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界面活性剤はいろいろな生活用品の例

界面活性剤はいろいろな生活用品に使われている

界面活性剤は、異なる物質を境界面で混ざりやすくする作用を持つ物質のことであり、 私たちの生活のさまざまなところで利用されています。

水にも油にも馴染みやすい性質を持っているため、 本来なら混ざり合わない水と油も混ぜ合わせることができるのです。 界面活性剤が使われているものはいろいろありますが、代表的なものでは次のようなものがあります。 洗濯用洗剤、台所用洗剤、シャンプー、リンス、コンディショナー、食品添加物、化粧品、殺虫剤などです。

洗剤や化粧品などはわかりますが、食品にも使われているとは驚きですね。 食べ物には水に溶けるものと溶けないものがあり、それらを混ぜ合わせるときに 界面活性剤を配合して混ぜ合わせるというわけです。

この作用は乳化といい、食品ではバターやマーガリン、マヨネーズ、 アイスクリームなどが代表的なものになります。

また、意外なところでは新聞や雑誌など紙を作る際にも界面活性剤が使われているほか、 印刷するときにも使用されています。

界面活性剤にはいくつかの種類がありますので、 その特性によって使い分けられています。

サラサラな化粧品を支える界面活性剤

水と油を混ぜてもなかなか混ざりません。 もちろん、機械などを使って強力にかき混ぜれば、その時は一時的に混ざりますが、 止めれば、また油と水は元に戻ってしまいます。 では化粧品も主な成分が水と油なのにどうして滑らかに混ざり合っているのでしょう。 実は、化粧品の滑らかさを作っているのが界面活性剤なのです。

界面活性剤によって、それぞれの界面張力が弱められることで 性質の全く異なる水と油が混ざり合うことができるのです。 界面活性剤は分子の中に水と馴染みやすい親水性の部分と、 油と馴染みやすい親油性の部分の両方の性質をもっているため、 本来なら混ざり合うことのない水と油をしっかりと滑らかに混ぜ合わせることができるというわけです。

ですから、化粧品のほとんどに使われており、 サラサラとした滑らかさを保つためには欠かせない成分だといえるでしょう。 けれども、その一方で種類によってはお肌のバリア機能を弱めるものや たんぱく質を変質させる危険な界面活性剤もあり、その危険性が警鐘されています。 特に石油系界面活性剤は、河川や土壌などの環境汚染の一因ともいわれているので、 化粧品を選ぶときには、使用されている界面活性剤の種類にも十分注意が必要です。

界面活性剤と乳化剤として食品に使われている

界面活性剤が化粧品の乳化剤として使用されていることはよく知られていますが、 実は私たちが普段口にしている食品の乳化にも使われているのです。 食品の乳化も水と油を混ぜ合わせる働きのことで、 多くの食品に利用されています。

たとえば、マーガリンやバター、マヨネーズ、アイスリームなどが代表的なものになります。 確かにこれらは口当たりの滑らかさが特徴ですね。 けれども、食品に配合される界面活性剤は人体に入れるものですので、 安全でなければいけません。 そこで、食品に配合できる界面活性剤は「食品衛生法」という法律で きちんと定められているのです。

現在、法律で配合が許されているのは、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です。 つまり、これら以外の界面活性剤は違法であり、危険性が高いということです。

また、これら以外に植物レシチン、卵黄レシチンなども 乳化剤として食品に使われており、天然なものであることから安全性が高いといわれています。

界面活性剤と抗菌・消毒に使われている

界面活性剤というと洗浄剤や乳化剤としての働きがよく知られていますが、 実は医薬品にも使用されているのです。

医薬品に使用する場合は、主剤としてというよりも 製薬の際の助剤として使われていることが多いようです。 ただし、殺菌剤や消毒剤に関しては主剤として用いられ、 通称、逆性石けんとよばれる塩化ベンザルコニウムが使われています。

製薬助剤として使われる場合には、脂溶性ビタミンを非イオン界面活性剤の働きを利用して 水に溶かし、水溶性と脂溶性の両方のビタミンを配合させるものが多いようです。 そして、界面活性剤は水の中に油を分散させることができることで軟膏がサラッとするため、 べたべたしない軟膏を作る場合にも助剤として配合されているケースも増えています。

口径剤などの場合は界面活性剤の作用で水に溶けやすくすることで 腸壁面からの吸収力をアップさせてくれます。 さらに微粉剤は、腸との接触面積が増えるというメリットがある反面、 微粉剤同士がくっついてしまい大きな分子になりやすいのですが、 界面活性剤を配合することで防ぐことができるのです。

また、注射液の薬剤を完全に溶かすことを目的に配合されることもありますが、 ほとんどの場合、薬剤による血栓や炎症の予防として抗がん剤や抗HIV剤に使用されています。

プラスチックへの界面活性剤の働き

私たちの周りにふあれているプラスチック製品にも界面活性剤が使われていることをご存知でしょうか。 洗剤や食品における「洗浄剤」や「乳化剤」としての働きを考えると、 プラスチックにどのような作用をもたらすのか不思議に思う人も多いと思いますが 実はとても大切な役割を持っているのです。

プラスチック製品には、静電気を帯びやすいという特性があることから ほこりや汚れがつきやすく、工場などにおいては、静電気といえども 小さな火花が大きな火災を招くことだってあるのです。 そして、このプラスチックの静電気を防ぐのが界面活性剤なのです。

界面活性剤には物質の滑りをよくするという働きがあるので、 摩擦を抑えて静電気の発生を防ぐことができます。 また、プラスチックの表面に水を吸収しやすい膜をつくることで静電気を逃すという作用から プラスチックの中に練りこんだり、表面に塗りつけて利用することもあります。

ただし、空気中の湿度への依存性が高いことや、界面活性剤自体が水洗いや拭き取りなどによって 簡単に除去されてしまうため、効果が長続きしにくいという欠点もあるようです。

生物が作る界面活性剤

近年の研究で注目を集めている界面活性剤が「バイオサーファクタント」。 サーファクタントとは英語で界面活性剤のことを意味し、 微生物が疎水性の高い物質を取り込み、炭化水素を乳化するときに作り出すものです。

一般的に、人工的な合成界面活性剤よりも人体への悪影響は少ないといわれており、 たとえ体内に残っても安全性が高く、最終的には自然分解されるところが大きな特徴です。 また、コストが比較的安価であることもメリットであり、すでに食器用洗剤や 保湿剤などの分野では実用化されています。

バイオサーファクタントは、従来の界面活性剤の機能に加えて 生物薬理作用や殺菌作用、保湿作用などの機能も持っていることから 新種の界面活性剤としてさまざまな分野から注目されています。

特に資源回収への応用としての期待が高く、 油田の岩層に浸透している原油にバイオサーファクタントを注入し、 原油を流れやすくして、原油を地表に押し出すための研究がすすめられています。 生物によって分解されることから、自然界に害を与える心配もないので、 今後、広く活用されていくと考えられます。

フッ素系界面活性剤の特徴

界面活性剤の一種であるフッ素系界面活性剤は水性膜泡消火薬剤などに含まれている物質で アルキル鎖中の水素原子をフッ素原子に置き換えたものです。 液体の表面張力を下げることで流動性を高める特性を持っています。 疎水基の分子間力が弱いので、フッ素を含んでいない界面活性剤よりも表面張力が低いのです。

フッ素系界面活性剤は、起泡力が高いことから、水性膜泡消火薬剤に使われることが多いのですが、 インキや塗料などにも添加されています。 加えることで表面張力が低くなるので、濡れ性の向上やピンホールの低減に効果的です。 濡れ性とは、親水性のことで撥水性の逆になります。 水滴がいかに素材表面となじみやすいかということであり、 表面張力を低下させることによってより向上します。

主なものでは、ペルフルオロアルキルスルホン酸やペルフルオロアルキルカルボン酸、 フッ素テロマーアルコールなどがあり、水に溶かした時にイオンに解離するものと しないものに分けられます。

フッ素系界面活性剤はごく少量でも優れた効果を発揮することで知られており、 工業用コーティング剤や接着剤などにも幅広く用いられています。

カチオン界面活性剤はリンスや消毒に使われる

界面活性剤は洗浄剤としてのイメージが強いのでシャンプーを連想しますが 実はリンスやコンディショニングの構成成分でもあるのです。 これらに使用されているのは、親水基にプラスイオンを持ったカチオン界面活性剤であり、 シャンプー剤に使われている親水基にマイナスイオンを持つアニオン界面活性剤とは 性質が正反対のものになります。

リンスはこの正反対の性質を利用しています。 シャンプー後にアニオン界面活性剤の影響でマイナスイオンを帯電した髪に カチオン界面活性剤のプラスイオンがすばやく吸着し、髪の表面に油性の膜を作るのです。 この膜が手触りをなめらかにしたり、ダメージを防いだり、 静電気防止などの効果を発揮してくれます。

また、カチオン界面活性剤は、水に溶けた時、石鹸と逆の性質を持つことから 逆性石けんとよばれ、殺菌性をもつことから消毒剤としても使用されています。 細菌の表面はマイナスに帯電するタンパク質などが主成分であることから プラスイオンを帯電したカチオン界面活性剤が近づくと引き合って、 細菌の表面がプラスイオンに覆われます。

その際、細菌の体表面に変質を招くため、破壊されることで 殺菌できるというわけです。


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