فرمول مایع ظرفشویی

مایع ظرفشویی(ریکا):

مایع ظرفشویی که اصطلاح عامیانی آن ریکا (نام تجاری متداول مایع ظرفشویی) شناخته می شود.

کمتر از 30 سال است که مخلوط سنتی شستشوی ظروف (یعنی گرده آجر ،چوبک ، خاکستر و... ) جای خود را با مایع ظرفشویی داد و حال به عنوان یکی از الگوهای مصرف و استفاده از این کالا امری ضروری و مفید در زندگی می باشد ، مایع ظرفشویی براحتی توانسته حتی به منازل روستائیان نیز نفوذ کند و به تنهای توانسته است که تیراژ مصرفی خود رادر ایران بالغ بر یکصد میلیون واحد (بطری) در سال به خود اختصاص دهد. با توجه به آمار اخیر ، مصرف سرانه مایع ظرفشویی برای هر فرد ایرانی معادل 2 لیتر در سال و برای هر خانواده ایرانی را بطور متوسط در حدود 10 لیتر مایع ظرفشویی در سال برآورد نموده اند.

در دوران گذشته زمانی که هنوز مایع ظرفشویی وارد زندگی ما نشده بود مخلوطی از چوبک ،گرد آجر و خاکستر ، ترکیبی مفید و قابل استفاده برای تمیز کردن ظروف به شمار می رفت و با آنکه خاکستر از نظر شیمیایی ، ماده بسیار فعالی بوده اما کمتر شکایت و گلایه ای از بروز ناراحتیها و حساسیتهای پوستی و عوارض ناشی از آن ابراز می شد که شاید یکی از دلایل عمده آن عدم توجه بانوان به حفظ بهداشت و سلامت پوست دست بوده است.

مایع ظرفشویی چیست

قبل از شناخت مایع ظرفشویی لازم است یک نکته علمی را یاد آور شویم و آن PH است که میزان اسیدی بودن و یا قلیائی بودن مایعات را با آن تعیین می کنند. آب به عنوان یک مایع کاملاً شناخته شده دارای PH=7 و خنثی است. سایر مایعاتی که PH کمتر از 7 دارند اسیدی و آنهای که دارای PH بیشتر از 7 هستند قلیایی هستند. در مخلوط سنتی تمیز کننده ظرف که به فعال بودن خاکستر اشاره شد این دلیل وجود داشت که خاکستر با PH بالاتر از 10 بسیار قلیایی است و به همین لحاظ می تواند به روی پوست اثر گذاشته و حساسیت ایجاد نماید.
در اصطلاح علمی ، می توان گفت که مایع ظرفشویی به ترکیب خنثی شده اسید سولفونیک اطلاق می شود و این به آن معنی است که چنانچه اسید سولفونیک را با ماده ای قلیایی خنثی نموده ، سپس مواد افزودنی دیگری نظیر رنگ ، اسانس ،نرم کننده پوست ،و غلظت دهنده به آن بیفزاییم مایع ظرفشویی حاصل می گردد.
در فرمولاسیون مایع ظرفشویی بایستی بدانید،که ماده خنثی کننده اسید سولفوریک در کیفیت و قدرت پاک کنندگی نقش مهمی را ایفا می کند . ماده خنثی کننده اسید ،همواره یک ماده قلیایی است و می توان این موضوع را یکی از نقاط ضعف در صنعت تولید مایع ظرفشویی دانست. زیرا به عنوان مثال می توان بجای اسید سولفونیک از سود سوزآور استفاده کرد که در نتیجه مایع ظرفشویی حاصل از این واکنش ، به دلیل اینکه فاقد محافظت مناسب می باشد برای پوست بسیار زیان آور بوده و مصرف آن نیز خطرناک می باشد.
بهترین روش جهت خنثی نمودن اسید سولفونیک ، استفاده از مواد الکلی مخصوص ، نظیر « دی اتانول آمید » یا « تری اتانول آمید » است،که مایع حاصل از این ترکیب بنابه دلایل علمی از کیفیت مناسبتری برخوردار بوده و از نظر ایجاد حساسیت پوستی به دلیل غیر فعال بودن عوامل همراه با الکل مرغوبیت بسیار بالاتری دارد. در این مورد نیز بابستی توجه داشت که نمی توان از هر نوع الکلی جهت خنثی نمودن اسید سولفونیک استفاده کرد. زیرا به دلیل فعال بودن ملکول و وزن ملکولی کمتر حساسیت شدید روی پوست ایجاد می کند.
به طور کلی فرمول مایع ظرفشویی استاندارد بایستی دارای PH در حدود 2/7 بوده و خنثی باشد. 
 

فرمول مایع ظرفشویی(ریکا):

در اکثر قریب به اتفاق فرمول مایع ظرفشویی در ایران شاهد مصرف فقط یک نوع ماده فعال در سطح هستیم که عبارت است از :

آلکیل بنزن و سولفونیک اسید 

که در ابتدای امر ماده آلکیل بنزن آن وارداتی بود ، اما اکنون با راه اندازی واحد LAB اصفهان و سولفونه کردن آن در 8 واحد فعلی سولفوناسیون شاهد خود کفایی در تولید این گروه پرمصرف آنیونی می باشیم. در عمل جهت خنثی کردن سولفونیک اسید از آلکانول آمین ها و سود استفاده می شود و آلکانول آمینهای مصرفی با توجه به روند بازار و سیاست های اتخاذ شده در حدوده (مونو ، دی و تری اتانول آمین) تغییر می کند.

در برخی از محصولات تنها از یک گروه ماده فعال غیر یونی که معمولاً آلکانول آمید است استفاده می شود.از این گروه به طور عمده اسید چرب کوکونات دی اتانول آمید به عنوان عامل حالت دهنده و تثبیت کننده کف مورد مصرف قرار می گیرد.

فرمول مایع ظرفشویی به صورتی طراحی شده است با تولید کف باعث از بین بردن چربی وباقیمانده اضافات موادغذایی می گردد .

مواد تشکیل دهنده فرمول مایع ظرفشویی عبارتست از:

فعال کننده های سطحی : شامل گروههای آنیوتیک مثل تگزاپون و اسید سولفوریک

خنثی کننده ها : سود سورآور مثل گروه آلکنوآمینها

نرم کننده ها و مرطوب کننده ها : مثل گلیسیرین

فیلر کننده ها : سولفاتها ، نمک ها

مواد جانبی : رنگ و اسانس 

تجزیه و تحلیل فرمول مایع ظرفشویی از لحاظ فنی

فرمول مایع ظرفشویی از نظر دانش فنی ، اساساً بر پایه تئوریهای فیزیک وشیمیایی پاک کنندگی مواد فعال در سطح با در نظر گرفتن محدودیت قانونی و بازار پسندی محصول وهمچنین بگونه ای باشد که پارامترهای کارآیی و قیمت محصول نیز در آن رعایت شود.

بنا بر این تولید مایع ظرفشویی و شوینده های نظیر سیستم دوتایی (Binary) و سه تایی (Ternary) مواد فعال در سطح شامل مواد فعال آنیونی غیر یونی و آمفوتری به طوری که نسبت اختلاط آنها بتواند حداکثر قدرت کف کنندگی و پاک کنندگی را به دست آورد مورد استفاده قرار می گیرند. ملاکهای پاک کنندگی (Detergency) مواد فعال در سطح برای مایع ظرفشویی برگرفته از غلظت کم بحرانی میسل (CMCکوچک) ،جذب سطحی زیاد و قرارگیری مناسب ماده فعال در سطح بین دوفاز 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.

بیان ساده تر مطلب آن است که ملکولهای ماده فعال در سطح که متشکل از دو بخش آب دوست و آب گریز است ، از طریق آب گریز خود در سطح لایه چرک و چربی جذب می شوند و این عمل سبب تغییر پتانسیل جذب سطحی بین لایه چربی و ظرف ،از سوی و لایه چربی و آب ،از سوی دیگر می گردد.

به این ترتیب فرمول مایع ظرفشویی سبب می شود که لایه چربی تکه تکه شده ، از سطح ظرف دفع شده و به صورت قطرات بسیار ریز کلوئیدی که میسل نامیده می شود ، در آب شستشو معلق شده و شسته می شوند.

طبعاً با توجه به موارد بالا ، ماده فعالی که در غلظتهای کم بتواند تعداد میسلهای بیشتری تشکیل داده ، مقدار چرک بیشتری را به صورت معلق و کلوئیدی در آورد ، کارآمدی بیشتری دارد. به عبارت دیگر ، غلظت بحرانی لازم این نوع ماده فعال برای تشکیل میسل کم است.

امروزه در کشورهای توسعه یافته بویژه اروپا ، در فرمول مایع ظرفشویی، همیشه مخلوطی از دو یا چند ماده فعال در سطح به عنوان ماده فعال مورد استفاده قرار می گیرد ، زیرا همانگونه که گفته شد در آمیزه ای از چند نوع ماده فعال ، عامل تقویت کننده متقابل (Synergism)، به مایع غلظت بحرانی تشکیل میسل کمتری اعطاء می کند و مخلوط کارآمد تری را بوجود می آورد که به کاهش مصرف مواد اولیه و در نتیجه قیمتی محصول با حفظ کارآیی یکسان ، می انجامد.

می توان گفت  که مخلوطی از آلکیل بنزن سولفونات و سولفات پلی گلیکولاتر الکل چرب (به نسبت 20 و 80 ) از هر یک از دو ماده به تنهایی کارآیی بیشتری دارد.

مواد فعال در سطح مصرفی

اخیراً مرسوم شده است که مواد فعال در سطح مورد مصرف در فرمول مایع ظرفشویی به دو دسته مواد فعال پایه و مواد فعال ثانوی تقسیم می شوند.

- مواد فعال در سطح پایه : این مواد فعال در سطح پایه عمل پاک کنندگی اصلی را به عهده دارند و مقدار آنها در فرمولاسیون مایع ظرفشویی بین 10 تا 40 درصد است.

مواد فعال پایه بطور عمده از انواع آنیونی زیر هستند:

1-    گروه آلکیل بنون سولفات (خطی)                                    (LABS)

2-    گروه آلکان سولفنات                                                      (AS)

3-    گروه سولفات الکلهای چرب                                           (FAS)

4-    گروه سولفات گلیکول اتر الکلهای چرب                           (FAEOS)  

به علاوه غالباً مواد فعال در سطح غیر یونی مثل پلی گلیکول اتر الکلهای چرب نیز به عنوان بخشی از مواد فعال پایه به فرمول مایع ظرفشویی افزوده می شود.

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 پاک کنندگی فرمولاسیون مایع ظرفشویی دارد.

استفاده از آلکانول آمین ها بویژه تری اتانول آمین و تا حدی دی اتانول آمین به جای سود سوزآور به یک دستی محصول و توانایی امولسیون کنندگی آن و نیز کاهش اثر نا مساعد در پوست کمک می کند.

- مواد فعال در سطح ثانوی: این مواد در مقادیر کم به فرمول مایع ظرفشویی افزوده می شوند. این مواد به تنهایی خاصیت پاک کنندگی مطلوبی ندارند ، اما در اختلاط با مواد فعال پایه ویژگیهای فیزیکی و کارآیی مطلوب به فرمول مایع ظرفشویی اعطاء می کنند یعنی سبب یکدستی ، افزایش گرانروایی و پایداری کف می شوند و در عین حال وظیفۀ محافظت پوست و ایجاد سازگاری با آنرا به عهده دارند . دو گروه مهمی که در این موقعیت مورد مصرف قرار می گیرند ، عبارتند از :

1- آلکانول آمیدهای اسیدهای چرب(بویژه اسیدهای  C10-C14)

2- بتائین ها

3-و همچنین آمین اکسیدها. 

هیدروتروپها

در تولید فرمول مایع ظرفشویی همیشه افزایش گرانروی مورد نظر نیست ، بلکه در برخی کشورهای اروپایی که درصد مواد فعال اغلب بیش از 25% است و نیز یکدست بودن و پایداری محصول در دماهای پایین تر مورد نظر است ،از موادی که انحلال پذیری را افزایش داده و به این طریق سازگاری مواد متشکله و کاهش گرانروی را سبب می شوند، در فرمول مایع ظرفشویی استفاده می گردد.این مواد اغلب آلکیل بنزن سولفونات های سبک مثل سدیم پاراتولوئین سولفونات ، سدیم گزیلن سولفونات هستند و گاهی موادی مثل اوره را نیز برای این منظور به کار می برند.

پایداری کف

پایداری کف در شرایط نامساعد از قبیل چربی زیاد ظروف ، از عواملی است که معمولا از سوی مصرف کننده به عنوان ملاکی برای کارآمد بودن فرمول مایع ظرفشویی در نظر گرفته می شود ، در حالیکه کف زیاد لزوماً به معنای توانایی پاک کنندگی بیشتر نیست. به عنوان مثال نمونه ای که ای که کف بسیار خوبی را تا آخر حفظ می کند به نمونه ای که کف آن در طول مدت ظرفشویی کمتر است ترجیح داده می شود ، در حالیکه در واقع نمونه ای که کف کمتر می کند به خوبی نمونه ای که کف خوبی دارد، توانایی امولسیون کنندگی و پاک کنندگی بیشتری دارد.

در هر حال بازار پسند بودن مایع ظرفشویی به پایداری کف در حین کاربرد بستگی دارد و این امر به سادگی با افزودن آلکانول آمیدها ، بتائین ها و آمیت اکسیدها انجام پذیر نیست. بلکه انتخاب نوع و مقدار اینگونه مواد باید با انجام آزمایشهای متعدد و با توجه به نوع ماده فعال پایه عملی شود ، زیرا اندرکنش انواع مواد فعال موجود در فرمول مایع ظرفشویی ، تعیین کننده نهایی افزایش پایداری کف است.

مواد محافظ پوست

نرم کنندگی و محافظت اثر فرمول مایع ظرفشویی بر پوست که از مسائل بسیار مهم است ، و این عمل حاصل اندرکنش انواع مواد فعال موجود در فرمول مایع ظرفشویی است و معمولاً از طریق کنترل اثر فعالیت بر پوست ماده ای که شدیدترین اثر نامطلوب را بر روی پوست دارد ، مشخص می گردد. این کنترل از آن جهت ضروری است که ماده فعال در سطح پایه ، بهترین جزء زدآینده چربی پوست است و این عمل باید از طریق کاربرد مواد چربی که توسط بافتهای پوست جذب شده و از چربی زدایی کامل پوست دست ممانعت به عمل می آورند ، کنترل گردد.

طریقه ساخت مایع ظرفشویی(ریکا)

در اصطلاح علمی ، می توان گفت که مایع ظرفشویی به ترکیب خنثی شده اسید سولفونیک اطلاق می شود و این به آن معنی است که چنانچه اسید سولفونیک را با ماده ای قلیایی خنثی نموده ، سپس مواد افزودنی دیگری نظیر رنگ ، اسانس ،نرم کننده پوست ،و غلظت دهنده به آن بیفزاییم مایع ظرفشویی حاصل می گردد.

در فرمول مایع ظرفشویی بایستی بدانید،که ماده خنثی کننده اسید سولفوریک در کیفیت و قدرت پاک کنندگی نقش مهمی را ایفا می کند . ماده خنثی کننده اسید ،همواره یک ماده قلیایی است و می توان این موضوع را یکی از نقاط ضعف در صنعت تولید مایع ظرفشویی دانست. زیرا به عنوان مثال می توان بجای اسید سولفونیک از سود سوزآور استفاده کرد که در نتیجه مایع ظرفشویی حاصل از این واکنش ، به دلیل اینکه فاقد محافظت مناسب می باشد برای پوست بسیار زیان آور بوده و مصرف آن نیز خطرناک می باشد.

بهترین روش جهت خنثی نمودن اسید سولفونیک ، استفاده از مواد الکلی مخصوص ، نظیر « دی اتانول آمید » یا « تری اتانول آمید » است،که مایع حاصل از این ترکیب بنابه دلایل علمی از کیفیت مناسب تری برخوردار بوده و از نظر ایجاد حساسیت پوستی به دلیل غیر فعال بودن عوامل همراه با الکل مرغوبیت بسیار بالاتری دارد. در این مورد نیز بابستی توجه داشت که نمی توان از هر نوع الکلی جهت خنثی نمودن اسید سولفونیک استفاده کرد. زیرا به دلیل فعال بودن ملکول و وزن ملکولی کمتر حساسیت شدید روی پوست ایجاد می کند.

از مورد دیگر و حائز اهمیت که در صورت استفاده نا متعارف از آن سبب حساسیت های پوستی می گردد استفاده از ماده ای بنام« فرمالین » می باشد که به منظور جلوگیری از فساد تدریجی و یا میکروبی شدن مایع ظرفشویی مورد استفاده قرار می گیرد.

در صورتی که درصد استفاده از فرمالین از 3/0 درصد بیشتر گردد سبب بروز حساسیت پوستی می شود. به طور کلی فرمول مایع ظرفشویی استاندارد بایستی دارای PH در حدود 2/7 بوده و خنثی باشد.

فرمالین

به مخلوطی از 48% آب (H2O) و 37% آلدئید فرمیک(HCHO) و15% متانول(C3HOH) فرمالین گفته می شود و مایعی است کاملاً  زلال و شفاف.

فرمالین ماده اولیه ای است که در صنایع تولید مایع ظرفشویی ، شامپو  و دیگر پاک کننده ها به عنوان ضد عفونی کننده و یک ماده نگهدارنده (پرزرواتیو) مورد استفاده قرار می گیرد و معمولاً حدود درصد مصرفی آن 1/0 تا 4/0 درصد می باشد . این ماده اولیه نسبت به سرما حساس بوده و بلافاصله شروع به پلیمریزه شدن می نماید و از این پلیمریزاسیون ابتدا به صورت کدری و سپس به صورت تکه های جامد در مایع و نهایتاً به صورت کاملاً جامد در می آید که قابل استفاده نیست. لذا بایستی در نگهداری به لحاظ درجه حرارت دقت زیادی به عمل آورد.

جهت کنترل کیفی و تعیین درصد فرمالدئید از فرمالین به روش زیر در هر آزمایشگاهی با حداقل وسایل عملی است.
محلولهای لازم:

1. آب مقطر خالص.
2. محلول 125 گرم در لیتر سولفیت سدیم : 125 گرم سولفیت سدیم خشک را در آب مقطر حل کرده به حجم یک لیتر برسانید.
3. اسید سولفوریک نرمال.
4. مصرف تیمول فتالئین1/0 درصد الکلی : یک گرم از مصرف تیمول فتالئین را در 100 میلی لیتر متانول ، اتانول یا انیروپروپانل حل کرده با الکل مربوط در بالن ژوژه به حجم یک لیتر برسانید.

روش آزمایش :
در یک گارلن 500 میلی لیتری 100 میلی لیتر محلول سولفیت سدیم را به عنوان شاهد بریزید ، در گارلن 500 میلی لیتری دیگر ، 2 گرم از نمونه فرمالین را وزن کرده به آن 100 میلی لیتر محلول سولفات سدیم بریزید . به هر دو گارلن چند قطره معرف تیمول فتالئین افزوده با اسید سولفوریک تیتر کنید. نقطه پایانی بی رنگ شدن است.

درصد فرمالدئید = [(V-B)*N*F]*100                                                 

V: میلی لیتر حجم اسید سولفوریک مصرفی برای نمونه
B: میلی لیتر حجم اسید سولفوریک مصرفی برای شاهد
N: نرمالیته اسید سولفوریک.
F: 0/03003 (میلی اکی والان آلدئید فرمیک)
S: وزن نمونه

فرمول مایع ظرفشویی بدون فرمالین

جهت افزایش گرانروانی از یک الکترولیت ( معمولاً سدیم کلراید ) استفاده شده و به عنوان ماده محافظ نیز در بسیاری از فرمول ها از ماده ای بنام  فرمالین استفاده  می شد و اکنون نیز در اکثر واحدها  این ماده هنوز مورد استفاده قرار می گیرد.

اکثر فرمولاسیون بر اساس استاندارد ملی ایران شماره 2288 فقط در محدود حداقل 16% تنظیم شده و کمتر شاهد افزایش این میزان حتی بر مبنای فقط همان یک نوع ماده فعال در سطح مصرفی هستیم.

امروزه فرمولاسیون همراه به متد روز تغییر و به سمتی رفته است که دیگر درفرمول مایع ظرفشویی و فرمول دستشویی از فرمالین خبری نباشد و اکنون فرمول مایع ظرفشویی و فرمول مایع دستشویی بدون فرمالین ارائه می گردد.

نحوه مصرف مایع ظرفشویی

براساس توصیه بند نشانه گذاری استاندارد ملی شماره 2288 پیشنهاد شده است هنگام مصرف مایع ظرفشویی از دستکش استفاده شود ولی با توجه به فرهنگ مصرف جامعه ایرانی معمولاً خانمهای خانه دار حوصله ندارند برای شستشوی یک لیوان یا یک فنجان و شستشوی ظروف منفرد به دفعات دستکش بپوشند، مگر در مواقعی که باید بعد از خوردن صبحانه ، نهار و یا شام ، مقدار قابل توجهی ظروف در آشپزخانه شسته شوند.

نحوه مصرف مایع ظرفشویی نیز در جامعۀ ایرانی متفاوت است. خانمهای خانه دار همواره مقداری از مایع ظرفشویی را بر روی اسفنج ریخته و هر بار تعدادی ظرف با آن شسته و مجدداً این عمل را تکرار می کند ، در حالیکه باید ظروف در محلول آماده شده از مقدار کمی مایع ظرفشویی در لگن دستشویی آشپزخانه خیسانده شود و سپس شسته شوند.

فرمول مایع ظرفشویی که ارائه می شود از نظر کیفی ضمانت شده  و در حد رقابت با برند های برتر کشور می باشد.