חומרים פעילי שטח של חברת WILLMAR

חומרים פעילי שטח (חפ"ש) הם תרכובות כימיות אורגניות המפחיתות את מתח הפנים או מתח המשטח בין שני נוזלים, נוזל וגז, או נוזל ומוצק. חומרים פעילי שטח הם בין הכימיקלים הנפוצים והחשובים ביותר מבחינה מסחרית. משקי בית, כמו גם תעשיות רבות ושונות, משתמשים בהם בכמויות גדולות כחומרי ניקוי, כחומר מתחלב, כחומרי הרטבה, כחומרי קצף, תוספים אנטי-סטטיים או חומרי פיזור.

חומרים פעילי שטח על בסיס שומנים צמחיים כגון שמן זית, שמן קוקוס, שמן סויה ועוד, ידועים בתכונותיהם הירוקות, בני-קיימא ובטוחים לשימוש. דבר זה הופך אותם לאלטרנטיבה אטרקטיבית לחומרים פעילי שטח סינתטיים, שעשויים להיות רעילים לאדם ולסביבה. שומנים צמחיים הם חומרי גלם מתחדשים וידידותיים לסביבה, בניגוד לחומרים פעילי שטח סינתטיים המופקים מנפט.

חומרים פעילי שטח הם תרכובות בעלות מבנה ייחודי הכולל ראש הידרופילי ("אוהב מים") וזנב הידרופובי ("שונא מים"). תכונה זו מקנה להם את היכולת להתמקם בממשק בין מים לשמן, תוך שהם מורידים את מתח הפנים ומאפשרים ערבוב יעיל יותר בין שני החומרים. ה"ראשים" של חומרים פעילי שטח קוטביים ועשויים לשאת מטען חשמלי או לא לשאת.  ה"זנבות" של רוב פעילי השטח מורכבים משרשרת פחמימנים, שיכולה להיות מסועפת, ליניארית או ארומטית. הם מסווגים לפי הרכב הראש שלהם: אניוני, קטיוני, נון-אניוני ואמפוטרי.

סוג חומר פעיל שטח	ראש הידרופילי (אוהב מים)	זנב הידרופובי (שונא מים)	שימושים נפוצים	יתרונות
אניוני	נושא מטען חשמלי שלילי	אינו נושא מטען חשמלי	מוצרי ניקוי וטיפוח כמו סבונים ושמפו	יעילים מאוד בהסרת לכלוך ושומן, יוצרים קצף טוב
קטיוני	נושא מטען חשמלי חיובי	אינו נושא מטען חשמלי	מרככי כביסה, חומרי חיטוי, מוצרים לשיער	יעילים מאוד בהסרת לכלוך ושומן, יעילים כנגד חיידקים ופטריות
נון אניוני	אינו נושא מטען חשמלי	אינו נושא מטען חשמלי	מוצרי טיפוח לתינוקות וילדים ולעור רגיש	עדינים יותר לעור ולעיניים, ידידותיים יותר לסביבה, פחות יעילים בהסרת לכלוך ושומן, פחות יוצרים קצף, פחות רגישים לקשיות המים
אמפוטרי	יכול לשאת מטען חשמלי חיובי או שלילי, תלוי ב-pH של הסביבה	אינו נושא מטען חשמלי	מוצרי טיפוח, תרופות, טקסטיל, פלסטיק, חקלאות	יעילים בתחום רחב של pH, פחות מגרים לעור ולעיניים בהשוואה לחומרים פעילי שטח אניוניים וקטיוניים

שימושים בתעשייה: 

חומרים פעילי שטח צמחיים משמשים במגוון רחב של מוצרים:

מוצרי ניקוי: סבונים, שמפו, נוזלי כלים, מטהרי רצפה ועוד.

מוצרי טיפוח אישי: קרמים, תחליבים, ג'לים, מוצרי איפור ועוד. מולקולות פעילי שטח מאוד שימושיות במוצרי הקוסמטיקה כי הן תואמות הן למים והן לשמן.

מוצרי מזון: תוספי מזון, מתחלבים, מייצבים ועוד.

תעשיות נוספות: טקסטיל, פלסטיק, חקלאות ועוד.

כיצד פועלים חומרים פעילי שטח?

כאשר ישנה כמות מספקת של מולקולות פעילי שטח בתמיסה הן מתחברות יחד ליצירת מבנים הנקראים מיצלות. עם היווצרות המיצלה, ראשי פעילי השטח ממקמים את עצמם כך שהם נחשפים למים, בעוד שהזנבות מקובצים יחדיו במרכז המבנה המוגן ממים.

                 מיצלה

הזנבות ההידרופוביות מכונסות פנימה והראשים ההידרופיליים כלפי חוץ.

המיצלות פועלות כיחידה להסרת חלקיק לכלוך. הזנבות ההידרופוביים נמשכים לחלקיק ומקיפים אותו, בעוד שהראשים ההידרופיליים מושכים את החלקיק מהמשטח לתמיסת הניקוי. אז המיצלות מתחדשות כשהזנבות מרחפים את החלקיק במרכז המבנה.

סדרת WILFARET  אלכוהול שומני ואתיל אוקסיד – FAEs – נון אניונים

סדרה זאת מבוססת על תהליך אתוקסילציה. זהו תהליך כימי שבו אתילן אוקסיד EO) C₂H₄O) מגיב עם אמין, אלכוהול או פנול, חומצה או שמן, כדי לייצר אתוקסילאט או אתוקסילטים או פעיל שטח עם אתוקסילציה.

מתגובה של אלכוהול שומני ואתילן אוקסיד נוצרת מולקולה המורכבת משני חלקים, האחד אלכוהול שומני הידרופובי והחלק השני שרשרת הידרופלית, פוליאוקסיאתילן. הרכב זה של אלכוהול עם אתוקסילציה המכיל חלק הידרופובי (שונא מים) עם מרכיב הידרופילי (אוהב מים), מאפשר להם לערבב ולהמיס שמן ומים. תכונה זו של אלכוהול עם אתוקסילציה מתאימה להגדרה של חומרים פעילי שטח.

לתרכובות מסוג זה יש תכונות שימושיות רבות בתעשייה: כחומרי ניקוי, חומרי הרטבה, מתחלבים, מסירי שומנים ומרככים. האלכוהול האתוקסילטי משמש לשווקים מסחריים רבים, כמו מוצרי טיפוח ביתיים ואישיים, אגרוכימיקלים, צבעים וציפויים, שמן וגז וניקיון תעשייתי ומוסדי.

אלכוהולים שומניים הם נגזרות של שומנים טבעיים ושמנים, כגון שמן קוקוס, שמן דקלים ושמן סויה. הם בעלי שרשראות פחמן ארוכות, שבתגובה עם אתילן אוקסיד ניתן לקבל הרכבים שונים עם מאפיינים שונים של אלכוהול שומני שעבר אתוקסילציה. 

דוגמה לאלכוהולים שומניים טבעיים מתכלים הם אתוקסילטים של אלכוהול לאוריל - Lauryl Alcohol Ethoxylate (LAE), שהוא אלכוהול שומני טהור, בעל 12 אטומי פחמן (C₁₂H₂₅OH). חומר זה מתפקד כחומר מקציף במוצרי טיפוח אישיים כגון שמפו וג'ל רחצה. תכונת ההרטבה היעילה של LAE מוצאת שימוש במוצרי ניקוי ביתיים כולל חומרי ניקוי, חומרי ניקוי לכביסה וחומרי ניקוי למשטחים קשים. אתוקסילטים אלכוהוליים כלאוריל נמצאים בשימוש בטיפוח אישי ובקוסמטיקה כמתחלבים בקרמים. 

דוגמה נוספת היא Laureth - (ראשי תיבות של Lauryl Ether) - שם כללי לתערובת של אלכוהולים שומניים אתוקסילטים המופקים מאלכוהול לאוריל (C₁₂H₂₅OH). ניתן להשתמש בו במגוון רחב של מוצרים: מוצרי טיפוח אישי כמו שמפו, מרכך, סבון, ג'ל רחצה, קרם גילוח, נוזל כלים, חומרי הסרת שומן, תחליבים, קוטלי עשבים וחומרי הדברה. 

סדרת Wilfaret – מתוצרת חברת וילמאר היא סדרה של חומרים אתוקסילטים אלכוהוליים שהם חומרים פעילי שטח לא יוניים. חומרים אלה מוגדרים כחומרים ירוקים בגלל יכולתם להתפרק בסביבה.  

C1214	C1216	8C121	Castor oil
WILFARET KBA 1	WILFARET KBE 1	WILFARET KC7H	WILFARET CO 6
WILFARET KBA 2	2WILFARET KBE		WILFARET CO 27
WILFARET KBA 3	3WILFARET KBE		WILFARET CO 36
WILFARET KBA 4	7WILFARET KBE
7WILFARET KBA

סדרת WILFARET

לקבלת מידע מפורט על החומרים בטבלה ועוד ממשפחה זאת:

https://www.wilmar-international.com/oleochemicals/product-finder

פעילי שטח אניונים מסדרת WILFARES 

חומרים פעילי שטח אניוניים הם חומרים אורגניים שכאשר הם מומסים במים, נוצרים חלקיקים טעונים שליליים, כלומר אניונים. פעילי שטח אניוניים הם כאלה שיש להם מטען שלילי בקבוצות הראש. חומרים פעילי שטח הם חומרים המפחיתים את מתח הפנים על פני השטח במגע בין מולקולות שמן ומים וגורמים להתייצבות תערובות.

חומרים פעילי שטח הם אולי החשובים ביותר מבין כל המרכיבים הקוסמטיים. לא יכולה להתקיים תעשיית קוסמטיקה ללא חומרים פעילי שטח. בייצור מוצרי קוסמטיקה, פעילי שטח משמשים לתפקידים כמו: חומרי ניקוי, חומרי הרטבה, חומרי קצף לשמפו, מתחלבים בקרמים, במוצרי טיפוח לעור ולשיער, בבשמים, למטרות עיבוי כתחליב, וכן להמסה ושיפור החדירה.

המאפיין העיקרי ההופך את מולקולות פעילי שטח למרכיבים קוסמטיים חיוניים הוא שהם תואמים גם למים וגם לשמן.

חומרים פעילי שטח אניוניים משומן וחומצות שומן, מורכבים משרשרת הידרופובית ארוכה (ממקור שומן או חומצות שומן) וראש הידרופילי (קבוצה אניונית). קבוצות אניוניות נפוצות: סולפט, קרבוקסילט, סולפונט.

התכונות המאפיינות קבוצה זאת: 

• מסיסות במים כתלות באורך שרשרת הפחמן ובסוג הקבוצה האניונית. 
• יוצרים קצף עשיר ויציב.
• מסירים לכלוך ושומן ביעילות.
• יחסית זולים לייצור.
• מתמוססים בקלות במים קשים ובמי מלח.
• עמידים בפני חום ו-pH.
• פריקים ביולוגית. 

שימושים בתעשיות השונות:

מוצרי טיפוח אישי: שמפו, סבון, מרכך, ג'ל רחצה, משחת שיניים.

מוצרי ניקוי: נוזלי כלים, חומרי ניקוי כלליים, מטהרי רצפה.

טקסטיל: צביעת בדים, גימור בדים, חומרי ניקוי לטקסטיל.

בתעשייה הכימית: ניקוי מתכות, הסרת שומן, תחליבים.

דוגמאות לחומרי שטח אניוניים: אמוניום לאוריל סולפט, נתרן (סודיום)  לאורית סולפט, נתרן לאוריל סרקוסינט, נתרן מירית' סולפט, נתרן פארת' סולפט, נתרן סטארט, נתרן לאוריל סולפט, α Olefin Sulfonate ואמוניום לאורית' סולפט.

סדרת WILFARES

SODIUM LAURYL ETHER SULFATE -SLES
WILFARES EASA 70	C1214-1EO 70%
WILFARES EASA 70	C1214-2EO 70%
WILFARES EASA 70/J	C1216-1EO 70%
WILFARES ESB 70	C1216-2EO 70%
WILFARES ESB 28 (HIGH Ph)	C1216-2EO 28%
WILFARES ESB 28 BA	C1216-2EO 28%
WILFARES ESC 70	C1216-3EO 70%
SODIUM LAURYL SULFATE -SLS
WILFARES LX 28	C1216 28%
AMINO ACID DERIVATIVES
SODIUM LAUYROYL SARCONSINATE	AMINO ACID DERIVATIVES

מידע נוסף על המוצרים בטבלה ומוצרים נוספים ניתן לקבל באתר:

https://www.wilmar-international.com/oleochemicals/product-finder

מידע על חומרים פעילי שטח מסוג קטיוני ואמורפי ניתן למצוא בקישור הבא:

https://www.wilmar-international.com/oleochemicals/product-finder

חומרים פעילי שטח אלה מיוצרים בשיתוף פעולה (JV) של חברת WILMAR עם חברת Clariant.