پرکن و میکسر مایع ظرفشویی
ماشین سازی به آفرین سازنده انواع مخازن میکسر دار و انواع پرکن و میکسر مایع ظرفشویی در سایز ها و ظرفیتهای مختلف می باشد.
فرمولاسیون مایع ظرفشویی
در اکثر فرمولاسیون‌های مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی در ایران، فقط یک نوع ماده فعال که آلکیل بنزن و سولفوریک اسید است، در سطح آن است.
علت اصلی و واجب استفاده از آلکیل بنزین خطی این است که در اواخر دهۀ ۱۹۵۰ میلادی و اوایل دهه ۱۹۶۰ میلادی، به دلیل افزایش کف‌های پایدار روی رودخانه‌ها و دریاچه‌های اروپا توجه علاقه‌مندان به محیط زیست را به خود جلب نمود.
آزمایش‌ها و تحقیقات اثبات کرده است که این کف‌ها بازمانده دودیسل بنزن موجود در مواد شوینده است که در جریان فاضلاب‌ها تجزیه نگردیده. و به همان شکل به رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و آب‌های زیرزمینی انتقال داده‌شده و آن‌ها را آلوده کرده است.
محققان در تحقیقات بیشتر به این نتیجه رسیدند که علت تجزیه نشدن دودیسل بنزن، شاخه‌ای بودن عامل آلکیل آن است که در برابر حمله باکتری‌ها مقاومت می‌کند.
آزمایش‌ها اثبات کرده است که مولکول‌های زنجیره‌ای خطی به‌سادگی توسط باکتری‌های موجود در فاضلاب‌ها تجزیه‌شده و به گاز co2 و آب تبدیل می‌گردد. در پی این تحقیقات با مطرح شدن مسئله آلودگی آب‌ها، استفاده از مواد اولیه تجزیه‌پذیر دیگری همچون الکلهای خطی سنگین نیز رواج پیداکرده است.
برای همین جهت جلوگیری از آلودگی محیط زیست باید اجرای طرح تولید الکیل بنزن خطی به عنوان ماده اولیه مواد شوینده، موردتوجه قرار گیرد.
درگذشته‌ها ماده آلکیل بنزن خطی وارداتی بود. اصلی‌ترین عامل میزان مصرف مواد شوینده در جامعه را می‌توان رشد جمعیت و ارتقای سطح رفاه و بهداشت دانست.
در عمل جهت خنثی کردن سولفوریک اسید از آلکانول آمین‌ها و سود بهره برده می‌شود، و آلکانول آمینهای مصرفی با توجه به روند بازار و سیاست‌های اتخاذشده در حدود (مونو، دی و تری اتانول آمین) تغییر می‌کند.
در برخی از محصولات، تنها از یک گروه ماده فعال غیر یونی که معمولاً آلکانول آمید می‌باشد استفاده می‌گردد. از این گروه به‌طور عمده اسید چرب کوکونات دی اتانول آمید به عنوان عامل حالت‌دهنده و تثبیت‌کننده کف مورد مصرف قرار می‌گیرد.
فرمولاسیون مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی به صورتی طراحی گردیده است که با تولید کف باعث از بین رفتن چربی و باقیمانده اضافات مواد غذایی می‌گردد.
مواد تشکیل‌دهنده فرمولاسیون مایع ظرفشویی :
- فعال‌کننده‌های سطحی: شامل گروه‌های آنیونیک مثل اسید سولفوریک و تگزاپون
- نرم‌کننده‌ها و مرطوب‌کننده ها: مثل گلیسیرین
- فیلر کننده ها: سولفاتها، نمک ها
- خنثی‌کننده‌ها: سود سوزآور مثل گروه آلکنوآمینها
- مواد جانبی: رنگ و اسانس
تجزیه و تحلیل فنی فرمولاسیون مایع ظرفشویی
از نظر دانش فنی، فرمولاسیون مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی اساساً بر پایه نظریه‌های فیزیک و شیمیایی پاک‌کنندگی مواد فعال در سطح با در نظر گرفتن محدودیت قانونی و بازارپسندی محصول، و همچنین به‌گونه‌ای باشد که پارامترهای کار آیی و قیمت محصول نیز در آن رعایت گردد.
با توجه به مورد ذکرشده در بالا، تولید مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی و شوینده‌هایی همچون دستگاه دوتایی (Binary) و سه‌تایی (Ternary) مواد فعال در سطح، شامل مواد فعال آنیونی غیر یونی و آمفوتری به شکلی که نسبت اختلاط آن‌ها بتواند حداکثر قدرت کف کنندگی و پاک‌کنندگی را به دست آورد، مورداستفاده قرار می‌گیرند.
ملاک‌های پاک‌کنندگی (Detergency) مواد فعال در سطح، برای مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی برگرفته از غلظت کم بحرانی میسل (CMC کوچک)، جذب سطحی زیاد و قرارگیری مناسب ماده فعال در سطح بین دو فاز است.
این ملاک‌ها با ایجاد توازن در فاکتورهای شکل فضایی بخش هیدروفیل ملکولی، درجه اتوکسیلاسیون (در مواد فعال غیر یونی) و مؤثر بودن کاهش تنش سطحی قابل حصول است.
میکسر پودر
به بیان ساده‌تر می‌توان گفت که مولکول‌های ماده فعال در سطح که متشکل از دو بخش آب دوست و آب گریز است، از راه‌آب گریز خود در سطح لایه چرک و چربی جذب می‌شوند و این عمل سبب تغییر پتانسیل جذب سطحی بین لایه چربی و ظرف، از سوی و لایه چربی و آب، از سوی دیگر می‌گردد.
به این شکل فرمولاسیون مایع ظرفشویی موجب می‌گردد که لایه چربی تکه‌تکه شده، از سطح ظرف دفع شده و به صورت قطرات بسیار کوچک کلوئیدی که میسل نامیده می‌شود، در آب شستشو معلق شده و شسته می‌شوند.
طبیعتاً با توجه به موارد ذکرشده فوق، ماده فعالی که در غلظت‌های پایین بتواند تعداد میسلهای بالاتری تشکیل داده، مقدار چرک بیشتری را به صورت معلق و کلوئیدی درآورد، کارآمدی بیشتری دارد. به عبارتی دیگر، غلظت بحرانی لازم این نوع ماده فعال برای تشکیل میسل پایین است.
امروزه در کشورهای توسعه‌یافته به خصوص قاره اروپا، در فرمولاسیون مایع ظرفشویی همیشه ترکیبی از دو یا چند ماده فعال در سطح به عنوان ماده فعال مورداستفاده قرار می‌گیرد، زیرا همان‌گونه که اشاره شد در آمیزه‌ای از چند نوع ماده فعال، عامل تقویت‌کننده متقابل (Synergism)، به مایع غلظت بحرانی تشکیل میسل کمتری اعطاء می‌کند و مخلوط کارآمدتری را به وجود می‌آورد که به کاهش مصرف مواد اولیه و درنتیجه قیمتی محصول با حفظ کار آیی یکسان، می‌انجامد.
این موضوع را می‌توان اشاره نمود که ترکیبی از آلکیل بنزن سولفونات و سولفات پلی گلیکول اتر الکل چرب (به نسبت ۲۰ و ۸۰) از هر یک از دو ماده به‌تنهایی کار آیی بیشتری دارد.
مواد فعال در سطح مصرفی
اخیراً مرسوم گردیده که مواد فعال در سطح مورد مصرف در فرمولاسیون مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی به دو دسته مواد فعال پایه و مواد فعال ثانوی تقسیم می‌شوند.
- مواد فعال در سطح پایه: این نوع مواد فعال در سطح پایه عمل پاک‌کنندگی اصلی را به عهده‌دارند و مقدار آن‌ها در فرمولاسیون مایع ظرفشویی بین ۱۰ تا ۴۰ درصد است.
مواد فعال پایه به‌طور عمده از انواع آنیونی زیر هستند: - گروه آلکیل بنون سولفات (خطی) (LABS)
- گروه آلکان سولفنات (AS)
- گروه سولفات الکلهای چرب (FAS)
- گروه سولفات گلیکول اتر الکلهای چرب (FAEOS)
همچنین غالباً مواد فعال در سطح غیر یونی مثل پلی گلیکول اتر الکلهای چرب نیز به عنوان بخشی از مواد فعال پایه به فرمولاسیون مایع ظرفشویی افزوده می‌گردد.
در مواد فعال در سطح آنیونی، نوع کانیونی که ناشی از خنثی کردن اسید است، اثر بسیار مهمی در ویژگی‌های فیزیکی و بیولوژیکی و حتی پاک‌کنندگی فرمولاسیون مایع ظرفشویی دارد.
استفاده از آلکانول آمین ها به ویژه تری اتانول آمین و تا مقداری دی اتانول آمین به جای سود سوزآور به یکدستی محصول و توانایی امولسیون کنندگی آن و نیز کاهش اثر نامساعد در پوست کمک می‌کند.
مواد فعال در سطح ثانوی: این مواد در مقادیر پایین به فرمولاسیون مایع ظرفشویی افزوده می‌گردد. این مواد به‌تنهایی خاصیت پاک‌کنندگی مطلوبی ندارند، اما در اختلاط با مواد فعال پایه ویژگی‌های فیزیکی و کارآیی مطلوب به فرمولاسیون مایع ظرفشویی اعطاء می‌کنند. بدین معنی که سبب یکدستی، افزایش گرانروایی و پایداری کف می‌شوند و درعین‌حال وظیفۀ محافظت پوست و ایجاد سازگاری با آن را به عهده‌دارند.
دو گروه مهمی که در این موقعیت مورد مصرف قرار می‌گیرند، عبارت‌اند از:
- آلکانول آمیدهای اسیدهای چرب بویژه اسیدهای C10 – C14
- بتائین ها
- آمین اکسیدها
- هیدروتروپها
در ساخت فرمولاسیون مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی همیشه بالا رفتن گرانروی موردنظر نیست، بلکه در برخی کشورهای اروپایی که درصد مواد فعال اغلب بیش از ۲۵% است و نیز یکدست بودن و پایداری محصول در دماهای پایین‌تر موردنظر است، از موادی که انحلال‌پذیری را بالابرده و به این طریق سازگاری مواد متشکله و کاهش گرانروی را سبب می‌شوند، در فرمولاسیون مایع ظرفشویی استفاده می‌گردد.
این مواد اغلب آلکیل بنزن سولفونات های سبک همانند سدیم پاراتولوئین سولفونات، سدیم گزیلن سولفونات هستند و گاهی موادی مثل اوره را نیز برای این منظور به کار می‌برند.
فرمولاسیون ساخت مایع ظرفشویی برای پرکن و میکسر مایع ظرفشویی
در اصطلاح علمی، می‌توان گفت که مایع ظرفشویی به ترکیب خنثی‌شده اسید سولفوریک گفته می‌شود. و این به آن معنی است که اگر اسید سولفوریک را با ماده‌ای قلیایی خنثی نموده، سپس مواد افزودنی دیگری نظیر رنگ، اسانس، نرم‌کننده پوست و غلظت دهنده به آن اضافه کنیم مایع ظرفشویی حاصل می‌گردد. در فرمولاسیون مایع ظرفشویی این نکته را باید بدانید که ماده خنثی‌کننده اسید سولفوریک در کیفیت و قدرت پاک‌کنندگی نقش مهمی را ایفا می‌کند.
ماده خنثی‌کننده اسید، همیشه یک ماده قلیایی است. و می‌توان این موضوع را یکی از نقاط ضعف در صنعت تولید مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی دانست، زیرا به عنوان نمونه می‌توان بجای اسید سولفوریک از سود سوزآور استفاده نمود که درنتیجه مایع ظرفشویی حاصل از این واکنش، به علت اینکه فاقد محافظت مناسب است برای پوست بسیار زیان‌آور بوده و مصرف آن نیز خطرناک است.
بهترین راه برای خنثی نمودن اسید سولفوریک، استفاده از مواد الکلی مخصوص، نظیر «دی اتانول آمید» یا «تری اتانول آمید» است. که مایع حاصل از این ترکیب بنا به دلایل علمی از کیفیت مناسب‌تری برخوردار است و از نظر ایجاد حساسیت پوستی به دلیل غیرفعال بودن عوامل همراه با الکل مرغوبیت بسیار بالاتری دارد.
در این مورد نیز باید به این موضوع توجه کرد که نمی‌توان از هر نوع الکلی جهت خنثی نمودن اسید سولفوریک استفاده نمود، زیرا به دلیل فعال بودن مولکول و وزن مولکولی کمتر حساسیت شدید روی پوست ایجاد می‌کند.
یکی دیگر از موارد حائز اهمیت که در صورت استفاده نامتعارف از آن سبب حساسیت‌های پوستی می‌گردد استفاده از ماده‌ای بنام «فرمالین» است که به منظور جلوگیری از فساد تدریجی و یا میکروبی شدن مایع ظرفشویی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
درحالیکه درصد استفاده از فرمالین از ۳/۰ درصد بیشتر گردد سبب بروز حساسیت پوستی می‌گردد. به‌طورکلی فرمولاسیون مایع ظرفشویی استاندارد بایستی دارای PH در حدود ۲/۷ بوده و خنثی باشد.
فرمالین چیست؟
به مخلوطی از ۴۸% آب (H2O) و ۳۷% آلدئید فرمیک (HCHO) و ۱۵% متانول (C3HOH) فرمالین گفته می‌شود. مایعی کاملاً زلال و شفاف است. فرمالین ماده اولیه‌ای است که در صنایع تولید مایع ظرفشویی، شامپو و دیگر پاک‌کننده‌ها به عنوان ضدعفونی‌کننده و یک ماده نگه‌دارنده (پرزرواتیو) مورداستفاده قرار می‌گیرد و معمولاً حدود درصد مصرفی آن ۱/۰ تا ۴/۰ درصد است.
این ماده اولیه نسبت به هوای سرد حساس است و بلافاصله شروع به پلیمریزه شدن می‌نماید. و از این پلیمریزاسیون ابتدا به صورت کدری و سپس به صورت تکه‌های جامد در مایع و نهایتاً به صورت کاملاً جامد درمی‌آید که قابل‌استفاده نیست. لذا باید در نگهداری به لحاظ درجه حرارت دقت زیادی به عمل آورد.
فرمولاسیون مایع ظرفشویی بدون فرمالین
برای افزایش گرانروانی از یک الکترولیت (معمولاً سدیم کلراید) استفاده‌شده و به عنوان ماده محافظ نیز در بسیاری از فرمول‌ها از ماده‌ای بنام فرمالین استفاده می‌گردید و اکنون نیز در اکثر واحدها این ماده هنوز مورداستفاده قرار می‌گیرد.
اکثر فرمولاسیون مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی بر اساس استاندارد ملی ایران که دارای شماره ۲۲۸۸ است، فقط در محدود حداقل ۱۶% تنظیم‌شده و کمتر شاهد افزایش این میزان حتی بر مبنای فقط همان یک نوع ماده فعال در سطح مصرفی هستیم.
امروزه فرمولاسیون با روش‌های روز تغییر می‌کند و به طرفی حرکت دارد که دیگر در فرمولاسیون مایع ظرفشویی پرکن و میکسر مایع ظرفشویی و فرمولاسیون دستشویی از فرمالین استفاده نشود و هم‌اکنون فرمولاسیون مایع ظرفشویی و فرمولاسیون مایع دستشویی بدون فرمالین ارائه می‌گردد.
روش ساخت مایع ظرفشویی
برای تولید مایع ظرفشویی این نکته لازم به ذکر است که تولید کلیه محصولات شوینده تنها نیازمند یک میکسر معمولی است، حتی افرادی نیز به دلیل اینکه از سرمایه محدودی برخوردار می‌باشند جهت تولید مواد شوینده و مایع ظرفشویی از یک بشکه ۲۲۰ لیتری پلی‌اتیلن (پلاستیکی) استفاده می‌کنند و برای میکس کردن مواد از یک دسته بیل و یا با قرار دادن یک دریل بر روی دهانه بشکه که مته میکسری به آن متصل است کار تولید را شروع می‌کنند.
اما برای تولید اصولی مایع ظرفشویی می‌توان از میکسر های صنعتی که منبع آن می‌تواند از جنس پلی‌اتیلن و نیز استیل ۳۰۴ و استیل ۳۱۶ باشد استفاده کرد که طبیعتاً تولید مایع ظرفشویی از این طریق سبب ایجاد کیفیت بالاتری در محصول نهایی مایع ظرفشویی می‌شود. فرمولاسیون مایع ظرفشویی که ارائه می‌شود از نظر کیفی ضمانت شده و در حد رقابت با برندهای برتر کشور است.
نکاتی در مورد تولید مایع ظرفشویی و همچنین تولید کلیه محصولات شوینده و شیمیایی دیگر
برای تولید مایع ظرفشویی و همچنین ساخت کلیه مواد شوینده و در کل هر محصول شیمیایی دیگر باید به غیر از فرمولاسیون به‌کارگیری شده برای ساخت، به مرغوبیت و خلوص و تاریخ‌مصرف مواد اولیه مورداستفاده جهت تولید محصولات توجه ویژه‌ای داشت، زیرا مواد اولیه نامرغوب و تاریخ گذشته سبب کاهش چشمگیر کیفیت و همچنین باعث دو فاز شدن محصول می‌شود. که در صورت دو فاز شدن محصولات شرکت‌های باتجربه، بابکارگیری مهندسین مجرب می‌توانند در اکثر مواقع در صورت امکان با پشتیبانی‌های لازم در فرمول‌ها به برگشت محصول کمک‌های زیادی کنند تا از هدر رفت هزینه جلوگیری به عمل آید.
بنابراین در تهیه فرمولاسیون مایع ظرفشویی برای پرکن و میکسر مایع ظرفشویی دقت لازم را نمایید تا فرمول‌های ارائه‌شده پشتیبانی‌های لازم را داشته باشند. در تولید باید جهت اختلاط هریک از مواد شیمیایی (مواد اولیه) با یکدیگر درجه حرارت مناسبی را انتخاب کرد (این درجه حرارت همان‌گونه که در فرمولاسیون بایستی بیان گردد) توسط مهندس خط تولید و ارائه‌دهنده فرمولاسیون نیز این درجه حرارت مناسب جهت اختلاط مواد بایستی به صورت کامل به تولیدکننده شرح داده شود.
همیشه این نکته را باید توجه نمود که جهت آزمودن و آزمایش بر روی فرمول هر محصولی و همچنین به دست آوردن ترفندهای فرمول، همواره تولید و انجام نمونه‌گیری در هر یک از مراحل بایستی در مقادیر کم انجام گیرد و نمونه‌های به دست آورده شده از هر مرحله را نگهداری کرد.
علت این کار این است که متوجه شویم، گذشت زمان چه تأثیراتی بر روی کیفیت نمونه‌ها دارد و همچنین دلیل تأکید نمونه‌گیری و آزمودن فرمولاسیون در مقادیر کم و انجام آن در مراحل مختلف به‌این‌علت است. که در صورت بروز خطای انسانی در ترکیبات موادهای اولیه برای ساخت محصول برای اولین بار و نیز درست نبودن فرمول سرمایه زیادی جهت خرید مواد اولیه هدر نرود. و نیز علت انجام آزمون فرمولاسیون در مراحل مختلف و نمونه‌گیری‌های مختلف تنها از طریقه کم‌وزیاد کردن مقادیر مواد اولیه این است که محصول باب میل خود را چه از نظر کیفیت و چه از نظر صرفه اقتصادی از بین نمونه‌های مختلف انجام‌گرفته انتخاب کرده و این فرمولاسیون راهی خط تولید گردد.
روش تولید مایع ظرفشویی برای پرکن و میکسر مایع ظرفشویی
این نکته لازم به ذکر است که PH مایع ظرفشویی همان میزان قلیایی یا اسیدی بودن مایع ظرفشویی است. به عنوان نمونه آب مایعی که دارای PH برابر با ۷ است و همچنین خنثی است.
به همین علت مایعاتی که میزان PH آن‌ها از عدد ۷ کوچک‌تر است اسیدی قلمداد می‌گردند و مایعاتی که میزان PH آن‌ها بزرگ‌تر از ۷ می‌باشند قلیائی نامیده می‌شوند.
در دوران گذشته از خاکستر جهت تمیز کردن و شستشوی ظروف استفاده می‌گردید و به دلیل فعال بودن خاکستر از نظر شیمی، می‌توان بیش‌ترین علل ایجاد حساسیت‌ها و ناراحتی‌های پوستی در آن دوران را قلیایی بودن این محصول دانست.
خاکستر دارای PH بیش از ۱۰ است که همین امر باعث گردیده که خاکستر را در زمره مواد شیمیایی بسیار قلیایی قرار دهند.
