مسحوق غسيل الملابس

مسحوق الغسيل هو نوع من أنواع المنظفات المستخدمة لتنظيف الملابس المتسخة . يُصنع مسحوق الغسيل على شكل مسحوق سائل .
بينما تستحوذ المنظفات المسحوقة والسائلة على حصة متساوية تقريبًا من سوق منظفات الغسيل العالمية من حيث القيمة ، إلا أن المنظفات المسحوقة تباع ضعف كمية المنظفات السائلة من حيث الحجم . [ 1 ]
تاريخ

منذ العصور القديمة، استُخدمت إضافات كيميائية لتسهيل الغسل الميكانيكي للألياف النسيجية بالماء. ويعود أقدم دليل مسجل على إنتاج مواد شبيهة بالصابون إلى حوالي 2800 قبل الميلاد في بابل القديمة . [ 2 ]
طوّرت شركات الكيماويات الألمانية مادة خافضة للتوتر السطحي من نوع ألكيل سلفات عام 1917، استجابةً لنقص مكونات الصابون خلال الحصار الذي فرضه الحلفاء على ألمانيا في الحرب العالمية الأولى . [ 1 ] [ 3 ] وفي ثلاثينيات القرن العشرين، طُوّرت طرقٌ تجاريةٌ مُجديةٌ لإنتاج الكحولات الدهنية ، وحُوّلت هذه المواد الجديدة إلى إسترات الكبريتات الخاصة بها ، وهي مكوناتٌ رئيسيةٌ في العلامة التجارية الألمانية الشهيرة FEWA، التي تنتجها شركة BASF ، وفي العلامة التجارية الأمريكية Dreft ، التي تنتجها شركة Procter & Gamble . استُخدمت هذه المنظفات بشكلٍ رئيسيٍّ في الصناعة حتى ما بعد الحرب العالمية الثانية . وبحلول ذلك الوقت، أدّت التطورات الجديدة، وتحويل مصانع وقود الطائرات لاحقًا لإنتاج رباعي بروبيلين ، المستخدم في صناعة المنظفات المنزلية ، إلى نموٍّ سريعٍ في الاستخدام المنزلي في أواخر أربعينيات القرن العشرين. [ 3 ]
التربة
تتضمن عملية غسل الملابس إزالة الأوساخ المختلطة من أسطح الألياف. ومن وجهة نظر كيميائية، يمكن تصنيف الأوساخ إلى:
- التربة القابلة للذوبان في الماء مثل السكريات والأملاح غير العضوية واليوريا والعرق .
- التربة الصلبة الجزيئية مثل الصدأ ، وأكاسيد المعادن ، والسخام ( الكربون الأسود )، والكربونات ، والسيليكات ، والدبال .
- التربة الكارهة للماء مثل الدهون الحيوانية والزيوت النباتية والزهم والزيوت المعدنية والشحوم .
- البروتينات مثل الدم والبيض والحليب والكيراتين الموجود في الجلد. تتطلب هذه البروتينات إنزيمات أو حرارة أو قلويات لتحليلها وتغيير بنيتها إلى أجزاء أصغر قبل أن تتمكن المواد الفعالة بالسطح من إزالتها .
- يمكن إزالة البقع القابلة للتبييض مثل بقع النبيذ والقهوة والشاي وعصائر الفاكهة والخضراوات . التبييض هو تفاعل أكسدة يحول المادة الملونة إلى مادة عديمة اللون، والتي إما أن تبقى على القماش أو يسهل غسلها.
من بين المواد التي يصعب إزالتها: الأصباغ والملونات ، والدهون ، والراتنجات ، والقطران ، والشموع ، والبروتين المتغير . [ 4 ]
عناصر
قد تحتوي منظفات الغسيل على مواد مساعدة (حوالي 50% من الوزن)، ومواد خافضة للتوتر السطحي (15%)، ومبيضات (7%)، وإنزيمات (2%)، ومواد مضادة لترسب الأوساخ ، ومنظمات للرغوة، ومثبطات للتآكل ، ومواد تبييض بصرية ، ومثبطات لانتقال الصبغة ، وعطور ، وأصباغ ، ومواد مالئة، ومواد مساعدة في التركيب . [ 4 ]
المقاولون
تُعرف عوامل التنشيط (وتُسمى أيضًا عوامل التخليب أو العزل ) بأنها مُليّنات للماء . تحتوي معظم مصادر المياه المنزلية على بعض المعادن الذائبة، خاصةً في المناطق ذات المياه العسرة . يمكن أن تتفاعل الكاتيونات المعدنية الموجودة في هذه المعادن الذائبة، وخاصةً أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، مع المواد الخافضة للتوتر السطحي لتكوين رواسب الصابون ، وهي أقل فعالية في التنظيف، ويمكن أن تترسب على الأقمشة ومكونات الغسالة. تعمل عوامل التنشيط على إزالة الأيونات المعدنية المسؤولة عن عسر الماء من خلال الترسيب أو التخليب أو التبادل الأيوني . بالإضافة إلى ذلك، فهي تساعد على إزالة الأوساخ عن طريق التشتيت .
كانت كربونات الصوديوم (صودا الغسيل) وسيليكات الصوديوم (زجاج الماء) من أوائل المواد المستخدمة في صناعة الفوسفات . وفي ثلاثينيات القرن العشرين ، تم إدخال الفوسفات ( فوسفات الصوديوم ) والفوسفات المتعدد ( سداسي ميتافوسفات الصوديوم )، ثم تلاه إدخال الفوسفونات ( HEDP ، ATMP ، EDTMP ). ورغم أن هذه المواد الفوسفورية غير سامة عمومًا، إلا أنها تُعرف الآن بتسببها في تلوث المغذيات ، مما قد يُؤدي إلى عواقب بيئية وخيمة. ولذلك، تم حظرها في العديد من البلدان، مما أدى إلى تطوير مواد خالية من الفوسفور، مثل متعدد الكربوكسيلات ( EDTA ، NTA )، والسترات ( سترات ثلاثي الصوديوم )، والسيليكات ( سيليكات الصوديوم )، وحمض الجلوكونيك ، وحمض البولي أكريليك ؛ أو عوامل التبادل الأيوني مثل الزيوليت .
قد تُحسّن المواد القلوية أيضًا من فعالية الغسيل عن طريق تغيير درجة حموضة المحلول. تتميز الألياف المحبة للماء ، كالقطن ، بشحنة سطحية سالبة في الماء، بينما تكون الألياف الاصطناعية متعادلة نسبيًا. وتزداد هذه الشحنة السالبة بفعل امتصاص المواد الفعالة سطحيًا الأنيونية. ومع ارتفاع درجة الحموضة، تزداد الشحنة السالبة للأوساخ والألياف، مما يؤدي إلى زيادة التنافر بينهما. ويتراوح نطاق درجة الحموضة الأمثل للحصول على تنظيف فعال بين 9 و10.5. [ 5 ] كما قد تُحسّن المواد القلوية من فعالية الغسيل عن طريق تصبين الدهون.
يعمل كل من المُحسِّن والمادة الفعالة سطحياً بتناغم لإزالة الأوساخ، وقد يتجاوز تأثير المُحسِّن تأثير المادة الفعالة سطحياً. مع الألياف المحبة للماء مثل القطن والصوف والبولي أميد والبولي أكريلونيتريل ، يُزيل ثلاثي فوسفات الصوديوم الأوساخ بفعالية أكبر من المادة الفعالة سطحياً وحدها. من المتوقع أن تتجاوز فعالية المادة الفعالة سطحياً فعالية المُحسِّن عند غسل الألياف الكارهة للماء مثل البوليستر والبولي أوليفينات ، إلا أن هذا ليس هو الحال. [ 6 ]
المواد الفعالة بالسطح

تُعدّ المواد الفعالة بالسطح مسؤولة عن معظم فعالية التنظيف في منظفات الغسيل. فهي تُحقق ذلك من خلال امتصاص الأوساخ واستحلابها في الماء ، وكذلك من خلال تقليل التوتر السطحي للماء لتحسين ترطيب الملابس .
تحتوي منظفات الغسيل في الغالب على مواد فعالة سطحية أنيونية وغير أيونية. عادةً ما تكون المواد الفعالة السطحية الكاتيونية غير متوافقة مع المنظفات الأنيونية، كما أنها ذات كفاءة تنظيف ضعيفة؛ لذا تُستخدم فقط لبعض التأثيرات الخاصة، مثل مُنعمات الأقمشة ، ومضادات الكهرباء الساكنة ، والمبيدات الحيوية . أما المواد الفعالة السطحية ثنائية القطب، فنادرًا ما تُستخدم في منظفات الغسيل، وذلك لأسباب تتعلق بالتكلفة في المقام الأول. وتستخدم معظم المنظفات مزيجًا من مواد فعالة سطحية مختلفة لتحقيق التوازن في أدائها.
حتى خمسينيات القرن العشرين، كان الصابون المادة الفعالة السطحية السائدة في منظفات الغسيل. وبحلول نهاية الخمسينيات، حلت ما يُسمى بـ"المنظفات الاصطناعية" (السيندتات)، مثل سلفونات ألكيل بنزين المتفرعة، محل الصابون إلى حد كبير في الدول المتقدمة. [ 7 ] [ 8 ] ونظرًا لضعف قابليتها للتحلل الحيوي، استُبدلت سلفونات ألكيل بنزين المتفرعة هذه بسلفونات ألكيل بنزين الخطية (LAS) في منتصف الستينيات. ومنذ ثمانينيات القرن العشرين، ازداد استخدام كبريتات الألكيل ، مثل كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS)، على حساب سلفونات ألكيل بنزين الخطية.
منذ سبعينيات القرن الماضي، اكتسبت المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية، مثل إيثوكسيلات الكحول، حصة أكبر في منظفات الغسيل. وفي تسعينيات القرن الماضي، ظهرت الغلوكاميدات كمواد خافضة للتوتر السطحي مساعدة، كما استُخدمت بوليغليكوسيدات الألكيل في منظفات خاصة للأقمشة الرقيقة. [ 4 ]
المبيضات
على الرغم من اسمها، لا تحتوي مُبيّضات الغسيل الحديثة على مُبيّض الغسيل المنزلي ( هيبوكلوريت الصوديوم ). عادةً ما تكون مُبيّضات الغسيل مُركّبات مُستقرة من بيروكسيد الهيدروجين ، مثل بيربورات الصوديوم وبيركربونات الصوديوم ؛ وهي غير نشطة في حالتها الصلبة، ولكنها تُطلق بيروكسيد الهيدروجين عند تعرضها للماء. تستهدف المُبيّضات بشكل أساسي البقع العضوية القابلة للأكسدة، والتي عادةً ما تكون من أصل نباتي (مثل الكلوروفيل ، وأصباغ الأنثوسيانين ، والتانينات ، وأحماض الهيوميك ، وأصباغ الكاروتينويد ). يكون بيروكسيد الهيدروجين غير فعال كمُبيّض عند درجة حرارة أقل من 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ، مما جعل الغسيل بالماء الساخن هو الطريقة المُعتادة. سمح تطوير مُنشّطات المُبيّض في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي باستخدام درجات حرارة غسيل أقل فعالية. تتفاعل هذه المُركّبات، مثل رباعي أسيتيل إيثيلين ديامين (TAED)، مع بيروكسيد الهيدروجين لإنتاج حمض البيرأسيتيك ، وهو مُبيّض أكثر فعالية، خاصةً عند درجات الحرارة المنخفضة. [ 4 ]
الإنزيمات
بدأ استخدام الإنزيمات في غسيل الملابس عام ١٩١٣ على يد أوتو روم . وكان أول مستحضر عبارة عن مستخلص بنكرياسي مُستخرج من حيوانات مذبوحة، وكان غير مستقر في وجود القلويات والمبيضات. ولم تنتشر هذه التقنية على نطاق واسع إلا في النصف الثاني من القرن مع توفر إنزيمات بكتيرية مقاومة للحرارة.
تتطلب إزالة البقع المستعصية المكونة من البروتينات (مثل الحليب، والكاكاو، والدم، وصفار البيض، والعشب)، والدهون (مثل الشوكولاتة، والدهون، والزيوت)، والنشا (مثل بقع الدقيق والبطاطس)، والسليلوز (مثل ألياف القطن التالفة ، وبقع الخضراوات والفواكه) إنزيمات خاصة. ويتطلب كل نوع من البقع نوعًا مختلفًا من الإنزيمات: البروتياز ( مثل السافينيز ) للبروتينات، والليباز للدهون، والأميلاز ألفا للكربوهيدرات، والسليولاز للسليلوز.
مكونات أخرى
تُضاف العديد من المكونات الأخرى حسب ظروف الاستخدام المتوقعة. تُعدّل هذه الإضافات خصائص رغوة المنتج إما بتثبيت الرغوة أو بمقاومتها . كما تُزيد مكونات أخرى من لزوجة المحلول أو تُقللها، أو تُذيب مكونات أخرى. وتُستخدم مثبطات التآكل لمقاومة تلف معدات الغسيل. أما مثبطات انتقال الصبغة، فتمنع انتقال الصبغات من قطعة ملابس إلى أخرى، وهي عادةً بوليمرات قطبية قابلة للذوبان في الماء، مثل بولي فينيل بيروليدون ، والتي ترتبط بها الصبغات بشكل تفضيلي. وتُستخدم عوامل منع إعادة الترسيب، مثل كربوكسي ميثيل السليلوز، لمنع جزيئات الأوساخ الدقيقة من الالتصاق مجددًا بالقطعة المراد تنظيفها. [ 4 ] قد تستخدم المغاسل التجارية أو الصناعية محلول غسيل خلال دورة الشطف النهائية لمعادلة أي مواد خافضة للتوتر السطحي قلوية متبقية وإزالة البقع الحساسة للأحماض.
تؤثر العديد من المكونات على الخصائص الجمالية للقطعة المراد تنظيفها أو للمنظف نفسه قبل الاستخدام أو أثناءه. تشمل هذه المكونات مواد التبييض البصرية ، ومنعمات الأقمشة ، والملونات. كما تُعدّ العطور من مكونات المنظفات الحديثة، شريطة أن تكون متوافقة مع المكونات الأخرى وألا تؤثر على لون القطعة المنظفة. تتكون العطور عادةً من مزيج من مركبات عديدة ، ومن الفئات الشائعة كحولات التربين ( مثل السترونيلول ، والجيرانيول ، واللينالول ، والنيرول ) وإستراتها ( مثل أسيتات الليناليل )، والألدهيدات العطرية ( مثل الهيليونال ، والهيكسيل سينامالدهيد ، والليلال )، والمسك الصناعي ( مثل الجالاكسوليد ).
سوق

على الصعيد العالمي، ورغم تقارب حصة المنظفات السائلة والمسحوقة في السوق من حيث القيمة، إلا أن المنظفات المسحوقة أكثر استخدامًا. ففي عام 2018، بلغت مبيعات المنظفات المسحوقة 14 مليون طن متري ، أي ضعف مبيعات المنظفات السائلة. وبينما تُستخدم المنظفات السائلة على نطاق واسع في العديد من الدول الغربية، تحظى المنظفات المسحوقة بشعبية في أفريقيا والهند والصين وأمريكا اللاتينية وغيرها من الأسواق الناشئة . كما تستحوذ المساحيق على حصة سوقية كبيرة في أوروبا الشرقية وبعض دول أوروبا الغربية نظرًا لتفوقها على المنظفات السائلة في تبييض الملابس. ووفقًا لشركة ديسميت باليسترا، المصممة والمنشئة للمصانع الكيميائية ومعدات صناعة المنظفات، فإن المنظفات المسحوقة تستحوذ على 30-35% من حصة السوق في أوروبا الغربية. وتشير شركة لوبريزول إلى أن سوق المنظفات المسحوقة ينمو بنسبة 2% سنويًا. [ 1 ]
المخاوف البيئية
أصبحت الفوسفات الموجودة في المنظفات مصدر قلق بيئي في خمسينيات القرن الماضي، وخضعت لحظر في السنوات اللاحقة. [ 9 ] تُحسّن الفوسفات من نظافة الغسيل، ولكنها تُسبب أيضًا ظاهرة التخثث ، لا سيما مع سوء معالجة مياه الصرف الصحي . [ 10 ]
وجدت دراسة أكاديمية أجريت عام 2013 على منتجات الغسيل المعطرة أن "أكثر من 25 مركباً عضوياً متطايراً تنبعث من فتحات تهوية المجففات، مع أعلى تركيزات من الأسيتالدهيد والأسيتون والإيثانول. سبعة من هذه المركبات العضوية المتطايرة مصنفة كملوثات هواء خطرة، واثنان منها كمواد مسرطنة (الأسيتالدهيد والبنزين)". [ 11 ]
ينص توجيه المجموعة الاقتصادية الأوروبية 73/404/EEC على أن يكون متوسط قابلية التحلل البيولوجي 90% على الأقل لجميع أنواع المواد الفعالة بالسطح المستخدمة في المنظفات. ويخضع محتوى الفوسفات في المنظفات للتنظيم في العديد من البلدان، مثل النمسا، وألمانيا، وإيطاليا، وهولندا، والنرويج، والسويد، وسويسرا، والولايات المتحدة، وكندا، واليابان.
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 ماكوي، مايكل (27 يناير 2019). "مساحيق غسيل الملابس تكاد تنقرض في الولايات المتحدة، لكنها تزدهر في أماكن أخرى من العالم" . أخبار الكيمياء والهندسة . الجمعية الكيميائية الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2019. تم الاسترجاع في 13 ديسمبر 2019 .
- ↑ ويلكوكس، مايكل (2000). "الصابون" . في هيلدا بتلر (محررة). عطور ومستحضرات تجميل وصابون بوتشر ( الطبعة العاشرة). دوردريخت: كلوير أكاديميك بابليشرز. ص 453. ISBN 978-0-7514-0479-1تمت أرشفة هذا النص من الأصل في 20 أغسطس 2016.
يعود تاريخ أقدم دليل مسجل على إنتاج مواد شبيهة بالصابون إلى حوالي 2800 قبل الميلاد في بابل القديمة.
- 1 2 سبريجز، جون (يوليو 1975)، دراسة اقتصادية لتطوير البدائل مع بعض الأمثلة التوضيحية وآثارها على صناعة لحوم البقر (ملف PDF) ، سلسلة أوراق الموظفين، جامعة مينيسوتا ، الصفحات 34-37 ، تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2008
- 1 2 3 4 5 إدوارد سمولدرز وآخرون (2007)، "منظفات الغسيل"، موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية ( الطبعة السابعة)، وايلي، الصفحات 1-184 ، doi : 10.1002/14356007.a08_315.pub2 ، ISBN 978-3527306732
- ↑ يانغشين يو؛ جين تشاو؛ أندرو إي. بايلي (2008)، "تطوير المواد الفعالة بالسطح والمواد المساعدة في تركيبات المنظفات" ، المجلة الصينية للهندسة الكيميائية ، 16 (4): 517-527 ، doi : 10.1016/S1004-9541(08)60115-9
- ↑ روبينغ، د. (23 أكتوبر 1990). المواد الفعالة بالسطح الكاتيونية: الكيمياء الفيزيائية . مطبعة سي آر سي. ص 475. ISBN 978-0-8247-8357-0.
- ↑ سنيل، فوستر دي (يناير 1959). "التركيبات والصابون". الكيمياء الصناعية والهندسية . 51 (1): 42A– 46A. doi : 10.1021/i650589a727 .
- ↑ دي، فوستر؛ سنيل، كورنيليا ت. (أغسطس 1958). "مقال خاص بالذكرى الخمسين - خمسون عامًا من التقدم في مجال المنظفات". الكيمياء الصناعية والهندسية . 50 (8): 48أ - 51أ. doi : 10.1021/ie50584a005 .
- ↑ كنود-هانسن، كريس (فبراير 1994). "منظور تاريخي لنزاع منظفات الفوسفات" . www.colorado.edu . اتحاد أبحاث النزاعات. مؤرشف من الأصل في 28 مايو 2010. تم الاطلاع عليه في 21 مارس 2017 .
- ^ كوجاوا، آنا كارولينا؛ سيرنيك، بياتريس جامبريني؛ دو كوتو، لياندرو جيوفاني دومينغوس؛ سالجادو ، هيريدا ريجينا نونيس (فبراير 2017). "المنظفات الاصطناعية: 100 عام من التاريخ" . المجلة الصيدلانية السعودية . 25 (6): 934-938 . دوى : 10.1016/j.jsps.2017.02.006 . بمك 5605839 . بميد 28951681 .
- ↑ آن سي. شتاينمان ، "الانبعاثات الكيميائية من فتحات مجففات الملابس المنزلية أثناء استخدام منتجات الغسيل المعطرة" ، جودة الهواء والغلاف الجوي والصحة ، مارس 2013، المجلد 6، العدد 1، الصفحات 151-156.
روابط خارجية
- مساحيق الغسيل
- الاختراعات الألمانية
- اختراعات القرن العشرين
