فرمولاسیون شامپو فرش و مبلمان حاوی سورفکتانت گلیکوزیدی
چکیده : در این مقاله یک فرمول شامپو فرش (Carpet Shampoo Formulation) شامل چند سورفکتانت گلیکوزیدی، آب و یک ماده پلیمری محلول در آب یا قابل پخش در آب ارائه می شود. از ویژگی های این فرمول تهیه شامپو می توان به خشک شدن سریع آن اشاره کرد و پس از آن بخشی از باقی مانده پلیمر حاوی خاک با جارو برقی از بین می رود.
مقدمه:
تاریخچه ی استفاده از محلول های آبی برای تمیز کردن فرش به قرن ۱۹ بر می گردد. این رویه نتیجه
انقلاب صنعتی بود، زمانی که ایده های جدید بر تمیزی خانه ها در شهرهای بزرگ اروپا و آمریکای شمالی
تأثیر گذاشتند. به دلیل نبود زیرساخت تهویه مناسب، خانه های آن دوران پر از گرد و غبار و دوده بودند، که
منجر به جستجوی راه های سخت گیرانه ای برای تمیز کردن خانه ها و بعداً دفاتر و مشاغل شدند. در
آن زمان مردم خانه های خود را با فرش تزئین می کردند، بنابراین تمایل به حفظ وضعیت خوب آنها مهم بود.
رایج ترین روش تمیز کردن فرش در آن زمان، ضربه زدن به فرش با جاروی ذرت برای از بین بردن گرد و غبار
و دوده بود. البته وقتی صحبت از لکه گیری می شد، این روش بی نتیجه بود. در مجلات نگهداری خانه
که به دهه ۱۸۳۰ بر می گردد، زنان خانه دار خلاق نکات آزمایش شده خود را برای از بین بردن لکه های جوهر،
روغن و چربی می نوشتند. یک روش معمول شامل مالش دادن فرش با آب لیمو بود. سپس فرش را
کاملاً با آب شیرین شستشو داده و بیرون می گذاشتند تا خشک شود، البته به شرطی که هوا مناسب
باشد. تکنیک های تمیز کردن با گذشت زمان بهبود یافت و در دهه ۱۸۸۰، مشاوره های پیچیده تری در
مورد تمیز کردن فرش منتشر می شد. یکی از این موارد استفاده از اسید اگزالیک (اسیدی که توسط بدن
برای متابولیسم اسیدهای چرب و پروتئین ها تولید می شود). پس از آن مردم شروع به استفاده از
فرآورده های تصفیه شده روغن، به ویژه نفتا، برای از بین بردن لکه های فرش کردند. سایر روشهای توصیه
شده شامل خمیر رس (مخلوط با آب) بود که برای چند ساعت – یا یک شب – روی فرش باقی می ماند
تا خشک شود. پس از جابجایی خمیر، لکه ها و خاک از بین می رود. جهش بزرگ بعدی در تاریخ شستشوی
فرش بعد از جنگ جهانی دوم اتفاق افتاد و آن استفاده از مواد شیمیایی مانند شامپو فرش برای تمیز کردن
قالی ها بود. از جمله مزیت های انواع فرمول شامپو فرش می توان به قدرت پاک کنندگی بالا، جلا و
درخشندگی ظاهری و افزایش طول عمر فرش اشاره کرد. با این وجود، همچنان نیاز یا تقاضا برای
فرمولاسیون ساخت شامپوهای جدید و متفاوت (با مواد یا اجزای جایگزین مناسب برای استفاده بهینه)
وجود دارد. اجزاء اصلی تشکیل دهنده یک فرمول شامپو فرش عبارتند از: سورفکتانت ها، ترکیبات پلیمری،
آب دیونیزه، تنظیم کننده pH نگهدارنده و اسانس هستند که در ادامه به توضیح هر دسته از این ترکیبات می پردازیم.
سورفکتانت ها در فرمولاسیون شامپو فرش:
معمولا از سورفکتانت های آنیونی و غیر یونی به عنوان عامل پاک کننده در فرمولاسیون شامپو فرش
استفاده می شود. سورفکتانت هایی که در فرمولاسیون شامپو فرش استفاده میشوند،
ضمن قدرت تمیز کنندگی بالا بایستی منجر به تغییر رنگ فرش و تداخل رنگها در الیاف فرش
نشوند. سورفاکتانت های آنیونی (به ویژه نمک های محلول در آب آلکیل سولفات های چرب یا
الکل های چرب اتوکسیله سولفاته) به عنوان ماده اولیه فرمول شامپو فرش شناخته شده اند.
همچنین به منظور افزایش قدرت لکه بری فرمول ترکیب شامپو فرش بیش از یک نوع سورفکتانت نانیونیک
استفاده می شود. در طی این تحقیق مشخص شد که سورفکتانت های گلیکوزیدی، هنگامی
که با مواد خاص دیگری فرموله می شوند، برای استفاده در فرمول شامپو فرش و ترکیبات تمیز کننده
مبلمان کاملاً مناسب و موثر هستند. آلکیل پلی گلیکوزیدها گروهی از مواد فعال سطحی طبیعی
هستند که از واکنش الکل های آبگریز با گلوکز به دست می آیند. آلکیل پلی گلوکوزیدها کف فراوانی
تولید می کنند و با سایر سورفکتانت ها در فرمول بندی شامپو سازگارند. از ویژگی های قابل توجه این
دسته از سورفکتانت ها می توان به ملایمت و تجزیه پذیری زیستی کامل آن ها اشاره کرد.
آلکیل پلی گلوکوزیدها دارای ماهیت استال بوده و بنابراین در pH های پایین تجزیه می شوند.
سورفکتانت های گلیکوزیدی مناسب برای استفاده در فرمول شامپو فرش ارائه شده دارای
فرمول عمومی RO(R1O)y (Z)x است، جایی که R یک رادیکال آلی یک ظرفیتی مانند رادیکال آلیفاتیک
یا آروماتیک اشباع یک ظرفیتی آلکیل، هیدروکسی آلکیل، آلکنیل، هیدروکسی آلکنیل، آریل، آلکیل آریل،
هیدروکسی آلکیل آریل، آریل آلکیل، آلکنیل آریل و … است. O یک اتم اکسیژن است. ۱R یک رادیکال
هیدروکربن دو ظرفیتی با ۲ تا ۴ اتم کربن مانند اتیلن، پروپیلن یا بوتیلن است. y عددی است که
مقدار متوسط آن از ۰ تا حدود ۱۲ است. Z نشان دهنده بخشی از یک ساکارید احیا کننده حاوی ۵ یا
۶ اتم کربن (ترجیحاً یک واحد گلوکز) است. x عددی است که مقدار متوسط آن از ۵ تا حدود ۷ است.
سورفکتانت های گلیکوزیدی از نوع ذکر شده در بالا در اختراعات ایالات متحده ثبت شده است. در
سورفکتانت گلیکوزیدی ترجیحی، R یک گروه آلکیل یا آلکنیل است که از حدود ۸ تا حدود ۱۸ اتم کربن
دارد. y صفر است، Z از گلوکز مشتق شده و x دارای مقدار متوسط از ۱ تا ۷ است. همچنین عملکرد
این ترکیب با افزودن یک سورفکتانت آنیونی در فرمول ساخت شامپو فرش تا سطح بسیار بالایی
بهبود می یابد. سورفکتانت آنیونی مناسب می تواند آلفا الفین سولفونات، زنجیره بلند آلکیل سارکوزینات،
زنجیره ای طولانی آلکیل پلی اتیلن سولفات و آلکیل بالاتر سولفات ها باشد.
ترکیب پلیمری در فرمولاسیون شامپو فرش:
ترکیبات پایه پلیمری به منظور کاهش خاصیت الکتریسیته ساکن در الیاف قالی به فرمول شامپو فرش (Carpet Shampoo Formulation) اضافه می شوند. همچنین این مواد پلیمری در یک اثر هم افزایی منجر به افزایش قدرت لکه بری به ویژه لکه های سخت مانند چای، قهوه و خون در فرمولاسیون شامپو فرش می شوند. این ترکیب پلیمری باید در آب محلول باشد یا قابلیت پراکندگی در آب را داشته باشد. از جمله این ترکیبات می توان به کو پلیمرهای آکریلیک، آکریلات بوتیل/استایرن، استایرن/انیدرید مالئیک و پلیمرهای آکریلیک کربوکسیله شده اشاره کرد. ترجیحاً نسبت سورفکتانت به پلیمر در فرمولاسیون شامپو فرش ۷۰:۳۰ است. همانطور که ذکر شد، ترکیبات مورد استفاده مواد مایع آبی هستند و به همین ترتیب، آب (که به عنوان حلال یا ماده حامل) بخش قابل توجهی از فرمول ترکیب شامپو فرش را تشکیل می دهد. (شکل ۳)
سایر اجزاء در فرمول شامپو فرش:
همچنین فرمولاسیون شامپوهای فرش، می تواند حاوی یک یا چند ماده اولیه اختیاری مانند سازنده های کف یا تثبیت کننده ها مانند سورفکتانت های اکسید آمین، آلکانول آمیدها، آلکیل آمین ها، ایمیدازولین ها، روشن کننده های نوری، عطرها، عوامل ضد الکتریسیته ساکن و مواد نگهدارنده باشد. ترکیب این اجزاء در مجموع تعیین کننده ی کیفیت، کارایی و قیمت فرمول شامپو فرش است. هنگامی که این شامپو روی فرش کشیده می شود، بعد از مدتی خشک شده و در نتیجه یک فیلم جامد و غیر چسبناک روی فرش تشکیل می شود که به وسیله جارو برقی پاک می گردد.
آزمایش ارزیابی فرمول شامپو فرش:
برای ارزیابی اثر تمیز کردن، مقاومت در برابر باکتری، ارتفاع کف و ماهیت باقی مانده پس از خشک شدن، یک قطعه فرش بژ رنگ (با ابعاد ۲۴٫۵ “× ۷٫۵”) با ۵ گرم مخلوط خاک مصنوعی متشکل از ۳۸٪ پیت ماس، ۱۷٪ سیمان، ۱۷٪ رس کائولن، ۱۷٪ سیلیس، ۱٪ اکسید آهن قرمز و ۱۰٪ ذغال کثیف شد. سپس از ترکیب ۲٪ شامپو فرش مذکور برای پاک سازی استفاده گردید. فرش یک شب در دمای اتاق خشک و سپس جارو برقی شد. یک هیئت چهار نفره از نظر بصری بازرسی و درجه بندی را انجام دادند که هر کدام از آنها می توانست امتیاز یک تا سه را منظور کند (امتیاز سه بهترین یا مطلوب ترین است). نتایج این ارزیابی بسیار موفق و بسیار امیدوار کننده بود.