સર્ફેક્ટન્ટ્સની ડિટર્જન્સી — વિવિધ પ્રકારના ડિટર્જન્ટ

સર્ફેક્ટન્ટ્સની ધોવાની મિલકત એ તેમની મૂળભૂત લાક્ષણિકતા છે જેમાં તેનો સૌથી વ્યવહારુ ઉપયોગ થાય છે. તે હજારો ઘરોના રોજિંદા જીવન સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલું છે અને વિવિધ ઉદ્યોગો અને તમામ પ્રકારના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં તેનો વધુને વધુ ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે.

ડિટર્જન્ટ

સર્ફેક્ટન્ટ્સ ડિટર્જન્ટના મુખ્ય સક્રિય ઘટકો છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સ વિના કૃત્રિમ ડિટર્જન્ટ્સ અસ્તિત્વમાં ન હોત. તમામ પ્રકારના SAA માં, એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સનો ઉપયોગ સૌથી પહેલા થતો હતો અને તે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી શ્રેણી રહી છે, જે હાલમાં કુલ બજાર માંગના 50% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે. એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ ભવિષ્યમાં પણ કેટલાક સમય માટે પ્રભુત્વ ધરાવતું સ્થાન જાળવી રાખશે.

I. એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ

ડિટર્જન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા મુખ્ય પ્રકારના એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સમાં ફેટી એસિડ ક્ષાર (સાબુ), આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ્સ (ABS), ફેટી આલ્કોહોલ સલ્ફેટ્સ (AS), ફેટી આલ્કોહોલ પોલીઓક્સીથિલિન ઈથર સલ્ફેટ્સ (AES), આલ્ફા-ઓલેફિન સલ્ફોનેટ્સ (AOS), ફેટી આલ્કોહોલ પોલીઓક્સીથિલિન ઈથર કાર્બોક્સિલેટ્સ (AEC), અને ફેટી એસિડ મિથાઈલ એસ્ટર સલ્ફોનેટ્સ (MES)નો સમાવેશ થાય છે.

૧. સાબુ

સાબુના પરમાણુઓનો સપાટી-સક્રિય ભાગ નકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે, જેમાં લાંબા-સાંકળ ફેટી એસિડના સોડિયમ અને પોટેશિયમ ક્ષારનો હિસ્સો લગભગ 25% છે. સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સાબુના પ્રકાર તરીકે, તેમાં વિપુલ પ્રમાણમાં કાચો માલ, અનુકૂળ તૈયારી અને ઓછી કિંમત છે. ઔદ્યોગિક રીતે, તે સામાન્ય રીતે બીફ ટેલો અને મટન ચરબી જેવા કાચા માલને મજબૂત ક્ષાર સાથે સેપોનિફાય કરીને બનાવવામાં આવે છે, ત્યારબાદ મીઠું કાઢીને અને ગ્લિસરોલને અલગ કરીને. તેનો સૌથી મોટો ગેરલાભ એ છે કે જ્યારે જલીય દ્રાવણમાં Ca²⁺, Mg²⁺ અને Fe²⁺ જેવા દ્વિભાજક અને ત્રિભાષી ધાતુ આયનોનો સામનો કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે અત્યંત ઓછી દ્રાવ્યતા સાથે કેલ્શિયમ સાબુ અથવા મેગ્નેશિયમ સાબુ બનાવશે, આમ સાબુની સહજ ડિટરજન્સી ગુમાવશે.

2. આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ્સ (ABS)

સોડિયમ આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ (R-C₆H₆-SO₃Na) એક મહત્વપૂર્ણ એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ છે. તે પાણીમાં સારી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે અને લગભગ સંપૂર્ણપણે આયનાઇઝ્ડ છે. તેના કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષાર પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે, જે તેને ઉત્તમ કઠણ પાણી પ્રતિકાર આપે છે. આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટમાં, રેખીય આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ (LAS) ઓછી કિંમતનું, ડિટરજન્સીમાં શક્તિશાળી, સરળતાથી બાયોડિગ્રેડેબલ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ છે. તેથી, અત્યાર સુધી, ડિટર્જન્ટ સક્રિય ઘટક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતું અન્ય કોઈ સર્ફેક્ટન્ટ તકનીકી કામગીરી અને આર્થિક ફાયદાઓમાં LAS ને ટક્કર આપી શકતું નથી, જેના કારણે તે વિશ્વભરમાં કૃત્રિમ ડિટર્જન્ટ ઉદ્યોગનો મુખ્ય આધાર માનવામાં આવે છે. તે મુખ્યત્વે ઔદ્યોગિક અને ઘરગથ્થુ ડિટર્જન્ટમાં લાગુ પડે છે. પ્રતિનિધિ ઉત્પાદનોમાં ઉત્તમ ધોવાની અસર સાથે સોડિયમ ડોડેસિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ અને સોડિયમ ઓક્ટાડેસિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટનો સમાવેશ થાય છે જે સોડિયમ આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ શ્રેણીમાં સૌથી મજબૂત ડિટરજન્સી ધરાવે છે.

3. આલ્ફા-ઓલેફિન સલ્ફોનેટ્સ (AOS)

AOS એ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ડિટર્જન્ટ સક્રિય ઘટક છે. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે હેન્ડ સેનિટાઇઝર, શેમ્પૂ, બબલ બાથ, ડીશવોશિંગ ડિટર્જન્ટ, ઔદ્યોગિક સફાઈ એજન્ટો અને લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટમાં થાય છે.

4. ફેટી એસિડ મિથાઈલ એસ્ટર સલ્ફોનેટ્સ (MES)

તેના પરમાણુ બંધારણમાં, R એ આલ્કિલ જૂથનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને R' એ મિથાઈલ જૂથનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ડિટર્જન્સી કામગીરી માટે, C16 અને C18 કાર્બન સાંકળો સાથે R શ્રેષ્ઠ કાર્ય કરે છે, જ્યારે C14 કાર્બન સાંકળ સાથે R શ્રેષ્ઠ સખત પાણી પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. MES એ કુદરતી તેલ અને ચરબીમાંથી મેળવેલ સર્ફેક્ટન્ટ છે, જે ઉત્તમ ધોવાનું પ્રદર્શન અને મજબૂત કેલ્શિયમ સાબુ વિખેરવાની શક્તિ ધરાવે છે. તે ઝીઓલાઇટ સાથે ઉત્કૃષ્ટ સુસંગતતા ધરાવે છે અને ફોસ્ફરસ-મુક્ત લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે. તેની કેલ્શિયમ સાબુ વિખેરવાની શક્તિ LAS કરતા ઘણી વધારે છે, જે સંયોજન સાબુ અને સાબુ-આધારિત લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટના ઉત્પાદન અને ઉપયોગ માટે અનુકૂળ છે.

૫. ફેટી આલ્કોહોલ સલ્ફેટ્સ (AS) અને ફેટી આલ્કોહોલ ઈથર સલ્ફેટ્સ (AES)

AS નું સામાન્ય સૂત્ર ROSO₃Na છે, અને AS નું R તરીકે C14~C16 કાર્બન ચેઇન સારી ડિટર્જન્સી દર્શાવે છે. AES નું સામાન્ય સૂત્ર RO(C₂H₄O)ₙSO₃Na છે, અને AES નું R તરીકે C14~C15 કાર્બન ચેઇન અને n=1–2 સાથે અનુકૂળ ધોવાનું પ્રદર્શન દર્શાવે છે. AS અને AES બંનેમાં સારી બાયોડિગ્રેડેબિલિટી, મજબૂત ડિટર્જન્સી અને ઉત્તમ ફોમિંગ પ્રોપર્ટી છે, જે તેમને ઉચ્ચ-ફોમ ડિટર્જન્ટ બનાવવા માટે યોગ્ય બનાવે છે. તે સરળ સંભાળવાળા ડિટર્જન્ટ અને ઊન ડિટર્જન્ટ પર લાગુ પડે છે, અને બબલ બાથ, વાળના શેમ્પૂ, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, હાથ ધોવાના ડિટર્જન્ટ, વનસ્પતિ ડિટર્જન્ટ અને ઘરગથ્થુ ડિટર્જન્ટમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

બીજા.નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ

નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેલયુક્ત જમીન સામે ઉત્તમ ડિટરજન્સી દર્શાવે છે અને કૃત્રિમ તંતુઓ પર ફરીથી જમા થવાથી બચવાની મજબૂત ક્ષમતા ધરાવે છે. તેઓ સખત પાણી અને ઉચ્ચ-સાંદ્રતાવાળા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ પ્રત્યે ઉચ્ચ સહિષ્ણુતા ધરાવે છે. પોલીઓક્સિઇથિલિન નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સનો સૌથી મુખ્ય ફાયદો તેમના હાઇડ્રોફોબિક અને હાઇડ્રોફિલિક ભાગોની ગોઠવણક્ષમતામાં રહેલો છે. વિવિધ સબસ્ટ્રેટ્સને અનુકૂલન કરવા અને શ્રેષ્ઠ ડિટરજન્સી પ્રાપ્ત કરવા માટે EO એકમોની સંખ્યાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

1.પોલીઓક્સિઇથિલિન આલ્કિલ આલ્કોહોલ ઈથર

સામાન્ય સૂત્ર: RO(C₂H₄O)ₙH, જ્યાં R = C₁₂~C₁₈ અને n એડજસ્ટેબલ છે. આ પ્રકારના સંયોજનમાં ઉચ્ચ ધોવાની પ્રવૃત્તિ હોય છે, જે નીચેના પાસાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે: ઓછી ક્રિટિકલ માઇકેલ સાંદ્રતા (cmc), જેનો અર્થ એ છે કે ઓછી સાંદ્રતામાં પણ ઉચ્ચ ડિટર્જન્સી જાળવી શકાય છે, શક્તિશાળી ધોવાની ક્ષમતા અને કૃત્રિમ તંતુઓ સાફ કરતી વખતે માટીનું પુનઃસ્થાપન પ્રતિકાર. તે અનુકૂળ નીચા-તાપમાન ધોવાનું પ્રદર્શન પણ પ્રદાન કરે છે. તે ઓરડાના તાપમાને સફેદથી આછા પીળા પેસ્ટ જેવું દેખાય છે અને પાણીમાં દ્રાવ્ય છે, જેમાં ઇમલ્સિફાઇંગ, સફાઈ અને ભીનાશ ગુણધર્મો છે. તે મુખ્યત્વે ઘરગથ્થુ અને ઔદ્યોગિક ડિટર્જન્ટ તેમજ મેટલ ક્લીનર્સમાં લાગુ પડે છે.

2. પોલીઓક્સિથિલિન આલ્કિલ ફેનોલ ઈથર

સૂત્રમાં, R મુખ્યત્વે ઓક્ટાઇલ, નોનાઇલ અને ડોડેસિલ છે, જેમાં n મૂલ્ય એડજસ્ટેબલ છે. તે તેલના ડાઘ અને ગ્રીસ દૂર કરવાની મજબૂત ક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. લાક્ષણિક ઉત્પાદનોમાં OP શ્રેણી, OPE શ્રેણી અને SOPE શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે. તેમાં ઉત્તમ એસિડ અને આલ્કલી પ્રતિકાર તેમજ સખત પાણી સહનશીલતા છે, અને તેમાં શુદ્ધિકરણ, ભીનાશ અને પ્રવાહી મિશ્રણના કાર્યો છે, જે ધાતુ પ્રક્રિયા અને ઔદ્યોગિક સફાઈ એજન્ટોને લાગુ પડે છે.

૩. આલ્કિલ પોલીગ્લાયકોસાઇડ (APG)

આલ્કિલ પોલીગ્લાયકોસાઇડને એક નવા વિશ્વ-સ્તરીય નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ તરીકે બિરદાવવામાં આવે છે.

APG ના ફાયદા:

ઉચ્ચ આંતરચહેરા પ્રવૃત્તિ અને અત્યંત નીચું સપાટી તણાવ;

કોઈ વાદળછાયું બિંદુ નથી અને ઉત્તમ ઉચ્ચ-તાપમાન સ્થિરતા છે;

ઉત્કૃષ્ટ ધોવાની કામગીરી, મજબૂત ફોમિંગ શક્તિ, સારી ભીનીકરણ, પ્રવાહી મિશ્રણ ક્ષમતા અને વિખેરવાની સ્થિરતા;

બિન-ઝેરીતા, ઓછી ત્વચા બળતરા અને બાયોડિગ્રેડેબિલિટીની દ્રષ્ટિએ હાલના તમામ પ્રકારના સર્ફેક્ટન્ટ્સ કરતાં શ્રેષ્ઠ.

તેથી, ડિટર્જન્ટ, કોસ્મેટિક્સ, ફૂડ પ્રોસેસિંગ અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગો સહિત અસંખ્ય ઉદ્યોગો દ્વારા તેને વ્યાપકપણે પસંદ કરવામાં આવે છે. તેના સરળ કોગળા અને અવશેષ-મુક્ત ગુણધર્મોને કારણે, તે ખાસ કરીને ડીશવોશિંગ ડિટર્જન્ટ અને બોટલ ક્લીનર્સ માટે યોગ્ય છે.

ડિટર્જન્ટમાં APG ના મુખ્ય ઉપયોગના દૃશ્યો નીચે મુજબ છે:

સ્નાન અને વાળના ડિટર્જન્ટ: APG થી બનેલા ઉત્પાદનો હળવા અને ત્વચા પર બળતરા ન કરતા હોય છે, જેમાં સમૃદ્ધ અને બારીક ફીણ હોય છે, અને શેમ્પૂ કરતી વખતે એન્ટિસ્ટેટિક અસર કરી શકે છે. મોટાભાગના ઉત્પાદનો પ્રવાહી હોય છે અને તેને સાબુના બારમાં પણ બનાવી શકાય છે.

ડીશવોશિંગ ડિટર્જન્ટ્સ: APG-આધારિત ડીશવોશિંગ ડિટર્જન્ટમાં સારી ફોમિંગ કામગીરી હોય છે, તે ત્વચાને અનુકૂળ હોય છે અને ઉપયોગ પછી આરામદાયક હાથ અનુભવે છે, અને નિશાન છોડ્યા વિના કોગળા કરવામાં સરળ હોય છે.

લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટ: લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટમાં ઉપયોગમાં લેવાતા APG ઉત્તમ ડિટર્જન્ટી પ્રદાન કરે છે. તે કપાસ, ઊન અને પોલિએસ્ટર જેવા વિવિધ કાપડને સાફ કરી શકે છે, અસરકારક રીતે માટી અને તેલના ડાઘ દૂર કરે છે. તે કાપડને નરમાઈ, એન્ટિસ્ટેટિક ગુણધર્મો અને સંકોચન પ્રતિકાર પણ આપે છે, અને તેને લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે જે સખત પાણીમાં પણ શ્રેષ્ઠ ધોવાની કામગીરી જાળવી રાખે છે.

કઠણ સપાટીની સફાઈ: ડીશ ધોવા ઉપરાંત, APG નો ઉપયોગ અન્ય કઠણ સપાટીઓને સાફ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. તેનો ઉપયોગ મજબૂત એસિડ પરિસ્થિતિઓમાં લાગુ પડતા ડિટર્જન્ટ તૈયાર કરવા માટે સક્રિય ઘટક તરીકે થઈ શકે છે, અને તે ફેરસ ધાતુઓને ઓક્સિડેશન અને એસિડ કાટથી અટકાવી શકે છે.

III. ઝ્વિટેરોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ

તેમની પરમાણુ રચના હકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને પ્રકારના ચાર્જ ધરાવે છે. તેમની ખાસ પરમાણુ રચનાને કારણે, તેઓ ઉપયોગમાં નીચેની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે: ઓછી ઝેરીતા અને ત્વચા અને આંખોમાં ઓછી બળતરા; ઉત્તમ બાયોડિગ્રેડેબિલિટી અને સુસંગતતા; સારી ભીનાશ, ડિટર્જન્સી અને ફોમિંગ ગુણધર્મો. ડિટર્જન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે તેમને નીચેના પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

એન-એસીલ એમિનો એસિડ પ્રકાર

તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે શેમ્પૂ અને સફાઈ એજન્ટો માટે બેઝ મટિરિયલ તરીકે થાય છે, અને તે નબળા એસિડ અને સખત પાણી સામે પ્રતિરોધક છે. ઉદાહરણોમાં N-acyl polyamino (polypeptide) કાર્બોક્સિલેટ અને Remipon A (Detergent 613, સોડિયમ oleoylamino polypeptide carboxylate)નો સમાવેશ થાય છે.

રેમિપોન A પ્રોટીન હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા મેળવેલા ફેટી એસિલ ક્લોરાઇડ અને પોલિએમિનો એસિડના ઘનીકરણમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. તેથી તેમાં ઓછી બળતરા અને ઓછી ઝેરીતા છે, જે તેને કોસ્મેટિક એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે. રેમિપોન A મજબૂત ચૂનાના સાબુને વિખેરવાની શક્તિ, ડિટર્જન્સી અને ઇમલ્સિફાઇંગ શક્તિ દર્શાવે છે. તેનો ઉપયોગ કાપડ ઉદ્યોગમાં ડિટર્જન્ટ અને ઇમલ્સિફાયર તરીકે થાય છે, અને તેની હળવા ડીગ્રીઝિંગ ક્ષમતાને કારણે રેશમ અને ઊનને ધોવા માટે આદર્શ છે.

બેટેઈન પ્રકાર

ઝ્વીટેરોનિક બેટેઈન સર્ફેક્ટન્ટ્સ સુતરાઉ કાપડ અને પોલિએસ્ટર/કોટન બ્લેન્ડેડ કાપડ માટે ઉત્તમ ડિટર્જન્સી પ્રદાન કરે છે, જેમાં હાઇડ્રોક્સી સલ્ફોબેટેઈન ધોવા દરમિયાન ખાસ કરીને શ્રેષ્ઠ કામગીરી પ્રદાન કરે છે. તેનું લાક્ષણિક ઉદાહરણ લૌરીલ ડાઇમિથાઇલ બેટેઈન છે.

તે રંગહીન અથવા આછા પીળા રંગનું પારદર્શક પ્રવાહી છે. તે એસિડિક માધ્યમમાં કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ અને આલ્કલાઇન માધ્યમમાં એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ તરીકે વર્તે છે, અને સરળતાથી બાયોડિગ્રેડેબલ છે. તેમાં ઉત્કૃષ્ટ ફોમિંગ કામગીરી છે અને તે વાળને નરમ બનાવી શકે છે, જે તેને હળવા, વાળ-કન્ડીશનીંગ શેમ્પૂ તેમજ શિશુ શેમ્પૂ બનાવવા માટે યોગ્ય બનાવે છે. સારી કઠણ પાણી પ્રતિકારકતા સાથે, તેનો ઉપયોગ કઠણ પાણીના ડિટર્જન્ટ તૈયાર કરવા માટે થઈ શકે છે અને તે જીવાણુનાશક તરીકે પણ કામ કરે છે.