مطالب اصلی

۸ نکته در مورد مواد اولیه تولید مواد شوینده در ایران

تولید مواد شوینده

در سال های بسیار دور برای پاک سازی چربی ظروف ، لباس ها و بدن، از فلزات قلیایی و خاکستر استفاده می شد. بعدها کیمیاگران با استفاده از مواد گیاهی و اسانس ها، صابون جامد را ساختند. در گذر زمان و با ساخت صابون های مایع، رفته رفته صابون های جامد کنار گذاشته شدند. امروزه تولید مواد شوینده شکل مدرنی به خود گرفته است و صنایع شیمیایی متناسب با نیاز مشتریان خود، انواع محصولات بهداشتی را تولید و عرضه می کنند. یادداشت پیش رو، حاوی اطلاعات جامعی در رابطه با فرآیند تولید مایع دستشویی و مایع ظرفشویی است.

مواد اولیه تولید مایع ظرفشویی

به صورت کلی ترکیبات تشکیل دهنده مایع ظرفشویی به شرح زیر هستند:

۱. فعال کننده های سطحی یا سورفاکتانت ها

این گروه شامل ترکیبات آنیونی(ترکیبات دارای بار الکتریکی منفی) از جمله اسید سولفونیک و تگزاپون هستند. چرک لباس و پوست بدن، و آلودگی های ظروف بیشتر از جنس چربی هستند. چربی و آب در حالت عادی در یک دیگر حل نمی شوند؛ به همین دلیل آب نمی تواند این آلودگی ها را به تنهایی برطرف کند. برای این کار به ایجاد امولسیون پایداری از چرک ها در آب نیاز داریم؛ مسئولیتی که برعهده فعال کننده های سطحی یا سورفاکتانت ها است.

مقدار بسیار ناچیزی از سورفاکتانت ها باعث می شود کشش سطحی آب به میزان قابل توجهی کاهش یابد. تعداد زیادی از مولکول های فعال کننده سطحی به هم وصل می شوند و توده ای به نام میسل را تشکیل می دهند. میسل یک دم آب گریز و یک سر آب دوست دارد. دم میسل به ذرات چربی می چسبد و سر یونی آن یک پوسته بیرونی برای تماس با مولکول های آب می ‎سازد. در نتیجه این فرآیند، لایه چربی تکه تکه می شود و به شکل قطرات بسیار کوچک کلوئیدی درمی آید. این قطرات کوچک در محلول کف آلود معلق می شوند. اکنون جریان آب می تواند به سادگی آلودگی را از ظرف، لباس یا بدن جدا کند.

مواد اولیه شوینده

. آلکیل بنزن

نام تجاری این ترکیب به اختصار LAB است و در ایران با نام اسید سولفونیک شناخته می شود. LAB اشتعال زا و غیرسمی است و در مقایسه با آب چگالی بالاتری دارد.

در ایران، دو کارخانه مواد شوینده در اصفهان و کرمانشاه، LAB را تولید و عرضه می کنند. اقبالی که نسبت به این ماده در تولید مواد شوینده وجود دارد، به خاطر فرآیند تولید کم هزینه و ویژگی زیست تجزیه پذیری آن است.

تا کمتر از حدود ۷۰ سال پیش، فاضلاب های مواد شوینده، باعث شکل گیری و افزایش کف های پایدار روی رودخانه ها، دریاچه ها، و آب های زیرزمینی می شدند. تحقیقات نشان دادند که کف ها در واقع بازمانده ماده ای به نام دودسیل بنزن سولفونات هستند که در تولید مایع ظرف شویی بسیار کاربرد داشت. این معضل اساسی، تولیدکنندگان مواد شوینده و فعالین محیط زیست را در جستجوی جایگزینی مناسب، به آلکیل بنزن رساند. امروزه باکتری های ساکن در فاضلاب ها، به راحتی زنجیره های خطی آلکیل بنزن را تجزیه و آن ها را به گاز CO2 و آب تبدیل می کنند.

حتماً بخوانید
لوریل گلوکوزاید

 

. تگزاپون (سدیم لوریل اترسولفات)

این فعال کننده سطحی، خمیری، به رنگ سفید، دارای ظاهری نیمه شفاف و بوی ملایم است. تگزاپون به سه شکل صدفی، پودری و N70، در تولید مایع ظرفشویی، تولید مایع دستشویی و سایر محصولات بهداشتی سر و بدن کاربرد بالایی دارد.

پررنگ ترین خاصیت این ماده، قدرت کف زایی و شویندگی بالای آن است. سدیم لوریل اترسولفات، یک سورفاکتانت آنیونی است که خاصیت آب دوستی بسیار خوبی دارد اما می تواند همزمان به عنوان ماده ای آب گریز هم ایفای نقش کند. تگزاپون با هم زدن در آب حل می شود و محلولی شفاف تولید می کند که حاوی مقدار قابل توجهی کف پایدار است.

این فعال کننده سطحی ساختمان دولایه چربی پوست را تحریک می کند و باعث خشکی پوست می شود. بنابراین مهندسان شیمی در مراحل تولید مواد شوینده تلاش می کنند تا به کمک دیگر مواد و افزودنی ها از جمله سایر فعال کننده های سطحی آمفوتریک و امولینت ها، اثراث منفی تگزاپون را برطرف کنند.

کشورهای توسعه یافته برای تولید مواد شوینده، همیشه ترکیبی از دو یا چند ماده فعال کننده سطحی را به کار می گیرند. فرمولاسیون تشکیل شده از چند نوع سورفاکتانت، قدرت کف زایی و پایدارسازی بالاتری دارد و در نتیجه کارآمدتر است. شوینده های ترکیبی، با کمک به کاهش مصرف مواد اولیه، برای مشتری هم کاملا مقرون به صرفه هستند و به فرآیند فروش مواد شوینده رونق می دهند.

اما صنایع پتروشیمی کشورمان اکثرا نوپا هستند و هنوز به فناوری های پیشرفته دست نیافته اند. در کارخانه های تولید مواد شوینده ایرانی مرسوم است که برای تولید مایع ظرفشویی فقط از یک نوع ماده فعال سطحی یونی، یعنی آلکیل بنزن (سولفونیک اسید) استفاده شود.

تولید شوینده خانگی

۲. خنثی کننده ها و سورفاکتانت های غیریونی

خنثی کردن سولفونیک اسید ها، بخش مهمی از مراحل تولید مواد شوینده است. نوع کاتیونی (مواد دارای بارالکتریکی مثبت) که از خنثی کردن اسید ایجاد می شود، در قدرت پاک کنندگی مایع ظرفشویی و نیز ویژگی های فیزیکی و زیستی محصول نقش به سزایی دارد. آلکیل بنزن (سولفونیک اسید) خنثی شده یک کف زای قدرتمند است و لکه های روغنی را به خوبی پاک می کند.

به همین دلیل در کارخانه مواد شوینده، سورفاکتانت های غیریونی مانند آلکانول آمین ها، سود، گروه آمین اکسایدها و… به ترکیب مواد شوینده اضافه می شوند. نقش این ترکیبات، حالت دهی و تثبیت کف است و از این طریق باعث از بین رفتن چربی و دورریزهای غذایی می شوند.

حتماً بخوانید
خرید و فروش عمده بتائین

بسیاری از کارخانه های ایرانی گروه آلکانول آمید و به ویژه اسید چرب کوکونات دی اتانول آمید را نسبت به دیگر گروه های فعال کننده های غیریونی ترجیح می دهند. سود سوزآور در گذشته، در مراحل تولید مواد شوینده یک ماده حیاتی بود اما امروزه صنایع شیمیایی آلکانول آمین ها را جایگزین آن کرده اند. آلکانول آمین ها به پوست بدن آسیب کمتری می رسانند و قدرت امولسیون سازی بالاتری نیز دارند.

· کوکونات دی اتانول آمید

کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید یا لورامید، مایعی زرد رنگ و دارای ویسکوزیته قابل توجه است. این سورفاکتانت غیریونی از ترکیب روغن کوکونات با دی اتانول آمین به دست می آید. مهم ترین خاصیت لورامید ایجاد ویسکوزیته، پایدارسازی کف و امولسیفایری است و از آن جایی که با سورفاکتانت های متفاوت سازگاری بالایی دارد، در فرمولاسیون محصولات آرایشی و بهداشتی، و تولید مایع ظرف شویی و مایع دست شویی بسیار پرکاربرد است.

مواد شوینده

. کوکامیدوپروپیل بتائین (CAPB)

بتائین مخلوطی از ترکیبات آلی است که از روغن نارگیل و دی متیل آمینوپروپیلامین به دست می آید. ظاهر این ماده به شکل یک محلول زرد کم رنگ چسبناک است و در تولید مواد شوینده و محصولات مراقبت پوستی، به عنوان فعال کننده سطحی غیریونی استفاده می شود. بتائین علاوه بر خاصیت کف کنندگی، امولسیون و ویسکوزیته محصول را هم تقویت می کند و با کاهش اثر تحریک کنندگی سورفاکتانت یونی، آسیب های پوستی را کاهش می دهد. CAPB هم چنین الکتریسیته ساکن را خنثی می کند و به همین دلیل در ترکیب برخی از نرم کننده های مو نیز دیده می شود.

از دیگر سو، یکی از چالش های جدی مراحل تولید شوینده، خنثی سازی آب های سخت است. تولیدکنندگان مواد شوینده برای ایجاد خاصیت سختی گیری، معمولا مقداری سدیم سیترات و ادتا (EDTA  – اتیلن دی آمین تترا استیک اسید) را به ترکیب محصول می افزایند.

مهندسان شیمی معمولا برای افزایش پایداری کف، دو ماده لورامین اکسید و یا بتائین را پیشنهاد می کنند. تحقیقات نشان می دهند که در این بین، بتائین نسبت به لورامین اکسید کف پایدارتری ایجاد می کند و گزینه مقرون به صرفه تری است.

۳. حلال ها

همان گونه مطرح شد، فرمولاسیون مایع ظرفشویی شامل ترکیبات مختلف آلی و معدنی است. کنار هم قرارگرفتن این مواد باعث می شود که در دمای پایین مایع کدر شود. برای جلوگیری از این کدورت و شفاف سازی مواد شوینده، از ترکیباتی استفاده می شود که حلالیت مواد را در مایع بالا می برند. در نتیجه دمای کدورت* فعال کننده سطحی آنیونی کاهش می یابد و محصولی تولید می شود که حتی در دمای ۴ درجه سانتی گراد هم پایدار و شفاف است.

*دمای کدروت (دمای کرافت) دمایی است که فعال کننده سطحی آنیونی شکل دهی میسل ها را آغاز می کند و حلالیت آن ناگهان بالا می رود.

· آب

مهم ترین حلال مورد استفاده در تولید مواد شوینده، آب است. حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد اکثر مواد شوینده از آب دیونیزه تشکیل شده است که حلال موثری برای سایر ترکیبات به کار رفته در محصول است.

حتماً بخوانید
گلوتار آلدهید چیست و چه کاربردی دارد؟

· امولسیفایر

نقش امولسیفایر ها کمک به انحلال ترکیبات روغنی و ذرات چربی در محیط آبی محصولات شوینده است. از انواع مختلف این ترکیبات می توان به پلی سوربات ها و PHG ها اشاره کرد.

 

۴. نمک

نمک (NaCl) در ترکیب شوینده های ساده به عنوان تقویت کننده و تنظیم کننده ویسکوزیته به کار می رود. اهمیت ویسکوزکننده ها در فرمولاسیون مواد شوینده به قدری است که حذف این ترکیبات، شوینده ها را به مواد رقیقی مانند آب تبدیل می کند. در واقع نمک در جایگاه مکمل سورفاکتانت ها قرار می گیرد و قدرت تولید میسل شوینده را افزایش می دهد.

مایع ظرف شویی حاوی دو سورفاکتانت یونی و غیریونی (به عنوان مثال سولفونیک اسید و لورامید)، کمی ادتا و نمک تا مقدار بسیاری زیادی می تواند فروش مواد شوینده را رونق ببخشد و رضایت مشتری را جلب کند.

مایع ظرفشویی خانگی

۵. نگه دارنده ها

پیش تر عنوان شد که حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد محیط انواع مختلف ترکیبات شوینده از آب تشکیل شده است. این میزان آب، فضا را برای رشد میکروارگانیسم هایی مثل انواع قارچ ها، باکتری ها و بعضی از انگل ها مستعد می کند. نگه دارنده ها اجزای جدایی ناپذیر مواد شوینده هستند. یک نگه دارنده مناسب باید علاوه بر کارآمدی در مقابل طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها و در غلظت های کم، با پوست دست و فرمولاسیون مایع ظرف شویی یا دست شویی نیز سازگار باشد. هم چنین نگه دارنده با کیفیت، پایداری بالایی دارد و روی رنگ و اسانس محصول هم بی تاثیر است.

· فرمالین

تا چندی پیش فرمالین به عنوان متداول ترین نگه دارنده مطرح بود. اما بررسی ها نشان دادند که فرمالین بالای ۳ درصد باعث بروز حساسیت های پوستی و حتی سرطان می شود. امروزه استفاده از این نگه دارنده در بسیاری از کشورهای آمریکایی و اروپایی و در ایران متوقف شده است.

· کمپلکس کلرومتیل ایزوتیازولین و متیل ایزوتیازولین (تیازولین V600)

از دیگر نگه دارنده های پرکاربرد و در عین حال کم خطر، می توان به ترکیبات ایزوتیازولین اشاره کرد که در اکثر شوینده ها و لکه برها استفاده می شوند. این مواد، مایعاتی شفاف، بی رنگ، و بی بو هستند که قادرند بر طیف وسیعی از باکتری ها و قارچ ها اثر بگذارند.

برای ارتقای خاصیت آنتی باکتریال محصول، استفاده از تری کلوزان نیز مطرح است.

۶. رنگ و اسانس

رنگ و اسانس دو عنصر بسیار تاثیرگذار در فروش مواد شوینده هستند. به خصوص وقتی بحث تولید مایع دستشویی و تولید مایع ظرفشویی در میان است، رنگ و رایحه محصول در جلب توجه مشتری نقش ویژه ای ایفا می کند. در تولید مواد شوینده باید رنگ و اسانسی را استفاده کنیم که روی پوست و سایر ترکیبات محصول اثر بدی نداشته باشند و در عین حال تا زمان به پایان رسیدن تاریخ انقضای ماده شوینده پایدار بمانند.

۷. نرم کننده ها و ترکیبات رطوبت رسان (امولینت ها)

تمامی ترکیبات مواد شوینده در جهت تخریب و پاکسازی چربی ها، چرک ها و آلودگی ها عمل می کنند. بدیهی است که طی این فرآیند، ناگزیر بخشی از چربی ها مفید پوست بدن هم تحت تاثیر قرار می گیرند و آسیب می بینند. مهندسان شیمی همواره در تلاشند تا با تولید ایمن ترین محصولات بهداشتی، از سلامتی مصرف کنندگان مراقبت کنند.

حتماً بخوانید
همه چیز در مورد خواص و خرید و فروش هیدروژل کربومر

بخشی از این تلاش ها، بر استفاده از کم خطرترین مواد شیمیایی متمرکز هستند. هم چنین تولیدکنندگان مواد شوینده، همواره ترکیبات نرم‎ کننده و بازسازی کننده پوست را به عنوان اجزای ثابت فرمولاسیون شوینده ها مدنظر دارند.

ترکیبات نرم کننده غالبا از میان مشتقات سورفاکتانت های کاتیونی انتخاب می شوند تا بتوانند بار الکتریکی منفی سورفاکتانت های آنیونی را خنثی کنند. فرمول سازگار با پوست دست معمولا حاوی سدیم لوریل اتر سولفات با ۳ مولکول اتوکسیله شده است. برای تقویت خاصیت نرم کنندگی محصول از بتائین یا سایر سورفاکتانت های آمفوتری نیز در ترکیب آن استفاده می شود. انواع پلی کواترنیوم ها و ستریمونیوم کلریدها هم در شمار ترکیبات نرم کننده قرار دارند.

در نهایت با هدف تولید محصول با کیفیت، بسیاری از تولیدکنندگان مواد شوینده از مواد رطوبت رسانی مثل ویتامین E، گلیسرین، عصاره آلوئه ورا، و روغن هایی مانند لاوندر و رزماری استفاده می کنند. این امولینت ها مسئول جایگزینی بخشی از چربی های از دست رفته پوست هستند. علاوه بر آن عصاره های گیاهی در بهبود رایحه محصول نیز موثرند.

فرمول ساده و پایه شوینده ای که خاصیت کف زایی، چربی زدایی، گرانروی و غلظت مناسبی دارد و در عین حال اقتصادی نیز هست، شامل موارد زیر است:

۶۰ تا ۸۰ درصد آب، ۶۳/ درصد محلول ۵۰ درصد سدیم هیدروکسید، ۴/۲ درصد آلکیل بنزن سولفونیک اسید خطی (اسید سولفونیک، LAB)، ۲/۱ درصد لورامید (کوکونات دی اتانول آمید)، ۷۷/ درصد نمک (سدیم کلرید، NaCl)، نگه دارنده، رنگ و اسانس دلخواه و رطوبت رسان مناسب.

مایع ظرفشویی خانگی

۸. تنظیم PH

به طور کلی مایع ظرفشویی استاندارد باید دارای PH خنثی و حدود ۲/۷ باشد؛ اما تولید محصولی با PH کمی قلیایی و حدود ۸ یا ۹ نیز بلامانع است.

 

تفاوت مایع دست شویی و مایع ظرف شویی

در تولید مایع دستشویی همان ترکیباتی استفاده می شوند که پیش تر در رابطه با فرآیند تولید مایع ظرفشویی به تفصیل بیان کردیم. مهم ترین تفاوت این دو نوع شوینده، غلظت ترکیبات تشکیل دهنده آن ها است. در مراحل تولید مایع دست شویی معمولا مرحله تنظیم PH محصول با دقت بیشتری انجام می گیرد تا با PH طبیعی پوست سازگار باشد. هم چنین نرم کننده ها با حساسیت بالاتری انتخاب می شوند تا در نهایت شوینده ای ملایم و سازگار با پوست به دست آید.

تمام مواد اولیه شوینده که در نوشته بالا به آنها اشاره شد از ملزومات این صنعت هستند. شرکت شیمیایی تصفیه این افتخار را دارد که اکثر این مواد را تولید کرده یا باقیمت مناسب عرضه نماید. برای آشنایی بیشتر با این مواد کافی است با شماره های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.