10 ماده تشکیل دهنده شوینده ها

 

 

شوینده ها امروزه بخش جدایی ناپذیر از زندگی ما هستند و در هر خانه ای چندین نوع شوینده مانند مایع ظرفشویی، مایع دستشویی، لکه بر، سفید کننده، شامپو، پودر های شوینده و غیره وجود دارد. شوینده ها از مواد مختلفی تشکیل شده اند و تنوع بسیار زیادی دارند. در این مقاله به بررسی فرمولاسیون و برخی از مواد اصلی تشکیل دهنده شوینده ها  می پردازیم. شوینده ها که جهت پاک کردن لکه ها و کثیفی و چرک استفاده می شونذ شامل 10 ماده اصلی زیر می باشند:

1- آب: حدود 60- تا 80 درصد اکثر شوینده ها را آب دیونیزه تشکیل می دهد. آب در واقع نقش حلال را برای سایر مواد تشکیل دهنده شوینده ها را تشکیل می دهد.

2- سورفکتانت اصلی: سورفکتانت اصلی نقش شویندگی و کف کنندگی را دارد. از سورفکتانهایی مختلفی می توان در شوینده ها استفاده کرد. اما به طور عام به دلیل قیمت مناسب از سورفکتانت های سولفاتی و مشتقات آنها استفاده می شود که در ادامه به چند مورد از آنها را به اختصار توضیح می دهیم.

الف- آلکیل بنزن خطی سولفونه (LABS, Linear alkyl benzene sulfonic acid): این ماده یک سورفکتانت آنیونی و مایع غلیظ قهوه ای رنگ با pH  اسیدی است (شکل 1 و 2). در صنعت بغا درصد خلوص 96% تولید میشود و به طور مختصر با نام اسید سولفونیک شناخته میشود و در فرمولاسیون پودر های شوینده لباسشویی، مایعات ظرفشویی  و لباسشویی و سایر مایعات استفاده می شود. به دلیل قدرت بالای پاک کنندگی و عدد زئین بالا، تقریبا در محصولات بدن مانند شامپو ها استفاده نمی شود. درصد این ماده در مایعا ظرفشویی بین 10-15 % وزنی-وزنی است.

شکل 1- ساختار الکیل بنزن سولفونیک اسید خطی

هنگام استفاده از مایعات ظرفشویی حتما از دستکش استفاده کنید زیرا اسید سولفونیک دارای خاصیت سوزانندگی و خورندگی خفیف می باشد و در اثر تماس با دست حالت سوزش و در اثر پاک نکردن ایجاد زخم می کند. زمانی که در فرمولاسیون مناسب قرار می گیرد علاوه بر خنثی شدن اثر خورندگی اثر چربی بری اش بر روی پوست کنترل می شود. در واقع دلیل اصلی پوسته پوسته شدن دست در صورت استفاده از مایع ظرفشویی بدون دستکش LABS است.

 

شکل 2 – شکل ظاهری الکیل بنزن سولفونیک اسید خطی

ب- سدیم لوریل اتر سولفات (NaC₁₂H₂₅SO₄) : به نامSLES, sodium lauryl ether sulfate سدیم لورت سولفات شناخته می شود خمیر نیمه شفاف سفید یا مایل به زرد است که دارای بوی ملایم بوده و در غلظت های 30 و 70 در صد در بازار موجود است  و به نام تگزاپون 70 به فروش میرسد (شکل 3 و4 ) که یکی از مهم ترین و رایج ترین سورفکتانت های آنیونی است. در مقیاس صنعتی، تگزاپون70  عمدتا از طریق ترکیب یک الکل چرب مانند روغن نارگیل با اکسید اتیلن و متعاقب آن سولفوناسیون در حضور کاتالیست ها حاصل می شود.

شکل 3- ساختار تگزاپون

تگزاپون به عنوان شوینده متداول در اکثر محصولات بهداشتی سر و بدن مورد استفاده قرار می گیرد. دارای خاصیت کف زایی و شویندگی خوبی است. این ماده با همزدن در آب حل می شود و محلول حاصل کاملا شفاف است. تگزاپون دارای عدد زئین بالایی است و  طبیعی تحریک کننده پوست است. این ماده به ساختمان دو لایه چربی درپوست آسیب می رسانده و سبب افزایش تبخیر نامحسوس پوست  و در نتیجه خشکی پوست و مو  می گردد. بنابراین با استفاده از دیگر مواد و افزودنی ها مانند دیگر مواد فعال سطحی آمفوتریک وغیر یونی  و امولینت ها به فرمولاسیون اثرات مضر تگزاپون را تعدیل می کنند. شامپو هایی سبب خشکی شدید مو می شوند در واقع دارای درصد بالایی از تگزاپون و مقادیر نامناسبی از نرم کننده ها و امولینت ها هستند. درصد این ماده در شامپو ها حدودا بین 7-12% وزنی- وزنی است. برخی دیگر از شکلهای این سورفکتانت با جایگزینی کاتیون سدیم با سایر کاتیون ها مانند آمونیوم یا تری اتانول آمین بدست می آید که خواص تقریبا مشابهی دارند.

شکل4- شکل ظاهری تگزاپون

3- سورفکتانت کمکی: سورفکتانت کمکی نقش افزایش قدرت شویندگی و افزایش کف و پایداری آن را بر عهده دارند

الف- کوکامید پروپیل بتائین: این ماده یک سورفکتانت آمفوتری و ملایم با فرمول مولکولی C₁₉H₃₈N₂O₃ است که به عنوان سورفکتانت کمکی در اکثر شامپو ها و شوینده های دیگر استفاده می شود و سبب افزایش میزان کف محصول می شود (شکل 5). همچنین در برخی شامپو بچه ها تا حد زیاد جایگزین تگزاپون می شود و به عنوان سورفکتانت اصلی می باشد. این سورفکتانت باعث پایین آوردن تحریکات ناشی از مواد فعال سطحی آنیونی مانند تگزاپون می شود و همچنین باعث کاهش تحریکات چشمی (عدم سوزش چشم) بخصوص در چشم کودک می شود.

شکل 5- ساختار و شکل ظاهری کوکامید پروپیل بتائین

ب- کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید: کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید یا لورامید یک سورفکتانت غیر یونی است که مایعی زرد رنگ نسبتا ویسکوز می باشد و به عنوان ماده کف زا و پایدار کننده کف و عامل ویسکوز کننده در شامپو، مایع دستشویی و مایع ظرفشویی و سایر شوینده ها مورد استفاده قرار می گیرد (شکل 6). کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید از ترکیب روغن کوکونات با دی اتانول آمین در حضور کاتالیزور تولید میشود. از خواص عمده این ماده ایجاد ویسکوزیته، کف کنندگی، پایداری کف، امولسیفایری می باشد و  در شامپو، مایع دستشویی و مایع ظرفشویی و سایر شوینده ها مورد استفاده قرار می گیرد. لورامید با سورفکتانت های متفاوت سازگاری داشته و در فرمولاسیون محصولات آرایشی و بهداشتی  در حدود 2 تا 4 درصد وزنی – وزنی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

شکل 6- ساختار و شکل ظاهری کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید

4- رطوبت رسان  و امولینت ها: در اکثر مواد شوینده مانند شامپو از رطوبت رسان هایی مانند گلیسرین، پروپیل گلایکول، روغن های گیاهی جهت حفظ رطوبت پوست استفاده می شود که مانع از خشکی بیش از حد پوست در برابر شوینده ها می شود.  امولینت ها با جایگزین نمودن بخشی از چربی های از دست رفته پوست در اثر شویندگی، زبری پوست و خشکی مو را برطرف نموده و اثر پوشاننده نیز دارند.

5- مواد پلیمری: از پلیمر ها مانند کربومر در محصولات شوینده جهت ایجاد بافت مورد نظر، افزایش پایداری محصول و افزایش yield value و تنظیم ویسکوزیته استفاده میشود. امروزه پلیمر های مختلفی در شوینده ها و پاک کننده ها و محصولات آرایشی بهداشتی جهت اهداف مختلفی استفاده می شوند.

6- نمک NaCl: در فرمولاسیون شوینده های ساده، از نمک جهت افزایش و تنظیم ویسکوزیته استفاده می شود. در واقع نمک با اثر افزایشی بر روی تشکیل مایسل توسط سورفکتانها، سبب افزایش ویسکوزیته شوینده مانند شامپو ها میشود. ب عبارتن دیگر محصولات شوینده بدون ویسکوز کننده ها مانند کربومر و نمک، محصولاتی رقیق مانند آب هستند. ذکر این نکته الزامی است غلظت بالای  شامپو یا شوینده ها به معنی افزایش قدرت شویندگی  و یا کیفیت بالاتر آن نیست، بلکه تنها مقدار ماده ویسکوز کننده فرمولاسیون محصول مانند نمک آن زیاد است که سبب افزایش خارش و خشکی پوست و مو نیز می شود.

7- نرم کننده ها: نرم کننده که غالبا سرفکتانت های کاتیونی یه مشتقات آنها هستند نقش خنثی کردن با الکتریکی منفی ناشی از  سورفکتانت های آنیونی را بر عهده داشته و سبب نرمی پوست و مو می شوند.  انواع پلی کواترنیوم ها، ستریمونیوم کلرید و بهترمونیوم کلرید ها از عمده ترین نرم کننده ها مورد استفاده در صنایع آرایشی بهداشتی و شوینده ها هستند.

8- نگهدارنده: جهت جلوگیری از رشد قارچ، باکتری ها و میکروبی شدن محصولات از عوامل آفت کش در غلظت های مشخص استفاده می شود. از ترکیبات ایزوتیازولین ب عنوان یک نگهدارنده مناسب در اکثر شوینده ها ولکه بر ها استفاده می شد

9- اسانس: از اسانس های مختلفی جهت ایجاد رایحه مناسب در محصولات استفاده می شود.

10– امولسیفایر: امولسفایر ها نقش انحلال ترکیبات روغنی در حلال آبی محصولات شوینده را بر عهده دارند. امولیسفایر ها انواع مختلفی دارند که بر اساس (Hydrophilic-lipophilic balance) HLB  آن تقسیم می شوند. پلی سوربات ها و پی ای جی ها از امولسیفایر های رایج هستند.

 

 

 

 

 

 

 

ترجمه، تالیف و جمع آوری: شرکت شیمی فناور آروشا (لکه بر های تخصصی دیپاف http://www.dipaf.ir)