المنظفات السائلة شائعة الاستخدام في التنظيف المنزلي. وهي ذات أساس مائي، ويمكنها إزالة الأوساخ والشحوم والشوائب الأخرى بفعالية. ولتحسين تجربة استخدامها، غالبًا ما يلزم ضبط اللزوجة المناسبة. يجب ألا تكون لزوجة المنظف منخفضة جدًا، وإلا سيتدفق بسرعة، مما يصعب التحكم في الكمية، وسيصبح "خفيفًا" عند الاستخدام؛ ولكن يجب ألا تكون عالية جدًا، فقد تكون لزجة جدًا ويصعب توزيعها وتنظيفها. لذلك، أصبحت المُكثِّفات من المكونات الرئيسية في تركيبات المنظفات السائلة.
1. كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم (CMC)
كربوكسي ميثيل سليلوز الصوديوم مُكثِّف يُستخدم على نطاق واسع في المنظفات. وهو مشتق من السليلوز قابل للذوبان في الماء، ويُمكنه زيادة لزوجة السوائل بفعالية. يتميز CMC بالمزايا التالية:
قابلية جيدة للذوبان في الماء: يمكن أن يذوب CMC بسرعة في الماء ويشكل محلولًا موحدًا وشفافًا في المحلول المائي.
خفيف وغير مزعج: CMC عبارة عن مادة بوليمرية مشتقة من الطبيعة وليس لها تأثيرات ضارة على الجلد أو البيئة، وتلبي متطلبات المستهلكين المعاصرين لحماية البيئة والصحة.
التوافق الجيد: يتوافق CMC بشكل جيد مع المكونات الأخرى في تركيبات المنظفات، دون مشاكل مثل الطبقية أو التحلل، ولن يؤثر على تأثير الغسيل.
2. صمغ الزانثان
صمغ الزانثان مركب طبيعي متعدد السكاريد، يُنتج عن طريق التخمير البكتيري، ويُستخدم عادةً في الأغذية ومستحضرات التجميل والمنظفات. يتميز استخدام صمغ الزانثان في المنظفات بالخصائص التالية:
تأثير تكثيف ممتاز: حتى عند إضافة كمية قليلة، يمكن لصمغ الزانثان أن يزيد بشكل كبير من لزوجة السائل.
أداء تخفيف مقاوم للقص: يتميز صمغ الزانثان بخصائص تخفيف جيدة للقص. عند التقليب أو الضغط، تنخفض لزوجة المنظف مؤقتًا، مما يُسهّل التوزيع والاستخدام؛ ولكن يمكن استعادة اللزوجة بسرعة بعد الاستخدام لتجنب السيولة الزائدة.
مقاومة قوية لدرجة الحرارة: يمكن أن يظل صمغ الزانثان مستقرًا في درجات حرارة أعلى أو أقل، ولا يتأثر بالتدهور أو انخفاض اللزوجة، وهو مُكثِّف لا يزال يعمل بشكل جيد في ظل الظروف القاسية.
3. مكثفات البولي أكريلات
مُكثِّفات البولي أكريلات (مثل الكاربومير) هي مواد بوليمرية صناعية ذات قدرة تكثيف عالية جدًا، وهي مناسبة بشكل خاص لتكثيف المنظفات الشفافة. من أهم خصائصها:
شفافية عالية: يمكن للبولي أكريلات تكوين محاليل شفافة للغاية، مما يجعله خيارًا مثاليًا للمكثف للمنظفات الشفافة.
قدرة تكثيف فعالة: يمكن للبولي أكريلات تحقيق تأثيرات تكثيف كبيرة عند تركيزات أقل ولديه سيطرة دقيقة للغاية على اللزوجة.
الاعتماد على الرقم الهيدروجيني: إن التأثير المكثف لهذا المكثف يرتبط ارتباطًا وثيقًا بقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول، وعادةً ما يعمل بشكل أفضل في ظل الظروف القلوية الضعيفة، لذلك يجب تعديل الرقم الهيدروجيني للصيغة عند استخدامه للحصول على أفضل تأثير.
4. مكثفات الملح
الأملاح (مثل كلوريد الصوديوم، وكبريتات الصوديوم، إلخ) تُستخدم أيضًا كمكثفات شائعة في المنظفات السائلة، وخاصةً تلك التي تحتوي على مواد فعالة سطحية. يعتمد مبدأ عملها على تغيير ترتيب جزيئات المواد الفعالة سطحيًا عن طريق تعديل القوة الأيونية للنظام، مما يؤثر على اللزوجة. ومن مزاياها:
منخفضة التكلفة: تعتبر مكثفات الملح رخيصة الثمن نسبيًا ويسهل الحصول عليها، لذا فهي تتمتع بمزايا التكلفة في الإنتاج الضخم.
التأثير التآزري مع المواد الخافضة للتوتر السطحي: يمكن لمكثفات الملح أن تعمل بشكل فعال على تعزيز لزوجة النظام في الصيغ ذات المحتوى العالي من المواد الخافضة للتوتر السطحي.
مجموعة واسعة من الاستخدامات: تُستخدم طريقة التكثيف هذه في العديد من المنظفات التجارية، وخاصةً في المنظفات الصناعية.
مع ذلك، فإن استخدام مُكثِّفات الملح له بعض القيود. على سبيل المثال، يجب ألا تكون الكمية المضافة زائدة، وإلا فقد تُقلِّل من ذوبان المُنظِّف أو حتى تُسبِّب ترسبه. كما أن دقة ضبط اللزوجة في مُكثِّفات الملح ليست بجودة المُكثِّفات الأخرى.
5. الكحولات الدهنية الإيثوكسيلية (مثل كبريتات إيثر كحول الصوديوم C12-14)
بالإضافة إلى وظيفتها الرئيسية في التنظيف، تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي الكحولية الدهنية المُثوكسيلية بتأثير تكثيف معين. وبتعديل نسبة هذه المواد، يمكن تحقيق تأثير تكثيف معين. ومن مزاياها:
التنوع: لا يستطيع هذا النوع من المواد الخافضة للتوتر السطحي أن يلعب دور التكثيف فحسب، بل إنه يعمل أيضًا على تعزيز قدرة المنظفات على التنظيف.
التوافق الجيد مع المكونات الأخرى: الكحولات الدهنية الإيثوكسيلية متوافقة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي والنكهات والأصباغ والمكونات الأخرى الشائعة، ولن تؤثر على أداء المنتج النهائي.
تقليل الحاجة إلى مكثفات أخرى: نظرًا لأنه يحتوي على وظيفتي التنظيف والتكثيف، يمكن تقليل استخدام المكثفات النقية في التركيبة، وبالتالي تحسين التكاليف.
6. كوبوليمرات الأكريلات
كوبوليمرات الأكريلات هي فئة من مُكثِّفات البوليمرات الاصطناعية، تُستخدم غالبًا في المنظفات عالية الجودة أو ذات الوظائف الخاصة. ومن أهم خصائصها:
التحكم الدقيق في اللزوجة: من خلال ضبط بنية البوليمر المشترك، يمكن التحكم بدقة في لزوجة المنتج لتحقيق التأثير المطلوب.
استقرار جيد: يتمتع هذا المكثف بثبات كيميائي وفيزيائي جيد ويمكنه الحفاظ على اللزوجة الجيدة في درجات حرارة مختلفة وقيم الأس الهيدروجيني وأنظمة المواد الخافضة للتوتر السطحي.
ليس من السهل فصل الطبقات: تظهر مكثفات كوبوليمر الأكريلات قدرة جيدة على مقاومة الفصل في المنظفات السائلة، مما يضمن استقرار المنتج في التخزين طويل الأمد.
يعتمد اختيار المُكثِّف في المنظفات السائلة على عدة عوامل، منها نوع المادة الخافضة للتوتر السطحي في التركيبة، ومتطلبات الشفافية، وضبط التكلفة، وتجربة المستخدم. عادةً ما يُعدّ كربوكسي ميثيل سليلوز الصوديوم وصمغ الزانثان خيارين مثاليين في المنظفات المنزلية التقليدية نظرًا لذوبانهما الجيد في الماء، ولطفهما، وتأثيرهما المُكثِّف. بالنسبة للمنظفات الشفافة، تُفضَّل مُكثِّفات البولي أكريلات. تتميز مُكثِّفات الملح بمزايا التكلفة، وهي مناسبة لإنتاج المنظفات الصناعية على نطاق واسع.
وقت النشر: ١٨ أكتوبر ٢٠٢٤