Nichtionische Tenside tragen keine Nettoladung. Diese eine strukturelle Eigenschaft macht sie zur vielseitigsten Klasse im Werkzeugkasten der Formulierung: Sie vertragen hartes Wasser, sie mischen sich mit jeder anderen Tensidklasse, sie reizen die Haut deutlich weniger als stark sulfathaltige Anionika, und sie sind meist die beste Wahl gegen öligen und fettigen Schmutz. Der Kompromiss ist geringerer Schaum und, historisch bedingt, eine starke Abhängigkeit von palmbasierten oder petrochemischen Rohstoffen.
- Ladung der Kopfgruppe
- Keine (ungeladen, polar)
- Typische Chemien
- Alkylpolyglucoside, Alkoholethoxylate, Aminoxide, Sorbitanester
- Kennzahlen
- HLB-Wert, Trübungspunkt, CMC
- Stärken
- Fettlösevermögen, Härtestabilität, Milde, niedrige CMC
Wie nichtionische Tenside wirken
Statt einer ionischen Ladung wird die Kopfgruppe durch polare Gruppen hydrophil: wiederholte Ethylenoxid-Einheiten, Zuckerringe oder, im Fall der Aminoxide, eine stark polarisierte Stickstoff-Sauerstoff-Bindung. Wasser wird über Wasserstoffbrücken gebunden, nicht über Ladung. Das Molekül verhält sich daher gleich, ob das Wasser weich oder calciumreich ist.
Weil zwischen benachbarten Molekülen keine Ladungsabstoßung wirkt, packen sich nichtionische Tenside dichter an der Grenzfläche und erreichen ihre kritische Mizellbildungskonzentration meist bei deutlich geringerer Dosierung als Anionika. Deshalb kann schon ein kleiner nichtionischer Anteil die Leistung einer ganzen Rezeptur anheben.
- Benetzung und Fettlösevermögen bei öligem und fettigem Schmutz.
- Härtestabilität: keine Ausfällung mit Calcium oder Magnesium.
- Verträglich mit anionischen, kationischen und amphoteren Partnern.
- Niedrige CMC: volle Wirkung bei geringer Aktivkonzentration.
Die wichtigsten nichtionischen Chemien
Nichtionische Tenside werden danach gruppiert, wie die Kopfgruppe ihre Wasseraffinität erreicht.
| Alkylpolyglucoside (APG) | Zuckerbasierte Kopfgruppe. Mild, leicht biologisch abbaubar, meist palmbasiert. Mittlere Waschkraft. |
|---|---|
| Alkoholethoxylate (AE) | Ethylenoxid-Kette. Mengenmäßig größtes technisches Nichtionikum. Trübungspunkt über den EO-Grad einstellbar. |
| Aminoxide | Polarisierte N-O-Bindung. Schaumverstärker, Viskositätsgeber und Fettlöser. Verhält sich bei niedrigem pH nahezu kationisch. |
| Sorbitanester und Ethoxylate | Polysorbate. Emulgatoren für Lebensmittel, Pharma und Kosmetik. |
| Fettsäurealkanolamide | Schaumstabilisatoren und Verdicker, überwiegend in der Körperpflege. |
HLB-Wert und Trübungspunkt: die zwei entscheidenden Zahlen
Der HLB-Wert (hydrophilic-lipophilic balance) beschreibt, wie sich die Affinität des Moleküls aufteilt. Niedrige HLB-Werte begünstigen Wasser-in-Öl-Emulsionen und Entschäumung, hohe HLB-Werte begünstigen Öl-in-Wasser-Emulsionen, Benetzung und Waschkraft. Die Auswahl eines Emulgators ist im Wesentlichen die Abstimmung des HLB-Werts auf die Ölphase.
Der Trübungspunkt ist die Temperatur, bei der ein ethoxyliertes Nichtionikum seine Wasserlöslichkeit verliert und die Lösung trüb wird. Die Waschkraft erreicht ihr Maximum meist knapp unterhalb des Trübungspunkts, weshalb dieser faktisch die Auslegungstemperatur der Rezeptur bestimmt. Zuckerbasierte Nichtionika und Aminoxide zeigen keinen klassischen Trübungspunkt, was ihr Einsatzfenster erweitert.
Nichtionische Tenside: Verwendung und Beispiele
Die Verwendung nichtionischer Tenside folgt zwei Stärken: Fettlösevermögen und Härtestabilität. Deshalb sitzen sie überall dort im Rezept, wo öliger Schmutz bei begrenztem Schaum entfernt werden muss, also im maschinellen Geschirrspülen, in der industriellen und institutionellen Reinigung, in Kaltentfettern und in Metallreinigern. In Emulsionen übernehmen sie die Rolle des Emulgators, dessen HLB-Wert auf die Ölphase abgestimmt wird, in der Körperpflege die des milden Co-Tensids neben einem anionischen Grundtensid.
Konkrete Beispiele nichtionischer Tenside nach Kopfgruppentyp: Alkylpolyglucoside (Zuckerkopf, mild, in milden Handgeschirrspülmitteln und Körperpflege), Fettalkoholethoxylate wie C12-C14-Alkoholethoxylat mit 7 EO (Waschmittel und Industriereinigung), Aminoxide wie Lauryldimethylaminoxid und das biobasierte NEXOVANT (Schaumverstärkung, Viskosität und Fettlösung), Polysorbate wie Polysorbat 20 und 80 (Emulgatoren für Pharma, Lebensmittel und Kosmetik), Sorbitanester wie Sorbitanmonolaurat (Wasser-in-Öl-Emulsionen) sowie Fettsäurealkanolamide als Verdicker.
- Maschinelles Geschirrspülen: schaumarme Benetzung und Fettablösung.
- Industrielle und institutionelle Reinigung: Härtestabilität bei wechselnder Wasserqualität.
- Wasch- und Reinigungsmittel: Fettlösung bei niedriger Waschtemperatur.
- Körperpflege: mildes Co-Tensid, Schaumqualität, Verdickung durch Aminoxide.
- Emulsionen in Kosmetik, Pharma und Lebensmitteln: Emulgator nach HLB-Wert ausgewählt.
- Agrochemie: Spreiten und Haften der Spritzbrühe auf der Blattoberfläche.
Die Frage der Rohstoffbasis
Die meisten nichtionischen Tenside am Markt beruhen entweder auf Ethylenoxid aus fossilen Rohstoffen oder auf Fettalkoholen aus Palm- und Palmkernöl. Beide Wege bergen Risiken: Preisvolatilität auf der einen Seite, Entwaldung und Zertifizierungsdruck auf der anderen.
PureSurf synthetisiert NEXOVANT auf der PureSynth-Plattform aus erneuerbaren europäischen Bausteinen, palmölfrei. Ein unabhängiges Benchmarking bei der BASF SE ergab für NEXOVANT F Pro eine kritische Mizellbildungskonzentration von 33 mg/L gegenüber 73 mg/L für die C12- bis C14-Aminoxid-Referenz sowie eine Grenzflächenspannung gegen Olivenöl von 0,69 mN/m gegenüber 5,52 mN/m. Die Umweltdaten werden je Grade ausgewiesen: NEXOVANT F Eco erfüllt das Kriterium der leichten biologischen Abbaubarkeit mit 74,7 % ThCO₂ in 28 Tagen (OECD 301B, GLP), F Pro befindet sich in der abschließenden Bewertung.
Häufige Fragen
Was sind nichtionische Tenside?
Tenside, deren Kopfgruppe keine elektrische Nettoladung trägt. Die Wasseraffinität entsteht durch polare Gruppen wie Ethylenoxid-Einheiten, Zuckerringe oder eine polarisierte Stickstoff-Sauerstoff-Bindung statt durch eine ionische Ladung.
Welche Tenside sind nichtionisch?
Alkylpolyglucoside (APG), Alkoholethoxylate, Aminoxide, Polysorbate und Sorbitanester, Fettalkoholethoxylate sowie Fettsäurealkanolamide.
Was ist die typische Verwendung nichtionischer Tenside?
Maschinelles Geschirrspülen, industrielle und institutionelle Reinigung, Kaltentfettung und Metallreinigung, Wasch- und Reinigungsmittel mit Fettlösung bei niedriger Temperatur, milde Körperpflege als Co-Tensid sowie Emulsionen in Kosmetik, Pharma und Lebensmitteln. Ausgewählt wird nach HLB-Wert, Trübungspunkt und geforderter Schaumhöhe.
Welche Beispiele für nichtionische Tenside gibt es?
Alkylpolyglucoside wie Laurylglucosid, Fettalkoholethoxylate wie C12-C14-Alkoholethoxylat mit 7 EO, Aminoxide wie Lauryldimethylaminoxid und das biobasierte NEXOVANT, Polysorbat 20 und 80, Sorbitanmonolaurat sowie Kokosfettsäurediethanolamid.
Warum wirken nichtionische Tenside in hartem Wasser besser?
Sie besitzen keine ionische Ladung, an die Calcium- und Magnesiumionen binden könnten. Es bilden sich keine schwer löslichen Salze, die Aktivkonzentration in der Lösung bleibt unabhängig von der Wasserhärte konstant.
Schäumen nichtionische Tenside?
In der Regel weniger als anionische Tenside. Aminoxide sind die Ausnahme: Sie verstärken und stabilisieren Schaum, weshalb sie in Handgeschirrspülmitteln und Shampoos neben anionischen Tensiden eingesetzt werden.
Letzte inhaltliche Prüfung: von Prof. Katalin Barta Weissert
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