هيدرولوژي چيست

گزارش كارآموزي توليد فرآورده هاي بهداشتي شركت پاكشو

گزارش كارآموزي توليد فرآورده هاي بهداشتي شركت پاكشو

تاريخچه شركت پاكشو 3

مو و لزوم استفاده از شامپوها 4

شامپو و انواع آن 7

دترجنت‌ها (سورفكتانت‌ها) و انواع آن 9

تري اتانول آمين لوريل سولفات 17

سولفوساكسيناتها 17

فتي اسيد آلكانول آميد 18

ايميدازولين‌ها 19

بتائين‌ها 20

عوامل حالت دهنده مو 21

محافظت كننده‌ها 22

عوامل شفاف كننده 23

عوامل غلظت دهنده 24

افزودينهاي كه به پايداري شامپو كمك مي‌كنند 25

كف 25

مواد اولية شامپو و كنترل كيفيت آنها 26

آب و كنترل كيفيت آن 37

فرمولاسيون دو نوع شامپو و مايع دستشويي 41

مراحل ساخت شامپو 43

كنترل كيفيت محصول 45

روشهاي اصلاح محصول 49

نرم كننده‌هاي لباس 50         

سفيدكننده‌ها 52

مايع ظرفشويي 55

جرم گير 58

شيشه شوي 60

نرم كنندة موي سر 62

ميكروبيولوژي 63

مو و لزوم استفاده از شامپوها:

ابتدا نگاهي گذرا به ساختان مو خواهيم داشت سپس روشهايي كه مواد مصرفي در شامپوها و حالت دهنده‌هاي مو مي‌تواند ساختمان مو را تحت تأثير قرار دهند بررسي مي‌شوند.

ساختمان مو بر اساس نژاد، تغذيه ومنطقه‌اي كه فرد در آن قرار دارد و خصوصيات وراثتي متغير است. ولي به طور كلي سه منطقه در برش عرضي مو ديده مي‌شود.لاية اول كوتيكول است كه خارجي‌ترين لاية مو است. از پروتئين كراتينه شده تشكيل  شده است و بصورت فلس‌هايي است كه بر روي هم قرار گرفته‌اند. مقاومت موي انسان نسبت به مواد شيميايي به ميزان ضخامت لاية كوتيكول آن بستگي دارد. اگر چنانچه لاية كوتيكول مو آسيب ببيند مو حالت خشكي و خشني پيدا خواهد كرد. لاية كورتكس زير لاية كوتيكول قرار دارد و قسمت اعظم مو را تشكيل مي‌دهد. اين لايه از سلولهاي سوزني شكل تشكيل شده كه در طول محور ليف مو قرار دارند. الاستيسيته و قدرت مو به ساختمان كورتكس بستگي دارد. كورتكس از اسيدهاي آمينه مانند تريپتوفان و تيروزين واز اجزاء بسيار كوچك معدني و از تركيبات گوگرددار مانند سيستين تشكيل شده است.

كانالي كه در مركز مو قرار دارد مدولا ناميده مي شود كه معمولاً از كراتين نرم تشكيل شده است. گفته مي‌شود كه اين لايه بر خواص شيميايي و مكانيكي مو تأثير چنداني ندارد.

لاية كوتيكول مناسبترين لايه براي ايجاد تغييرات ساده در مو مي‌باشد. براقيت و نرمي مو توسط افزودن مواد شيميايي كراتين دار به كوتيكول مو تأمين مي‌شود. تشكيل لايه يا فيلمي بر روي تار مو به صورت ممتد يا غير ممتد باعث بهبود خواص فيزيكي فلس‌هاي مو، براقيت و نرمي مي‌شود كه خود بر خواص نوري مو مؤثر است. براي اين منظور مي‌توان از يك نرم كنندة اسيدي استفاده كرد.

در اثر جذب مواد شيميايي در لاية كوتيكول، براقيت، شفافيت و سهولت برهم لغزيدن تارهاي مو بهبود مي‌يابد.

گروههاي آمينو آزاد كراتين مو، هر چند منبع الكترون مي‌باشند ولي از لحاظ شيميايي بدون بار هستند. اين گروهها مي‌توانند از لحاظ پيوند الكترواستاتيكي باتركيباتي كه از لحاظ الكتروني ضعيف هستند پيوند يافته و يك كمپلكس قوي ايجاد نمايند. دترجنت‌هاي كايتوني به عنوان اسيد لوئيس و مو به عنوان بازلوئيس عمل مي‌كند وعمل جايگريني مواد در لاية‌ كوتيكول انجام مي‌شود.

هنگامي كه مو تحت تأثير مواد شميايي قرار مي‌گيرد كورتكس مو در محل انتهايي مو به صورت بي‌حفاظ باقي مي ماند. جايگزين كردن مواد حالت دهنده در اين قسمت به علت اندازه بزرگ مولكول محدوديت دارد. بنابراين همانگونه كه يك مولكلول وارد اين جزء مو مي‌شود مي‌تواند از آن جز نيز خارج شود مگر آنكه با لاية كورتكس واكنش‌ دهد. مدولا به علت غير قابل دسترس بودن كمتر در دسترس عمليات حالت دهندگي قرار مي‌گيرد.

ريشة مو مواد چربي را ترشح مي‌كند كه اين مواد محتوي اسيدهاي چرب، روغنهاي اوليئك چربيها، هيدروكربنها و استرونيدها مي‌باشد.

به منظور زدودن چربي، لازم است كه ماده‌اي كه چربي را به خود جذب مي‌كند كه به نام مواد ديترجنت ناميده مي‌شود به شامپو افزوده مي‌شود. اين ماده بايد موجب خيس شدن مو شود. اين عمل از طريق كاهش كشش سطحي آب انجام مي‌شود. ثانياً كشش بين چرك و مو بايد تا حدي كاهش يابد كه ذرات چرك توسط محلول ديترجنت جانشين گردند.

در انتخاب ديترجنت لازم است به موارد زير توجه كنيم:

1-اثر ديترجنت بر روي سطح مورد نياز

3-پايدراي ديترجنت

3-اثربخشي ديترجنت با غلظتهايي كه از نظر اقتصادي مقرون به صرفه باشد.

اگر ديترجنت را به عنوان پاية شامپويي استفاده مي‌كنيد بايد به نكات زير توجه كنيد.

1-سرعت و سهولت انتشار شامپو بر روي مو

2-قدرت كف كنندگي ديتر جنت نظير كف، سرعت تشگيل كف و پايداري كف درمو

3-سهولت كاربرد شامپو از نظر شستشوي مو

4-رنگ و شفافيت شامپو

5-سهولت شانه زدن موهاي مرطوب بعد از استعمال شامپو

6-موها بايد بعد از مصرف شامپو براق گردند.

7-سرعت خشك شدن موها.

در شامپوهاي جديد الكلهاي چربي سولفاته والكل اترهاي چربي سولفونه به كار برده مي‌شود.

شامپو و انواع آن:

يكي از تعاريفي كه براي شامپو ارائه شده به اين صورت است.

شامپو سورفكتانتي (مادة فعال در سطحي) است كه به فرم صحيحي (مايع- جامد يا پودر) تهيه شده و قادر است كه در صورت مصرف در شرايط معين چربي ها و كثيفي را از روي پوست سر و تار مو جدا كند بدون اينكه اثرزيان آوري روي پوست سر يا مو يا سلامتي مصرف‌كننده داشته باشد. بطور كلي ابتدائي‌ترين عملكرد شامپو تميز كردن مو و پوست سر مي‌باشد. پس از آن براي جلب رضايت بيشتر مشتري مي‌توان موادي به شامپو افزود تا به مو خاصيت نرمي و لطافت بدهد و نيز مي‌توان با طراحي فرمول شامپو خواص ديگري به آن داد براي مثال حداقل كردن تحريك چشم، كنترل شورة سر و يا افزودن مواد ديگري كه شامپو را بيشتر مورد پسند مصرف كننده قرار دهد.

انواع شامپوها:

شامپوها به صورتهاي مختلفي قابل تهيه‌اند از جمله ‌به صورت: مايع شفاف، لوسيون، خمير ژل و يا به صورت خشك كه هر يك انواع مختلفي دارد از جمله:

شامپو مخصوص موهاي خشك، معمولي و يا چرب،‌ شامپوي ضد شوره، شامپوي بچه، شامپوي نرم كننده، شامپوهاي غير صابوني و…

شامپوهاي مايع پايدار بوده و به راحتي آنها را مي‌توان رنگين و معطر نمود حاوي لوريل سولفات و يا لوريل اترسولفات به علاوه موادي جهت ايجاد كف و غلظت مناسب هستند.

خصوصيات شامپو:

در تهيه شامپو به نكات زير توجه مي‌شود:

1-قابليت پخش و پراكنده شده شامپو

2-قدرت كف كنندگي

3-قابليت پاك كنندگي

4-قابليت شسته شدن توسط آب

5-به آساني شانه شدن موها

6-عدم توليد الكتريسيته

7-بي‌ضرر بودن موادي كه در ساخت شامپو به كار مي‌رود.

مواد تشكيل دهندة شامپوها:

1-سورفكتانت ها

2-مواد پايدار كننده و افزانيده كف

3-امولسي فاير

4-مواد افزايش دهندة ويسكوزيته

5-مواد صدفي

6-مواد شفاف كننده

7-مواد حالت دهنده مو

8-مواد محافظ و آنتي اكسيدان در مواقع لازم

9-مواد مخصوص از قبيل پروتئين‌ها و ويتامين‌ها و تركيباتي كه جنبة تجارتي دارند.

10-رنگ

11-اسانس

ديترجنت‌ها (سورفكتانت‌ها):

از ديترجنت‌ها به عنوان مواد فعال درسطح ياد مي‌شود. اين مواد باعث كاهش كشش سطحي آب مي‌شوند. زيرا داراي نيرهاي جاذبه بين مولكولي ضعيفتري نسبت به حلال هستند و به اين ترتيب تمايل دارند تا به خرج مولكولهاي آب در سطح متمركز شوند.

مواد فعال درسطح مي تواند شامل مواد تر كننده، شوينده‌ها، آنتي بيوتيك‌ها، باكتري‌كشها و غيره باشد.

حال به تعاريفي از ديترجنت مي‌پردازيم:

  Deterygency  is defined as the process by which soil is disLodged and brought in to a state of solution or dispersion. In its usual sense deteryency has the effect of cleanivg surface. On the other hand IUPAC defines a deterent as a surfactant (or a mixture containing one or more sur factants ) having cleaning properties in dilute solution.

ديترجنت‌ها به نامهاي مختلفي ناميده مي‌شوند كه در زير بيان شده:

Tensides shortened form of tensio- active substaces.

 Surfactants shortened form of surface- active agents.

 Syndets shortened form of synthetic detergents.

سورفكتانت ها بر اساس ساختمان مولكولي به چهار دستة زير تقسيم مي‌شوند:

Anionic : the anion is the surface- active radica.

Cationic : the cation is the surface- active radica.

Non- ionic : the whole molecule is surface active and does not ionise in solution.

Amphoteric : the molecule contains an anioic and cationic radical. Either of which can be activated under different PH conditions and in the extreme bothe will be activated to form a zwitterion.

توليد آلكيل بنزن خطي:

LAB با آلكيلاسيون بنزن توسط كاتاليزور فريدل- كرافتس در حضور كلريد آلومينيوم و يا HF انجام مي‌شود. آلكن‌هاي خطي از دهيدروژناسيون آلكانها به دست مي‌آيند. شكل 2 نشان دهندة سه فرآيند توليد LAB است. همانطور كه در شكل مي‌بينيد دو فرآيند آلكيلاسيون توسط HF انجام شده ولي اكثر آلكيلاسيون‌ها در فرآورده‌هاي مايع به روش فريدل- كرافتس در حضور ALCL₃ انجام مي‌شود.

LAB كه توليد مي‌شود يكسان نخواهد بود بلكه ايزومرهاي مختلفي خواهد داشت. اگر از ALCL_{3 به} عنوان كاتاليزور استفاده كنيم مقدار 30- 25 درصد ايزومر 2-فنيل و مقدار 22- 15 درصد ايزومرهاي 3، 4،‌ 5، 6- فنيل توليد مي‌شود.

جدول 3 آناليز ايزومرهاي مختلفي كه از الكيلاسيون بنزن با دو نوع كاتاليزور مختلف به دست آمده را نشان مي‌دهد. كه تفاوت در تركيبات آنها تحت تأثير خواص فرمولاسيون ALS در شوينده هاي مايع به خصوص حلاليت و وسكيوزيتة آنها است.

شيمي سولفوناسيون:

در سولفوناسيون يك تركيب آلي كه حاوي حلقة آروماتيك است اتم هيدروژن اسيد سولفونيك در حلقه جانشين مي‌شود. اين واكنش در موقعيت اورتوو پارا اتقاق مي‌افتد ولي درصد محصول پارا بيشتر خواهد بود.

به علت واكنشهاي جانبي كه منجر به توليد محصولات فرعي نظير سولفون‌ها و غيره مي‌شود، هرگز راندمان 100 درصد  در اين فرآيند نخواهيم داشت. البته تحت شرايط كنترل شده راندمان 98 درصد قابل دسترسي است.

در سولفوناسيون از سه ماده زير مي‌توان استفاده كرد:

1- سولفوتري اكسايد

2-اولئوم

3-اسيدسولفوريك 98%

سولفاناسيون مي‌تواند به صورت فرآيند Batch يا continuous انجام مي‌شود.

عوامل زير مي تواند به روي فرآيند تأثير گذار باشد:

-درجة سولفوناسيون

-دماي سولفوناسيون

-در فرآيند Batch زمان واكنش وزمان تماس مواد مهم است.

-زمان و دما درمرحلة جداسازي اسيد.

همانطور كه در واكنش نشان داده شده وقتي از اسيد سولفوريك براي سولفوناسيون استفاده مي‌شود  آب توليد مي‌شود كه باعث رقيق شدن محيط واكنش مي‌شود و ممكن است باعث متوقف شدن واكنش قبل از كامل شدن آن شود. براي رفع اين مشكل لازم است كه مواد را از مقدار تئوري آنها بيشتر استفاده كنيم بنابراين افزايش شدت شرايط سولفوناسيون باعث افزايش راندمان مي‌شود ولي رنگ و بوي محصول تغيير خواهد كرد.

براي دستيابي به محتواي سولفات كمتر لازم است از مقدار اسيدسولفوريك كمتري استفاده شود. اين موضوع هنگامي كه از سولفات در توليد پودرهاي شوينده استفاده مي‌شود اهميت كمتري دارد زيرا سولفات سديم تأثير زيادي بر روي حلاليت دارد و پايداري حرارتي آن كم است. جدول 4 خلاصه‌اي از شرايط پيشنهادي براي سولفوناسيون ALB با تري اكسيد سولفور، اولئوم  و اسيد سولفوريك را بيان مي‌كند.

محصولات جانبي سولفوناسيون، پيروسولفونيك اسيد و سولفونيك انيدريد مي‌باشد. اين مواد در دماي زير ^oC35 با  آلكيل اضافي تجزيه مي‌شوند و به فرم اسيدسولفونيك كه رنگ محصول را تغيير خواهد داد، تبديل مي‌شود.

الكيل بنزن سولفونيك اسيد در طي نگهداري كم كم پايداري خود ار از دست مي‌دهد. تغيير رنگ، كاهش مواد آلي واكنش نداده و اسيد سولفوريك آزاد نشانه‌اي از اين ناپايداري است. بعضي از اين واكنشها طي 24 ساعت انجام شده و بعضي تا 14 روز ادامه مي‌يابد.

استفاده از تركيبي از طيف سنجي جرمي و SO₂ fluorometry يك گروه ديگري از محصولات فرعي را مشخص كرد در فرآيند سولفوناسيون. اين محصول فرعي سولفون است. اين ماده بر اثر واكنش پيروسولفوريك اسيد با آلكيل بنزن توليد مي‌شود. آنها دريافتند كه مقدار زياد سولفون تأثير منفي بر روي حلاليت سولفونات سديم دارد.

اين تركيبات در عصارة پنتان حل شده در متانول قرار گرفته و به وسيله استفاده از HPLC و UV آناليز شده‌اند كه نتايج آن در شكل 4 نشان داده شده است. شكل 5 نحوة تشكيل ايندريد وسولفون را نشان مي‌دهد.