اتوکسیله = ethoxylated

ethoxylated = اتوکسیله، ترکیبی به آن مولکول اتیلن اکساید اضافه شده.

  برخی از سورفکتانت ها مثل سدیم لوریل اتر سولفات که اصطلاح تجاری آن تگزاپون است، در ترکیب بسیاری از محصولات پاک کننده آرایشی بهداشتی مثل شامپوها و لوسیون ها استفاده می شود. در طی فرآیند تولید سدیم لوریل اتر سولفات، فرآیندی به نام اتوکسیله شدن وجود دارد که در واقع فرآیند افزودن اتیلن اکساید به اسید چرب است. محصول جانبی این واکنش ماده ای ناخواسته به نام دی اکسان است که به صورت ناخالصی در مواد اولیه آرایشی بهداشتی باقی می ماند.

 ترکیبات مورد بحث از طریق واکنش یک الکل چرب زنجیره بلند (یا اتوکسیله شده) با یک اسید چندتایی (دارای چند عامل کربوکسیلیک اسید)، یا به عبارتی به وسیله واکنش استری شدن بدست می آیند. اسید چندعاملی مذور معمولاً دارای گروه های هیدروکسی می باشد (شکل 3-2). این محصولات همانند اتوکسی کربوکسیلات ها حاوی مقادیر زیادی یون کلر نیستند لی عیبی که نسبت به این دسته از ترکیبات دارندف وجود گروه استری در ساختار آن ها است که باعث می شود نسبت به عمل هیدرولیز در محیط هایی که اتوکسی کربوکسیلات ها مقاوم هستند، بسیار حساس باشند. محصولات عمومی این دسته از ترکیبات به وسیله اسید سیتریک یا تارتاریک اسید به عنوان اسید کربوکسیلیک چند عاملی، و لوریل الکل 7-5 اتوکسیله تهیه و تولید می گردند.

 حالت های بسیار زیادی برای این نوع محصول وجود دارد ولی اگر به وسیله واکنش مذکور تهیه شوند تمامی آن ها حاوی یون کلر خواهند بود، مگر اینکه تصفیه و خالص شوند. به جای قسمت اتوکسیلات می تواند الکل، نونیل فنلف یک فتی آمین و یا یک اسید باشد اما الکل های اتوکسیله شده (همانند بالا) متداول ترین حالت هستند.

 واکنش بالا به صورت کامل انجام نمی گیرد بنابراین مقداری از الکل اتوکسیله به عنوان ناخالصی در محلول باقی می ماند. نمک نیز مانند NaCl وجود خواهد داشت مگر اینکه جداسازی شود.

 1- حلالیت: افزودن گروه اتوکسیله شده موجب افزایش حلالیت محصول در آب می شود. مقادیر HLB از حدود 8 با بهترین حلالیت در حلال های آلی تا 20 یعنی تا اندازه ایی که فقط در حلال های قطبی محلولند، متغیر است. عموماً دیسپرس کننده های خوب صابون آهکی و دارای حلالیت خوبی در محیط های قلیایی هستند.

 3- اگر قسمت آبگریز مولکول حاوی اتم هایی قطبی (مانند N یا O) باشد، باعث افزایش CMC می شود. گروه آبدوست 1- گروه های آبدوست حای بار الکتریکی، CMC هایی به مراتب بیشتر از گروه های غیریونی اتوکسیله شده دارند.

 الکل های فسفاته شده (یا الکل های اتوکسیله شده). مثال ها: لوریل الکل + 7EO فسفات یا لوریل پلی اتیلن گلیکول فسفات. تعریف واکنش بین یک الکل و اسید فسفریک در شکل 3-3 نشان داده شده است. این واکنش به شکل بسیار ساده ایی مشخص شده زیرا مخلوطی از منو، دی و تری استرها به اضافه استرهای پلیمری ینز با همان مقدار اسید فسفریک اولیه ایجاد می شوند. دو ماده فسفاته کننده مورد استفاده قرار می گیرند: تترافسفریک اسید (TPA) و پنتوکسید فسفر (P2O5). واکنش های حاوی TPA به خوبی بررسی و مشخص شده اند، که در این واکنش ها محصول اصلی آن ها نوع دی استر است. اکثر محصولات صنعتی به وسیلۀ P2O5 ساخته می شوند بنابراین همانطور که انتظار می رود محصول نهایی عدتاً دی استرها هستند ولی مقادیر قابل ملاحظه ایی نیز منواستر و استرهای پلیمریک به همراه دارند. خواص عمومی 1- عمومی: استرهای فسفات دارای خواصی مابین شوینده های غیریونی اتوکسیله شده و مشتقات سولفاته شده هستند. بنابراین سازگاری خوبی با بیلدرهای (Builders) معدنی داشته و خواص امولسیون کنندگی خوبی دارند. خصلت کف کنندگی آن ها هم حالتی متوسط و مابین غیریونی ها (دارای کف کم) و اترسولفات ها (دارای کف زیاد) می باشد.

 خواص مقایسه شده اتوکسیله های اولیه و حالت بعد از واکنش آن ها با TPA به شرح زیر است.

 2- حلالیت: بر اساس قسمت آبگریز، برخی از شوینده های غیریونی فسفاته (در فرم اسیدی) در آب نامحلولند در حالی که نمک های فلزات قلیایی آن ها محلولند هستند. نمک های سدیمی منواسترها با زنجیره های بلند آلکیلی حلالیت ضعیفی در آب دارند. نمک های فلزات قلیایی آن ها محلولند هستند. نمک های سدیمی منواسترها با زنجیره های بلند آلکیلی حلالیت ضعیفی در اب دارند. نمک های فلزات قلیایی محصولات ساخته شده از شوینده های اتوکسیله شده به وسیله واکنش با P2O5 (حاوی مقدار زیادی دی استر) عموماً به طور کامل محلولند. بیشتر محصولات صنعتی، نمک های پتاسیمی هستند که نسبت به نمک های سدیمی حلالیت بهتری دارند.

  حلالیت مولکول های شوینده در محلول های آبکی با افزایش دما زیادتر می شود (به جز استثنائاتی در مورد برخی از شوینده های غیریونی اتوکسیله شده). شکل 1-6 اثر تغییرات دما بر روی میزان حلالیت سدیم دودسیل سولفات را نشان می دهد.

 شکل 1-6 نقطه Kraft در یک دمای خاصی میزان حلالیت به صورت چشم گیری افزایش می یابد که این دما به نقطه Kraft مشهور است. این مورد برای کسانی که به طور عملی با مواد شوینده سر و کار دارند بسیار حائز اهمیت است. زیرا امکان ساخت محلول های غلیظ در بالاتر از این نقطه امکان پذیر می باشد. از این رو اگر این دما کمتر از دمای محیط باشد، بسیار مطلب تر خواهد بود. نقطه Kraft دمایی است که بالاتر از تشکیل میسل ها قرار دارد. حلالیت شوینده های غیریونی بر پایه اتیلن اکسید، با افزایش دما کاهش می یابد. نقطه مذکور برای این دسته از شوینده ها یک نقطه تئوری و در دمایی کمتر از صفر درجه می باشد. شوینده های غیریونی اتوکسیله شده ایی که زنجیره آبگریز بزرگی داشته باشند، دارای نقطه Kraft بالاتر از صفر درجه هستند.

 تعریف این محصولات به وسیله عمل سولفاسیون الکل های اتوکسیله با استفاده از تری اکسید گوگرد-هوا به صورت پیوسته تهیه می شوند. امکان تولید این محصولت در راکتورهای بچی نیز به وسیله تزریق تری اکسید گوگرد وجود دارد. ولی در این روش رنگ محصول عموماً خوب نخواهد بود. فرمول کلی به صورت RO(CH2¬CH2¬O)nSO3 است که R یک رادیکال هیدروکربنی، معمولاً خطی و n برابر 2 یا 3 می باشد. هرچند محصولات بسیار کمی نیز با n برابر 4-10 تولید می شوند. نمک های سدیم، منیزیم و آمونیوم توسط بسیاری از تولیدکنندگان با تناژ بالا به بازار مصرف عرضه می گردد که n آن ها اغلب 2 یا 3 است. تمامی این محصولات بر پایه الکل های طبیعی یا سنتزی 10-15 کربنی هستند. حالت های متداول موجود بدین شکل دسته بندی می شوند: اکتیو %27-29، آبکی، بر چایه نمک های سدیم یا آمونیوم، مایعات ویسکوز؛ اکتیو %60، آبکی/الکلی، بر پایه نمک های آمونیومی، مایع؛ اکتیو %65-70، آبکی، بر پایه نمک های سدیمی، ژل های روان.

 الف- الکل سولفات ها: این ترکیبات از الکل های آزاد اتوکسیله نشده باقیمانده چس از مرحله اتوکسیلاسیون به وجود می آیند. اتوکسیله کردن نرمال الکل ها تحت شرایط قلیایی رنج وسیعی از محصولات را ایجاد می کند. در مورد اتوکسیله کردن 2 مولی الکل ها ممکن تا %20-25 الکل سولفاته نشده باقی بماند که در مرحله سولفاسیون به الکل سولفات ها تبدیل می شوند.

 ب- الکل اتوکسیله ها: ترکیبات سولفاته نشده ایی که در حین فرآیند سولفاسیون (خصوصاً در روش هایی که هدف جلوگیری از ایجاد 1 و 4 دی اکسان باشد) در محصول باقی می مانند.

 4- رفتار محلول آبکی از نظر ویسکوزیته: بسیار شبیه الکل سولفات ها هستند. در غلظت %30-60 به حالت ژله ایی در می آیند، در حالی که در مقادیر کمتر و یا بیشتر از این محدوده به صورت مایع هستند، بنابراین رقیق کردن یک محلول غلیظ (مثلاً %65) منجر به افزایش شدید ویسکوزیته و ژله ایی شدن محلول می شود. هنگامی که حداقل ویسکوزیته با حداکثر اکتیو مورد نیاز باشد، انتخاب درجات بالاتری از حالت های اتوکسیله ارجح است.

 5- محلول های آبکی ویسکوز و اثر نمک: اتر سولفات ها در برابر افزایش نمک عکس العمل شدیدی از خود نشان می دهند به طوری که افزودن کلرید سدیم به یک محلول رقیق از آن ها موجب افزایش ویسکوزیته می شود. میزان کمی افزایش ویسکوزیته در اتر سولفات های متفاوت فرق دارد و حتی ممکن است در بچهای مختلف یک محصول نیز یکسان نباشد. بیشترین میزان تغییرات ویسکوزیته در اترسولفاتهای دارای اتیلن اکسید کم وجود دارد که از آن جمله می توان به مشتقات نوع 2 مول اتوکسیله این دسته از شوینده ها اشاره کرد. علاوه بر نمک، آلکانول آمیدها، بتائینها، پلی اتیلن گلیکول استرها و آمین اکسیدها نیز موجب افزایش گرانروی اتر سولفات ها می شوند. هرچند خصلت کف کنندگی می تواند تحت تأثیر برخی از این افزودنی ها قرار گیرد. از آن جمله PEG استرها هستند که میزان کف را کاهش می دهند.

 8- خواص کاربردی: شوینده های بسیار خوبی هستند، به طوری که در آب نمک اشباع و آب سخت (بر خلاف AS یا LABS) قدرت شویندگی آن ها کاهش نمی یابد. بنابراین نیازی به مواد کمکی (Builder) مانند پلی فسفات ها نمی باشد؛ میزان شویندگی با افزودن نمک های منیزیم افزایش می یابد؛ خصلت انحلال پذیری خوب، آن ها را برای فرمولاسیون های مایع قلیایی و فسفات دار مناسب ساخته است. آن ها می توانند حلالیت شوینده های دیگری را که قطبیت کمتری در آب دارند افزایش دهند؛ امولسیفایر بسیار خوب (خصوصاً برای سبوم)؛ عامل ایجاد کف عالی به خصص در حضور الکترولیت ها، ولی میزان کف آن در مقایسه با آلکیل سولفات ها سبک تر است به طوری که در حضور چربی و روغن زودتر باز شده و فرو می نشیندغ در مجموع اتر سولفات ها در حضور سبوم کف پایداری ندارند (بر خلاف آلکیل سولفات ها)، ولی افزودن سارکوزینات ها، بتائین ها یا آلکانول آمیدها می تواند موجب پایداری کف در حضور سبوم شود؛ ادعا می شود که زنجیره آبگریز C12 خواص کف کنندگی بهتری نسبت به C14 ایجاد می کنند (Adam & Neumann 1980)؛ محصولات تولیدشده توسط تولیدکنندگان متفاوت با ترکیب به ظاهر مشابه، ممکن است از لحاظ میزان کف کنندگی به طور محسوسی متفاوت باشند؛ این مورد بیشتر به تفاوت الکل های اتوکسیله شده اولیه مربوط می شود؛ احتمال می رود C10,C9 و C11 به صورت الکل سولفات ها به عنوان عامل فرونشانندۀ کف عمل کنند.

 9- عیوب: ناپایداری هیدرولیتیکی. کاربردها 1- عمومی: در دهۀ 1950 الکل های اتوکسیله شده سولفاته به تدریج در شوینده های دستی ظروف و شامپوها جایگزین الکل سولفات ها شدند. این جایگزینی به دلیل بهبود بخشیدن حلالیت، کف کنندگی، پایداری کف در آب های سخت، ویسکوزدهندگی بهتر به وسیله نمک و کاهش تحریکات چشمی و پوستی بود.

 2- محصولات خانگی: اترسولفات سه مول اتوکسیله به عنوان پایدارکننده کف شوینده در مایعات ظرفشویی استفاده می شود؛ جزء اصلی مایعات شوینده البسه )با کارکرد بالا) و پودرها برای دماهای پایین و یا دارای فسفات کم؛ شامپوهای فرش؛ پاک کننده سطوح سخت.

 3- شامپوها و مواد آرایشی: شامپوها، شامپو بدن و مایع دستشویی عمده ترین محصولات هستند که از این ترکیب جهت ساخت آن ها استفاده می شود؛ اترسولفاته 2 مول اتوکسیله عموماً در شامپوها برای ایجاد کف حجیم و پایدار (بدون الکانول آمید) استفاده می شود و این در شرایطی است که مقدار سبوم زیاد نباشد؛ اتر سولفات های 3 مول اتوکسیله کف لحظه ایی (ناپایدار) بسیار خوبی دارند که ناپایدارتر و حجیم تر از کف حاصل از نوع 2 اتوکسیله بوده و برای کف های حمام (Foam Bath) مناسب می باشند. خواص پاک کنندگی و خصلت ویسکوزدهندگی آن با افزایش واحدهای اتیلن اکسید کاهش می یابد. از جهتی دیگر، افزایش اتوکسیلاسیون حساسیت های چشمی و پوستی را کاهش می دهد. محصولاتی با بیش از 12 واحد اتوکسیله ، به عنوان عامل شوینده و کف کننده ملایم و همچنین به عنوان یک عامل سم زدا کاهش دهنه تحریک زایی نیز استفاده می شوند؛ حلالیت آن ها نیز خوب است.

 4- مواد شیمیایی پایه روغنی: اترسولفات های سه مول اتوکسیله به عنوان کف کننده در کف حفاری استفاده می شوند. خصوصاً در جایی که مقاومت در برابر نمک ها آب سخت مورد نیاز باشد، ولی پایداری حرارتی آن ها محدود است.

 • شوینده های غیرقطبی اتوکسیله شده در اثر افزایش تعداد EO ها از یک حداقل قابلیت مرطوب کنندگی عبور می کنند؛ این مقدار حداقل، جایی است که نقطه ابری شدن دقیقاً بالای دمای آزمون باشد.

 • الکل های چرب اتوکسیله شده، مرطوب کننده های بهتری نسبت به اسیدهای چرب اتوکسیله شده مشابه می باشند. شرایطی که بر روی عمل مرطوب کردن اثر گذارند به شرح ذیل می باشد:

 • افزایش دما، قدرت مرطوب کنندگی را کاهش می دهد. زیرا حلالیت افزایش یافته و جذب را کاهش می دهد. اما این مورد برای انواع غیرقطبی اتوکسیله شده صادق نیست.

 کاربرد: تقریبا همه شامپوهای فیتو و شامپوهای موستلا سورفکتانت های غیر یونی کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید این ماده که به اختصار کوکونات نامیده می شود، مایع ویسکوز زردرنگ و از سورفکتانت های غیریونی است. بخش آبگریز این ماده در pH های معمولی فاقد بار الکتریکی است. کوکونات را به عنوان افزایش دهنده کف، ماده غلیظ کننده (ویسکوزیته دهنده)، بهبود دهنده حالت پذیری مو و همچنین برای کاهش میزان تحریکات پوست در شامپوهای سر و بدن استفاده می کنند. پلی سوربات مایع زردرنگی که از مشتقات سوربیتول می باشد. از آنجا که این ماده تقریبا با مول اتیلن اکساید اتوکسیله شده، به آن پلی سوربات می گویند و جزء سورفکتانت های غیریونی است. پلی اتیلن گلایکول دی استئارات سورفکتانت غیریونی، جامد، به شکل دانه های سفیدرنگ که به عنوان قوام دهنده در شامپوها استفاده می شود. این ماده در غلظت های پایین نیز قوام بالایی ایجاد می کند. منظور از قوام دهنده ترکیباتی هستند که ویسکوزیته را بالا می برند. - افزودنی ها: آلکانول آمیدها، آمین اکسیدها، الکترولیت ها، از موادی هستند که به عنوان تقویت کننده و تثبیت کننده کف در فرمولاسیون شامپوها استفاده می شوند. آلکانول آمیدهای اسیدهای چرب و اتیلن گلیکول مونو و دی استئارات معمولا به عنوان عوامل مات کننده یاصدفی کننده در شامپوها به کار می روند.