کاتیونی = cationic

cationic = کاتیونیک، کاتیونی

cationic peptide = پپتید کاتیونی

aluminum salts and cationic ingredients = نمک های آلومینیوم و ترکیبات کاتیونی

cationic peptide = پپتید کاتیونی

 بنزالکونیوم کلراید یک ماده فعال در سطح کاتیونی متعلق به گروه کوات های آمونیوم می باشد. از بنزالکونیوم کلراید برای مهار رشد میکروارگانیسم ها در محصولاتی مثل شامپوها، پاک کننده ها و محصولات مراقبت از پوست استفاده می شود.

polyquaternium-7

 سورفکتانت های آمفوتری وابسته به pH هستند و بسته به میزان pH محیط به شکل های مختلفی با سورفکتانت های کاتیونی، غیر یونی و آنیونی واکنش می دهند. در pH های پایین کاتیونی بوده و در pH های بالا به صورت آنیونی عمل می کنند. بتائین و مشتقات آن جزء سورفکتانت های آمفوتری می باشند. آلکیل بتائین، آلکیل آمیلو پروپیل بتائین و کوکامیدو پروپیل بتائین مثال هایی از انواع بتائین می باشند که در شامپوها کاربرد دارند. آلکیل بتائین ها

 سورفکتانتهای کاتیونی سورفکتانت های کاتیونی قدرت پاک کنندگی و کف کنندگی کمتری دارند ولی با این وجود موجب تحریک پوست نیز می شوند. به همین علت از این سورفکتانت ها کمتر استفاده می شود. سورفکتانت های کاتیونی می توانند به خوبی روی موها متصل شده، ظاهر مو را بهبود بخشیده و مو را حالت پذیر نمایند. به همین جهت از آن ها به عنوان حالت دهنده یا کاندیشنر استفاده می شود. آمونیوم های چهار ظرفیتی مثل ستیل تری متیل آمونیوم کلراید از جمله سورفکتانت های کاتیونی هستند.

 برخلاف سورفکتانت های آنیونی، از سورفکتانت های کاتیونی به ندرت برای فرموله کردن محصولات پاک کننده استفاده می شود. مهمترین کاربرد سورفکتانهای کاتیونی گره گشایی از موها، افزایش سهولت شانه خوری مرطوب و کاهش پف کردگی مو به علت رفع الکتریسته ساکن است. آمونیوم کلراید یک نمک چهارتایی آمونیوم است. هر یک از اتمهای هیدروژن ممکن است با یک گروه آلکیل جایگزین شده هر یک از دسته های زیر را تشکیل دهند. ترکیبات چهارتایی مونو آلکیل

 در شامپو دو نوع سورفکتانت وجود دارد. سورفکتانت اولیه و ثانویه. سورفکتانت اولیه بیشترین مقدار را در شامپو داشته و مسئول اصلی ایجاد کف و پاک کنندگی است. سورفکتانت های ثانویه مجموعه ای دو یا چندتایی هستند که برای کم نمودن اثر خشن سورفکتانت اولیه یا ایجاد لطافت و تغییر در ماهیت کف به کار می روند. مواد تقویت کننده کف نیز سورفکتانت ثانویه تلقی می شوند. تقسیم بندی سورفکتانتهای شامپو سورفکتانت های شامپو به چهار دسته کاتیونی، آنیونی، غیر یونی و آمفوتری تقسیم می شوند.

 سورفکتانت های کاتیونی قدرت پاک کنندگی و کف کنندگی کمتری دارند ولی با این وجود موجب تحریک پوست نیز می شوند. به همین علت از این سورفکتانت ها کمتر استفاده می شود. سورفکتانت های کاتیونی می توانند به خوبی روی موها متصل شده، ظاهر مو را بهبود بخشیده و مو را حالت پذیر نمایند. به همین جهت از آن ها به عنوان حالت دهنده یا کاندیشنر استفاده می شود. آمونیوم های چهار ظرفیتی مثل ستیل تری متیل آمونیوم کلراید از جمله سورفکتانت های کاتیونی هستند.

 سورفکتانت های آمفوتری وابسته به pH هستند و بسته به میزان pH محیط به شکل های مختلفی با سورفکتانت های کاتیونی، غیر یونی و آنیونی واکنش می دهند. در pH های پایین کاتیونی بوده و در pH های بالا به صورت آنیونی عمل می کنند. بتائین و مشتقات آن جزء سورفکتانت های آمفوتری می باشند. آلکیل بتائین، آلکیل آمیلو پروپیل بتائین و کوکامیدو پروپیل بتائین مثال هایی از انواع بتائین می باشند که در شامپوها کاربرد دارند.

 4- سازگاری با شوینده های دیگر: سازگار با غیریونی ا و آمفوتریها؛ سازگار با برخی از کاتیونی ها؛ دیسپرس کننده خوب صابون های آهکی.

 3- شامپوها: برخی خصلت های حالت دهندگی و ملایم کنندگی بخصوص در pH های پایین برای این ترکیبات ادعا شده است. ایجاد کف کرم مانند، خصوصاً در آب های سخت و همچنین افزایش لغزندگی ولیزی. به همراه اتر سولفات ها جهت افزایش کف و کاهش حساسیت زایی استفاده می شوند. سازگار با انواع کاتیونی (شامل پلیمرهای کاتیونی). اتر کربوکسیلات ها می توانند برای قسمت پاک کننده فرمولاسیون همراه با شوینده های کاتیونی استفاده شده که نهایتاً حالت دهندگی بسیار خوبی را ایجاد خواهند کرد.

 شوینده های خاصی نیز وجود دارند که از نظر شیمیایی کاملاً متفاوتند مانند: سیلیکون و فلوروکربن ها که این ترکیبات مثال های خاصی از بخش آبگریز مولکول نیز هستند. انواع سیلکونی به صورت آنیونی، کاتیونی، غیریونی و آمفوتری وجود دارند ولی تمام آن ها زیر مجموعه انواع سیلیکونی می باشند.

 1- به طور کلی شوینده های آنیونی با انواع کاتیونی سازگار نیستند (و بالعکس).

 2- غیریونی ها و آمفوتریک های حقیقی، با یک دیگر و همچنینی با انواع آنیونی و کاتیونی سازگار هستند.

 3- سازگاری با شوینده های دیگر: سازگاری خوب با آنیونی ها؛ غیر یونی ها و کاتیونی ها داشته البته به طوری که از نظر خواص ضد باکتری اثر منفی ندارند؛ سازگار با افت کشهای فنلی و چهارتایی (آمونیومی).

 Ref: Chemistry and Technology of the Cosmetics and Toiletries Industry, edited by S.D. Williams, W.H. Schmitt, P.16 کاندیشن کننده ها شامپوهایی که فقط با سورفکتانتهای آنیونی فرموله شده موها را زبر می کنند. شانه خوری مو در حالت خیس را مشکل نموده و روی مو بعد از خشک شدن الکتریسته ساکن به جا گذاشته و ظاهری پف کرده به آن می دهد. با اضافه کردن مواد نرم کننده یا کاندیشن کننده می توان این مشکل را برطرف نمود. استفاده از مواد کاندیشن کننده در شامپوهایی که حاوی سورفکتانتهای آمفوتری مثل بتائین است تاثیر بیشتری دارد. سورفکتانتهای کاتیونی که در کاندیشنرها استفاده می شوند یا سورفکتانتهای آنیونی سازگاری ندارد و نمی توان در فرمولاسیون شامپو از آنها استفاده نمود. در عوض می توان از پلیمرهای کواترتیزه مثل پلی کواترنیوم که با اغلب سورفکتانتهای آنیونی سازگار است استفاده نمود.

 رنگ های موقت یا رنگ موهای قابل آب کشی (color rinses) از اسیدهای با وزن ملکولی بالا یا رنگ های پراکنده شده (dispersed dyes) تهیه می شوند، که تمایل اندکی به مو دارند. می توان این مواد رنگی را با یک پلیمر کاتیونی به صورت کمپلکس درآورد. این کار حلالیت رنگ را کاهش می دهد و در مقابل تمایل جذبی آن به سطح مو را افزایش می دهد. برای پراکنده نمودن آن در پایه رنگ می توان از سورفکتانت استفاده نمود. این کمپلکس مانند روکشی روی سطح مو قرار می گیرد و مازاد آن را می توان پاک نمود. نیروهای پیوستگی بین این مواد با مو ضعیف است و با نخستین بار شستشو از سطح مو پاک می شوند.

 مواد کاندیشن کننده یا مواد حالت دهنده می توانند دارای بار الکتریکی مثبت باشند (یعنی ماهیت کاتیونی داشته باشند)

 سورفکتانتهای شامپو در شامپو دو نوع سورفکتانت وجود دارد. سورفکتانت اولیه و ثانویه. سورفکتانت اولیه بیشترین مقدار را در شامپو داشته و مسئول اصلی ایجاد کف و پاک کنندگی است. سورفکتانت های ثانویه مجموعه ای دو یا چندتایی هستند که برای کم نمودن اثر خشن سورفکتانت اولیه یا ایجاد لطافت و تغییر در ماهیت کف به کار می روند. مواد تقویت کننده کف نیز سورفکتانت ثانویه تلقی می شوند. مواد کاندیشن کننده یا مواد حالت دهنده مواد کاندیشن کننده یا مواد حالت دهنده می توانند دارای بار الکتریکی مثبت باشند (یعنی ماهیت کاتیونی داشته باشند) مثال: پلی کواترنیوم 10 مواد کاندیشن کننده یا مواد حالت دهنده می توانند بدون بار مثبت باشند و یا دارای خاصیت پوشانندگی و با ایجاد لایه روی تارهای مو عمل نمایند. مثال: سیلیکون ها و دایمتیکون ها مواد مؤثره یا اکتیوهای شامپو مواد اکتیو می توانند برای هدف هایی خاص در فرمول شامپو استفاده شوند. مواد ضدشوره، مواد ضد ریزش، ضد خارش، ضد موخوره از انواع مواد مؤثره یا اکتیوهای شامپو هستند. انواع عصاره ها، پپتیدها و ویتامین ها جزء این دسته قرار می گیرند. مواد اصلاح کننده شامپو گاهی اوقات فرمول شامپو به دلیل بو یا رنگ نامطلوب نیازمند تغییر است. همچنین گاهی نیاز است اسیدیته و یا ویسکوزیته شامپو اصلاح شود. به همین منظور موادی مثل اسانس ها، رنگ ها، مواد صدفی کننده، اسید سیتریک، اسید لاکتیک و نمک به فرمولاسیون شامپو اضافه می شوند. این مواد را اصلاح کننده یا اصلاح گر می نامند. مواد محافظ یا نگهدارنده هر محصولی آرایشی بهداشتی که حاوی آب است، نیازمند بکارگیری ماده نگهدارنده می باشد. مواد نگهدارنده برای محافظت از شامپو در برابر رشد انواع باکتری، قارچ و مخمر استفاده می شوند. پارابن ها و متیل کلرو ایزو تیازولینون از جمله مواد نگهدارنده رایج مورد استفاده در شامپوها هستند. ویتامینه کردن شامپو به چه معناست؟ برخلاف آنچه تصور می شود، ساقه مو قابلیت جذب مواد تقویت کننده مو و ویتامین ها را ندارد، زیرا تنها منبع تغذیه رسان برای مو، سیستم گردش خون ناحیه پوست سر است که ویتامین ها و سایر مواد مغذی مو را از طریق عروق خونی به ریشه مو می رساند. بنابراین اضافه کردن هر نوع ماده مغذی تحت عنوان ویتامین ها به شامپوها، جذب ساقه مو نمی شود و برای تغذیه مو و تقویت آن باید ویتامین ها و مواد مغذی به صورت خوراکی استفاده شود.

 مواد محافظ یا نگهدارنده شامپو از سه قسمت عمده تشکیل شده است: - آب اگر به فهرست ترکیبات تشکیل دهنده شامپوها نگاه کنیم، معمولا آب را در صدر این فهرست می بینیم. این به آن معنی است که آب بخش عمده وزن شامپو را تشکیل می دهد. در ساخت شامپوها از آب به عنوان حلال استفاده می شود. شامپوها محصولات ویژه حمام، صابون ها و امولسیون ها همگی حاوی آب هستند. به همین علت کیفیت آب مصرفی که برای ساخت یک محصول آرایشی بهداشتی استفاده می شود، حائز اهمیت است. معمولاً درصد از فرمولاسیون شامپو را آب تشکیل می دهد. آب به کار رفته در شامپوها از نوع آب املاح زدایی شده یا دمینرالیزه است. - مواد فعال سطحی یا سورفکتانت جزء اصلی یک شامپو مواد فعال کننده سطحی آن است. موادفعال کننده سطح به طورکلی به چهار دسته آنیونی، کاتیونی، آمفوتری و غیر یونی تقسیم بندی می شوند. در شامپو معمولا ترکیبی از موادفعال آنیونی (مانند سدیم لارت سولفات)، مواد آمفوتری (مانند بتائین ها) و مواد غیریونی (مانند کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید) به عنوان مواد فعال کننده سطحی یا جزء اصلی استفاده می شود.

 پنتنول و ویتامین ب برخلاف بقیه ویتامین ها به داخل محور مو نفوذ می کنند و برای افزایش استحکام و سلامت مو مفید می باشد. (دقت کنید که از ویتامین برای افزودن خواص نرم کنندگی استفاده شده نه تغذیه و تقویت مو) هرچند پروتوئین موجود در شامپو ها به داخل محور مو نفوذ نمی کنند اما با پوشانیدن سطح مو باعث پرپشت به نظر آمدن و افزایش خاصیت نرم کنندگی می شوند. پروتوئین ابریشم به افزایش درخشندگی مو کمک می کند. دپنتنول دپنتنول یا پرو ویتامین B5 به شکل مایع شفاف، بدون رنگ و غلیظ عرضه شده و در فرمولاسیون شامپوها و محصولات آرایشی بهداشتی به عنوان ماده پیش ساز ویتامین B5 یا اسید پنتوتنیک استفاده می شود. دپنتنول نفوذ نسبتا عمیقی به داخل پوست دارد و رطوبت پوست را تأمین می نماید. گوار هیدروکسی پروپیل تریمونیوم کلراید این ماده که به اختصار گوار نامیده می شود، پودر سفیدرنگ مایل به زرد است و از دسته سورفکتانت های کاتیونی به شمار می آید. این ماده، لایه نازکی روی سطح پوست یا مو تشکیل داده، سورفکتانت های آنیونی به جا مانده از شامپو را خنثی کرده و از پوست و ومو محافظت می کند. گوار به شامپوها، لوسیون ها و محصولات آرایشی ویسکوزیته می دهد و با سایر مواد فعال کننده سطحی سازگار است. گوار نرم کننده پوست و مو می باشد. این ترکیب علاوه بر شامپوها، در کرم های نرم کننده، ژل های موی سر، اسپری های ضد عرق و کرم های ضدآفتاب نیز استفاده می شود. پلی کواترنیوم حالت دهنده کاتیونی به شکل پودر سفیدرنگ که به عنوان نرم کننده در فرمولاسیون شامپوها استفاده می شود. این ترکیب در آب قابل حل بوده و قابلیت ترمیم شکاف های انتهایی مو (split end) را دارد. شانه خوری و شکل گیری مو را افزایش می دهد و با سایر مواد فعال کننده سطحی سازگاری بالایی دارد. روش صحیح شامپو کردن موها

 تفاوت شامپو و کاندیشنر حالت دهنده از موادی تشکیل شده که در ساختار ملکولی آنها بار مثبت وجود دارد. (این مواد سورفکتانتهای کاتیونی نام دارند). خنثی شدن بار الکتریکی مو توسط حالت دهنده باعث تسطیح پولکهای مو و صاف شدن آنها و در نتیجه حالت پذیری، درخشش و سهولت شانه زدن در حالت خشک و مرطوب می شود .

 بعد از رنگ کردن مو تا مدتی با استفاده از کاندیشنرهای حاوی سورفکتانت های کاتیونی مطابق دستورالعملی که معمولاً برای همه کاندیشنرها یکسان است، روی موها استفاده می کنند تا پولک های مو روی یکدیگر خوابیده و رنگ مو حفظ شود. به این ترکیبات اصطلاحاً تثبیت کننده رنگ نیز می گویند. از کاندیشنرهای آبکشی شدنی rinse off یا ماسک های به جا ماندنی leave on نیز برای این منظور استفاده می شود. این ترکیبات باید خاصیت اسیدی ملایم داشته باشند.

 سورفکتانت ها وظیفه سورفکتانت ها چیست؟ سورفکتانت ها عوامل پاک کننده فعالی هستند که سه نقش اصلی اجرا می کنند: نفوذ در پارچه و خیس کردن پارچه سست کردن و رهانیدن چرک ها و آلودگی ها (این ویژگی به فعالیت مکانیکی ماشین لباس شویی کمک می کند) امولسیون کردن ذرات چرک و آلودگی و معلق نگه داشتن آن ها در محیط شستشو   سورفکتانت ها چگونه عمل می کنند؟ در هر مولکول سورفکتانت دو حوزه وجود دارد: یک بخش قطبی یا سر آبدوست و یک بخش غیر قطبی یا چرب یا دم آب گریز. یک اصل اساسی و مهم این است که مواد قطبی با مواد قطبی دیگر بر همکنش خوبی دارند و در مورد مواد غیر قطبی نیز همین طور است.   نفوذ کردن و خیس کردن پارچه آب دارای کشش سطحی بالایی است که این خاصیت از ایجاد موج زیاد در سطح آن جلوگیری می کند (هوا – آب، آب – روغن، آب – جامد). به محض این که سورفکتانت پیوند بین مولکول های آب را می شکند، کشش سطحی آب کاهش می یابد و آب می تواند معوج گردد و تعداد بیشتری از ملکول های سورفکتانت در نزدیکی سطح آب قرار می گیرند. حال آب می تواند در سطوحی که قبلا خیس نشده بوده است مثل پارچه ها نفوذ و نشت کند.   شکل 1: سورفکتانت ها کشش سطحی آب را کاهش می دهند.   جدا سازی و امولسیون کردن چرک و آلودگی به طور معمول آب و روغن با یکدیگر مخلوط نمی شوند. روغن یک ماده غیر قطبی است در حالی که آب قطبی است. با این وجود در حضور مقادیر و غلظت های کافی مولکول های سورفکتانت، روغن می تواند به طور موثری در آب امولسیون شود. بنابراین، بخش قطبی مولکول سورفکتانت جذب آب می شود و بخش غیر قطبی توسط چربی جذب می شود. مولکول های سورفکتانت دور چربی جمع می شوند و وقتی به اندازه کافی زیاد باشند یک میسل (micelle) کروی تشکیل می دهند. بخش های چربی که در میسل قرار می گیرند در آب به خوبی معلق می مانند. فرایند تا زمانی که مقادیر کافی مولکول های سورفکتانت در دسترس هستند تا با باقیمانده های چربی بر همکنش دهند تکرار می شود. شکل دو: عمل پاک کنندگی سورفکتانت ها   مثال ها: سورفکتانت ها هم می توانند مشتقاتی از مواد نفتی، روغن سبزیجات یا چربی های حیوانی باشند و هم ترکیبی از همه این منابع. سه نوع اصلی سورفکتانت وجود دارد که در شوینده های رخت و لباس مورد استفاده قرار می گیرد. سورفکتانت های آنیونی، نانیونی و کاتیونی. سورفکتانت های آنیونی: این سورفکتانت ها دارای سر قطبی با بار منفی هستند. بار منفی سر قطبی معمولا با یون Na+ به تعادل می رسد که در فرایند تولید این عمل انجام می شود. با این وجود سر منفی می تواند با دیگر کاتیون های (ذرات با بار مثبت) موجود در آب مثل کلسیم Ca2+ و منیزیم Mg2+ نیز واکنش دهد و به طور موثری مولکول سورفکتانت ها را غیر فعال نماید. آب سخت حاوی مقادیر بالایی از این کاتیون هاست. سورفکتانت های آنیونی در صنایع تولید پودر شوینده معمول ترین و رایج ترین هستند. آن ها در امولسیون کردن ذرات چربی و خاک، باقیمانده های مواد نرم کننده پارچه بسیار موثر هستند و بسیار کف زا هستند. برخی از مثال های آن ها عبارتند از آلکیل سولفونات های خطی (LAS)، آلکیل بنزن سولفونیک اسید (LABS)، آلکیل آریل سولفونات ها مثل دودسیل بنزن سولفونات (DDBS) و الکل اتر سولفات ها مثل سدیم لوریل اتر سولفات یا تگزاپون (SLES). سورفکتانت ها نانیونی: این سورفکتانت ها سر خنثی دارند و بنابراین در آب سخت توسط ذرات باردار غیر فعال نمی شوند. این مواد در شوینده های با کف اندک به کار می روند. می توانند به همراه سورفکتات های آنیونی بکار روند. برخی از نمونه های آن الکل اتو کسیلات هستند. سورفکتانت های کاتیونی: این سورفکتانت ها دارای سر قطبی با بار مثبت هستند. این ها در گروه عوامل پاک کننده اولیه قرار نمی گیرند، بلکه به عنوان نرم کننده پارچه و همچنین به عنوان عامل ضد باکتری ملایم کاربرد دارند. برخی از این ها عبارتند از ترکیبات آمونیوم چهارگانه بلند زنجیر. معمولا در مواد شوینده مخصوص شستن البسه رایج است که بیش از یک نوع سورفکتانت مورد استفاده قرار گیرد. دلیل این امر تقویت عمل هر سورفکتانت توسط سورفکتانت دیگر است. این عمل موجب می شود قدرت پاک کنندگی نسبت به زمانی که دو سورفکتانت به طور جداگانه عمل می کنند بالاتر رود. با این وجود سورفکتانت های آنیونی و کاتیونی به دلیل داشتن بار مخالف ناسازگار هستند.   بیلدر ها یا سازنده ها وظیفه بیلدر ها چیست؟ بیلدر ها عمل سورفکتانت ها را ارتقا می دهند. برای مثال، انواع مختلف بیلدر ها برای نرم کردن آب مورد استفاده قرار می گیرند و به پخش شدن چرک کمک کرده و اجازه نمی دهند که چرک ها حتی در خارج از محلول شستشو رسوب کنند. باعث قلیاییت محیط شستشو شده که این عمل به از هم پاشیدن و پاک شدن چرکی های پایه روغنی کمک می کند. بیلدر ها چگونه کار می کنند؟ آب به طور طبیعی حاوی یون ها فلزی با بار مثبت (کاتیون) است. غلظت های دو مورد از این کاتیون ها یعنی کلسیم Ca2+ و منیزیم Mg2+ تعیین کننده میزان سختی آب است. Ca2+ و Mg2+ می توانند با سورفکتانت های آنیونی واکنش دهند و باعث شوند عملکرد این سورفکتانت ها کاهش یابد و بر روی پارچه رسوب کنند و یا در درون ماشین لباس شویی رسوب کنند. Ca2+ پاک شدن لکه ها را مختل می کند زیرا با ذرات چرک پیوند داده و آن ها را به سطح پارچه می چسباند. بنابراین آب سخت عمل سورفکتانت را مختل می کند. بیلدر ها با تشکل کمپلکس با Ca2+ و Mg2+ آب را نرم می کنند. (شکل 3 را ببینید)   شکل 3: بیلدر ها با یون های کلسیم و منیزیم آب پیوند می دهند.   مثال ها: سه نوع بیلدر های نرم کننده آب وجود دارد. جداسازی: بیلدر های محلول در آب که کمپلکس های محلولی از Ca2+ و Mg2+ تشکیل می دهند. مشهورترین مثال آن سدیم تری پلی فسفات (STPP)، دیگر فسفات ها مثل تترا سدیم پرو فسفات و تترا پتاسیم پرو فسفات است. برخی مثال های غیر فسفاتی عبارتند از سیترات ها، تادترات ها، سوکسینات ها، گلوکونات ها، پلی کربوکسیلات ها، اتیلن دی آمین، تترا اسیتک اسید یا ادتا (EDTA)، دی اتیلن تری آمین پنتا اسید (DTPA)، هیدروکسی اتیلن دی آمین تری اسیتک اسید (HEDTA) دی هیدروکسی اتیل گلیسین (DEG) و تری اتانول آمین. ته نشین سازی: این نوع بیلدر ها محلول در آب هستند تا زمانی که با یون های Ca2+ و Mg2+ واکنش دهند و در محلول ته نشین شوند. مثال اصلی از این گونه کربنات سدیم است. تبادل یون: این بیلدر ها نامحلول در آب هستند و تولید کمپلکس نا محلول با Ca2+ و Mg2+ می کند. مثال ها شامل زئولیت ها و سدیم دی سیلیکات است.     قلیاها وظیفه قلیا ها چیست؟ قلیاها PH آب محیط شستشو را افزایش می دهند که به شکسته شدن اجزای چربی و روغنی و اسیدی چرک و آلودگی کمک می کند. با این وجود از آنجا که PH بالا می تواند به پارچه آسیب برساند، PH شوینده های لباس به دقت کنترل می شود. عملکرد قلیاها به چه صورت است؟ آب در حالت طبیعی (PH=7) حاوی مولکول های آب است (شکل 4 را ببینید) آب شامل یک اتم اکسیژن است که با دو اتم هیدروژن پیوند تشکیل داده است. با این مقادیر اندکی از مولکول های آب هستند (14-10×1) که به یون های H+ و OH- (ذرات باردار) شکسته می شود. شکل 4: معادله تعادل (واکنش تعادل) تجزیه طبیعی مولکول های آب به یون را توصیف می کنند.   اگر یک ماده به آب اضافه شود به طوری که غلظت یون های H+ افزایش یابد، محلول آبی اسید تر می شود و PH کمتر از 7 می شود. (شکل 5 را ببینید) و اگر ماده ای به آب اضافه شود که باعث شود غلظت OH- افزایش یابد محلول آبی قلیایی تر می شود و PH به بالاتر از 7 افزایش می یابد. قلیاها در مواد شوینده باعث افزایش غلظت یون های OH- می شوند و بنابراین PH محیط شستشو را افزایش می دهند. شکل 5: مقیاس PH     چرک ها و آلودگی ها و سطوح پارچه به طور کلی دارای بار منفی هستند. با یک افزایش یون های منفی در محلول، بار منفی سطح افزایش می یابد و چون بارهای همنام یکدیگر را دفع می کنند، حذف چرک و آلودگی از سطوح ساده تر می شود. مثال ها: سدیم کربنات، سدیم بی کربنات، سدیم سیلیکات، سدیم سیترات، آمونیوم هیدروکسید می تواند برای افزایش PH شوینده ها مورد استفاده قرار گیرد.   عامل ضد ته نشینی (ضد رسوب): این عامل ها چگونه عمل می کنند؟ عامل های ضد ته نشینی از رسوب مجدد چرک ها و آلودگی پارچه ها بر روی سطح پارچه جلوگیری می کند. عوامل ضد ته نشینی چگونه عمل می کنند؟ عوامل ضد ته نشینی بار منفی روی سطح پارچه را افزایش می دهند به طوریکه سطح ذرات چرک را از خود می راند و دافعه ایجاد می کند. زیرا هم چرک و آلودگی و هم سطح پارچه هر دو بار منفی دارند و بارهای همنام یکدیگر را دفع می کنند. (شکل 6 را ببینید) شکل 6: عامل ضد ته نشینی یا ضد ترسیب CMC بر روی پارچه     مثال ها: کربوکسی متیل سلولز (CMC) بر روی پارچه های کتانی موثر است. پلی وینیل پیرولیدن(Polyvinyl pyrrolidone) بر روی پارچه های پشمی و سنتزی اثر بیشتری دارد. پلی اتیلن گلایکول (PEG) و پلی وینیل الکل نیز می توانند به عنوان عوامل ضد ترسیب مورد استفاده قرار گیرند. آنزیم ها: آنزیم ها چگونه عمل می کنند؟ آنزیم ها در مواد شوینده دو نقش اساسی دارند. زدودن و پاک کردن موثر لکه ها مراقبت از رنگ پارچه و خود پارچه چگونگی عملکرد آنزیم ها آنزیم ها مولکول های بزرگ مثل پروتئین ها، کربوهیدارت ها و چربی ها را به بخش های کوچکتر می شکند. این بخش های کوچکتر هم می تواند محلول در آب باشد و هم می تواند از لحاظ سایز و قطبیت با سورفکتانت ها سازگار باشند در محلول معلق شوند. آنزیم ها کاتالیزور هستند. کاتالیزور ها سرعت واکنش شیمیایی را بدون این که در فرایند مصرف شوند افزایش می دهند. بنابراین، تنها مقادیر اندکی از آنزیم نیاز است تا در شوینده های رخت شویی بکار رود زیرا آنزیم ها چندین و چند مرتبه می توانند کار کنند. با این وجود این بدین معنا نیست که همان محلول مواد شوینده می توان دوباره و دوباره برای چندین مرتبه شستشو بکار رود. اگر چه آنزیم ها همچنان فعال باقی می مانند مقادیر دیگر مواد اولیه کلیدی موجود در فرمولاسیون مقادیر چرک و آلودگی را که می تواند به کمک هر ماده اولیه در محلول شستشو معلق بماند را محدود می کند. اکثر آنزیم ها در دمای بالا مثلا در حدود بالای 60 درجه سانتی گراد تخریب می شوند. این آنزیم ها معمولا در آب گرم با دمای بالای 40 درجه سانتی گراد حداکثر تاثیر گذاری را دارند. با این وجود برخی آنزیم ها در آب سرد بهتر عمل می کند. زدودن لکه ها آنزیم های مختلف می توانند انواع مختلف چرک و لکه ها را بشکنند. برخی آنزیم ها لکه های پروتئینی را به ذرات کوچکی به نام لیپید می شکنند (برای مثال خون، محصولات لبنی، تخم مرغ، گوشت، گل و لکه ناشی از چمن) دیگر آنزیم ها کربوهیدرات هایی مانند گوجه، پاستا و برنج را به مولکول های کوچکتر به نام الیگوساکارید ها (oligosaccharides) و مونو ساکاریدها (monosaccharides) می شکند. دیگر آنزیم ها چربی ها (یا لیپیدها) مثل کره و یا روغن را پاک می کند. پس از شکسته شدن لکه ها و چرک ها توسط آنزیم ها مستقل از نوع لکه ها و یا آنزیم، تکه ها و ذرات شکسته شده توسط سورفکتانت ها در محلول معلق می شود. حفاظت از رنگ پارچه و الیاف پارچه برخی از آنزیم ها به گونه ای عمل می کنند که پارچه های کتانی را نرم کنند که این عمل به کمک جدا کردن الیاف سطحی پارچه انجام می شود. یک کتان با سطح نرم و صاف اجازه نمی دهد ذرات چرک به سادگی بر روی الیاف رسوب نماید و به سادگی رها و آزاد بوده و آزادانه حرکت می کنند. آنزیم ها به زدودن کرک و پرز) و ذرات تل پارچه کمک می کند. مثال: رایج ترین آنزیم مورد استفاده پروتئاز است که پروتئین ها را می شکند. پس از آن آمیلاز، نشاسته را که نوعی کربوهیدرات است می شکند و سپس لیپاز که باعث شکستن چربی ها و روغن ها می گردد.     سفید کننده ها و رنگ برهای اکسیژن فعال وظیفه آن ها چیست؟ سفید کننده های اکسیژن فعال به منظور بهبود بخشیدن به میزان سفید شوندگی و درخشان شوندگی پارچه ها لکه ها را از پارچه ها می زدایند. این مواد سفید کننده برای استفاده از پارچه های رنگی و بدون آسیب رساندن به رنگ پارچه ها بسیار مناسب هستند. عملکرد سفید کننده ها به چه صورت است؟ سفید کننده های اکسیژن فعال با اکسیداسیون کردن لکه ها عمل می کند. به این معنا که جز فعال سفید کننده از چرک الکترون می گیرند و نتیجه نهایی به شکل زیر است: جدا کردن و شکستن پیوند های شیمیایی در چرک ها و شکستن آن ها در ادامه سورفکتانت ها ذرات شکسته شده را معلق می کند. تغییر در حالت اکسایش لکه ها و بی رنگ کردن آن ها ماده فعال یک سفید کننده اکسیژنی ماده هیدروژن پراکسید (آب اکسیژنه) می باشد. مثال: سدیم پر کربنات، این ماده معروفترین سفید کننده اکسیژنی است ولی تنها در بالاتر از 60 درجه سانتی گراد فعال است به همین دلیل فعال کننده های سفید کننده در شوینده های طراحی شده در آب سرد اضافه می شوند.     عوامل آنتی میکروبیال عوامل آنتی باکتریال، که به عوامل ضد عفونی کننده و بهداشتی کننده نیز معروف هستند می توانند وابسته به میکروب کشی (کشنده میکرو ارگانیسم ها) و یا وابسته به پایداری میکروب ها (بازدارنده رشد میکروارگانسیم ها) باشند. میکروارگانیسم ها شامل باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها می شوند. این عوامل از نقطه نظر بهداشتی پارچه ها را تمیز کرده و از پخش بیماری ها جلوگیری می کند و بوی ناشی از میکروارگانیسم ها را کاهش می دهند. عوامل آنتی باکتریال چگونه عمل می کنند؟ این عوامل می توانند از طرق مختلف عمل کنند. برخی از آن ها با تشکیل دیواره های سلولی میکروبی یا ممبران و غشاهای سلولی اثرات میکروب کشی دارند. برخی از آن ها با مداخله کردن در سنتز پروتئین های میکروبی، نوکلئیک اسیدها یا متابولیت های ضروری اخلال به وجود می اورند. اثرات این مداخله به صورت میکروب کشی و یا پایدار کردن میکروب ها و ثابت نگه داشتن آن ها گردد. مثال ها: کلرید های آمونیوم چهارگانه و الکل ها می توانند به عنوان عوامل ضد میکروب یا آنتی باکتریال مورد استفاده قرار گیرند.     نرم کننده های پارچه نرم کننده های پارچه چگونه عمل می کنند؟ نرم کننده های پارچه ویژگی های زیر را برای پارچه به ارمغان می آورد. نرمی (یا مخملی بودن و کرکی بودن برای حوله ها) کاهش الکتریسیته ساکن (جلوگیری از قفل شدن و چسبیدن پارچه ها به یکدیگر) کاهش پرزها و کرک و موی پارچه (و سادگی در اتو کشی) طریقه عملکرد نرم کننده های پارچه: (نرمی، صافی و کاهش چسبندگی) (شکل 7 را ببینید) نرم کنند های پارچه، سورفکتانت های کاتیونی هستند به این معنی که یک سر آن ها قطبی بوده و دارای بار مثبت است. این سر مثبت به سر منفی سطح پارچه های باردار جذب می شود و در کنار پارچه و الیاف و فیبر ها می پیوندد. هنگامی که سر مثبت به پارچه می پیوندد، دم روغنی از سطح بیرون می زند و احساس نرمی و لطافت و صافی پارچه را به دست انسان منتقل می کند. لایه ای از مولکول ها بر روی سطح می تواند پارچه را به ویژگی های ضد آب بودن مزین کند. شکل 7: مولکول های نرم کننده پارچه بر روی سطح پارچه ردیف می شوند.   بار استاتیک کاهش یافته بار الکتریکی یا بار ایستا وقتی که فیبر های پارچه با یکدیگر بر همکنش دارند تولید می شود، خصوصا هنگامی که البسه خشک هستند. هنگامی که نرم کننده های پارچه بر روی الیاف می نشینند (همانطور که در بالا توضیح داده شد) یک پوشش روان و لغزنده ایجاد می شود که فیبر را قادر می سازد بدون تولید بار الکتریکی بر روی یکدیگر بلغزد. پوشش نرم کننده های پارچه (مولکول های آن) باعث هدایت الکتریسیته می شود و به بار ساکن تولید شده اجازه تخلیه شدن می دهد. مثال ها: سورفکتانت های کاتیونی شامل آمین های بلند زنجیر و ترکیبات آمونیوم چهارگانه بلند – رنجبر می شود.     عطر و رایحه ها عطر و رایحه ها چه عملی انجام می دهند؟ عطرها علاوه بر ایجاد بو و رایحه دلپذیر بوی نامطبوع مواد شیمیایی و همچنین بوی چرک های محیط شستشو را خنثی می کنند. آنها احساس و خلق و خوی مصرف کننده را بهبود بخشیده و عمل شستشو را تبدیل به عملی دلپذیر و خوشایند می کنند. چگونگی عملکرد عطرها و رایحه ها عطرها و رایحه ها مواد شیمیایی هستند که بوی آن ها برای انسان قابل تشخیص است. یعنی انسان شامل صدها گیرنده حس بویایی است که مولکول های بو می تواند با آن ها پیوند دهد. دقیقا مثل کلید در قفل، مولکول های با بوی خاص اگر شکل درستی نیز داشته باشند در گیرنده های خاص جا می گیرند. به این پدیده "شناخت مولکولی" گفته می شود. بنابراین بو به شکل و ساختار مواد شیمیایی وابسته است. مثال ها: عطرهای بسیار متنوعی وجود دارد که در مواد شوینده به کار می رود.     درخشان کننده های نوری درخشان کننده های نوری چه عملی انجام می دهند؟ درخشان کننده های نوری انعکاس نور را از سطح پارچه افزایش می دهند و باعث می شود پارچه ها سفیدتر و درخشان تر به نظر برسند و کمک می کنند پارچه برای مدت طولانی تر نو به نظر برسد. چگونگی عملکرد درخشان کننده های نوری درخشان کننده های نوری ظاهرا رنگ های نامطلوب مثل زردی پارچه که با گذشت زمان به صورت طبیعی رخ می دهد را می پوشاند. درخشان کننده های نوری این عمل را با اراده رنگ های مکمل انجام می دهد. از آنجایی که نور می تواند طول موج های مختلفی داشته باشد و این نور انعکاس می یابد و پخش می شود، رنگ های مختلفی در طبیعت دیده می شود. رنگی که دیده می شود از ترکیب همه طول موج های نور که به نور چشم می رسد حاصل می شود. انسان تنها می تواند بخش کوچکی از همه طول موج های موجود نور را که معروف به طیف مرئی است مشاهده کند. سفید ترکیبی از همه طول موج ها در طیف مرئی است. در پایین طیف مرئی ناحیه فوق بنفش قرار گرفته است. درخشان کننده های نوری به پارچه می چسبند نور ماورا بنفش را جذب می کنند و آن را به صورت نور آبی-بنفش می تابانند (شکل 8) نور آبی وقتی گسیل می شود با نور زرد گسیل شده توسط پارچه برهمکنش کرده و در نهایت یک ظاهر کلی سفید رنگ می دهد.   شکل 8: مولکول های درخشان کننده نوری نور UV را تبدیل می کند و منجر به ظاهر سفید پارچه می شوند. مثال: برخی از گروه های درخشان کننده های نوری شامل آمینوتری آزین ها و کوئوماری ها و استلین ها می شود.     نگهدارنده ها: چه کاری انجام می دهند؟ نگهدارنده ها در حین انبارداری از گندیدن و فساد مواد شوینده جلوگیری می کند. به طور کلی تنها در مایعات شستشو دهنده و پاک کننده مورد نیاز است. چگونگی عملکرد نگهدارنده ها کلیه ترکیبات آلی شوینده ها مثل سورفکتانت ها و آنزیم ها زیست تخریب پذیر هستند. به این معنی که می توانند در محیط توسط باکتری ها شکسته شوند. با این وجود، باکتری ها می تواند در ظروف مواد شوینده، رسوخ کنند و باعث گندیدگی آن ها در حین انبارداری شوند. نگهدارنده های با کشتن باکتری ها از این پدیده جلوگیری می کنند. مثال: گلوتارآلدئید و تترا سدیم اتیلن دی آمین تترا استیک اسید یا ادتا (EDTA) از جمله نگهدارنده ها هستند.     هیدروتروپ ها: وظیفه آن ها چیست؟ هیدروتروپ ها یا حل کننده ها ویژگی های ریزشی شوینده های مایع را به وسیله جلوگیری از تشکیل ژل یا جدا سازی آن ها در ته بطری را حمایت کرده و ثابت نگه می دارد. چگونی عملکرد هیدروتروپ ها هیدروتروپ ها مشابه سورفکتانت هایی که دارای دو سر هستند یک سر قطبی (هیدروتروپ) و سر غیر قطبی (هیدروفوبیک) دارند، هستند. علیرغم این شباهت ها این مواد معمولا کوچکتر و نسبت به مولکول های سورفکتانت کمتر خطی هستند. این مواد تشکیل میسل های سورفکتانت را در بطری منقطع می کند که می تواند باعث ساختار ژلی با ویسکوزیته بالا شود و فازهای نامحلول ایجاد کند. در این راه اضافه کردن هیدروتروپ در شوینده های مایع به یکنواخت ماندن ترکیبات در شوینده مایع و بهبود ویژگی های ریزشی مورد نیاز جهت مصرف آسان کمک می کند. مثال: سولفونات های آروماتیک زنجیر کوتاه مثل زایلین سولفونات، کوفن سولفونات، برخی گلایکول اتر سولفات ها و اوره.     کمک فرایند ها: وظیفه آن ها چیست؟ این مواد ویژگی های فیزیکی شوینده های پارچه را در حین فرایند و انبارداری و مصرف، مصرف کننده بهبود می دهد. چگونگی عملکرد کمک فرایند ها: انواع مختلفی از این مواد وجود دارد: رطوبت گیر ها قادر به پیوند چندین مولکول آب و تولید هیدرات ها هستند. این عمل به طور موثری هر نوع رطوبتی را گیر می اندازد و ایجاد پودرهای خشک و با خاصیت ریزش مناسب می کند. سدیم سولفات مثالی رایج از آن هاست. حلال به انحلال ترکیبات شوینده در شوینده های لباس مایع کمک می کند. برخی از حلال ها که امتزاج پذیر هستند قادر به حل کردن مواد اولیه در آب هستند. این حلال ها ترکیبی یکنواخت در شوینده های مایع ایجاد می کند. الکل ها مثالی از حلال هایی است که اثری اضافی در کاهش نقطه انجماد شوینده های مایع دارد. این ماده از شکستن ویژگی های فیزیکی مواد شوینده که می تواند موجب تشکیل کریستال در انباداری سرد شود جلوگیری می کند. دیگر مثال ها شامل اتانول و پروپانول می شود.     تنظیم کننده های کف: چه عملی انجام می دهند؟ تنظیم کننده های کف از تشکیل کف طی فرایند شستشو جلوگیری می کنند. علی الخصوص در ماشین های لباس شویی که از جلو بارگیری می شوند، انرژی مکانیکی از طریق برخورد دیواره های وان چرخان ایجاد می شود. مقادیر زیاد کف اثر به هم خوردن را خنثی کرده و شستشو اثر لازم را ندارد. تنظیم کننده های کف از تشکیل کف به وسیله پخش سورفکتانت ها در فصل مشترک هوا – آب و تشکیل حباب جلوگیری می کنند و یا باعث می شوند حباب های کف یا سدهای هیدروفوب تشکیل شده در محیط شستشو متلاشی شوند. مثال: تنظیم کننده های کف عموما مولکول های بلند زنجیر روغنی یا هیدروفوب هستند. برخی صابون ها، سیلوکسلن ها و پارافین ها تنظیم کننده های کف بکار می روند.     بازدانده های خوردگی: چه عملی انجام می دهند؟ این مواد از خوردگی سطوح فلزی ماشین لباسشویی در بخش های داخلی آن جلوگیری می کند. این مواد اهمیت چندانی ندارد چون اجزای در معرض ماشین لباس شویی معمولا از استیل ضد زنگ ساخته شده است. وظیفه آنها چیست؟ برای رخداد خوردگی، عوامل زیر برای تولید یک سلول گالوانیک نیاز است: آند (الکترود بار مثبت که از آن الکترون جاری می شود و عمل اکسیداسیون در آن رخ می دهد). کاتد (الکترود بار منفی که الکترون ها به آن جاری می شوند و عمل کاهش در آن رخ می دهد). سیم الکتریکی بین آند و کاتد (مثلا یک قطعه فلز) یک مایع که می تواند بار آند و کاتد را یکدیگر متصل کند (الکترولیت) در ماشین لباس شویی، کاتد و آند سطوح فلزی هستند که بین آن ها اختلاف بار وجود دارد حتی اگر این اختلاف بار لحظه ای باشد، سیم الکتریکی با سطوح فلزی بین این دو ناحیه تامین می شود و الکترولیت مخلوط آب و شوینده است. جریان الکتریسته در این سل موجب خوردگی سطوح فلزی به مرور زمان می شود. بازدارنده های خوردگی با جلوگیری و کاهش نواحی با اختلاف بار و تشکیل لایه ای نازک در آن محل نقش خود را ایفا می کنند. مثال ها: سدیم سیلیکات یک بازدارنده خوردگی رایج است.