كيف تصنع منظفات الغسيل
تم تصنيع الصابون الأول في العصور القديمة من خلال مجموعة متنوعة من الطرق ، أكثر شيوعًا عن طريق غليان الدهون والرماد. وجد علماء الآثار الذين قاموا بحفر مواقع في بابل القديمة أدلة تشير إلى أن هذه الصابون قد استخدمت منذ عام 2800 قبل الميلاد ، وكان الرومان يصنعون الصابون بانتظام ، والتي ربما بدأوا في إنتاجها حتى قبل ذلك التاريخ.
في أوروبا ، انخفض استخدام الصابون خلال العصور الوسطى. ومع ذلك ، بحلول القرن الخامس عشر ، كان استخدامه وصنعه قد استؤنفا ، وكان يُباع صابون بزيت الزيتون في قشتالة بإسبانيا في أنحاء كثيرة من العالم المعروف. حافظ صابون قشتالة ، الذي لا يزال متاحًا حتى اليوم ، على سمعته كمنتج عالي الجودة.
خلال الفترة الاستعمارية والقرن الثامن عشر ، قام الأمريكيون بصنع الصابون الخاص بهم في المنزل ، حيث واصل معظمهم إنتاجه حتى تحول صناعة الصابون من المنازل الفردية لتصبح صناعة خلال الثلاثينيات. تم إنتاج المنظف الأول ، أو الصابون الاصطناعي ، في ألمانيا خلال الحرب العالمية الأولى. في عام 1946 ، ظهر أول منظف مدمج ، يشتمل على عامل سطحي (عامل أو صابون يعمل على السطح) وباني (مادة كيميائية تعزز أداء السطحي وكذلك جعل عملية الغسيل أكثر فعالية بطرق أخرى). دفعت إلى جانب الرخاء الاقتصادي وتطوير غير مكلفة نسبيا الغسالات في أعقاب الحرب العالمية الثانية ، ارتفعت مبيعات المنظفات ؛ بحلول عام 1953 ، تجاوزوا مبيعات الصابون في الولايات المتحدة.
مواد أولية
على الرغم من أن الناس عادة ما يشيرون إلى منظف الغسيل على أنه "صابون" ، إلا أنه في الواقع مزيج اصطناعي يعمل مثل الصابون كثيرًا ، مع بعض التحسينات الرئيسية. ينظف الصابون لأن كل جزيء صابون يتكون من سلسلة هيدروكربونية ومجموعة كربوكسيلية (الأحماض الدهنية) تؤدي وظيفتين مهمتين. نهاية الكربوكسيل في جزيء الصابون هي ماء ، وهذا يعني أنه ينجذب إلى الماء ، في حين أن الطرف الهيدروكربوني للجزيء هو على حد سواء مسعور (يتم صده بالماء) وينجذب إلى الزيت والشحوم في التراب. في حين أن الطرف المسعور لجزيء الصابون يعلق نفسه على الأوساخ ، فإن الطرف المحبب للماء يعلق نفسه بالماء. يتم سحب الأوساخ الملحقة بنهاية الكربوكسيل في الجزيء بعيدًا عن الملابس التي يتم تنظيفها وفي ماء الغسيل. التحريض بشكل صحيح وشطف الملابس يعزز عملية التطهير.
تظهر الصعوبة الرئيسية في استخدام الصابون لتنظيف الغسيل عند استخدامه في الماء العسر - وهو الماء الغني بالمعادن الطبيعية مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد والمنغنيز. عندما تتفاعل هذه المواد الكيميائية مع الصابون ، فإنها تشكل خثارة غير قابلة للذوبان تدعى المرسب. من الصعب شطفه ، يترك المرسب رواسب واضحة على الملابس ويجعل النسيج يشعر بالتيبس. حتى الماء غير الصعب بشكل خاص سوف ينتج في النهاية رواسب على مدى فترة من الزمن.
في حين أن المواد الهيدروكربونية المستخدمة في الصابون تأتي عادة من النباتات أو الحيوانات ، فإن تلك المستخدمة في المنظفات يمكن استخلاصها من النفط الخام. تؤدي إضافة حمض الكبريتيك إلى الهيدروكربون المعالج إلى إنتاج جزيء مشابه للأحماض الدهنية في الصابون. إضافة قلوي إلى الخليط يخلق جزيء سطحي
في طريقة الخلاط لصنع منظفات الغسيل المسحوق ، يتم خلط المكونات - الفاعل بالسطح والبنائين ووكلاء إزالة العطر والعطور - معًا في خلاط ، ويتم إطلاقها على حزام ناقل ، وتعبئتها وفقًا لذلك. يفضل هذا الأسلوب من قبل الشركات الصغيرة.
لن تترابط مع المعادن في الماء العسر ، وبالتالي تجنب تراكم الرواسب.بالإضافة إلى الفاعل بالسطح ، تحتوي المنظفات الحديثة على العديد من المكونات الأخرى. من بين أهمها البنائين ، والمواد الكيميائية التي تخدم عدة أغراض. الأهم من ذلك ، أنها تزيد من كفاءة السطحي. كما أنها تحبس المعادن في الماء العسر ، مما يعني أنها تحتفظ بها في محلول ، وتمنعها من الترسب. علاوة على ذلك ، يمكن للبناة استحلاب الزيت والشحوم في كريات صغيرة يمكن غسلها. بعضها ، مثل سيليكات الصوديوم ، يمنع التآكل ويساعد في ضمان عدم تلف المنظفات بالغسالة. لا يزال هناك عمال بناء آخرون يساهمون في التوازن الكيميائي لمياه الغسيل ، مع التأكد من أنه يؤدي إلى الغسيل الفعال.
تحتوي المنظفات الحديثة على العديد من المكونات الأخرى بما في ذلك العوامل المضادة للإفرازات والمواد الكيميائية التي تساعد على منع التربة من الاستقرار مرة أخرى على الملابس المغسولة. عوامل تبييض الفلورسنت شائعة أيضًا. من خلال تحويل الضوء فوق البنفسجي غير المرئي إلى ضوء أزرق مرئي ، فإن هذه تساعد على الحفاظ على السطوع أو البياض. تعمل مبيضات الأكسجين مثل بيربورات الصوديوم على تحسين إزالة الخليط ، وخاصة في المنتجات منخفضة الفوسفات أو غير الفوسفات ، وكذلك تساعد على إزالة بعض أنواع البقع. كما تستخدم أدوات المعالجة مثل كبريتات الصوديوم لمنع التكتل وتوحيد كثافة المنتج.
كما توجد الإنزيمات والعطور في المنظفات التجارية. تقوم الإنزيمات (نوع من البروتين) بتكسير بعض البقع لتسهيل إزالتها وهي عنصر أساسي في العديد من منتجات ما قبل النقع المستخدمة في معالجة الملابس المتسخة بشدة قبل غسلها. تغطي العطور أو العطور رائحة الأوساخ وأي رائحة كيميائية من المنظفات نفسها. تلعب عوامل التحكم في Suds أيضًا دورًا في المنظفات - الكثير من رغوة الصابون يمكن أن تسبب مشاكل ميكانيكية في الغسالة.
عملية التصنيع
على الرغم من أن هناك ثلاث طرق لتصنيع منظفات الغسيل الجاف ، إلا أنه يتم استخدام طريقتين فقط اليوم. في عملية الخلاط التي تفضلها الشركات الصغيرة ، يتم خلط المكونات في أحواض كبيرة قبل تعبئتها. الأجهزة المستخدمة كبيرة للغاية: يحتوي الخلاط الشائع على 4000 رطل (1816 كيلوغرام) من المواد المختلطة ، ولكن يمكن للخلاطات استيعاب الأحمال التي تتراوح من 500 إلى 10،000 رطل (227 إلى 4540 كيلوغرام). وفقًا لمعايير الصناعة ، هذه دفعات صغيرة تعتبر عملية الخلاط مثالية لها. بينما قد تحدث بعض عمليات التثبيت ، فإن المنظفات الناتجة ذات جودة عالية ويمكن أن تتنافس مع المنظفات التي تنتجها عمليات أخرى. الطريقة الثانية شائعة الاستخدام تسمى عملية التكتل. على عكس عملية الخلاط ، فهي مستمرة ، مما يجعلها اختيار الشركات المصنعة للمنظفات كبيرة جدا. يمكن أن تنتج عملية التكتل ما بين 15000 و 50،000 جنيه استرليني (6800 و 22700 كيلوغرام) من المنظفات في الساعة. في الطريقة الثالثة ، يتم خلط المكونات الجافة في الماء قبل أن تجفف بالهواء الساخن. على الرغم من أن المنتج الناتج ذو جودة عالية ، إلا أن تكاليف الوقود والمشكلات الهندسية المرتبطة بتهوية الهواء وإعادة تسخينه وإعادة استخدامه أدت إلى استبدال هذه الطريقة إلى حد كبير بالتكتل.
عملية الخلاط
- 1 أولاً ، يتم تحميل المكونات في واحدة من آليتين: خلاط هزلي أو خلاط الشريط. يتم قلب الخلاط المتدلي ، على شكل صندوق مستطيل ، وتهتز من الخارج بواسطة آلة ، في حين أن الخلاط الشريطي عبارة عن اسطوانة مزودة بشفرات لتتخلص من المكونات وتخلطها. بعد خلط المكونات الموجودة داخل الخلاط ، يتم فتح مدخل أسفل القاع. مع استمرار الخلاط في تحريك المكونات ، يُسمح للمزيج أن ينفد على حزام ناقل أو جهاز توجيه آخر. يقوم الحزام بعد ذلك بنقل المنظف إلى منطقة أخرى من المصنع حيث يمكن إسقاطه في صناديق أو كرتون لتوصيله إلى تجار الجملة أو الموزعين.
عملية التكتل
- 2 في هذه الطريقة ، يتم أولاً تغذية المكونات الجافة للمنظفات في آلة كبيرة تُعرف باسم agglomerator Shuggi (Shuggi هي الجهة المصنعة). داخل التكتل ، تمزج الشفرات الدوارة الحادة المادة بتناسق دقيق ؛ تشبه العملية الطعام الذي يتم تركيبه داخل معالج الطعام.
- 3 بعد مزج المكونات الجافة ، يتم رش المكونات السائلة على المزيج الجاف من خلال فتحات مثبتة في جدران التكتل. يستمر المزج ، مما تسبب في حدوث تفاعل طارد للحرارة. الخليط الناتج هو سائل ساخن ولزج مشابه للجيلاتين الذي لم يصلب.
- 4 بعد ذلك ، يُسمح للسائل بالتدفق خارج التكتل. عندما تترك الآلة ، تجمع على حزام تجفيف حيث تجعل حرارتها الخاصة ، والتعرض للهواء ، ومنفخات الهواء الساخن قابلة للتفتيت - يسهل سحقها أو تنهارها. بعد ذلك يتم سحق المنظف الذي تم تصنيعه حديثًا ودفعه من خلال شاشات التحجيم التي تضمن عدم خروج كتل كبيرة من المنتجات غير المختلطة إلى السوق. نتيجة هذه العملية هو منظف جاف يتكون من حبيبات المنظفات المختلطة.
طريقة الطين
- 5 في هذه العملية ، يتم إذابة المكونات في الماء لإنشاء ملاط. باستخدام مضخة ، يتم نفخ الملاط من خلال فتحات داخل الجزء العلوي من الحاوية المخروطية الشكل حيث يتم دفع الهواء الجاف في وقت واحد إلى أسفل المخروط. عندما يجف الملاط ، تسقط "خرز" المنظفات الجافة في قاع المخروط ، حيث يمكن جمعها للتغليف.
منظف سائل
- 6 إذا كان المنظف سائلاً بدلاً من المسحوق ، فإنه يتم خلطه ببساطة مرة أخرى - بعد خلط جميع المكونات - بمحلول يتكون من الماء والمواد الكيميائية المختلفة المعروفة باسم المواد القابلة للذوبان. تساعد المواد القابلة للذوبان على خلط الماء والمنظفات معًا بشكل أكثر تكافؤًا وتساويًا.
مراقبة الجودة
يراقب المصنعون باستمرار جودة المنظفات الخاصة بهم ، ويستخدمون نفس طرق الاختبار لتقييم فعالية المنتجات الجديدة. في إحدى الطرق ، يلمع الضوء على قطعة قماش متسخة ثم تغسل في منظف الاختبار. ال
لصنع المنظفات السائلة ، يتم خلط المسحوق الجاف ببساطة بمحلول يتكون من الماء والمواد الكيميائية المعروفة باسم "المواد الذائبة". تساعد هذه المواد الكيميائية على خلط الماء والمنظفات معًا بشكل متساوٍ.
مقدار الضوء المنعكس ، مقارنة بالكمية المنعكسة من عينة من النسيج الأصلي ، هو مقياس للنظافة. يعتبر معدل الانعكاس 98٪ جيدًا ويشير إلى أن المنظف قد تم تنظيفه بشكل صحيح.هناك طريقة أخرى تتضمن الحرق المختبري لكمية صغيرة من المواد المتسخة ثم يتم غسلها. يكشف وزن الرماد ، بالإضافة إلى وزن النتائج الغازية للحرق ، عن مقدار الأوساخ التي بقيت في النسيج بعد غسلها. تشير النتيجة أعلى بكثير من عينة الاختبار النظيفة إلى أنه تم الاحتفاظ بكمية كبيرة من الأوساخ في العينة المغسولة. بطبيعة الحال ، فإن الهدف هو الاقتراب من وزن عينة التحكم النظيفة قدر الإمكان.
تركات
في السنوات الأخيرة ، واجهت صناعة منظفات الغسيل تحديين بيئيين ، يبدو أنه تم التعامل معه بنجاح. كان علماء البيئة قلقين من أن شركات بناء الفوسفات أضافت كميات كبيرة من مركبات الفوسفور إلى المجاري المائية في البلاد. تعمل كسماد ، وحفز الفوسفور نمو الطحالب ، وهذه المحاصيل الكبيرة بشكل غير طبيعي من الطحالب استنزفت بشكل كبير كمية الأوكسجين المذاب في الماء. أضر هذا النقص في الأكسجين الحر بالحياة البحرية الأخرى ، مما يهدد بتعطيل الأنماط البيئية الطبيعية.
هذه المشكلة ، والضغط والتشريع البيئي الذي دفعته في أواخر الستينيات ، دفعت الشركات المصنعة إلى تطوير شركات بناء فعالة لا تحتوي على الفوسفات. اليوم ، المنظفات التي تباع في العديد من الدول خالية من الفوسفات. على الرغم من أن هذا التعديل لم يترتب عليه تغيير في عملية التصنيع ، فقد تطلب جهدا بحثيا استغرق عدة أشهر لاستنباط بديل مرض.
كانت هناك مشكلة بيئية سابقة تتمثل في وجود رغوة منظفة زائدة في المجاري المائية في البلاد. في أوائل الخمسينيات من القرن العشرين ، عندما نما الاستخدام المنزلي للغسالات ومنظفات الغسيل بمعدل متفجر ، كانت هناك عدة حالات تظهر فيها كميات كبيرة من الرغوة في الأنهار والجداول ، على الرغم من أن المنظفات ربما لم تكن السبب الوحيد وراء الرغوة. على مدى فترة خمس سنوات ، من 1951 إلى 1956 ، وجد أن مادة السطحية الشائعة ، ABS (ألكيل بنزين سلفونات) ، وهو مكون المنظفات التي ساهمت في الإرغاء ، هي المسؤولة. لم يتحلل الهيكل الجزيئي المعقد لـ ABS سريعًا بدرجة كافية لمنعه من الرغوة بمجرد تصريف مياه الغسيل. بديل مثبت لم يكن متاحًا على الفور. ابتداء من عام 1956 ،
رد مع اقتباس
