گزارش کارآموزی بررسی مواد شوینده

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
گزارش کارآموزي بررسي مواد شوينده در 63 صفحه ورد قابل ويرايش


فهرست مطالب

عنوان


صفحه

فصل اول




آشنايي با مکان کارآموزي


2

فصل دوم




صابون ها


7

فرمولاسيون توليد انواع صابون


9

فصل سوم




مايع ظرفشويي


26

مايع ظرفشويي چيست؟


27

طرز تهيه برخي از معرفهاي شيميايي در آزمايشگاه کنترل شوينده


29

معرف اونيورسال


30

محلول استاندارد آهن


31

فرمولاسيون مايع ظرفشويي


34

دانش فني فرمولاسيون مايع ظرفشويي


36

مواد فعال در سطح مصرفي


38

پايداري کف


40

مواد محافظ پوست


41

مواد غلظت دهنده


41

هيدروتروپها


42

سازگاري زيست محيطي


43

فصل چهارم




شامپو، پاک کننده اي سوال برانگيز


46

آشنايي با شامپو


47

انواع شامپو از نظر کاربرد


49

آلودگي در شامپوها


51

PH شامپوها


52

نتيجه


53

ساخت اصولي شامپو


53

کنترل کيفيت و آزمونهاي فيزيک و شيميايي شامپو


57

فرمولاسيون تهيه شامپوها


63

فصل پنجم




مواد فعال کننده سطحي


71

نگاهي به وضعيت توليد آلکيل بنزن خطي در ايران


78

مقدمه


78

بررسي بازار مصرف


79




ابتدا نظر خوانندگان عزيز را به پاره اي از نکات مفيد زير جلب مي نماييم :

1- در تهيه مواد شوينده و شيميايي رعايت درجه خلوص و مرغوبيت مواد اوليه واجد کمال اهميت است که چنان چه اين نکته از نظر دور بماند چه بسا که نتيجه مطلوب حاصل نشود .

2- انتخاب درجه حرارت مناسب براي ترکيبات مختلف شيميايي از اهميت خاصي برخوردار است در اين صورت دقيقا درجات حرارت تعيين شده رعايت شود و چنانچه درجه حرارت مشخص نشده است با توجه به ترکيبات مشابه و با رعايت احتياط اقدام گردد .

3- آزمايشها و تست هاي نمونه بايد همواره با مقادير کم انجام گيرد تا هم از ضايعات زياد جلوگيري شود و هم تکرار تجربه تا حصول نتيجه مورد نظر با هزينة کمتري امکان پذير باشد .

4- در بسياري از موارد چنانچه به مادة اوليه مورد نياز دسترسي حاصل نشود چه بسا که نتايج مشابه با تغييراتي جزئي از نظر وزن و درجه حرارت و غيره بتوان استفاده نمود که در اين صورت با کسب مشورت فني از افراد متخصص مي توان ماده ناياب و يا کمياب و گرانبها را جايگزين نمود .

5- اگر چه فرمولهاي داده شده مستند و موثق بوده و بارها تجربه و عمل شده است با اين حال ممکن است کسي که براي اولين بار به تجربه اي براي توليد يک محصول دست مي زند در کار خود توفيق کامل حاصل نکند ، در اين صورت کارآموز نبايد دچار ياس و دلسردي و بي اعتقادي شود چون کارهاي علمي به خصوص در حيطه کار ترکيبات شيميايي دقت و حوصله و بردباري فراواني را ايجاب مي کند ، پايداري در ادامه کار و تجربه در شرايط جديد به احتمال قوي اشکالات موجود را مرتفع نموده و راه وصول به مقصد را هموار خواهد ساخت .

6- آنچه که در مطالب زير ذکر شده است تنها نمونه هاي معدودي است که با توجه به حجم مطالب و از نظر سهولت دسترسي به مواد اوليه آنها انتخاب و معرفي شده تا انگيزه و محرک صاحبان ذوق و ابتکار بوده و زمينه مناسبي براي تهيه فرآورده هاي جديد را امکان پذير سازد ، و اگر چه نفس تقليد و مشابه سازي در مراحل اوليه صنعت از هر نظر امکان برخورداري از تجربيات ساير صنعتگران و توليد کنندگان قابل توجيه به نظر مي رسد ولکن در نهايت امرنوآوري و توليد مصنوعات جديد با استفاده از منابع طبيعي کشور بيش از هر عامل ديگر مي تواند خروج کار و راه گشاي تاسيس صنايع مورد نياز جامعه باشد .

اين کارخانه 2100 متر زمين حدود m 1100 زير بنا و مابقي شامل محوطه و فضاي سبز که از اين m1100 زير بنا شامل رفاهيات کارگران نمازخانه و نهار خانه سالن ساخت و توليد و بسته بندي و انبارهاي کارخانه و ... مي باشد

اين کارخانه شامل 40 پرسنل مي باشد و در دو شيفت صبح و بعدازظهر مشغول فعاليت مي باشند

مواد سوختي اين کارخانه شامل نفت و گازوئيل مي باشد

از سال 76 به دنبال مجوز هاي مربوط به توليد بوده که طي 2-1 سال طول کشيده از سال 78 کار توليد محصول شروع و در اوايل يک محصول تحت عنوان مايع دستشويي ميشن و بعد از چند سال مايع ظرف شويي پديده توليد شد و به دنبال آن شامپو سي مو توليد شد .

آشنايي با فرمولاسيون مواد شوينده و تست ها موارد موجود در آزمايشگاه و روند توليد و ساخت و بسته بندي از جمله وظايف رشته

مايع دستشويي و مايع ظرفشويي و شامپو سيمو امور جاري در دست اقدام مي باشد.

10- مواد اوليه شامل 15-10 تا مي باشد که مي توان به موارد زير اشاره کرد:

فعال کننده هاي سطحي - شامل گروههاي آنيوتيک مثل تگزاپون و اسيد سولفوريک

خنثي کننده ها : سود سورآور مثل گروه آلکنوآمينها

نرم کننده ها و مرطوب کننده ها : مثل گليسيرين

فيلر کننده ها : سولفاتها ، نمک ها

مواد جانبي : رنگ و اسانس



مواد ضروري براي تهيه پاک کننده ها را مي توان به دو قسمت تقسيم نمود :

1- حلال ها يعني موادي که چرک و کثافات را در خود حل مي کند .

2- ترکيباتي که عمل شيميايي و فيزيکي را تواما در زدودن چربي ها و لکه ها و ساير آلودگي ها به انجام مي رساند .

در اين فصل از انواع صابون ها ، لکه برها ، پودرها و مايعات پاک کننده سخن خواهيم داشت .

صابون ها

صابون به طور کلي بر اثر واکنش مواد قليايي بر مواد چرب حاصل مي شود ، سابق بر اين صابون را در منازل و از باقيمانده چربي هاي آشپزخانه تهيه مي نمودند به اين ترتيب که پيه و چربي هاي حيواني زائد بر مصرف را بر روي هم انباشته و هر چند يک بار آنها را با قلياب حرارت مي دادند تا صابون به دست آيد . قلياب را هم از مخلوطي از آب و خاکستر به دست مي آورند به اين ترتيب که بر روي خاکستر آب اضافه کرده به هم مي زدند و پس از آنکه کربنات پتاسيم موجود در آن در آب حل و بقيه مواد ته نشين مي شد اين مايع را صاف کرده به عنوان قلياب مصرف مي نمودند .

اما امروزه صابون سازي هر چند که در بعضي نقاط کم و بيش به سبک سابق رواج دارد در کارخانه هاي عظيم و در ديگهايي به ظرفيت 120 تا 170

تن انجام مي گيرد . به اين ترتيب که ابتدا مواد روغني را حرارت مي دهند تا ذوب شود ، سپس ماده قليائي را به آن اضافه مي نمايند . در اين جريان ابتدا اسيدهاي چرب و گليسيرين حاصل شده سپس اسيد هاي چرب با مواد قليائي تشکيل صابون مي دهد که اين عمل را صابوني شدن مي گويند . در اين طريقه صابون حاصل را چندين بار جوشانده و تصفيه مي کنند که اين کار معمولا يازده روز طول مي کشد آنگاه صابون تصفيه شده را با همزن هاي قوي به هم زده و عطر و رنگ مناسب اضافه مي نمايند و در قالب هاي مخصوص مي ريزند .

در سال 1948 اين سيستم اصلاح و به جاي آن شيوه خاصي ابداع گرديد ، به اين ترتيب که مخلوطي از چربي و ماده قليائي به داخل دستگاه سانتريفيوژ هدايت مي شود اين دستگاه در هر دقيقه 15000 بار دور مي زند و در نتيجه خاصيت گريز از مرکز عمل صابوني شدن با سرعت و در ظرف چند ساعت انجام مي گيرد .

صابونهاي حمام و آرايش به همان ترتيب ولکن با مصرف روغن هاي مرغوب تري از قبيل روغن زيتون ، روغن نارگيل و امثال آن توليد مي شود .

صابونهاي شفاف يا به حل کردن صابون معمولي در الکل يا بر اثر باقي گذاشتن مقداري گليسيرين در صابون به دست مي آيد . صابون گليسيرين شامل مقداري مساوي گليسيرين و صابون معمولي است و اگر مقدار گليسيرين بيش از حد لازم باشد صابون مايع تشکيل شود .

صابونهاي مخصوص ريش تراشي به صورت کرم تهيه مي شوند به جاي سودسوزآور از پتاس سوز آور و مقداري اسيد ستاريک استفاده مي شود که شرح آن خواهد آمد .



مايع ظرفشويي چيست؟

قبل از شناخت مايع ظرفشويي لازم است يک نکته علمي را ياد آور شويم و آن PH است که ميزان اسيدي بودن و يا قليائي بودن مايعات را با آن تعيين مي کنند. آب به عنوان يک مايع کاملاً شناخته شده داراي PH=7 و خنثي است. ساير مايعاتي که PH کمتر از 7 دارند اسيدي و آنهاي که داراي PH بيشتر از 7 هستند قليايي هستند. در مخلوط سنتي تميز کننده ظرف که به فعال بودن خاکستر اشاره شد اين دليل وجود داشت که خاکستر با PH بالاتر از 10 بسيار قليايي است و به همين لحاظ مي تواند به روي پوست اثر گذاشته و حساسيت ايجاد نمايد.

در اصطلاح علمي ، مايع ظرفشويي به ترکيب خنثي شده اسيد سولفونيک اطلاق مي شود و اين به آن معني است که چنانچه اسيد سولفونيک از نوع نرم را با ماده اي قليايي خنثي نموده ، سپس مواد افزودني ديگري نظير رنگ ، اسانس نرم کننده پوست ضد باکتري و غلظت دهنده به آن بيفزاييم مايع ظرفشويي بدست مي آيد.

در شناخت مايع ظرفشويي ، اين موضوع اهميت زيادي دارد که ماده خنثي کننده اسيد سولفوريک در کيفيت و قدرت پاک کنندگي نقش مهمي را ايفا مي کند . ماده خنثي کننده اسيد همواره يک ماده قليايي است و مي توان اين نکته را يکي از نقاط ضعف در صنعت توليد مايع ظرفشويي دانست. زيرا به عنوان مثال مي توان اسيد سولفونيک از سود سوزآور استفاده کرد که در نتيجه مايع ظرفشويي حاصل از اين واکنش ، علاوه بر اينکه فاقد محافظت مناسب است براي پوست ديت و نسوج اسان بسيار زيان آور و مصرف آن خطرناک است.(1)

براي خنثي نمودن اسيد سولفونيک ، بهترين روش استفاده از مواد الکلي مخصوص ، نظير «تري اتانول آميد » يا « دي اتانول آميد » است که مايع حاصله از آن بنابر دلايل علمي از کيفيت مناسبتري برخوردار بوده و از نظر ايجاد حساسيت پوستي به دليل غير فعال بودن عوامل همراه با الکل مرغوبيت بسيار بالاتري دارد. در اين مورد بايد توجه داشت که نمي توان از هر نوع الکلي براي خنثي نمودن اسيد سولفونيک استفاده شود. به دليل وزن ملکولي کمتر و فعال بودن ملکول حساسيت شديد روي پوست ايجاد مي شود.

فرمولاسيون مايع ظرفشويي

در اکثر قريب به اتفاق فرمولاسيون مايع ظرفشويي در ايران شاهد مصرف فقط يک نوع ماده فعال در سطح هستيم که عبارت از املاح آلکيل بنزن سولفونيک اسيد است که فعلاً آلکيل بنزن آن وارداتي است ، اميد است پس از راه اندازي واحد LAB اصفهان و سولفونه کردن آن در 8 واحد فعلي سولفوناسيون شاهد خود کفايي در توليد اين گروه پرمصرف آنيوني باشيم. در عمل خنثي کردن سولفونيک اسيد از آلکانول آمين ها و سود استفاده مي شود و آلکانول آمينهاي مصرفي با توجه به روند بازار و سياست هاي اتخاذ شده در حدوده (مونو ، دي و تري اتانول آمين) تغيير مي کند.

در برخي از محصولات از يک گروه ماده فعال غير يوني که معمولاً آلکانول آميد است استفاده مي شود . از اين گروه به طور عمده اسيد چرب کوکونات دي اتانول آميد بعنوان عامل تثبيت کننده کف و حالت دهنده مورد مصرف قرار مي گيرد.

جهت افزايش گرانرواني از يک الکتروليت ( معمولاً سديم کلرايد ) استفاده شده و به عنوان ماده محافظ در بسياري از فرمولها فرمالين مصرف مي شود.

تنها اختلاف مختصر در فرمولهاي مختلف را مي توان در رنگ و اسانس جستجو نمود.

اکثر فرمولها بر اساس استاندارد ملي ايران شماره 2288 فقط در محدود حداقل 16% تنظيم شده و کمتر شاهد افزايش اين ميزان حتي بر مبناي فقط همان يک نوع ماده فعال در سطح مصرفي هستيم.

براساس توصيه بند نشانه گذاري استاندارد ملي شماره 2288 پيشنهاد شده است هنگام مصرف مايع ظرفشويي از دستکش استفاده شود ولي با توجه به فرهنگ مصرف جامعه ايراني معمولاً خانم خانه دار حوصله ندارد براي شستشوي يک ليوان يا يک فنجان و شستشوي ظروف منفرد به دفعات دستکش بپوشد مگر در مواقعي که بايد بعد از خوردن صبحانه ، نهار و يا شام ، مقدار قابل توجهي ظروف در آشپزخانه شسته شوند.

نحوه مصرف مايع ظرفشويي نيز در جامع? ايراني متفاوت است. خانمهاي خانه دار همواره مقداري از مايع ظرفشويي را بر روي اسفنج ريخته و هر بار تعدادي ظرف با آن شسته و مجدداً اين عمل را تکرار مي کند ، در حاليکه بايد ظروف در محلول آماده شده از مقدار کمي مايع ظرفشويي در لگن دستشويي آشپزخانه خيسانده شود و سپس شسته شوند.

دانش فني فرمولاسيون مايع ظرفشويي

دانش فني فرمولاسيون مايع ظرفشويي، اساسا بر پايه تئوريهاي فيزيکوشيميايي پاک کنندگي مواد فعال در سطح با در نظر گرفتن محدوديت قانوني و بازار پسندي محصول و نيز بگونه اي که پارامترهاي کارآيي و قيمت محصول نيز در آن رعايت شود.

بر اين اساس براي توليد مايع ظرفشويي و شوينده هاي نظير سيستم دوتايي (Binary) و سه تايي (Ternary) مواد فعال در سطح شامل مواد فعال آنيوني غير يوني و آمفوتري به طوري که نسبت امتزاج آنها بتواند حداکثر قدرت کف کنندگي و پاک کنندگي را به دست دهد مورد استفاده قرار مي گيرند. ملاکهاي پاک کنندگي (Detergency) مواد فعال در سطح برگزيده براي مايع ظرفشويي شامل غلظت کم بحراني ميسل (CMCکوچک) جذب سطحي زياد و قرارگيري مناسب ماده فعال در سطح بين دوفاز است . اين ملاکها با ايجاد توازن در فاکتورهاي شکل فضايي بخش هيدروفيل ملکولي ، درجه اتوکسيلاسيون (در مواد فعال غير يوني ) و مؤثر بودن کاهش تنش سطحي قابل حصول است.



مواد محافظ پوست

ملايمت اثر مايع ظرفشويي بر پوست که از مسايل بسيار مهم است ، حاصل اندرکنش انواع مواد فعال موجود در پاک کننده است و معمولاً از طريق کنترل اثر فعاليت بر پوست ماده اي که شديدترين اثر نامطلوب را بر پوست دارد ، تامين شود. اين کنترل از آن جهت ضروري است که ماده فعال در سطح پايه ، بهترين جزء زداينده چربي پوست است و اين عمل بايد از طريق کاربرد مواد چربي که توسط بافتهاي بشره پوست جذب شده و از چربي زدايي کامل پوست دست ممانعت به عمل مي آورند ، کنترل شود.

مواد غلظت دهنده

يکي ديگر از عواملي که توليد کننده در جهت جلب نظر مصرف کننده استفاده مي کند افزايش گرانرواني است ، در جامعه مصرف کننده ايراني هرچه مايع ظرفشويي غليظ تر باشد بيشتر مورد پذيرش است ، بدين جهت توليد کنندگان براي افزايش غلظت معمولاً از يک الکتروليت (در ايران فقط سديم کلرايد مصرف مي شود)استفاده مي کنند، اما اخيرا بسياري از توليد کنندگان معتبر جهاني ، سولفات منيزيم را که با پوست سازگارتر است و اثر خورندگي کمتري در فلزات ايجاد مي کند ، مورد استفاده قرار مي دهند.

در نمودار شماره 3 نشان مي دهد کارآيي الکتروليت جهت افزايش غلظت و گرانرواني محدود بوده و با افزايش الکتروليت بيش از حد ، ويسکوزيته کاهش يافته و حتي در برخي موارد شکسته مي شوند.

البته بايد توجه داشت که هميشه گرانرواني بيشتر به معناي بيشتر بودن درصد ماده فعال و کارآيي بيشتري مايع ظرفشويي نيست. در نمودار شماره 4 ديده مي شود که گرانرواني مخلوط سه به يک سديم آلکيل بنزن سولفات خطي – سديم لوريل اتر فسفات در حدود 6 برابر مخلوطي از سديم آلکيل بنزن سولفنات و پلي گليکول اتر الکل چرب به نسبت 5 به 1 است در حاليکه در غلظتهاي بالاتر عکس قضيه صادق است.

مواد فعال در سطح ثانوي مثل آلکانول آميد و آمين اکسايد ، علاوه بر خواص ديگر ، يکدستي و گرانرواني مايع ظرفشويي را نيز افزايش مي دهد و از نياز به استفاده از نمک مي کاهد.

آشنايي با شامپو

شامپو نيز مانند هر ماده شوينده ديگر بر اساس استفاده از يک ماده شيميايي استوار است. معروف ترين ماده شيميايي که براي ساخت شامپو در دنيا و در ايران کاربرد دارد و به کار مي رود ، سديم لوريل اتر فسفات مي باشد. اين ماده که يوني است ، در حقيقت نوعي صابون صنعتي به شمار مي رود و به تنهايي داراي کف فراوان است . در واقع پايه و اساس 99% از شامپوهاي جهان را از نظر تناژ مصرف ، همين ماده در بر مي گيرد.

در کشورهاي صنعتي که روند مصرف و بازار رقابت به گونه اي ديگر است ، ناچار از فاکتورها و عوامل گونه گون ديگر در ساخت شامپو استفاده مي شود که موجب ظاهر شدن هزاران نوع شامپو با نام و رنگ و بسته بندي هاي مختلف در کشورهاي دنيا گرديده است. عوامل مزبور را مي توان به شرح زير مورد بررسي قرار داد

- ايجاد حالت صدفي مانند در شامپو ها که موجب جلب توجه بيشتر مصرف کننده مي گردد، با استفاده از ماده اي به نام اتيلن گلايکول مونو استئارات انجام پذير است و حالتي مانند ابريشم به آن مي دهد.

- افزودن مشتقات روغن نارگيل براي نرم کردن مو که به تناسب به شامپو ها اضافه مي شود و موجب نرم شدن موهاي مجعّد مي گردد.

- پروپيلين گلايکلول که حالت شفافيت و لخت کنندگي به موها مي دهد، يکي از موادي است که معمولاً بطور جداگانه به بازارهاي مصرفي عرضه مي گردد. اما بعضي از توليدکنندگان شامپو ها نيز از اين ماده براي ايجاد خواص ويژه اش ، در توليدات خود استفاده مي نمايند.

- افزودن نمک طعام به منظور غليظ نمودن شامپو يکي ديگر از عواملي است که توليد کنندگان براي نشان دادن کيفيت بهتر محصول خود از آن استفاده مي کنند. متاسفانه در ايران و در برخي از کشورهاي دنيا ، مردم غلظت يک ماد? پاک کننده را معياري براي سنجش کيفيت آن مي دانند و از نظر رواني به استفاده از مواد پاک کننده غليظ عقيده و اعتقاد دارند. در حالي که هر مصرف کننده اي مي تواند افزودن نمک طعام غلظت دلخواه را به مواد پاک کننده و از جمله شامپو بدهد.

- ضد عفوني کننده ها نظير متيل پاراهيدروکسي بنزوئيک اسيد يا فرمالين يبب جلوگيري از فساد شامپو و رشد باکتري در آن گرديده و براي مدتي از فساد شامپو ها جلوگيري مي کند.

- رنگ از عوامل ديگري است که در توليد شامپو و جلب نظر مصرف کننده اهميت دارد. آنچه که شامپوها را به صورت عسلي ، ميوه اي و يا در رنگ هاي گوناگون نمايان مي سازد، يک سري رنگهاي خوراکي است که فقط جنب? تزئيني براي شامپو ها دارد. رنگ سبز و قرمز و آبي نبايد اين اشتباه را براي مصرف کننده ايجاد نمايد که کيفيت شامپو ها با رنگهاي مختلف با يکديگر متفاوت است. در شامپوهايي که به شامپوي تخم مرغي معروف هستند به جاي استفاده از رنگ زرد ، از پودر خشک آلبومين مصنوعي استفاده مي شود و به همين سبب آنها را شامپوي تخم مرغي مي نامند. چنانچه از اين مورد استثنايي بگذريم ، رنگ هاي شامپو ها صرفاً جنبه رواني داشته و به منظور جلب توجه مصرف کننده مورد استفاده قرار مي گيرند.