酯磺酸钠为主表面活性剂合成的环保型高效精炼剂不仅渗透性好、耐强碱、低泡、而且绿色环保，在短流程工艺中效果良好，能给纺织制品的白度、毛效的提高带来积极影响。APG本身有着较好的产品黏度，可赋予纺织助剂本身一定的黏度，其增黏能力可与常用烷醇胺相比美，而烷醇胺在使用中会生成亚硝胺，有些国家已被限制或禁止使用，C12～14APG使用时，无需再加增黏剂，对泡沫无不良影响，也不产生污染。APG在纺织工业中还可替代平平加用作石蜡乳化剂。

9、造纸和消防

APG可改善纸张上胶效果，与其他表面活性剂复配可生产性能极好的废纸浮选脱墨剂。APG也广泛应用于消防药剂。

10、医药

APG具有广谱的抗菌活性，对革兰氏阴性菌、阳性菌和真菌，APG08～12都有抗菌活性，并随烷基碳原子数增加活性增加，因此可作卫生清洗剂。烷基多糖苷与中草药配伍，利用其优良配伍性和皮肤无刺激性等优良性能，可制备有止痒疗效的保健护肤品。APG衍生物在制药中有着广阔前景。

五、国内企业

目前中国国内烷基糖苷企业集中度较高，主要分布在华东，规模企业主要包括巴斯夫护理化学品（上海）有限公司、江苏万淇生物科技有限公司、扬州晨化新材料股份有限公司、上海发凯化工有限公司等。其中日化行业主要有巴斯夫、江苏万淇、上海发凯；农药以扬州晨化为主。

巴斯夫护理化学品（上海）有限公司成立于1994年，为个人护理、卫生、家居护理、工业与公共设施清洁和技术应用提供了丰富的产品。作为全球化妆品、洗涤和清洁行业的领先供应商，产品包括表面活性剂、乳化剂、聚合物、油脂、螯合剂、化妆品活性成分和紫外过滤剂，以及专为各种为啥应用研发的高吸水性聚合物。

江苏万淇生物科技有限公司成立于2009年（新三板上市挂牌代码：872845）；是一家专业生产、研发绿色环保型表面活性剂的高科技企业，下辖两个生产工厂，南通海安工厂和泰州泰兴工厂（与益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司合资）。公司年设计生产能力20万吨绿色表面活性剂，目前已经形成烷基糖苷、醇醚糖苷、醇醚羧酸盐、甜菜碱、农化助剂、工业清洗剂、消防助剂、石油助剂等八大系列，100多个品种，客户遍布国内外。

扬州晨化新材料股份有限公司（证券代码：300610）创建于1995年，坐落于扬州市宝应县曹甸镇工业园区，注册资本21287.7万元，是一家集科研、中试、生产、销售为一体的国家高新技术企业。是华东地区具有影响力的表面活性剂、阻燃剂和硅橡胶产品重要生产基地，产品畅销全国20多个省、市、自治区，并出口多个国。产品包括表面活性剂、阻燃剂、有机硅等，烷基糖苷、阻燃剂生产规模居国内前列。

上海发凯化工有限公司于2006年在上海市金山区成立的有限责任公司，是中轻日化有限公司的全资子公司；集研发、生产、销售、服务为一体，旨在把中国日用化学工业研究院的技术优势转化为产业优势。公司重点生产、推广：烷基糖苷系列非离子表面活性剂、醇醚所酸盐（AEC）阴离子表面活性剂、两性咪唑啉等新型绿色、环保、有市场前景的系列产品。

五、烷基糖苷市场现状

烷基糖苷作为生物表面活性剂的主要品种之一，近几年发展迅速，项目扩产下产能过剩逐步凸显，但是行业对高品质和特殊烷基糖苷，尤其是一些高性能异构烷基糖苷缺少认知。据不完全统计，2023年中国烷基糖苷产能约为23万吨，产量约为15万吨。随着国内消费市场绿色化、高值化发展趋势的不断推进，未来包括APG在内的生物质表面活性剂将成为行业的新宠。

转载自：化工好料到haoliaodao.com

来源：表面活性剂发展中心