สารลดแรงตึงผิว คืออะไร? แต่ละชนิดต่างกันอย่างไร 

สารลดแรงตึงผิว เลือกให้ถูก ผลิตภัณฑ์ทำงานได้ตรงจุด

หลายสูตรผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยน้ำและสารอื่น ๆ ที่โดยธรรมชาติไม่สามารถเข้ากันได้ดี เช่น น้ำมัน น้ำหอม คราบไขมัน หรือสิ่งสกปรกที่เกาะอยู่บนพื้นผิว

นี่คือจุดที่ สารลดแรงตึงผิว หรือ Surfactant เข้ามามีบทบาท

สารลดแรงตึงผิวสามารถช่วยให้น้ำสัมผัสพื้นผิวได้ดีขึ้น ช่วยกระจายคราบน้ำมัน ช่วยประสานน้ำกับน้ำมัน และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในหลายด้าน

แต่สารลดแรงตึงผิวแต่ละชนิดไม่ได้ทำงานเหมือนกัน

ตัวอย่างสารที่พบในการออกแบบผลิตภัณฑ์ เช่น

• NP9 – เด่นด้าน Wetting และการจัดการคราบน้ำมัน
• Tween 20 – เด่นด้านการช่วยประสานน้ำ น้ำหอม และน้ำมัน
• CDE – นิยมใช้ช่วยเสริมฟองและปรับเนื้อผลิตภัณฑ์
• AD25 – เด่นด้านการเป็นสารทำความสะอาดหลักและสร้างฟองในสูตร

ดังนั้นก่อนเลือกซื้อ สิ่งสำคัญไม่ใช่การถามว่า

“สารลดแรงตึงผิวตัวไหนดีที่สุด?”

แต่ควรถามว่า

“ต้องการให้สารลดแรงตึงผิวทำหน้าที่อะไรในผลิตภัณฑ์?”

สารลดแรงตึงผิวคืออะไร?

สารลดแรงตึงผิว หรือ Surfactant ย่อมาจาก Surface Active Agent คือสารที่สามารถเข้าไปลดแรงตึงระหว่างพื้นผิวหรือระหว่างของเหลวสองชนิด

โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวโดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนสำคัญ

ส่วนที่ชอบน้ำ — Hydrophilic

สามารถสัมพันธ์กับน้ำได้ดี

ส่วนที่ชอบน้ำมัน — Lipophilic หรือ Hydrophobic

สามารถสัมพันธ์กับน้ำมัน ไขมัน หรือสารที่ไม่ชอบน้ำ

โครงสร้างสองด้านนี้ทำให้สารลดแรงตึงผิวทำหน้าที่เหมือน “ตัวกลาง” ระหว่างน้ำกับสารที่ปกติไม่สามารถเข้ากับน้ำได้ดี

จึงนำไปใช้ได้หลากหลาย เช่น

• น้ำยาทำความสะอาด
• น้ำยาขจัดคราบน้ำมัน
• น้ำยาล้างพื้น
• น้ำยาล้างเครื่องจักร
• เครื่องสำอาง
• สกินแคร์
• ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหอม
• ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
• ผลิตภัณฑ์อิมัลชัน

สารลดแรงตึงผิวทำงานอย่างไร?

ลองนึกภาพหยดน้ำบนพื้นผิวที่มีคราบมัน

น้ำธรรมดาจะไม่สามารถกระจายหรือแทรกเข้าไปในคราบน้ำมันได้ดี เพราะน้ำกับน้ำมันมีสมบัติแตกต่างกัน

เมื่อเติมสารลดแรงตึงผิว โมเลกุลของสารจะจัดตัวอยู่บริเวณรอยต่อ

 

ด้านที่ชอบน้ำ → หันเข้าหาน้ำ

ด้านที่ชอบน้ำมัน → หันเข้าหาน้ำมันหรือคราบไขมัน

จึงช่วยให้คราบน้ำมันสามารถหลุด กระจาย หรือถูกพาออกจากพื้นผิวได้ง่ายขึ้น

แต่การทำงานของ Surfactant ไม่ได้มีเพียงการล้างคราบ

สารแต่ละชนิดอาจถูกออกแบบมาเพื่อ

• Wetting
• Detergency
• Emulsifying
• Solubilizing
• Dispersing
• Foaming
• Foam Stabilizing

Wetting, Emulsifying และ Solubilizing ต่างกันอย่างไร?

3 คำนี้ พบได้บ่อยมากเมื่อเลือกสารลดแรงตึงผิว

Wetting – ช่วยให้ของเหลวเปียกพื้นผิวได้ดีขึ้น

ถ้าหยดน้ำลงบนพื้นผิวบางชนิด น้ำอาจเกาะเป็นหยด

สาร Wetting Agent จะช่วยให้น้ำแผ่กระจายออก

จึงมีประโยชน์ใน

• น้ำยาทำความสะอาด
• น้ำยาล้างพื้น
• น้ำยาล้างเครื่องจักร
• งานเคลือบ
• งานอุตสาหกรรม

NP9 เป็นตัวอย่างสารที่นิยมใช้ในงานที่ต้องการ Wetting

Emulsifying – ช่วยให้น้ำกับน้ำมันกระจายตัวอยู่ร่วมกัน

น้ำกับน้ำมันตามธรรมชาติไม่เข้ากัน

Emulsifier ช่วยให้เฟสหนึ่งแตกเป็นหยดเล็ก ๆ และกระจายอยู่ในอีกเฟสหนึ่ง

ตัวอย่างเช่น

น้ำ + น้ำมัน + Emulsifier

สามารถสร้างระบบที่มีความสม่ำเสมอมากกว่าการผสมน้ำกับน้ำมันตรง ๆ

Tween 20 เป็นสารที่นิยมใช้ในบทบาทนี้

Solubilizing – ช่วยนำสารน้ำมันปริมาณเล็กน้อยเข้าสู่สูตรน้ำ

มักพบในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการใส่

• น้ำหอม
• Essential Oil
• สารที่ละลายในน้ำมัน

ลงในสูตรน้ำ

Solubilizer ช่วยให้สารเหล่านี้กระจายตัวละเอียดมากขึ้นในระบบน้ำ

Tween 20 จึงนิยมใช้ในผลิตภัณฑ์ประเภทนี้เช่นกัน

NP9 คืออะไร?

NP9 หรือ Nonylphenol Ethoxylate 9 เป็นสารลดแรงตึงผิวประเภท Nonionic Surfactant

คำว่า Nonionic หมายถึงสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุสุทธิบนส่วน Hydrophilic

NP9 มีจุดเด่นด้าน

• Wetting
• Detergency
• Degreasing
• Emulsifying
• ช่วยให้น้ำเข้าถึงคราบไขมันได้ดีขึ้น

จึงนิยมพบในงานทำความสะอาดและงานอุตสาหกรรม

NP9 เหมาะกับงานอะไร?

ถ้าโจทย์ของผลิตภัณฑ์คือ

“ต้องจัดการกับคราบน้ำมันหรือไขมัน”

NP9 เป็นหนึ่งในสารที่ควรนำมาพิจารณา

ตัวอย่างงาน เช่น

น้ำยาขจัดคราบไขมัน

ช่วยให้สูตรสัมผัสและจัดการคราบน้ำมันได้ดีขึ้น

น้ำยาล้างพื้น

โดยเฉพาะพื้นโรงงานหรือพื้นที่ที่มีคราบไขมัน

น้ำยาล้างเครื่องจักร

ช่วยในการ Wetting และการกระจายคราบน้ำมัน

Industrial Degreaser

ใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบสารลดแรงตึงผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้าน Degreasing

น้ำยาทำความสะอาดอเนกประสงค์

สามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกับคราบมัน

NP9 = Wetting + ขจัดคราบมัน

ถ้าลูกค้าบอกว่า

“ต้องการทำน้ำยาสำหรับคราบน้ำมัน”

NP9 จะตรงโจทย์มากกว่า Tween 20

Tween 20 คืออะไร?

Tween 20 หรือ Polysorbate 20 เป็นสารลดแรงตึงผิวประเภท Nonionic Surfactant

มีคุณสมบัติเด่นด้าน

• Emulsifying
• Solubilizing
• ช่วยน้ำกับน้ำมันเข้ากัน
• ช่วยกระจายน้ำหอมในสูตรน้ำ
• ช่วยกระจาย Essential Oil ในบางระบบ

Tween 20 จึงมีบุคลิกการใช้งานต่างจาก NP9 อย่างชัดเจน

Tween 20 เหมาะกับงานอะไร?

ตัวอย่างเช่น

สูตรน้ำที่มีน้ำหอม

ปัญหาที่พบบ่อยคือ

น้ำ + น้ำหอม → ลอยหน้า / แยกชั้น

Tween 20 สามารถช่วยกระจายน้ำหอมเข้าสู่ระบบน้ำได้ดีขึ้น

Room Spray

สูตรสเปรย์ที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบหลักและต้องการเติมน้ำหอม อาจใช้ Solubilizer เพื่อช่วยการกระจายตัว

เครื่องสำอางและ Personal Care

Tween 20 มีการใช้ในสูตรเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลหลายประเภท

Essential Oil ในระบบน้ำ

น้ำมันหอมระเหยไม่ละลายน้ำโดยตรง

การใช้ Solubilizer ที่เหมาะสมช่วยให้กระจายตัวในระบบได้ดีขึ้น

Tween 20 = ช่วยน้ำ + น้ำมัน/น้ำหอมเข้ากัน

CDE คืออะไร?

CDE หรือ Cocamide DEA เป็นสารที่นิยมใช้ร่วมกับระบบสารลดแรงตึงผิว โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่ต้องการฟองและความหนืด

บทบาทที่พบได้บ่อยคือ

• Foam Booster
• Foam Stabilizer
• ช่วยปรับความหนืด
• ช่วยปรับเนื้อผลิตภัณฑ์
• ช่วยในระบบ Emulsification บางประเภท

ดังนั้น CDE มีหน้าที่ต่างจาก NP9 และ Tween 20

CDE เหมาะกับงานอะไร?

CDE มักถูกใช้ในผลิตภัณฑ์ เช่น

• น้ำยาล้างจาน
• สบู่เหลว
• แชมพู
• น้ำยาล้างมือ
• น้ำยาทำความสะอาดที่ต้องการฟอง

แต่โดยทั่วไปจะใช้เป็น สารช่วยในระบบสูตร มากกว่าจะเลือกเป็นสารหลักเพียงตัวเดียว

ตัวอย่างแนวคิดคือ

Surfactant หลัก

↓

สร้างการชะล้างและฟอง

CDE

↓

ช่วยเสริมฟองและปรับความหนืด

CDE = เสริมฟอง + ช่วยเพิ่มความหนืด

AD25 คืออะไร?

AD25 หรือ Ammonium Lauryl Sulfate (ALS) เป็นสารลดแรงตึงผิวประเภท Anionic Surfactant มีจุดเด่นด้านการชำระล้างและการสร้างฟอง จึงนิยมใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการทั้งความสะอาดและฟอง เช่น แชมพู สบู่เหลว น้ำยาล้างมือ และผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดบางชนิด

จุดเด่นของ AD25 คือช่วยให้สิ่งสกปรกและคราบมันหลุดออกจากพื้นผิวได้ง่ายขึ้น พร้อมสร้างฟองได้ดี จึงเหมาะสำหรับใช้เป็น สารลดแรงตึงผิวหลัก (Primary Surfactant) ในสูตรที่เน้นการชำระล้าง

จำง่าย ๆ คือ
AD25 = ชำระล้าง + สร้างฟอง

NP9 กับ Tween 20 ต่างกันอย่างไร?

นี่เป็นคู่ที่หลายคนสับสน เพราะทั้งสองตัวเป็น Nonionic Surfactant

แต่หน้าที่หลักต่างกัน หากเป็นคราบน้ำมัน

เช่น

• น้ำมันเครื่อง
• จาระบี
• คราบไขมันบนพื้น
• คราบมันบนเครื่องจักร

ให้มองไปที่

NP9 เพราะเด่นด้าน Wetting + Degreasing + Detergency

หากเป็นน้ำมันหรือน้ำหอมที่ต้องการใส่ลงในน้ำ

เช่น

• น้ำหอมใน Room Spray
• Essential Oil
• น้ำมันในเครื่องสำอางสูตรน้ำ

ให้มองไปที่

Tween 20 เพราะเด่นด้าน Solubilizing + Emulsifying

แล้ว CDE อยู่ตรงไหน?

CDE ไม่ได้แข่งขันกับ NP9 หรือ Tween 20 โดยตรง

เพราะโจทย์หลักของ CDE คือ “ช่วยให้ระบบฟองและเนื้อผลิตภัณฑ์ดีขึ้น”

ดังนั้น วิธีที่แยก

NP9 → จัดการคราบ

Tween 20 → จัดการน้ำกับน้ำมัน

CDE → จัดการฟองและความหนืด

AD25 → ชำระล้างและสร้างฟอง (สารลดแรงตึงผิวหลัก)

วิธีเลือกสารลดแรงตึงผิวสำหรับออกแบบผลิตภัณฑ์

ก่อนเลือกสาร ให้ถามก่อนว่าปัญหาหลักของสูตรคืออะไร

ขจัดคราบมัน → NP9

เพิ่ม Wetting → NP9

ต้องการผสมน้ำหอมลงในน้ำ →  Tween 20

ต้องการผสม Essential Oil ในสูตรน้ำ → Tween 20

ต้องการทำ Emulsion → Tween 20 หรือ Emulsifier ที่มี HLB เหมาะกับ Oil Phase

ต้องการให้ผลิตภัณฑ์ฟองแน่นขึ้น → CDE

ต้องการช่วยเพิ่มความหนืดในระบบ Surfactant → CDE

ต้องการสารทำความสะอาดหลักและสร้างฟอง → AD25

ตารางเลือกตามการใช้งาน

ต้องการทำอะไร	สารที่ควรพิจารณา
ขจัดคราบน้ำมัน	NP9
เพิ่ม Wetting	NP9
น้ำยาล้างเครื่องจักร	NP9
Industrial Degreaser	NP9
ประสานน้ำกับน้ำมัน	Tween 20
กระจายน้ำหอมในสูตรน้ำ	Tween 20
กระจาย Essential Oil	Tween 20
เครื่องสำอางสูตรน้ำมันในน้ำ	Tween 20
เสริมฟอง	CDE
เพิ่มความคงตัวของฟอง	CDE
ช่วยเพิ่มความหนืด	CDE
สารทำความสะอาดหลัก / ฟอง	AD25

อัตราการใช้สารลดแรงตึงผิวควรใช้เท่าไร?

ไม่มีอัตราส่วนเดียวที่สามารถใช้กับทุกสูตรได้

เนื่องจากต้องพิจารณา

• ความเข้มข้นของวัตถุดิบ
• วัตถุดิบอื่นในสูตร
• pH
• ชนิดน้ำมัน
• ปริมาณน้ำหอม
• ชนิดคราบ
• ความต้องการฟอง
• ความหนืด
• ความเสถียร

ดังนั้นการพัฒนาสูตรควรทดลองจากปริมาณต่ำก่อน แล้วค่อยเพิ่ม

Tween 20 ควรทดลองอย่างไร?

สำหรับการ Solubilize น้ำหอม ไม่ควรกำหนดว่า Tween 20 ต้องใช้กี่เปอร์เซ็นต์โดยดูจากน้ำหนักสูตรทั้งหมดเพียงอย่างเดียว

ควรทดลองโดยอ้างอิง อัตราส่วน Tween 20 : น้ำหอม

ตัวอย่างการ Screening

• 1:1
• 2:1
• 3:1
• 4:1

จากนั้นนำส่วนผสมไปเติมในน้ำและตรวจสอบ

• ความใส
• การแยกชั้น
• กลิ่น
• Stability
• การตกตะกอนหลังเก็บ

น้ำหอมแต่ละชนิดมีองค์ประกอบต่างกัน จึงไม่มี Ratio เดียวที่เหมาะกับทุกกลิ่น

ข้อควรระวังในการใช้ NP9

NP9 อยู่ในกลุ่ม Nonylphenol Ethoxylates หรือ NPE

หากพัฒนาผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์สำหรับส่งออก ควรตรวจสอบกฎหมายและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมของตลาดปลายทาง

เพราะสารกลุ่ม NPE มีข้อจำกัดในการใช้งานในบางประเทศและบางประเภทผลิตภัณฑ์

ดังนั้นต้องพิจารณาทั้ง

Performance + Cost + Regulation

ไม่ควรดูประสิทธิภาพเพียงอย่างเดียว

ข้อควรระวังในการใช้ Tween 20

Tween 20 ไม่สามารถทำให้น้ำมันทุกชนิดละลายในน้ำได้ด้วยอัตราเดียวกัน

ผลขึ้นอยู่กับ

• ชนิดน้ำมัน
• น้ำหอม
• Essential Oil
• อุณหภูมิ
• pH
• Electrolyte
• Surfactant อื่น

จึงต้องทำ Stability Test ก่อนผลิตจริง

ข้อควรระวังในการใช้ CDE

การเพิ่ม CDE มากขึ้นไม่ได้หมายความว่าความหนืดหรือฟองจะเพิ่มขึ้นแบบเส้นตรงเสมอไป

หากใช้ร่วมกับระบบ Surfactant ต้องทดลองดู

• ความหนืด
• ฟอง
• pH
• ความใส
• Salt Response
• Stability

และตรวจสอบข้อกำหนดด้านวัตถุดิบสำหรับประเภทผลิตภัณฑ์ที่จะนำไปใช้ด้วย

คำถามเกี่ยวกับสารลดแรงตึงผิว

1. สารลดแรงตึงผิวคืออะไร?

เป็นสารที่ช่วยลดแรงตึงระหว่างพื้นผิว ทำให้น้ำสามารถกระจายตัว เข้าถึงคราบ หรือช่วยให้น้ำกับน้ำมันอยู่ในระบบเดียวกันได้ดีขึ้น

2. สารลดแรงตึงผิวมีไว้ทำให้เกิดฟองหรือไม่?

ไม่ใช่เพียงอย่างเดียว

สารลดแรงตึงผิวมีหน้าที่ได้ทั้ง Wetting, Cleaning, Emulsifying, Solubilizing และ Dispersing ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร

3. NP9 ใช้ทำอะไร?

NP9 เด่นด้าน Wetting, Cleaning และ Degreasing จึงนิยมใช้ในน้ำยาขจัดคราบมันและผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอุตสาหกรรม

4. Tween 20 ใช้ทำอะไร?

Tween 20 เด่นด้าน Emulsifying และ Solubilizing เช่น ช่วยกระจายน้ำหอม หรือน้ำมันบางประเภทในสูตรน้ำ

5. NP9 กับ Tween 20 เหมือนกันไหม?

ไม่เหมือนกัน แม้ทั้งสองเป็น Nonionic Surfactant

NP9 เด่นด้าน คราบมันและ Wetting

Tween 20 เด่นด้าน น้ำ + น้ำมัน/น้ำหอม

6. Tween 20 ใช้ขจัดคราบน้ำมันได้ไหม?

มีคุณสมบัติเป็น Surfactant แต่หากเป้าหมายหลักคือการทำ Degreasing งานทำความสะอาด NP9 มักตรงกับหน้าที่มากกว่า

7. CDE เป็นสารลดแรงตึงผิวหรือไม่?

CDE มีคุณสมบัติ Surface Active และนิยมใช้เป็นสารช่วยในระบบ Surfactant โดยเฉพาะเพื่อเสริมฟองและช่วยปรับความหนืด

8. CDE ใช้แทน NP9 ได้ไหม?

ไม่แนะนำ เพราะหน้าที่หลักต่างกัน

NP9 เน้น Wetting และ Degreasing ส่วน CDE เน้นเสริมฟองและช่วยเรื่องความหนืด

9. สารลดแรงตึงผิวควรใส่กี่เปอร์เซ็นต์?

ขึ้นอยู่กับชนิดสาร ผลิตภัณฑ์ และวัตถุดิบอื่นในสูตร ควรดู TDS ของสารแต่ละเกรดและทดลอง Small Batch ก่อน

10. สารลดแรงตึงผิวตัวไหนดีที่สุด?

ไม่มีตัวที่ดีที่สุดสำหรับทุกงาน

ควรเลือกตามหน้าที่ที่ต้องการ เช่น

คราบมัน → NP9

น้ำหอม/น้ำมันในสูตรน้ำ → Tween 20

ฟองและความหนืด → CDE

สรุป วิธีเลือกสารลดแรงตึงผิวให้ตรงกับงาน

การเลือกสารลดแรงตึงผิวไม่ควรเริ่มจากคำถามว่า ตัวไหนแรงที่สุด แต่ควรเริ่มจากว่า ต้องการแก้ปัญหาอะไรในสูตร

จำง่าย ๆ เพียง 3 ตัว

NP9

เด่นเรื่อง Wetting และขจัดคราบมัน

เหมาะกับงาน Cleaning, Degreaser และงานอุตสาหกรรม

Tween 20

เด่นเรื่องช่วยน้ำกับน้ำมันเข้ากัน

เหมาะกับสูตรน้ำที่มีน้ำหอม Essential Oil หรือ Oil Phase

CDE

เด่นเรื่องเสริมฟองและช่วยเพิ่มความหนืด

เหมาะกับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่ต้องการปรับ Foam และ Texture

ดังนั้น วิธีเลือกใช้สารลดแรงตึงผิวสำหรับออกแบบผลิตภัณฑ์ ที่ถูกต้อง คือเริ่มจากกำหนดหน้าที่ของผลิตภัณฑ์ก่อน แล้วจึงเลือกชนิดของ Surfactant ให้ตอบโจทย์ พร้อมทดลอง Compatibility และ Stability ก่อนผลิตในปริมาณมาก

World Chemical มีวัตถุดิบสำหรับการพัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์ทั้งงานทำความสะอาด งานอุตสาหกรรม และงานสูตรน้ำ-น้ำมัน สามารถเลือกสารให้เหมาะกับลักษณะการใช้งานของแต่ละผลิตภัณฑ์ได้

 

สนใจติดต่อ เวิลด์เคมีคอล กรุ๊ป ผู้นําด้านการจําหน่ายและนำเข้า สารเคมีภัณฑ์ เคมีภัณฑ์อุตสาหกรรม ขนาดใหญ่ และ ขนาดย่อม ประเภท เคมีอุตสาหกรรม เคมีทําความสะอาด เคมีสระว่ายน้ำ เคมีบำบัดน้ำ เคมีงานปั้น-งานหล่อ เคมีอาหาร กลิ่น สารสกัด สี น้ำหอม เคมีเครื่องสำอาง อาทิ กลีเซอรีน โซดาไฟเกล็ด โซเดียมเมต้าไบซัลไฟต์ เอทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ สารพัดด้านเคมี เวิลด์เคมิคอล กรุ๊ป พร้อมให้บริการและให้ปรึกษากับลูกค้าทุกท่าน

สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

Line ID : @worldchemical
Facebook : https://www.facebook.com/chemical.chiangmai
เว็บไซต์ : www.worldchemical.co.th
โทร : 053 204 446-7