สารลดแรงตึงผิว มีบทบาทที่สำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์ ในแต่ละวันมนุษย์ใช้สารลดแรงตึงผิวแทบทุกกิจกรรม ไม่ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เช่น สบู่, แชมพู, ครีมนวด, โฟมล้างหน้า, เจลล้างหน้า หรือจะเป็นของใช้ในครัวเรือน เช่น ผงซักฟอก, น้ำยาล้างจาน, น้ำยาทำความสะอาดพื้น ทุกอย่างล้วนมีสารเคมีที่ชื่อว่า Surfactant เป็นส่วนประกอบทั้งสิ้น วันนี้ มารูโมะ จะพาไปทำความรู้จักกับสารเคมีชนิดนี้กัน ว่าคืออะไร? มีกี่ชนิด? แต่ละชนิดใช้ทำอะไรบ้าง? ตามไปดูกันเลย


คุณสมบัติของ สารลดแรงตึงผิว (Surfactant)

หลักการทำงานของ Surfactant คือ ส่วนหัวที่ชอบน้ำจับกับน้ำ ส่วนหางที่ชอบน้ำมันจับกับสิ่งสกปรกพวกไขมันที่ไม่สามารถละลายน้ำได้ ทำให้สิ่งสกปรกหลุดออกไปแขวนลอยอยู่ในน้ำ

สารลดแรงตึงผิว (Surfactant) เป็นสารที่เมื่อละลายน้ำแล้วจะช่วยลดแรงตึงผิวของน้ำ ซึ่งคำว่า Surfactant มาจากคำว่า Surface Active Agent มีคุณสมบัติที่สำคัญ 2 ส่วน คือ ส่วนหัวที่เป็น Hydrophilic (ชอบน้ำ) และส่วนหางที่เป็น Hydrophobic (ชอบน้ำมัน)

210128-Content-สารลดแรงตึงผิว-(Surfactant)-เป็นอย่างไรกัน-02


สารลดแรงตึงผิว หรือ Surfactant ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งส่วนที่ไม่ชอบน้ำมักจะเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน คือ มีธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ส่วนใหญ่จะมาจากไขมันและน้ำมันตามธรรมชาติ รวมทั้งผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม และโพลีเมอร์สังเคราะห์ ลักษณะที่สำคัญของสารลดแรงตึงผิว คือ เมื่อใส่สารลดแรงตึงผิวเพียงเล็กน้อยลงในน้ำ สารลดแรงตึงผิวจะไปลดแรงตึงผิวของน้ำเพื่อให้เกิดกระบวนการต่าง ๆ ง่ายขึ้น เช่น การเกิดฟอง การทำให้เปียก และกระบวนการทำความสะอาด เป็นต้น ส่วนที่ไม่ชอบน้ำจะพยายามหนีน้ำโดยไปเกาะกับพื้นผิวที่ว่าง เช่น อากาศ  และส่วนที่ชอบน้ำจะยังคงอยู่ในน้ำ


ประเภทของ สารลดแรงตึงผิว (Surfactant)

สารลดแรงตึงผิว แบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม ขึ้นอยู่กับประจุไฟฟ้าที่อยู่บนส่วนหัว (Hydrophilic) ดังนี้

210128-Content-สารลดแรงตึงผิว-(Surfactant)-เป็นอย่างไรกัน-03


1.) Aninonic Surfactant (-) สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบ
เป็นสารกลุ่มหลักของผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด มีฟองมากและละลายน้ำได้ดี ช่วยชะล้างสิ่งสกปรกได้ดี แต่ค่อนข้างระคายเคืองผิว นิยมใช้กันมากใน สบู่ แชมพู ผลิตภัณฑ์ล้างหน้าต่าง ๆ น้ำยาล้างจาน น้ำยาล้างรถ เช่น SLS (Sodium laureth sulfate), SLES (Sodium laureth sulfate), Sarcosinate, Sodium/ Ammonium Lauryl Ether Sulphate, Sodium /Ammomiun LaurylSulphate, Linear Alkyl Benzene Sulphonate (LAS) เป็นต้น

2.) Cationic Surfactant (+) สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวก สารกลุ่มนี้ไม่มีความสามารถในการทำความสะอาด และไม่มีฟอง แต่สามารถเกาะและเคลือบเส้นผมได้ดี นิยมใช้ในกลุ่มของ ครีมนวดผม หรือ น้ำยาปรับผ้านุ่ม เช่น Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), benzalkonium chloride, Polyquaternium, Alkyltrimethyl ammoniumchloride เป็นต้น

3.) Amphoteric Surfactant (+,-) สารลดแรงตึงผิวที่มีทั้งประจุบวกและลบ สารทำความสะอาดกลุ่มน้ำมีคุณสมบัติทนต่อน้ำกระด้าง อ่อนโยนต่อผิว สามารถใช้ร่วมกับ SLS, SLES ได้ดี เมื่อใช้ร่วมกันสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์มีเนื้อข้นขึ้นได้ ให้ฟองนุ่มมาก แต่ทำความสะอาดได้ไม่ดีเท่า Anionic Surfactant จึงนิยมใช้ร่วมกัน สารในกลุ่มนี้ เช่น Cocamidoproply Betain เป็นต้น

4.) Nonionic Surfactant สารลดแรงตึงผิวชนิดนี้ไม่มีประจุ สารในกลุ่มนี้มีแตกต่างกันไป ตั้งแต่ละลายน้ำไม่ได้ จนละลายน้ำได้ดีมาก สารกลุ่มนี้อ่อนโยนต่อผิวมาก แต่ไม่มีฟอง บางคนอาจจะไม่ชอบเพราะทำให้รู้สึกว่าไม่สะอาด จริง ๆ แล้ว การมีหรือไม่มีฟองนั้น ไม่ได้เกี่ยวกับการทำความสะอาด ชะล้างสิ่งสกปรกเลย มันจึงเป็นความเชื่อผิด ๆ ที่ว่ายิ่งฟองเยอะยิ่งสะอาด แต่การที่ฟองเยอะนั้นจะทำให้ผิวเรายิ่งระคายเคืองได้ เช่น Lauryl Glucoside, PEG-6 Caprylic/Capric Glycerides เป็นต้น นิยมใช้ในเจลล้างหน้าสูตรไม่มีฟอง และผลิตภัณฑ์กลุ่มล้างเครื่องสำอางต่าง ๆ

สารลดแรงตึงผิวยังมีคุณสมบัติที่ทำให้เฟสสองเฟสที่ต่างกันมารวมตัวกันได้ คือ การไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน น้ำและน้ำมันไม่ละลายซึ่งกันและกันเพราะมีคุณสมบัติที่ต่างกันโดยที่น้ำเป็นสารประกอบที่มีขั้ว ส่วนน้ำมันเป็นสารประกอบที่ไม่มีขั้ว เมื่อใส่สารลดแรงตึงผิวเข้าไปเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้สองเฟสมารวมกันเป็นเฟสเดียวกันได้ เช่น การใส่ไข่แดงซึ่งมี lecithin เป็นสารลดแรงตึงผิวประกอบอยู่ประมาณ 10% ลงไปในน้ำที่ผสมน้ำมันเพื่อทำน้ำสลัด ทำให้น้ำและน้ำมันรวมตัวเป็นเนื้อเดียวกัน


ตารางเปรียบเทียบความสามารถของสารลดแรงตึงผิวทั้ง 4 ชนิด
ในการทำให้เกิดฟอง การซักล้าง และการทำให้พื้นผิวเกิดความอ่อนนุ่ม

ประเภทและคุณสมบัติสารลดแรงตึงผิวการเกิดฟองการซักล้างทำความสะอาดการทำให้พื้นผิวอ่อนนุ่ม
สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบ (-) ดีที่สุดค่อนข้างดีไม่แน่นอน
สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวก (+) ไม่ดีปานกลางไม่ดี
สารลดแรงตึงผิวที่มีทั้งประจุบวกและลบ (+,-) ค่อนข้างดีดีดีที่สุด
สารลดแรงตึงผิวชนิดนี้ไม่มีประจุดีดีดี


เมื่อเปรียบเทียบสารลดแรงตึงผิวทั้ง 4 ชนิดในการทำให้เกิดฟอง การซักล้างทำความสะอาด และการทำให้พื้นผิวอ่อนนุ่ม
จะเห็นว่าสารลดแรงตึงผิวที่มีประจุลบจะมีคุณสมบัติทำให้เกิดฟองดีที่สุด  ส่วนสารลดแรงตึงผิวที่มีทั้งประจุบวกและลบจะมีคุณสมบัติในการทำให้พื้นผิวอ่อนนุ่มดีที่สุด สารลดแรงตึงผิวแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน ในปัจจุบันได้มีการนำสารลดแรงตึงผิวแต่ละชนิดมาผสมกันในอัตราส่วนที่เหมาะสม เพื่อให้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 👍


การนำสารลดแรงตึงผิวไปใช้ประโยชน์

สารลดแรงตึงผิวมีบทบาทที่สำคัญอย่างยิ่งในชีวิตประจำวันของมนุษย์ ในร่างกายมนุษย์ก็มีสารลดแรงตึงผิวประกอบอยู่ เช่น Gall Acid ซึ่งจะย่อยสารประเภทไขมันได้ สารลดแรงตึงผิวมีประโยชน์หลาย ๆ ด้าน โดยเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผลิตภัณฑ์และเป็นส่วนสำคัญในกระบวนการผลิตต่าง ๆ ได้แก่

210128-Content-สารลดแรงตึงผิว-(Surfactant)-เป็นอย่างไรกัน-04


สารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เช่น ผงซักฟอก, สบู่, ยาสีฟัน, ยาสระผม, ครีมนวดผม และผลิตภัณฑ์ที่มีฟอง เป็นต้น
สารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบในเครื่องสำอางและครีมกันแดด
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์ ผลิตยา
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม เช่น กระบวนการย้อมผ้า, การเคลือบสีไม้หรือโลหะ, การผลิตพลาสติก, การทำหนังสัตว์, การผลิตเนยเทียมเค้กและไอศกรีม เป็นต้น
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้ในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น บำบัดน้ำเสีย, กำจัดมลพิษทางดิน, ดูดซับของเสีย เป็นต้น
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้ในกระบวนการสกัดแยก เช่น การสกัดแยกแร่การแยกน้ำมันออกจากน้ำ เป็นต้น

👉 นอกจากนี้ยังมีการนำสารลดแรงตึงผิวมาใช้ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น นาโนเทคโนโลยี เทคโนโลยีชีวภาพ งานพิมพ์อิเล็คทรอนิกส์ และเครื่องบันทึกแถบแม่เหล็ก เป็นต้น


จะเห็นได้ว่า “สารลดแรงตึงผิว” นั้น มีประโยชน์และนำไปใช้งานได้หลากหลายเลยทีเดียว ก่อนซื้อผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ลองพลิกดูหลังฉลากผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางกลุ่มทำความสะอาดกันดูด้วย ว่าใช้ Surfactant กลุ่มไหนกันอยู่บ้าง พร้อมทำความเข้าใจวิธีการใช้งานให้ถูกต้องกันด้วย 🥰

>>สามารถอ่านบทความต่าง ๆ จาก มารูโมะ ได้ตามนี้เลย<<