پایان نامه با کلید واژگان سورفکتانت، بسيار، بيشتر

حد آبدوست
2. واحد آبگــريز
واحد هاي آبگريز معمولا از زنجيره ها يا حلقه هاي هيدروکربني يا تلفيقي از اين دو تشکيل شده است. در حالي که واحد هاي آبدوست معمولا گروه هاي قطبي مانند گروه هاي کربوکسيلي، سولفات يا سولفونات است و يا در مواد فعال در سطح غير قطبي تعدادي از گروه هاي هيدروکسيل يا اتر است. طبيعت دوگانه اين مولکول ها بدانها اجازه جذب شدن در سطوح مشترک را مي دهد و دليل بروز رفتارهاي مشخص آنها به شمار مي رود.
دسته بندي سورفکتانت ها :
مي توان مواد فعال در سطح را بر اساس موارد کاربرد، خواص فيزيکي يا ساختار شيميايي آنها دسته بندي کرد. هيچ يک از اين تقسيم بندي ها کاملا رضايت بخش نيست و احتمالا منطقي ترين روش براي طبقه بندي مواد فعال در سطح دسته يندي آنها بر اساس رفتار يوني در محلول آبي است. بدين ترتيب چهار نوع مواد فعال در سطح وجود خواهد داشت :
آنــيونـي
کاتـيوني
غير يوني
آمفوتـري

4-10-1-2- مواد فعال در سطح آنيوني
اين سورفکتانت ها از اين جهت آنيوني ناميده مي شوند که بخش آبگريز آنها داراي شارژ الکتريکي منفي مي باشد. فرمول عمومي اين مواد بصورت RX-M+ نشان داده مي شود که در آن R يک زنجيره هيدروکربني، M يک گروه خنثي کننده از قبيل سديم، آمونيوم، تري اتانل آمين يا منيزيوم و X يک گروه عاملي با بار منفي است که معمولا يکي از موارد زير مي باشد
– سـولفــات ROSO2O-
– سولفــونات R-SO2O-
– کربوکسيـلات RCOO-
– فسفات ROPO(OH)O-
بررسي گروه سولفات
پرمصرف ترين انواع سورفکتانها با خواص کف کنندگي خوب و قيمت ارزان بوده و مواد پرمصرف اين دسته حاوي زنجيره هيدروکربني 12 تا 14 کربني مي باشند. از بين مواد اين دسته الکيل سولفات ها و الکيل اتر سولفات ها، عموميت و رواج بيشتري دارند. الکيل اتر سولفات ها به علت محلوليت بالا و پايداري بسيار خوب در درجه حرارت هاي بالا بيشتر از الکيل سولفات ها استفاده مي شوند. مواد اين دسته داراي طبيعت تحريک کنندگي پوست بوده و به ساختمان دو لايه چربي در پوست آسيب وارد مي کنند. اين مواد سبب افزايش تبخير نامحسوس پوست48 و خشکي پوست مي گردند. اغلب اين مواد از قبيل سديم لوريل سولفات از واکنش کلر سولفونيک اسيد49 تهيه مي شوند. (66)آلکيل آريل سولفات ها نيز چزو اين دسته مي باشند که امروزه بيشتر در فرآورده هاي شستشوي ظروف مورد استفاده قرار مي گيرند. مونو گليسريد سولفات ها نيز از مواد اين دسته هستند که مصرف کمتري نسبت به آلکيل سولفات ها و آلکيل اتر سولفات ها در فرمولاسيون شامپوها دارند. فرمول ساختماني سديم لوريل سولفات که مهمترين مواد اين دسته مي باشد بصورت زير است.
بررسي گروه سولفونات ها
– آلفا اولفين سولفونات ها
اين مواد از احياء الکن ها توسط سولفور تري اکسايد تهيه مي شوند. سورفکتانت هاي اين گروه در تمام pH ها پايدار بوده و کف فراوان و سفتي توليد مي کنند. آلفا اولفين سولفات ها در بين سورفکتانت هاي آنيوني بيشتر از سايرين مقرون به صرفه و در دسترس مي باشند. از معايب اين سورفکتانت ها عدم قابليت افزودن ويسکوزيته فرآورده بدليل محلوليت آبي بسيار بالا و ايجاد خشکي و حالت ناخوشايند در پوست بدليل طبيعت آنيوني قوي و پاک کنندگي چربي هاي طبيعي پوست مي باشد.

– سولفوساکسيناتها
مونو و دي سولفوساکسينات ها پس از سولفات ها در رده بعدي از نظر ميزان مصرف قرار دارند. اين مواد کف قابل قبولي ايجاد کرده و براي چشم ها نسبتا ملايم مي باشند و بهمين علت در برخي از شامپوهاي شستشوي بدن شامپوهاي بچه مورد استفاده قرار مي گيرند.
سولفوساکسينات ها ترکيبات دي آنيوني بوده و داراي گروه هاي عاملي کربوکسيل و سولفونات مي باشند. براي تهيه اين مواد ابتدا اسيد مالئيک انيدر به يک ترکيب دي کربوکسيليک هيدروليز شده و سپس يکي از عوامل کربوکسيل توسط يک الکل چرب استري شده و توسط سود بصورت ملح سديم در آورده مي شود.

– تورات ها
اين سورفکتانت ها به ندرت در فرمولاسيون شامپو ها مورد استفاده قرار مي گيرند، اين مواد داراي خصوصيات کف کنندگي و پاک کنندگي بسيار عالي مي باشند، تورات ها نسبتا ملايم هستند اما ملايمت آنها به اندازه سولفوساکسينات ها نمي باشد.

– سولفواستات ها
اين سورفکتانت ها بدليل قيمت بسيار بالا به ندرت در فرمولاسيون شامپوها مورد استفاده قرار مي گيرند. اين مواد داراي خصوصيات منحصر به فردي مي باشند از جمله پايدار ککندگي کف بسيار عالي و اثرات ضد تحريک کنندگي پوست که در سورفکتانت هاي آنيوني به ندرت يافت مي شود (66)
بررسي کروه کربوکسيلات ها
– لاکتيلات ها
اين دسته از سورفکتانت هاي آنيوني به ندرت بعنوان پاک کننده مورد استفاده قرار مي گيرند و مصرف اصلي آنها در صنايع غذايي براي کنترل حباب هاي ايجاد شده در کيک ها و نان هاي صنعتي مي باشد. اين مواد به عنوان امولسيفاير روغن در آب نيز مي توانند مورد استفاده قرار گيرند، لاکتيلات ها کريستال هاي مايع صفحه اي حول قطرات چربي موجود در امولسيون ايجاد کرده و موجب پايداري امولسيون و ممانعت از بهم چسبيدن قطرات فاز پراکنده و جداشدن فاز هاي امولسيون مي گردند
– ايزوتيانات ها
اين ترکيبات براي پوست و چشم بسيار ملايم بوده و در فرمولاسيون شامپوهاي خاص مي توان از آنها استفاده کرد. اين سورفکتانت ها به ندرت در فرمولاسيون شامپوها مورد استفاده قرار مي گيرند و ساليان زيادي است که به ميزان گسترده اي در صنايع صابون سازي بعنوان استخوان بندي اصلي صابون هاي سيندت جامد بکار برده مي شوند. اين سورفکتانت ها کف کرمي بسيار قابل قبولي را ايجاد مي کنند.
– سارکوزينات ها
مولکول اين مواد شباهت زيادي به سارکوزين ( N- متيل گلايسين) دارند .اين مواد با حالت دهنده هاي کاتيوني سازگاري نسبتا خوبي دارند و براي پوست و چشم ها ملايم مي باشند. اين سورفکتانت ها در فرآورده هاي اصلاح بيشتر مورد از شامپوها مورد استفاده قرار مي گيرند.

– کريپتوآنيونيک ها
اين مواد طبيعتا آنيوني هستند اما به دليل درجه کربوکسيلاسيون بالا رفتاري شبيه به سورفکتانتهاي غير يوني از خود نشان مي دهند. اين مواد هيچگاه به تنهايي استفاده نمي شوند بلکه به منظور کاهش اثرات تحريک کنندگي مواد بشدت آنيوني به اين مواد اضافه مي شوند (66)

– آسيگلوتامات ها
اين مواد سورفکتانتهاي آنيوني دي کربوکسيلات مي باشند که بسيار ملايم بوده و در آب هاي سخت بخوبي کف مي کنند، اين مواد سازگاري خوبي با پوست دارند و بهمين دليل با وجود قيمت بالا در فراورده هاي پاک کننده بدن مورد استفاده قرار مي گيرند.

بررسي فسفات ها
اين مواد به دليل خواص کف کنندگي ضعيف و قيمت بالا کمتر در فرمولاسيون شامپوها و فراورده هاي پاک کننده بدن مورد استفاده قرار مي گيرند. اين سورفکتانتها عموما به عنوان امولسيفاير روغن در آب مورد استفاده قرار مي گيرند. فسفات ها بصورت مونو، دي و تري استر موجود مي باشند که با بالارفتن درجه استري از قدرت امولسيون کنندگي آنها کاسته مي شود.

4-10-1-3- مواد فعال در سطح غير يوني
مواد اين دسته اغلب به عنوان مواد پاک کننده اصلي در شامپوها مورد استفاده قرار نمي گيرند. پلورونيک ها50 از مهمترين مواد اين دسته مي باشند. اين مواد درواقع بلاک کوپليمرهائي از اتيلن و پروپيلن اکسايد ها مي باشند. پلورونيک ها مانند ايزوتيانات ها براي پوست و چشم ملايم مي باشند. کاربرد اصلي سورفکتانت هاي غير يوني در فرمولاسيون شامپوها براي اصلاح خصوصيات کف ايجاد شده توسط آنها خصوصا کيفيت و ثبات کف مي باشد. سوپر آميد ها يا مونو – دي آآلکانولاميدها از اين دسته بوده و براي اصلاح خصوصيات کف شامپوها بکار برده مي شوند. اين مواد در غلظت هاي پايين (1-3% وزني / وزني) ميتوانند سبب افزايش ويسکوزيته و راحتي و ايمني بيشتر شاموها گردند. استئاريک اتانولاميدها به عنوان صدفي کننده موثر در نظر گرفته مي شوند. اين مواد همچنين مي توانند سبب افزايش ميزان کف فراورده شوند

4-10-1-4- مواد فعال در سطح آمفوتري
اين مواد داراي خصوصيات اسيدي و بازي بطور توام مي باشند. مثال هايي از اين مواد به شرح ذيل مي باشند :
زنجيره هاي آلکيل بلند با استخلافات آمينو اسيد بر روي N
زنجيره هاي آلکيل بلند با استخلافات بتائيــــن بر روي N
مشتقات ايميدازول با زنجيره آلکيل بلند
ساختمان ويژه مشتقات بتائين آنها را قادر مي سازد که در محلول هاي قليايي بصورت آنيون و در محيط هاي اسيدي بصورت کاتيون رفتار نمايند. اين مواد براي پوست و چشم ها ملايم بوده و ثبات زيادي در روي موها دارند، همچنين کف حاصل از اين مواد کمتر تحت تاثير تغييرات pH قرار مي گيرد. مشتقات ايميدازول نيز داراي خصوصيات مشابهي مي باشند، اين مواد همچنين قادرند محدوده وسيعي از غلظت هاي الکتروفيل را تحمل کنند. اين مواد از نظر ملايمت قابل قياس با ايزوتيانات ها و پلورونيک ها بوده و از مواد مناسب براي استفاده در شامپوهاي روزانه و شامپوهاي بچه به عنوان مواد پاک کننده اصلي مي باشند.
4-10-1-5 مواد فعال در سطح کاتيوني
شامپوهاي حاوي اين مواد داراي کف کمتري مي باشند. (65)
سورفکتانتهاي کاتيوني با انواع کاتيوني ناسازگاري داشته و در حضور غلظت هاي بالا از اين مواد رسوب مي کنند. اين سورفکتانت ها بيشتر به منظور حالت دهندگي و خواص ضد ميکروبي مورد استفاده قرار مي گيرند تا بدليل خواص پاک کنندگي.

4-10-1-6- سورفکتانت چند عاملي
اين سورفکتانت ها حاصل آخرين تحقيقات و تکنولوژي نوين در صنايع شيميايي و آرايشي و بهداشتي مي باشد. اين سورفکتانت ها در ساختار مولکولي خود داراي دو قسمت آبدوست و يا دو سه قسمت آبگريز مي باشند. خواص اين سورفکتانت ها به شرح ذيل مي باشند:
1 – اين سورفکتانت ها نسبت به سورفکتانت هاي معمولي تمايل بيشتري به جذب در بين محصولات مائي نشان مي دهند. ميزان جذب اين مواد در بين سطح مايع- هوا ، مايع- مايع، يا جامد- مايع در حدود 100-1000 برابر بيش از سورفکتانت هاي سنتي است. به همين دليل کارايي اين مواد بسيار بالا بوده و به مقادير بسيار کمتري از آنها نسبت به سورفکتانت هاي معمولي در فرمولاسيون ها نياز مي باشد.
2 – غظت بحراني تشکيل ميسل 51
براي اين مواد 10 تا 100 برابر کمتر از سورفکتانت هاي معمولي استو اين بدان معني است که ميزان تحريککنندگي اين مواد بسيار کمتر مي باشد، زيرا مولکول هاي منفرد و تکي سورفکتانت سبب ايجاد تحريک مي گردند نه مولکول هاي درگير ميسل. تشکيل ميسل ها در غلظت پايين سبب مي شود که اين مواد بتوانند در غلظت هاي پايين محلوليت مواد کم محلول را افزايش دهن، زيرا افزايش دهندگي محلوليت تنها در غلظت هاي بالاي CMC اتفاق مي افتد. اين مسئله در برخي از فرمولاسيون ها بسيار حائز اهميت است، اين مواد قادرند مواد مختلف از قبيل مواد هيدروکربني مانند تولوئن يا هگزان، سورفکتانت هاي نامحلول، رنگ هاي نامحلول و ليپوزوم ها به صورت موثري در فرمولاسيون حل کنند.
3 – گروه هاي فعال در اين سورفکتانتها بطور نزديکترو فشرده تري مي توانند در بين سطح تجمع کنند. (خصوصا زماني که فاصله اين گروه ها در مولکول 4 کربن با کمتر باشد) و بنابراين لايه يکنواخت تر و چسبنده تري در بين سطح از مولکول هاي اين سورفکتانتها ايجاد مي گردد و اين به معني پايداري بيشتر لايه ايجاد شده و کاهش بسيار بيشتر در کشش سطحي توسط اين مواد نسبت به سورفکتانت هاي سنتي مي باشد. اين فرآيند در بين سطح مايع و هوا موجب پايداري بيشتر کف، در بين سطح مايع – مايع سبب پايداري بيشتر امولسيون و در بين سطح مايع – جامد سبب پراکندگي مطلوب تر ذرات ماده جامد و پايدارتر شدن سوسپانسيون مي گردد.
4 – در انواع يوني اين سورفکتانت ه

دیدگاهتان را بنویسید