سدیم لوریل سولفات (SLS 30%)

سدیم لوریل سولفات دقیقا چیست؟

عمدۀ شهرت سدیم لوریل سولفات ناشی از خواصّ کف‌زایی بسیار خوب، پاک‌کنندگی بالا و همین‌طور امولسیون‌کنندگی مطلوب است. ویژگی‌های فوق سبب شده‌است که این ترکیب در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها و در ساختار بسیاری از محصولات، به‌ویژه در حوزۀ چربی‌زداهای صنعتی و همین‌طور امولسیون‌کننده‌های پلیمری کاربردی وسیع داشته‌باشد.

ویژگی‌های ظاهری 30% SLS

در عموم کاربردهای صنعتی، SLS در سه قالب مایع، پودری و رشته‌ای عرضه می‌شود. سدیم لوریل سولفات در شکل مایع، ترکیبی ویسکوز و عموماً بی‌رنگ (یا با ته‌رنگ زرد کم‌رنگ‌) است. غلظت SLS مایع رایج، عموماً 30 درصد است. مشخّصات SLS مایع، پودری و یا رشته‌ای پدیده‌شیمی غرب، از منوی سمت چپ قابل دریافت است.

ساختار شیمیایی و سازوکار عملکرد سدیم لوریل سولفات:

به‌طور عمومی، سدیم لوریل سولفات با فرمول شیمیایی CH₃-(CH₂)_n-OSO₃-Na توصیف می‌شود. در این رابطه، n عموماً عددی بین 11 تا 13 است.

با‌این‌وجود در محصولات تجاری مختلف، توزیع و اندازۀ زنجیرۀ هیدروکربنی متفاوت است.

از منظر ساختاری، SLS از سه بخش کاربردی شکل یافته‌است:

1- زنجیرۀ آلکیل بلند: زنجیرۀ هیدروکربنی بلند این ترکیب، نقش مهّمی در پدید آمدن بسیاری از خواصّ مهم SLS از جمله تشکیل مایسل، کشش سطحی پایین و همین‌طور چربی‌زدایی آن دارد.

این زنجیره، آب‌گریز است و با مولکول‌های ناقطبی از جمله چربی‌ها برهم‌کنش می‌کند. ازسوی‌دیگر، تشکیل مایسل که از اصلی‌ترین مشخّصه‌های سورفکتانت‌ها به‌شمار می‌رود، حاصل تجمعّات همین زنجیرها است.

هرچه زنجیرۀ آلکیل بلندتر باشد، پایداری حرارتی بیشتری به‌محصول می‌‎بخشد، امّا HLB و متعاقباً آب‌دوستی ترکیب را کاهش می‌دهد. چنان‌چه پیش‌تر توضیح داده‌شد، در عموم محصولات تجاری رایج، طول زنجیرۀ آلکیل بین 12 تا 14 اتم کربن است.

2- گروه سولفات: این قسمت از ساختار ترکیب که به‌عنوان بخش آب‌دوست SLS نقش‌آفرینی می‌کند، عامل اصلی حلّالیّت این ترکیب در آب است. ماهیّت آنیونیک سدیم لوریل سولفات نیز از بار الکتریکی منفی SO₃^– نشأت می‌گیرد.

3- سدیم: در ساختار SLS، از سدیم به‌منظور خنثی‌سازی بار الکتریکی محصول نهایی استفاده شده‌است. استفاده از سدیم در خنثی‌سازی ترکیب، از یک‌سو به حلّالیّت بالای ترکیب می‌انجامد و از سوی دیگر pH نهایی محصول را تنظیم می‌کند.

***نکتۀ حائز اهمّیّت در توصیف ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی SLS این است که غلظت بحرانی تشکیل مایسل‌ها یا CMC آن در حدود 8 میلی‌مولار است که بیش از عموم ترکیبات تجاری رقیب، از جمله SLES است. سدیم لوریل سولفات، مایسل‌های پایداری تشکیل می‌دهد که استفاده از آن را به‌عنوان امولسیون‌ساز در فرآیندهایی مانند پلیمریزاسیون امولسیونی، گسترده می‌سازد.

کاربردها و صنایع هدف سدیم لوریل سولفات %30 (SLS30%):

1- صنایع بهداشتی، شوینده‌ها

اصلی‌ترین حوزۀ مصرف سدیم لوریل سولفات، صنایع شوینده است. چنان‌چه پیش‌تر ارائه شد، SLS قدرت شویندگی مطلوبی دارد. بااین‌حال استفاده از این ترکیب در کاربردهایی مانند مایع دست‌شویی و شامپو‌های سر و بدن، به‌دلیل امکان ایجاد حسّاسیّت‌های پوستی و سوزش، بسیار محدود شده‌است. بااین‌حال، SLS کماکان ترکیبی پرمصرف و محبوب در شوینده‌های صنعتی، مایع ظرف‌شویی و به‌طور عام، هر شوینده‌ای است که با پوست بدن تماس طولانی نداشته‌باشد. علاوه بر چربی‌زدایی بالا، سدیم لوریل سولفات  کف‌زایی و امولسیون‌کنندگی قابل توجّهی دارد که مصرف آن را  در فرمولاسیون محصولات مختلف بهداشتی به امری رایج مبدّل ساخته‌است.

2- پلیمر، پلاستیک، رنگ و رزین

مایسل‌های متشکّل از SLS، مایسل‌هایی پایدار با ابعاد قابل تنظیم است. این ویژگی سبب استفادۀ گسترده از این ترکیب به‌عنوان امولسیون‌ساز (امولسیفایر) در فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی شده‌است. به‌طور خاص، سدیم لوریل سولفات یکی از شناخته‌شده‌ترین امولسیون‌سازها در پلیمریزاسیون آکریلیک، پلی‌وینیل‌کلراید (PVC)  و استایرن بوتادی‌ان است.

یکی از ویژگی‌هایی که استفاده از SLS را در پلیمریزاسیون رنگ‌های پایه‌آب، به انتخابی مناسب بدل می‌کند، آب‌گریزی نسبیِ آن (نسبت به ترکیبات مشابهی چون SLES) است. از آن‌جا که سورفکتانت‌های مصرفی به‌عنوان امولسیون‌ساز در فیلم نهاییِ رنگ باقی می‌ماند، ساختارهای آب‌دوست سبب کاهش مقاومت رنگ مورد نظر به شست‌وشو و آب خواهد شد.

3- مصرف سدیم لوریل سولفات در کشاورزی

سدیم لوریل سولفات یکی از امولسیون‌سازهای مصرفی در ساختار آفت‌کش‌ها، سموم، و گاهی کودهای کشاورزی است. مطابق با برخی از پژوهش‌های جدید، SLS توانایی بالایی در دفع آفت‌هایی مانند کک و کنه دارد. افزون‌براین، در شماری از محصولات، SLS به‌عنوان مادۀ کف‌زا در فرمولاسیون اسپری‌‌های متفاوت حوزۀ کشاورزی، به‌کار گرفته می‌شود.

4-  مصارف ساختمانی سدیم لوریل سولفات

SLS از جمله ترکیبات شناخته‌شده‌ برای تولید فوم‌بتن‌ با چگالی قابل تنظیم و همین‌طور توزیع یکنواخت حفره‌ها است. سازگاری شیمیایی بالای SLS با ساختار بتن، استفاده از این ترکیب را در صنایع ساختمانی وسعت بخشیده‌است.

5- نفت، گاز، پتروشیمی

یکی از چالش‌های ضروری حوزۀ نفت، رسیدگی به آلودگی‌های نفتی است. در همین راستا، نیاز است که خاک آلوده به فرآورده‌های نفتی مدیریت شود. خاک آلوده، مشکلات متعدّدی را، به‌ویژه در حوزۀ کشاورزی در پی دارد. چنین آلودگی‌هایی ممکن است در نتیجه نشت و ریختن فرآورده‌های نفتی، و یا حوادث خودرو پدید آید. سدیم لوریل سولفات از جمله ترکیباتی است که به‌تنهایی، در همراهی با دیگر سورفکتانت‌ها و یا نانوذرات گوناگون، برای زدودن آلاینده‌های نفتی و اصطلاحاً درمان خاک به‌کار گرفته می‌شود.

علاوه‌براین، SLS  از جمله محصولاتی است که در ترکیب با سایر سورفکتانت‌ها برای کاهش افت ‌فشار در لوله‌های نفتی مصرف می‌شود.

6-سدیم لوریل سولفات در  نسّاجی

از کاربردهای SLS،  استفاده به‌عنوان امولسیون‌کننده و یکنواخت‌کننده در ترکیبات رنگ‌رزی است. طبیعتاً ماهیّت آنیونی SLS، کاربردهای آن را محدودتر و خاص‌تر می‌سازد. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، SLS می‌تواند به‌منظور پایدارسازی امولسیون، در ترکیبات مختلف نسّاجی به‌کار گرفته‌شود.

ملاحظات ایمنی و زیست‌محیطی

یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌ها در مورد SLS، امنیّت استفاده و همین‌طور آسیب‌های زیست‌محیطی است. سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) استفاده از SLS را در محصولات دارویی مجاز دانسته‌ است. استانداردهای مختلفی چون ISO  و همین‌طور CIR نیز به‌کارگیری SLS را تا 10% وزنی در محصولات آرایشی ایمن می‌دانند. بااین‌وجود، گزارش‌های مختلفی مبنی بر حسّاسیّت‌های مختلف و خارش پوستی در اثر استفاده از SLS گزارش شده‌است. در نتیجه در سالیان اخیر، استفاده از SLS در محصولاتی که مستقیماً با پوست دست در تماس‌اند محدود شده‌است.  از منظر زیست محیطی، SLS زیست‌تخریب‌پذیر است و تا حدّ معقولی، دغدغه‌های زیست‌محیطی را پاسخ می‌دهد.

ویژگی ها و مزایا

• شویندگی
• پاک کنندگی
• قدرت نفوذ مناسب
• امولسیفایر
• بهبود دهنده کف
• افزاینده قدرت آنتی باکتریال

کاربردها

• شامپو موی سر و شامپو بدن
• شوینده سطوح
• محصولات مراقبت از مو
• کارواش و شوینده های صنعتی

CH3-(CH2)n -OSO3-Na
n = 11 – 13