Çamaşır deterjanı

Çamaşır deterjanı (İngilizce: Laundry detergent) çamaşır yıkamak için eklenen bir tür deterjan veya temizlik maddesidir. En yaygın kullanılan leke çıkarma ürünlerinden biridir. Deterjan hâlâ toz halinde satılırken, sıvı deterjanlar 1950'lerde piyasaya sürülmesinden bu yana birçok ülkede büyük pazar paylarını almaktadır. El yıkama ve çamaşır makinesi için mevcuttur.

2012'den beri Procter & Gamble tarafından Tide Pod'lar (Alo deterjanı) olarak çamaşır deterjanı kapsülü sunuldu ve ABD'de satıldı. Daha önceki çamaşır deterjanı kapsülleri 1960'larda ve 1970'lerde satılan Salvo tabletlerini içerirdi.^[1]

Antik çağlardan, giysilerin yıkanmasını kolaylaştırmak için kimyasal katkı maddeleri kullanıldı. İtalyanlar bezi temizlemek için kükürt ve su karışımı kömürü kullanmışlardır. Mısırlılar su yumuşatmak için kül ve silikatlar ekledi. Sabunlar ilk deterjanlardı.^[2] Bazı sentetik yüzey aktif maddelerin deterjan etkileri, 1917 yılında, I. Dünya Savaşı sırasında sabunların kıtlığına yanıt olarak, Almanya'da kaydedilmiştir. 1930'larda, ticari olarak yağlı alkollere yönelik uygulanabilir yollar geliştirilmiş ve bu yeni malzemeler, sülfat esterlerine dönüştürülmüştür. BASF tarafından üretilen Alman markası FEWA ve Procter & Gamble tarafından üretilen Dreft markası ilk deterjanlar oldu. Bu tür deterjanlar, çoğunlukla II. Dünya Savaşı'ndan sonra sanayide kullanıldı.^[3]

Çamaşır yıkaması, karışık yüzeyleri lif yüzeylerinden temizlemeyi içerir. Kimyasal bir bakış açısından, kirler aşağıdaki gibi gruplanabilir:

• Şekerler, inorganik tuzlar, üre ve ter gibi suda çözünür kirler.
• Pas, metal oksitler, kurum (karbon siyahı veya is karası), karbonatlar, silikatlar ve humus gibi katı parçacıklı kirler.^[4]
• Hayvansal yağlar, bitkisel yağlar, sebum, yağ bezi, mineral yağ ve gres gibi hidrofobik kirler.
• Kan, çim, buğdaygiller, yumurta, süt, (nişasta) ve keratin gibi proteinler. Bunlar, enzim, ısı veya alkaliyi hidrolize ve denatürasyon etmek için gerektirir ve sürfaktanlar tarafından çıkarılmadan önce bunları daha küçük parçalara dönüştürür.
• Şarap, kahve, çay, meyve suları ve sebze lekeleri gibi ağartılabilir lekeler. Ağartma, renkli maddeyi renksiz bir renge dönüştüren, kumaş üzerinde kalan ve yıkanması daha kolay olabilen bir oksidasyon (redoks) reaksiyonudur.^[5]

Kirlerin çıkarılması zor olan pigmentler ve boyalar, yağlar, reçineler, katran, balmumları ve denatüre proteinlerdir.

Çamaşır deterjanları, yapıcılar (yaklaşık% 50), yüzey aktif maddeler (% 15), ağartıcı (% 7), enzimler (% 2), toprak antiredepozisyon maddeleri, köpük düzenleyiciler, korozyon inhibitörleri, optik parlatıcılar, boya transfer inhibitörleri, kokular, boyalar, doldurucular ve Aids içerebilir.^[6][7]

Yapıcılar (şelasyon veya tecrit edici maddeler olarak da adlandırılır) su yumuşatıcılarıdır. Sert su kalsiyum, magnezyum ve metalik katyonlar içerir (demir, bakır ve manganez). Bu katyonlar, kumaşlar ve çamaşır makinelerinde çökelek oluşturan ve çıkarılması zor olan çözünmeyen bileşikler (metalik veya kireç sabunları) oluşturmak için yüzey aktif madde anyonları ile reaksiyona girer.^[8] İnşaatçılar sert su iyonlarını çökeltme, şelasyon veya iyon değişimi yoluyla giderirler. Ayrıca, dispersiyon yoluyla toprağı temizlemeye yardımcı olurlar. Çoğu Avrupa bölgesinde su çok serttir. Kuzey Amerika, Brezilya ve Japonya'da su nispeten yumuşaktır.

En erken yapıcılar sodyum karbonat (yıkama sodası) ve sodyum silikat (su camı) idi. 1930'lardan bu yana, fosfatlar (sodyum fosfatlar) ve polifosfatlar (sodyum heksametafosfat) fosfonatların (HEDP, ATMP, EDTMP) tanıtımı ile devam ettirildi. Bu maddeler, polikarboksilatlar (EDTA, NTA), sitratlar (trisodyum sitrat), silikatlar (sodyum silikat), glukonik asit ve poliakrilik asit gibi çevre açısından daha iyi fosfor içermeyen maddeler veya zeolitler gibi iyon değiştirici maddelerdir.^[9]

Soda gibi alkaliler sert su iyonlarını çökelir ve inşaatçılar olarak kullanılır. Ayrıca, yıkama performansını artırırlar. Pamuk gibi hidrofilik lifler suda negatif yüzey yüküne sahipken, sentetik lifler nispeten nötrdür. Negatif yük, anyonik sürfaktanların adsorpsiyonu ile arttırılmaktadır. PH arttıkça, kir ve lifler daha fazla negatif yüklenerek, karşılıklı itişin artmasına neden olur. Bu, alkalilerin yağların sabunlaşması gibi etkilerden ayrı olarak yıkama performansını artırmasının nedenlerinden biridir.^[10] Bununla birlikte, kir ile lifler arasındaki itici güçler tek başına yüksek pH'ta tatmin edici yıkama sonuçları vermezler. İyi deterjan için optimum pH aralığı 9-10.5'dir.

Oluşturucu ve sürfaktan, kir çıkarıcıyı ve kurucunun yıkama etkisini elde etmek için sinerjistik olarak çalışır. Pamuk, yün, poliamid ve poliakrilonitril gibi hidrofilik liflerle sodyum trifosfat, tek başına bir yüzey aktif maddeden daha etkili bir şekilde toprağı temizler. Poliesterler ve poliolefinler gibi hidrofobik fiberlerle, sürfaktanın etkinliği, yapıcıdan daha fazladır.^[11]

Çamaşır deterjanlarındaki temizlik performansının çoğundan sürfaktanlar sorumludur. Bunu toprağın suya adsorpsiyonu ve emülsifikasyonu ile sağlarlar. Ayrıca ıslanmayı iyileştirmek için su yüzey gerilimini azaltar.^[12]

Çamaşır deterjanları çoğunlukla anyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif maddeler içerir. Katyonik yüzey aktif maddeler normal olarak anyonik deterjanlarla uyumsuzdur ve kötü temizleme verimliliğine sahiptirler. Kumaş yumuşatıcılar, antistatik maddeler ve biyositler olarak sadece belirli özel etkiler için kullanılırlar. Zitteriyonik sürfaktanlar, çamaşır deterjanlarında nadiren kullanılmaktadır. Çoğu deterjan, performanslarını dengelemek için çeşitli yüzey aktif maddelerin bir kombinasyonunu kullanır.^[13]

1950'li yıllara kadar, çamaşır deterjanlarında sabun baskın yüzey aktif maddeydi. 1950'lerin sonunda (TPS) tetrapropylenebenzenesulfonate gibi "sentetik deterjanları" (sindetler) olarak adlandırılan maddeler büyük ölçüde gelişmiş ülkelerde sabunun yerini aldı. Kötü biyolojik olarak bozunabilirlikleri nedeniyle, bu alkilbenzensülfonatlar, 1960'ların ortalarında lineer alkilbenzensülfonatlarla (LAS) değiştirilmiştir.^[14] 1980'lerden beri, SDS (Sodyum lauryl sülfat) gibi alkil sülfatlar LAS uygulamasının arttırılmasında bulunmuştur.

1970'lerden beri, alkol etoksilatlar gibi noniyonik yüzey aktif maddeler çamaşır deterjanlarında daha fazla pay almıştır. 1990'larda glukamidler ko-sürfaktanlar olarak ortaya çıkmış ve ince kumaşlar için özel deterjanlarda alkil poliglikozidler kullanılmıştır.^[15]

Ağartma maddelerinin ana hedefleri oksitlenebilir organik lekelerdir. Bunlar genellikle bitkisel kökenlidir (örneğin klorofil, antosiyanin boyaları, tanenler, hümik asitler ve karotenoid pigmentler). İsmine rağmen, modern ağartma maddeleri ev tipi ağartıcı (sodyum hipoklorit) içermez. Çamaşır ağartma maddeleri tipik olarak sodyum perborat ve sodyum perkarbonat gibi hidrojen peroksidin stabil katkı maddeleridir.^[16] Bunlar katı maddeler olarak etkisizdirler, fakat hidrojen peroksiti serbest bırakmak için su ile reaksiyona girerler. Tetraasetiletilendiamin (TAED) gibi ağartma aktivatörleri de giderek daha fazla kullanılır, bunlar daha düşük sıcaklıklarda (<60 °C), daha etkili bir ağartıcı olan perasetik asit üretmek için hidrojen peroksit ile reaksiyona girer.^[17]

Çamaşırhane için enzim kullanımı 1913'te Otto Rohm tarafından tanıtıldı. İlk preparat, katyonlu hayvanlardan elde edilen, alkali ve ağartıcıya karşı dengesiz olan bir pankreas özütü idi. Sadece yüzyılın sonlarında, termal olarak sağlam bakteriyel enzimlerin mevcudiyeti oldu.^[18]

Enzimler, proteinlerden (süt, kakao, kan, yumurta sarısı, çimen), yağlardan (çikolata, katı yağlar, yağlar), nişasta (un ve patates) ve selülozdan (hasarlı pamuk lifleri, sebze ve meyve) oluşur. Her tipte leke, farklı tipte bir enzim gerektirir: proteinler için proteazlar (savinaz), gresler için lipazlar, karbohidratlar için Alfa-Amilazlar ve selüloz için selülazlar.^[19]

Bir dizi bileşen, temizlenecek veya deterjanlanacak maddenin estetik özelliklerini etkiler. Bu maddeler arasında optik parlaklaştırıcılar, yumuşatıcılar ve renklendiriciler bulunur. Parfümler çeşitli, aynı zamanda modern deterjanların bileşenleridir, diğer bileşenleriyle uyumludur ve temizlenmiş ürünün rengini etkilemez. Bunlar tipik olarak birçok bileşiklerin bir karışımı, ortak sınıfları terpen alkoller (sitronellol, geraniol, linalool, nerol), bunların esterleri (linalil asetat), aromatiklik aldehitleri (helional, heksil sinamaldehid, lilial) ve sentetik misk (galaksolid) içerir.

Deterjandaki fosfatlar, 1950'lerde çevresel bir endişe ve daha sonraki yıllarda yasak konusu haline geldi. Fosfatlar bir çamaşır temizleyici yaparlar ve özellikle kötü atık su arıtımı ile birlikte ötrofikasyona neden olurlar.

Son zamanlarda, parfümlü çamaşır ürünleri hakkında yapılan bir çalışmada, "en yüksek asetaldehiint, aseton ve etanol konsantrasyonlarına sahip bir kurutucu deliğinden çıkan 25 VOC'den fazlası olduğu tespit edildi. Bu uçucu organik bileşik'lerin yedisi, tehlikeli hava kirleticileri (HAP) ve ikisi karsinojenik HAP (asetaldehit ve benzen) olarak sınıflandırılmıştır.^[20]

EEC yönerge 73/404/EEC, deterjanlarda kullanılan tüm yüzey aktif cisimleri için en az% 90'lık bir ortalama biyobozunabilirlik öngörmektedir. Deterjanların fosfat içeriği, örneğin, Avusturya, Almanya, İtalya, Hollanda, Norveç, İsveç, İsviçre, ABD, Kanada ve Japonya gibi birçok ülkede düzenlenmektedir.