دراسة الجدوى الأقتصادية والمواصفات النوعية للصابون المنتج من الأحماض الدهنية مقارنة بمثيله المنتج من الدهون المتعادلة

Abstract

صنعت نماذج بعدد 11 نموذج من خلطات الدهون المتعادلة ومثلها من خلطات الاحماض الدهنية وثبتت المواصفات الكيمياوية والفيزياوية والكلفة لكل خلطة منها . اظهرت المقارنة بينهما وجود تقارب كبير في كلا المواصفات الفيزياوية والكيمياوية وبرز تفوق لصابون الاحماض الدهنية في فحوصات الرغوة وثباتها وسجلت المعاملات FA11 و TG9المتكونة من 100% حامض جوز الهند و%80 زيت جوز الهند 20% زيت الستيارين على التوالي ,حيث سجلت ارتفاع للرغوة وثباتها بمقدار 18/16 سم3 , 16/14 سم 3 على التوالي , والسبب في ذلك يعزى الى ارتفاع محتوى الخلطات الابتدائية على نسبة عالية من حامض اللوريك وقد كانت صوابين الاحماض الدهنية الافضل في فحص التشقق , اما على مستوى الكلفة كانت خلطات الاحماض الدهنية الاقل كلفة مقارنة بخلطات الدهون المتعادلة وبنسب تتراوح مابين %22-%56)) حسب مكونات كل خلطة واثبت من خلال البحث ان الوقت اللازم لتصبن الاحماض الدهنية اقل بنسبة 60% من وقت تصبن الدهون المتعادلة لذلك فان هناك اضافة الى الاختصار في الوقت وتقليل العمالة توفير في كمية البخار المطلوب للتصبن وبالتالي في كلف الوقود التي تكلف ساعة التشغيل الواحدة للمراجل قيمة( 45925 – 18788 ) دينار عراقي . ان كل ذلك يشير الى امكانية التحول لابدال الدهون المتعادلة بالاحماض الدهنية جزئيا او كليا لانتاج صوابين التواليت ذات الجودة العالية بكلفة اقل وبنفس المستوى النوعي .

المفتاح : الأحماض الدهنية , صناعة الصابون ,فحص الرغوة , تشقق الصابون ,الدهون والزيوت المتعادلة . المقدمة كانت ولا زالت الدهون والزيوت المتعادلة تمثل المواد الاولية الاساسية التقليدية لصناعة الصابون منذ بداية صناعته في القرن الثامن عشر وعبر تطور هذه الصناعة الى يومنا هذا . توجد الدهون والزيوت المتعادلة بصورة طبيعية من مصادر حيوانية ونباتية أهمها شحم البقر والاغنام والسمك وزيت النخيل وزيت جوز الهند ونوى النخيل التي تحقق المواصفات المطلوبة لانتاج الصوابين من حيث القوة التنظيفية والرغوة والذوبانية في الماء00 الخ . اما الاحماض الدهنية فلا توجد في الطبيعة غالبا بشكل حر وانما بشكل استرات ويتم الحصول عليها بعده طرق أهمها الفلق بالبخار , الفلق بواسطة الأنزيم , طريقة الاستر المثيلي . وقد ازداد الاتجاه لاستخدام الاحماض الدهنية المختلفة في صناعة الصابون منذ الـ 25 سنة الاخيرة لزيادة انتاج الاحماض الدهنية بشكل عام نتيجة لتطور صناعة الكيمياويات من الدهون Oleochemical Industry)) وزيادة الطلب عليها, بحيث اصبح استخدامها كبديل كلي او جزئي عن الدهون المتعادلة شائع الاستخدام في العديد من الشركات الكبيرة المتخصصة بصناعة الصوابين لكون اسعارها اقل من الدهون المتعادلة وتسمح مواصفاتها بانتاج صابون بنوعية وبمواصفات ثابتة ويمكن اجراء عمليات تصبنها في خلاطات بسيطة او في وحدات الصوبنة المستمرة الحديثة ولا تحتاج الى عمليات الغليان ذات المراحل المتعددة المعروفة بالطريقة التقليدية وهي الصوبنة بالغليان المتكامل وان هناك مرونة في اختيار الانواع المناسبة منها وخلطها للحصول على توليفات متنوعة حسب الطلب لانتاج الانواع الخاصة من الصوابين وذات النوعية الجيدة. الجزء العملي 1- حضرت (11) خلطة من الدهون والزيوت المتعادلة وبكمية 200 غم تتكون من زيت الستيارين وزيت جوز الهند وبالنسب المئوية التالية :- 100 , 90 , 80 , 70 , 60 , 50 , 40 , 30 , 20 , 10 , 0 لزيت جوز الهند الى النسب 0 , 10 , 20 , 30 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 100 لزيت الستيارين . وحضرت (11) خلطة من الأحماض الدهنية حسب النسب المئوية التالية :- 100 , 90 , 80 , 70 , 60 , 50 , 40 , 30 , 20 , 10 , 0لحامض جوز الهند الى النسب 0 , 10 , 20 , 30 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 100 لحامض الستياريك . وتمت صوبنة كل خلطة من خلطات الدهون المتعادلة والأحماض الدهنية باستخدام خزان صوبنة اسطواني الشكل سعة 2) لتر) مصنوع من مادة الستنلس ستيل موضوع داخل حمام مائي ( لتثبيت درجة حرارة التصبين عند 80مْ ) مع محلول الصودا الكاوية بتركيز 40 % . وتم التاكد من اكتمال التصبين باخذ نموذج صغير من الصابون وإذابته في الماء المقطر في أنبوبة اختبار ورجه بصورة جيدة فاذا كان المحلول صافياً ورائقاً دل ذلك على اكتمال التصبين اما اذا كان المحلول غيررائق اي (عكر) دل ذلك على عدم اكتمال الصوبنة وعندها يتم استمرار الخلط لحين اكتمالها . ثم اضيفت الكميات المحسوبة من ملح الطعام والنيرفنايد و ثاني اوكسيد التيتانيوم والعطر الى عجينة الصابون المتكونة بعد اكتمال التصبين ومن ثم مجانسة عجينة الصابون وتقسيمها الى عدد من القوالب المطبوعة بواسطة طابعة يدوية ذات وزن 20 غرام للقالب .وبعد ذلك تجفيف قوالب الصابون لمدة 15 يوم في ظروف تجفيف درجة حرارة الغرفة 25 مْ لغرض اجراء الفحوصات الكيمياوية والفيزياوية عليها .

المناقشة والاستنتاجات من خلال استعراض النتائج والمقارنة بينها لوحظ تفوق المعاملات TG10( 90% زيت جوز الهند و10% زيت ستيارين و FA10 (90% حامض جوز الهند و10% حامض الستيارين) على بقية المعاملات بتسجيلها أوطأ درجه لونية اذ بلغت (R= 0.1 , Y= 0.5 , B= zero ) , (R= 0.3 , Y= 0.7, B= zero )على التوالي وهذا يعود الى لون الخلطة الدهنية المكونة للمعاملتين أعلاه والتي تمثل زيت جوز الهند , حامض زيت جوز الهند نسبة عالية من المكونات وقد ظهر تأثير اللون الجيد على الصابون الناتج ,اما في فحص التشقق فقد تفوقت كل من المعاملات TG11,TG8,TG5,FA7,FA6,FA4,FA1 على بقية المعاملات فلم يظهرفيها تشقق, وهذه النتيجة متوقعة لكون العمل مختبري اما في حالة المعمل الإنتاجي التي يتضمن عمليات تجانس وتشكيل الصابون في معدات واجهزة خاصة مع ظروف التبريد الجيدة فمن المتوقع ان تقل ظاهرة التشقق بشكل واضح ولصالح الأحماض الدهنية مقارنة بالدهون المتعادلة وتفوقت المعاملات TG9 , FA11 على بقية المعاملات في حجم الرغوة وثباتها لمدة 5 دقائق والسبب في ذلك يعزى الى ارتفاع محتوى الخلطات الابتدائية من حامض اللوريك فقد سجلت 18/16 سم3, 16/14 سم 3 على التوالي, وفي مجال الكلفة تفوقت المعاملات TG1 , FA1 على بقية المعاملات كونها حققت أقل كلفة لخلطة المواد الدهنية حيث بلغت 0.181 دولار , 0.183 دولار على التوالي اما المعاملات TG11 , FA11 فقد سجلت اعلى كلفة وسجلت 0.399 دولار , 0.908 دولار على التوالي وهذا يعزى الى السعر العالي لمادة زيت جوز الهند وحامض جوز الهند مقارنه بأسعار زيت الستيارين وحامض الستياريك . و كان معدل الوقت المستغرق لتصبين خلطات الأحماض الدهنية ساعتين في حين بلغ الوقت المستغرق لإكمال صوبنة الدهون المتعادلة (6) ساعات اي ان هناك توفيرفي الوقت أكثر من 60% لوحظ كذلك ان الأحماض الدهنية سهلة التصبن واسرع في الوصول الى درجة اكتمال الصوبنة بدون بقاء اثار traces)) من الأحماض الدهنية غير المتصوبنة والتي يؤدي بقاؤها الى تردي نوعية الصابون وتزنخة عند الخزن الطويل وتحتاج الأحماض الدهنية الى زيادة من القلوي اقل بنسبة 3 % بالمقارنة بالدهون المتعادلة لاغراض معادلة الأحماض الدهنية الحرة المتبقية خلال فترة الخزن .

المصادر 1- MP0B DAILY EXPORT PRICES OF RBD PALM OIL (FOB US$/TONNE), Janury -2010 . 2 - NPCS Board of Consultant &Engineering, 2007 , Soap ,Detergents,And Disinfectants Technology Handbook , Soap From Fatty Acids,PuBlishers:-NIIR PROGECT CONSULTANCY SERVICES. 3-Wolfgang Rupilius and Salmiah Ahmad,2006,The Changing Word Oleochemicals,Malaysian Palm Oil Board .