تاثیر نمک در فرمول مایع ظرفشویی
از دیدگاه فیزیکو شیمیایی،فرمول مایعات ظرفشویی دستی،
محلول هایی آبی شامل سورفکتانت های آنیونی، غیر یونی،
آمفوتریک و مواد افزودنی دیگر مانند: رنگ، نگهدارنده، رایحه و
سایر افزودنی هایی هستند که می توانند اثرات نامطلوب مواد شوینده
بر روی پوست دست را کاهش دهند . ویسکوزیته مایعات ظرفشویی با
افزودن نمک های معدنی ایجاد می شود. علاوه بر تنظیم ویسکوزیته،
نمک های معدنی غلظت میسل ( CMC ) موجود در عوامل فعال سطحی
را کاهش می دهند و در بهبود خواص مواد شوینده محصول کمک می کنند.
در کاربرد های صنعتی، بیشترین نمک مورد استفاده، کلرید سدیم است.
در حال حاضر یک جایگزین مناسب برای مایعات ظرف شویی دستی در بازار،
محصولاتی به شکل کواسروآ ( Coacervate ) ( لخته، توده)هستند که این
لخته ها بیشتر از ترکیبات فعال تشکیل شده اند.
کُواسِروآ پدیده ای طبیعی از محلول های مواد کلوئیدی است . مرحله به
وجود آمده در فرایند لخته شدن، با استفاده ازیک نوع ماده کلوئیدیزه شده
( ماده فعال سطحی) غنی می شود، این موضوع در حالی است که باعث
رقیق شدن مایعات شوینده نمی شود. فرایند لخته شدن مایعات ممکن است
ساده یا پیچیده باشد. به عبارتی در این فرایند، جداسازی فاز با افزودن الکترولیت،
الکل ، تغییر PH و دما در محلول کلوئیدی یک پلیمر و یا عوامل قعال سطحی
ارتقاء می یابد، در حالی که در فرایند انعقاد پیچیده، برای جداسازی فاز نیاز به
محلول های کلوئیدی از دو ماده مختلف با بارهای متضاد است.
مکانیسم فرایند انعقاد تا حد زیادی به نوع نمک بستگی دارد.
مطالعات اخیر به منظور تعیین نمک های معدنی منتخب ( CaCl2 ، NH4Cl ، KCl ، MgCl2 )
بر روی فرایند نگهداری و ویژگی های مایعات ظرفشویی دست به شکل کُواسِروآ
انجام شده است. مواد اولیه برای تولید مایعات ظرفشویی دستی به
شکل کُواسِروآ عبارتند از: آلکیل بنزن سولفونات سدیم ( ABS)، سدیم لورت سولفات،
کوکامیدو پروپیل بتائین، کوکامید، اوره، کلرید پتاسیم، کلرید آمونیوم،
کلرید کلسیم، کلرید منیزیم، متیل ایزوتیازولینون، متیل کلرو ایزوتیازولینون
و آب مقطر هستند. اندازه گیری ویسکوزیته مایعات در دمای ۲۲ درجه سانتیگراد
با سرعت چرخش اسپیندل ۱۰ دور بر دقیقه انجام می شود.
تعیین پتانسیل تحریک کننده محصولات با استفاده از روش زئین اندازه گیری
شده است. در محلول سورفکتانت، پروتئین زئین تغییر ماهیت داده و
سپس در محلول حل می شود. این فرایند، رفتار سورفکتانت ها را در
رابطه با پروتئین های پوست شبیه سازی می کند. ابتدا باید
محلول زئین در حمام آب به کمک یک همزن خُرد شود.
سورفکتانت های اصلی مورد استفاده در این فرمولاسیون شامل: سدیم لوره سولفات
و آلکیل بنزن سولفونات سدیم با درصد وزنی مشخص می باشند.
سورفکتانت های کمکی شامل: کوکامیدو پروپیل بتائین، سورفکتانت های آمفوتریک،
لورت، کوکامید و سورفکتانت های غیر یونی است. علاوه بر این، این
ترکیبات حاوی رنگ، نگهدارنده و آب به عنوان مواد اولیه هستند.
ترکیب HDL که یک محلول از سورفکتانت ها در آب است، می تواند به عنوان
یک نوع خاص از کلوئیددر نظر گرفته شود.دامنه تغییرات در ترکیب ساختاری
با چنین سیستمی بستگی به نوع کاتیون مورد استفاده دارد. وجود
کاتیون های حاصل از نمک اضافه شده درمحلول آبی سورفکتانت ها
باعث ایجاد تغییراتی در ساختار آن می شود و در مقابل خاصیت آنیون ها
را محدود می کند.سورفکتانت های یونی ، پایه فرمولاسیون برای
تولید کُواسِروآ هستند، تغییرات همراه با حضور نمک در سیستم و تغییر
در سینتیک محصول نشان داده می شود ، که منجر به تغییر باردر میسل
می شود . در نتیجه سیستم ثبات خود را از دست می دهد و میسل ها
شروع به تغییر ساختار خود می کنند ، که این امر با تغییر در ویسکوزیته
محلول نشان داده می شود. خواص چنین محلول های میسِلاری را
می توان با مراجعه به تئوری دو لایه الکترونی تفسیر کرد. روی سطح میسل،
یک لایه الکتریکی متشکل از یک لایه جذب وجود دارد که به طور دائم به
میسل متصل می شود و به داخل محلول نفوذ می کند. بین این دو لایه،
یک پتانسیل افزایش وجود دارد که از آن به عنوان پتانسیل زِتا ( Zeta ) یاد
می شود. مقدار پتانسیل زِتا مسئول دافع الکترواستاتیک بار های یکنواخت
است. افزودن الکترولیت به محلول میسلار یک سورفاکتانت آنیونی، باعث
افزایش تعداد یون های مخالف، هم در لایه جذب و هم در لایه بین مولکولی
می شود. در نتیجه، کاهش پتانسیل زِتا و تغییر در بار میسل مشاهده می شود.
در واقع کاهش ارزش پتانسیل زِتا باعث کاهش تدریجی نیروهای
دافع الکترواستاتیک بین میسل ها می شود.
یون های دو ظرفیتی توانایی انعقاد بالاتری نسبت به یون های
تک ظرفیتی دارند. پس از افزودن نمک ، تمام آزمون های مورد
مطالعه، از فاز آبی شفاف به فاز کواسِروآ جدا شدند. در کلیه
موارد آزمون، فاز لخته شده در قسمت پائین، درمرحله جداسازی
قرار می گیرد. از بین تمام نمک های به کار رفته KCl بالاترین
وضوح ( کمترین کدورت) برای همبستگی را دارد. نتایج حاصل از
این آزمایش نشان می دهد که فاز لخته شده می تواند یک فرم
غلیظ از یک ماده شستشو با محتوای بالای مواد فعال باشد.
مایعات ظرفشویی دستی که به شکل کواسِروآدر این تحقیق به
دست آمده است دارای خاصیت شویندگی بسیار خوبی هستند و میزان
توانایی شستشو به دست آمده در این تحقیق با میزان تعیین شده مواد فعال
در محصولات مرتبط است. در بین نمک های نام برده حداقل توانایی ایجاد
کف کنندگی با نمک CaCl2 و بیشترین توانای کف کنندگی در استفاده
از نمک KCl می باشد. در واقع هر چه غلظت سورفکتانت بیشتر باشد
حجم فومِ در حال ظهور بیشتر می شود.
نوع نمکی که برای انجام فرمول مایعات ظرفشویی دستی به شکل
کواسِروآ مورد استفاده قرار می گیرد، تاثیر قابل توجهی در فعالیت
تحریک کننده پوست دارد. افزودن نمک با کاتیون دو ظرفیتی باعث افزایش
قابل توجهی در ایمنی استفاده از محصولات می شود که بر اساس
تعیین مقدار عدد زئین مشاهده می شود . پتانسیل تحریک کننده مواد شوینده
نتیجه تعامل بین سورفکتانت ها با پوست می باشد. سورفکتانت ها ممکن است
به پروتئین های موجود در سطح پوست متصل شوند. مولکول های
سورفکتانت منجر به تغییر ماهیت پروتئین می شوند و به عنوان علت اصلی
تحریکات پوستی شناخته می شوند. مونومر های مولکول های سورفکتانت
به دلیل کوچک بودن آنها می توانند به لایه های عمیق تر پوست نفوذ کنند.
ویژگی بارز مایعات ظرفشویی به فرم کُواسِروآ این است که خود