Kimyacıyız ve Tabii ki Sabuncuyuz

Kimya bölümü öğrencilerine ilk sorulan sorulardan bir tanesi de  “sabun yapmasını biliyor musun?”  dur. Organik kimya dersinin uygulama kısmında birçoğumuz sabun yapmış ve aslında bunun basit sayılabilecek bir esterleşme tepkimesi olduğunu görmüşüzdür. Neden biraz daha ileri gidip temizlik malzemeleri de üretmeyelim ki?

Kimya sanayisinde temizlik malzemeleri üretimi, çok büyük bir alana sahiptir.  Üretim tesislerinin de öyle çok büyük ve çok donanımlı olmasına gerek yoktur.  Tek sıkıntı bu sektörde yer edinebilmek. Bende bu alanda kendini geliştirmek isteyen veya üretim kısmında çalışan meslektaşlarımıza yardımcı olabileceğini düşündüğüm bazı ürünlerin formüllerinin ve yapılışlarıyla ilgili önemli noktaların, artık bir sır olarak saklanmasının çok da doğru olmadığını düşündüğümden, edindiğim tecrübeler doğrultusunda bu bilgilerin bir kısmını siz sevgili okurlara sunmanın sakıncasını görmüyorum.

Öncelikle üretim yapılacak tesisin özelliklerini, sağlık bakanlığı kurallarına göre sıralarsak basit olarak; hammaddelerin ayrı olarak depolanacağı bir bölüm, üretilmiş son ürünün saklanacağı bir bölüm, gerekli analizlerin yapılması için laboratuvar, işçilerin üstünü değiştirebileceği ve ihtiyaçları için bir bölüm ve tabii ki idari bölüm.

Şekil 1 : Toz deterjan üretim tesisi

Üretim için gerekli cihazlar ise; mikserler, dolum makineleri, etiketleme makinesi, reaktör dür.

Bu cihazları temin ettikten ve uygun GMP şartlarını da yerine getirdikten sonra,  üretime başlamanız için tek eksik bilgi kısmı olacaktır.

Şekil 2 : Sıvı deterjan üretim tesisi

Temizlik Maddelerinin Yapısı

Temizlik maddelerinin bünyelerine pek çok değişik kimyasal maddeler girmektedir. Bu maddelerin türleri, miktarları kullanılacak yüzeye ve amaçlara göre değişmektedir. Bazıları yalnız kullanıldığında etkili olurken, bazıları da başka maddelerle birleşerek etkili olmaktadır. Temizlik maddeleri formülasyonunda yer alan, bir takım maddeler, temizlik işlevini kolaylaştırırken, bazı maddeler temizliğe hemen hiç katkıda bulunmamaktadır. Bu tür maddeler, dolgu ve koku verme amacıyla kullanılmaktadır. Deterjanların bünyelerindeki içerik hammaddeleri ve açıklamalarına aşağıda yer verilmektedir.

EDTA –Trilon BS H₄ EDTA (Etilen Diamin Tetra Asetik Asit)

Su sertliğini perdeleyici ajandır. 2 amino ve 4 karboksil ligandı vardır. Bundan dolayı metal iyonlarına yüksek affinite gösterir.

Sodyum iyonlarının istenmediği uygulamalarda EDTA; su yumuşatıcısı, köpük yardımcısı, koruyucu olarak rol oynar.

Ayrıca deterjan sterilizatörlerin’de dörtlü amonyum bileşiklerinin, mikrop öldürücü aktivitesini tetikler.

Beyaz pudra şeklinde toz görünümlüdür.

SLES-Sodyum Loril Eter Sülfat

Anyonik yüzey aktif maddedir. Yüksek yıkama aktivitesine sahiptir. İyi derecede köpük oluşturma karakterine sahiptir ve tuzlarla kolayca inceltilir.

Açık saydam, beyaz renkli, macun yapışkanlığında, akışkandır.

LABSA- Lineer Alkil Benzen Sülfonik Asit

En önemli yüzey aktif maddedir. Asidik özelliğe sahiptir. Petrol türevidir. Kestane kahverengi renkli, parlak ve akışkandır.

KOKOAMİD/CDE-Comporland KD-Kokodietanol Amid

Noniyonik yüzey aktif maddedir. Her türlü temizlik malzemesinde, kıvam verme ve köpük stabilizasyonu amacıyla kullanılır.

BETAİN-Betaine Cocoamidopropyl  %35

Temizleme etkisi olan sekonder, amfoterik yüzey aktif maddedir. Tahrişi önleyici ve köpük arttırıcı özellikleri vardır.

Renksiz, viskoz sıvılardır.

ÜRE/ KARBAMİT

Bazı asitlerle polimerleşme reaksiyonu verir. Katalizör olarak pH kontrolü için ve kıvamlaştırıcı olarak kullanılır.

Beyaz, granüllü yapıda bulunan maddedir.

KOSTİK-Sodyum Hidroksit

Yanıcı değildir, nem ya da suyla temas ettiğinde ısı açığa çıkarır. Asit nötralizasyonun da ve bazı reaksiyonlarda kıvamlaştırıcı olarak kullanılır.

Beyaz, renksiz, kokusuz sıvı halde olan bir maddedir.

DMDMH-Dimetil Dimetilol Hidantoin

Güçlü bir koruyucudur. Gram negatif/pozitif bakteriler, mayalar ve küflenmeye karşı geniş spektruma sahip bir maddedir. Suda çok iyi çözünür. Normal konsantrasyonlar da tahriş edici değildir.

Hafif karakteristik kokulu,  beyaz renksiz sıvı haldeki maddedir.

Kullanılan hammaddelerin kısa bilgilerinden sonra ilk olarak bulaşık deterjanı yapımından söz edersek.

Bulaşık Deterjanı

Çoğumuzun yapımını basit olarak gördüğü bu ürün, aslında dikkatli olarak üretilmesi gereken bir üründür, gerekli kontroller yapılmadığı durumda ürününüz şeffaf olmayabilir veya pH sorunu ile karşılaşabilirsiniz. En kötüsü de temizleyici özelliği iyi nitelikte olmayabilir. Bulaşık deterjanı yapımı için,

Gerekli Hammaddeler ve miktarları;

Hammadde	Miktar (kg)
LABSA	30
SU	2700
EDTA	1,5
SLES	160
CDE	18
BETAİN	10
ÜRE	8
KOSTİK	7
DmDmH	4
GLİSERİN	2
TUZ	65
BOYA	45
ESANS	3
Toplam	3000

Üretim Aşamasında İzlenecek Yol

Su kazana alınır. EDTA da topaklanma varsa ufalanarak eklenir. SLES eklenir ve çözünmeye dikkat edilir. Kazanın dibinde SLES birikmesi varsa alt vanadan aktarma yapılır, katı kısımlar ezilerek kazana geri dökülür. LABSA eklenir. Sırayla CDE, BETAİN, ÜRE, DmDmH ve GLİSERİN eklenir. Daha sonra 4kg KOSTİK İlave edilir, bu sırada pH kontrolü yapmak çok önemlidir. pH 6-7 olması gerekmektedir. Eğer pH tam olarak istenilen aralıkta değilse, aktarma yöntemiyle biraz daha KOSTİK eklenebilir.  Bir süre karışmaya bırakılır ve pH kontrolü tekrardan yapılır. pH oturduktan sonra tuz ilavesine başlanır. İlk başta 50 kg tuz, köpüğü dağıtacak şekilde kazana serpilir. Kıvam oturmadıysa azar azar, bir miktar daha azar azar tuz eklenir ve devamlı aktarma yapılır. Kıvamın oturmamasının nedenleri ham maddelerinizden veya ürün miktarlarını tam olarak belirtilen miktarlarda almadığınızdan kaynaklı olabilir. Kıvam istenilen düzeyde olduktan sonra, boya ve esans sırayla eklenir ve yeniden pH kontrolü yapılır. pH istenilen değerden düşükse, LABSA fazladır. Bu nedenle KOSTİK eklemeniz gerekir.

Ürün viskoz, şeffaf olmalıdır.

Belirttiğim gibi arada yapılan pH ve viskoz kontrolleri çok önemlidir.

Çamaşır Suyu

Hammadde	Miktar (kg)
Hipoklorik asit HCl	100
SU	300
Toplam	400

Çamaşır suyu üretimi sırasında, önce suyun kazana alınması önemlidir. Bu sırada kullanılan kazan kesinlikle polyester olmalıdır. Su, kazana alındıktan sonra, üzerine yavaşça hipoklorik asit eklenir.

Ultra Çamaşır Suyu

Hammadde	Miktar (kg)
BOYA	0,6 gram
SU	740
KOSTİK	25
SLES	60
HCl	175
ESANS	0,5
Toplam	1000

Polyester kazana su alınır. Sles’in iyice eridiğinden emin olarak ilave edilir. Kostik katılır, sonrasında eklenecek olan HCl ilavesine dikkat edilmelidir. Eğer belirtilen miktar, bir anda çözelti içine atılırsa aşırı katılaşma olabilir. Bu nedenle önce 100 kg kısım, daha sonra kıvam oturuncaya kadar yavaş yavaş geri kalan kısım eklenmeli. Arada pH, yoğunluk ve viskozite ölçümleri yapılmalı. Daha sonrasında boya ve esans eklenerek işlem tamamlanır. Elde edilen ürün bulanık ve viskoz olmalıdır.

Bulaşık Makinası Deterjanı

Hammadde	Miktar (kg)
SU	1680
KOSTİK	100
TURPİNAL	80
TKPP	80
HCl	100
KÜMESÜLFONAT	20
Toplam	2000

Belirtilen hammaddeleri sırasıyla, kazana kontrollü olarak eklenmesiyle elde edilir.

Yukarıda belirttiğim gibi bir kimyager olarak temizlik sektörü, tamamen bizim işimiz. Her ne kadar eski sistemler kullanılsa da Ar-Ge si olmayan bir kimya firması düşünmek imkânsızdır.  Yukarıda belirtilen ürünlerin araştırmaları ve yapımına ait verdiğim bilgiler, kendi derlediğim bilgiler olduğundan kaynak bildiremiyorum.  Ama unutmayalım ki en basitinden bir sabun yapımı da olsa, kontrollü olmadıktan sonra zarar verici olabilir.

Bu maddelerin insan sağlığına etkilerini düşünerek, GMP standartlarında üretilmesi gerektiğinde, evde veya merdiven altı denilebilecek üretim tesislerinde üretilmesinin uygun olmadığını iş güvenliği ve sağlığının önemini özellikle belirtmek isterim. Bu türdeki kimyasal ürünlerin üretici firması ve üretim yerine ilişkin Sağlık Bakanlığından onay almadıkça üretim yapmayınız.

Kaynaklar

1. http://www.hazircevap.net
2. genchem.rutgers.edu
3. http://vimeo.com/67045984
4. http://www.ar-metal.com/Urunlerimiz/Temizlik-Sanayi-Grubu
5. http://www.deterjanimalat.com/

 

Yazar : Ceyda Umut SARIKAYA

Üniversite : Cumhuriyet Üniversitesi

Bölüm : Kimyager

Dergi : Sayı 1– Sayfa 8