ماده فعال سطحی سبز APG در برنامه های کاربردی ظرفشویی

I. روغن و روغن از ظروف ظروف چگونه حذف می شود؟

شستشوی ظروف، فرآیند حذف چربی و سایر آلودگی ها از سطح ظروف است و اغلب نیاز به استفاده از مواد شوینده ظروف دارد، که سطوح فعال یک جزء ضروری هستند.مولکول های سطح فعال معمولا حاوی یک زنجیره هیدروفیلیک طولانی و یک گروه هیدروفیلیک هستند.. زنجیره هیدروفوب در حالت ناپایدار در آب است و تمایل به مهاجرت به رابط دو فاز یا چند فاز دارد تا منطقه تماس با آب به حداقل برسد.در نتیجه تنش سطح پایین ترهنگامی که غلظت سطح فعال به اندازه کافی بزرگ است، مولکول های سطح فعال در آب جمع می شوند.زنجیره های هیدروفوبیک با یکدیگر به شکل یک کالوئید، و گروه های هیدروفیلیک به سمت بیرون برای تشکیل سطح کالوئید. گروه های هیدروفیلیک سطح کالوئید را تشکیل می دهند.این کالوئید می تواند روغن را به صورت گیره کند و محلولیت روغن در آب را به طور قابل توجهی افزایش دهد.با استفاده از عمل مکانیکی، روغن را می توان از سطح ظروف میز خارج کرد.

بسیاری از مواد سطح فعال که معمولاً در مواد شوینده ظرف استفاده می شوند، مانند سولفونات سدیم دودیسیل بنزن (LAS) و سولفات الکل پولی اکسیتلین اتر (AES) ،اما از نظر ایمنی رضایت بخش نیستند.در اینجا ما یک سطح فعال سبز APG را با عملکرد ایده آل معرفی می کنیم.

www.unishine.com.cn

II. APG چیست؟

APG به معنای AlkylPolyglucoside است که معمولاً یک ترکیب گلیکوزید آلکل از مونو ساکاریدها و اولیگوساکاریدها است. زنجیره هیدروفوبی R در مولکول معمولاً یک گروه آلکل C8 ~ C12 است.و گروه هیدروفیلیک یک گلیکوزید مونوساکارید یا اولیگوساکارید است (درجه پلیمریزاسیون معمولا 1 ~ 3 است)از آنجا که مولکول قند دارای چندین گروه هیدروکسیل است، به عنوان مثال گلوکز دارای 5 گروه هیدروکسیل، ساکاروز، مالتوز دارای 8 گروه هیدروکسیل است.بنابراین ساختار گلیکوزیدهای آلکیلی بسیار پیچیده است، انواع مختلفی از ایزومرها وجود دارد.

III. عملکرد مواد شوینده APG

گروه یونیزاسیون قوی در مولکول APG وجود ندارد، که متعلق به سطح فعال غیر یونی است، و فعالیت سطحی آن در میان بالاترین است، که قوی تر از سطح فعال غیر یونی است (به عنوان مثالاستر پلی اکسی اتیلن الکل آلیفاتیک)، و هنوز هم می تواند فعالیت سطحی بالایی را در محلول قلیایی متمرکز و الکترولیت (به عنوان مثال سیلیکات سدیم و غیره) حفظ کند.کمترین غلظت که در آن یک سطح فعال می تواند مایسل ها را تشکیل دهد، غلظت مایسل بحرانی (cmc) نامیده می شود، که یک پارامتر مهم برای اندازه گیری فعالیت سطحی یک سطح فعال است. هرچه cmc کوچکتر باشد، فعالیت سطحی بالاتر است. هرچه cmc کوچکتر باشد، فعالیت سطحی بالاتر است.وقتی که گروه آلکل یکسان باشد، cmc از سودیم دودسیل بنزن سولفونات آنیونیک و سودیم دودسیل سولفات سودیم، به ترتیب 1.2x10-3mol و 9.3x10-3mol است،و cmc از غیر یون لاوریل پلی اکسیتلین اتر C12H250 ((OC2H4) 9H برابر با 1 است.0x10-4mol، و APG های مختلف می توانند به اندازه 8.0x10-5mol-2.2x10-4mol/L باشند. کمترین غلظت میسل ها غلظت بحرانی میسل (cmc) نامیده می شود.و این یک پارامتر بسیار مهم برای اندازه گیری فعالیت سطحی سطح فعال است..4مول/لیتر

APG همچنین مزایای دیگری دارد، از جمله فوم غنی، توانایی فوم کردن و سطح فعال آنیونی تقریباً یکسان است؛ و سایر سطح فعال ها اثر همبستگی دارند،می تواند فعالیت سطحی را بهبود بخشد و مقدار مواد سطح فعال تحریک کننده را کاهش دهد: احساس ملایم، تحریک کمتری در پوست. چون غیر سمی است، به راحتی تجزیه می شود و 100٪ با مواد اولیه طبیعی بازسازی شده تولید می شود، مزایای منحصر به فرد خود را در مصرف انرژی دارد،فیزیولوژی، سازگاری با محیط زیست و غیره و بنابراین به عنوان یک سطح فعال سبز شناخته می شود. معایب آن این است که به شدت تحت تاثیر کیفیت آب قرار می گیرد و با افزایش سختی آب،توانایی پاکسازی کاهش می یابد..

IV. سنتز APG

APG معمولاً با فشرده سازی نشاسته طبیعی و محصولات هیدرولیز آن با الکل های چرب تهیه می شود.محصولات هیدرولیز نشاسته می توانند گلوکز یا اولیگوساکاریدها مانند دیساکاریدها و تریساکاریدها باشندروش های مختلف سنتز وجود دارد، اما در حال حاضر، روش اصلی روش سنتز شیمیایی است.

دو روش سنتز صنعتی شناخته شده در اینجا توصیف شده است. یکی اغلب به عنوان روش یک مرحله ای شناخته می شود.که از واکنش مستقیم الکل های چرب C8 و C16 با محصولات هیدرولیز نشاسته برای تولید آلکیل گلیکوزید استفاده می کندمعمولاً به گرما و کاتالیزور نیاز دارد. کاتالیزورهای رایج اسید گوگرد، اسید p-toluenesulphonic و اسید هایی با خواص امولسیفایی (به عنوان مثال اسید dodecylbenzenesulphonic) نیز استفاده می شود.که باعث می شود مواد اولیه پایدار شوند، قطرات نازک که در واکنش گلیکوسیزاسیون کمک می کنند.

پس از اتمام واکنش، الکل چرب حذف می شود و سپس پس از خنثی سازی و سفید کردن، محصول APG به دست می آید.این روش نسبتا ساده است،اما به دلیل حلال بودن ضعیف الکل های با کربن بالا و قند، زمان واکنش طولانی است و شرایط واکنش باید به دقت کنترل شود، در غیر این صورت بسیار آسان است که توده های کوکس تجمع یافته ایجاد شود.کشورهای خارجی عمدتا از این روش برای سنتز گلیکوسیدهای آلکیل استفاده می کنند..

روش سنتز دیگری که اغلب روش دو مرحله ای نامیده می شود، به عنوان مثال روش ترانساکتالیزاسیون را در حضور اسید سولفوریک، اسید p-toluenesulfonic و سایر کاتالیزورهای اسیدی،ابتدا اجازه دهید الکل های چرب با کربن پایین (معمولا بوتانول) و نشاسته (یا محصولات هیدرولیز آن) زنجیره ای با کربن پایین از گلیکوزیدهای آلکیل تولید کنند.، و سپس الکل های چرب با زنجیره کربن بالا به جای گلیکوزیدها در زنجیره کربن پایین، به منظور به دست آوردن یک زنجیره کربن بالا از گلیکوزیدهای آلکیل. واکنش با گلوکز به عنوان مواد اولیه است.

در حال حاضر تولید داخلی اصلی با این روش، شرایط به طور معمول استفاده می شود: اولین مرحله از واکنش برای 2 ساعت، در 100 ~ 120 ° C،به سرعت در خلاء برای حذف n-butanolپس از 40 دقیقه واکنش، محصول با Na2CO3 خنثی می شود و دودکانول در 165 °C و 0.27kPa حذف می شود.روش دو مرحله ای با زمان واکنش کوتاه مشخص می شود.، کار ساده و راه حل خوبی برای مشکل سازگاری الکل و قند است، اما تولید در مقیاس بزرگ نیاز به افزایش جدایی فرآیندها و تجهیزات الکل کم کربن دارد.و خلوص محصول به اندازه روش یک مرحله ای خوب نیستعلاوه بر روش شیمیایی، APG همچنین می تواند با روش آنزیماتیکی ترکیب شود، که دارای مزایای انتخابی خوب، شرایط ملایم، فرآیند ساده، خلوص محصول بالا و غیره است.,نرخ تبدیل کم است، سرعت واکنش آهسته است، و ایجاد یک سیستم آنزیم مناسب پیچیده است، بنابراین هنوز در مرحله تحقیقات آزمایشگاهی است.

V. فرمولاسیون مواد شوینده ظرفشویی با APG

معمولاً مواد شوینده ظرفشویی که با APG تهیه شده اند حاوی مواد دیگر سطح فعال نیز هستند، بنابراین مواد شوینده تهیه شده دارای فوم غنی، مقاومت در برابر آب سخت،آسان به شستشو و ملایم به لمسلازم به ذکر است که هیچ رابطه مستقیم بین عملکرد فوم و مواد شوینده وجود ندارد.اما پدیده ی کاهش تدریجی کف در طول فرآیند شستن می تواند نشان دهنده ی کاهش مواد فعال محلول شستن و کاهش توانایی تمیز کردن باشد.به دلیل قیمت نسبتا بالا از APG، مقدار APG مورد استفاده در فرمول های عمومی کم است (معمولا در محدوده 1٪ تا 15٪) به منظور کاهش هزینه ها.NaCl به طور معمول به عنوان ضخیم کننده در تولید تجاری برای کاهش بیشتر هزینه و افزایش لزوم استفاده می شود.

در زیر یک طرح آزمایشی برای تهیه یک فرمول ساده وجود دارد: 0.70g APG (50٪) و 1.20g AES (70٪) را وزن کنید، به ترتیب آب را به 10g اضافه کنید،سپس آن را با یک حمام آب (یا کت گرم) کمی گرم کنید تا آن را حل کنید.دو محلول را مخلوط کنید، NaC1 محلول اشباع شده 3.5m اضافه کنید، به آرامی به طور مساوی مخلوط کنید، محصول به دست می آید.و اثر شستشوی در آب سخت بعد از اینکه 5 بار رقیق شود هنوز هم بسیار خوب است..

در آزمایش لازم است به موارد زیر توجه شود: (1) AES دارای اسیدیت ضعیف است که برای پوست تحریک کننده است.و تماس مستقیم با پوست باید تا حد ممکن اجتناب شود.. (2) هنگام تهیه مواد شوینده، APG و AES باید قبل از مخلوط شدن به صورت جداگانه حل شوند، در غیر این صورت حل مشکل تر خواهد بود. (3) APG در آب حل می شود،اما با تکان دادن قوی، فوم زیادی تولید می شود، و اثر محلول سازی آشکار نیست. بنابراین، نباید هنگام حل شدن به شدت تحریک شود و می توان آن را کمی گرم کرد تا محلول را ترویج دهد.(4) NaCl باید به صورت محلول اشباع شده اضافه شود، به طور مستقیم به جامد باعث حل مشکل خواهد شد. مقدار NaCl نباید بیش از حد بزرگ باشد، در غیر این صورت آن را از دست می دهد اثر ضخیم، به جای ساخت مواد شوینده نازک.(5) اکثر مواد آزمایشی مواد آلی قابل اشتعال هستند، بنابراین کل فرآیند نمی تواند شعله ای باز داشته باشد.

برای پاسخگویی به نیازهای مختلف، می توان به مواد شوینده مرطوب کننده (معمولا کمی گلیسیرین) اضافه کرد تا از خشک شدن پوست پس از شستن جلوگیری شود، می تواند به ادویه جات اضافه شود (ادویه لیمو 0.02g) برای بهبود بوی، اما همچنین مقدار مناسب مواد نگهدارنده (دیهیدرواسکتات سدیم 0.01g) را برای افزایش عمر محصول اضافه کنید.

www.cleansertablets.com