مزایای استفاده پلی اکریلیک اسید و کو پلیمر های آن در صنایع شوینده- بخش 1

پلی اکریلیک اسید

فرمول مواد شوینده بسیار دقیق و متعادل فرمول بندی می شوند. اجزای فرمولاسیون آنها- مانند سورفکتنت ها، بیلدر ها و مواد افزودنی و آنزیم ها- باید در هنگام عملکرد ماده شوینده همدیگر را تکمیل کنند. در حالی که عملکرد فرمولاسیون ها باید به صورت کلی در نظر گرفته شود اما بهبود یکی از اجزای آن می تواند به عملکرد فرمولاسیون کمک کند. بیلدر ها یکی از این اجزای مهم هستند.
سوال مهم اینجاست که عملکرد بیلدر ها باید چگونه باشد. بیلدر ها باید:
1- ظرفیت پیوند یونی با یون های منیزیم و کلسیم در آب های سخت را داشته باشند.
2- از کریستال شدن نمک های محلول در محیط آبی جلوگیری کند
3- ذرات جامد کثیفی را در محیط آبی معلق کنند تا به راحتی از روی جسم در حال شسته شدن پاک شود.
4- pH محیط آبی را تنظیم کنند و مانند یک بافر حالت قلیایی آن را ثابت نگه دارند.
نتیجه تمامی این عملکرد ها باعث می شود تا جزء دیگر فرمولاسیون که سورفکتنت ها هستند بهتر عمل کنند و باعث تمیزی بیشتری شوند.
یکی از بهترین موادی که این ویژگی ها را دارد پنتا سدیم تری فسفات است. اما به علت مضرات شدید زیست محیطی که این ماده دارد مصرف آن در فرمولاسیون باید به حداقل برسد . برای همین تلاش برای جستجو ماده جدید با ویژگی های یاد شده، انجام شد. سر انجام پلیمر های اکریلیکی بر مبنای اکریلیک اسید و کو پلیمر های محلول در آب آن به عنوان بهترین ماده جایگزین شناخته شد.
استفاده از این پلیمر های اکریلیکی مزیت های زیادی در بر دارد. استفاده از این مواد پایداری و همگن بودن دوغاب موادشوینده در هنگام تولید آن ها را افزایش می دهد. همچنین درصد جامد دوغاب را بدون افزایش ویسکوزیته آن افزایش می دهد. بنابراین انرژی کمتری در خشک کن های اسپری کننده و برج های خشک کن مصرف می شود و راندمان فرآیند خشک کردن افزایش می یابد. علت یاد شده یکی از علت های استفاده این مواد در مواد شوینده پودری است.
از طرف دیگر استفاده از پلی اکریلیک اسید ها و یا کوپلیمر های آن باعث می شود تا سدیم تری فسفات های استفاده شده در فرمولاسیون های مواد شوینده در هنگام فرآیند به مواد کمتر موثر به صورت ناخواسته هیدرو لیز نشود. فرآیند گفته شده در شکل 1 آورده شده است . یکی از مشکلاتی که هیدرولیز ایجاد می کند، تولید ماده اورتوفسفات است که در هنگامی که شوینده در آب های سخت حل می شود، به همراه کاتیون کلسیم تشکیل نمک کلسیم فسفات را می دهد که در آب نا محلول است. فرآیند هیدرولیز پلی فسفات در شرایطی که در فرمولاسیون زئولیت نیز حضور دارد تشدید می شود. زیرا به نظر می رسد که زئولیت یون آلومینیوم آزاد می کند که این یون کاتالیزور فرآیند هیدرولیز است.

اضافه کردن کوپلیمر اکریلیک اسید و مالئیک اسید به فرمولاسیون باعث می شود که سدیم تری فسفات به خوبی محافظت شود. آزمایش ها نشان داده است که افزایش تنها 2 درصد از کوپلیمر اکریلیک اسید و مالئیک اسید به فرمولاسیون به خوبی کاملاً سدیم تری فسفات را محافظت می کند.
وَرای مزیت های فرآیندی این پلیمر ها، این مواد عملکرد شستشویی مواد شوینده را بهبود می بخشند. این ویژگی هم در شوینده های حاوی فسفات و هم در شوینده های بدون فسفات به صورت گسترده دیده شده است. در این مشاهدات مشخص شد در صورت استفاده از این پلیمر ها با وجود کم کردن مقادیر بسیار زیاد از پلی فسفات ها ، خاصیت شویندگی مواد شویند افت نکرده است. آزمایش ها نشان داد که استفاده از کو پلیمر اکریلیک اسید در پودر ماشین لباس شویی باعث عدم روسوب دوباره ی روغن و خاک روی لباس ها می شود.در ادامه نشان داده شد که جرم ملکولی روی این خاصیت تاثیر گذار است و جرم ملکولی مناسب برای بهبود شرایط شویندگی ما بین3000 تا 8000 است. استفاده از 2 تا 4%، از پلی اکیرلیک اسید و یا کوپلیمر های انها باعث می شود میزان مصرف پلی فسفات ها به یک سوم کاهش یابد ولی خواص شویندگی مواد شوینده از بین نرود.
هموپلیمر و کو پلیمر های اکریلیک اسید به صورت گسترده در سبد محصولات شرکت سیماب رزین وجود دارند. سری D محصولات شرکت سیماب رزین شامل این پلیمر ها می شود. این مواد با جرم ملکولی های مختلف و نوع اسیدی و یا نمک سدیم کاربرد های مختلفی دارند که در جدول 1 کاربرد های آن ها ذکر شده است.

جدول 1 اثرات پلیمر ها در مواد شوینده