sabun ve deterjan endÜstrİlerİ

7/29/2019 SABUN VE DETERJAN ENDSTRLER

1/39

SABUN VE DETERJAN ENDSTRLER

Elif SAYIN b090204084

Elif NAL b090204004


2/39

Sabun ve Sabunculuun Tarihi

Sabun kelime anlamyla; " Bir alkalinin yal bir madde

zerine etki etmesiyle elde edilen amar ykamada ve

temizlik ilerindekullanlan rn " dr. Sabunlar, tannm en

eski ykama ve temizleme vastasdr.Eski zamanlarda, kayna

hayvan veya bitki olan alkali tuzlar temizleyici olarak

kullanlmaktayd. Sonralar yapsnda saponin maddesini

ieren bitkilerle, bitki klleri ve tabii soda kullanlmaya

baland.


3/39

M.. 2500 yllarnda Smerlere ait kil levhalar zerindeki

yazlarda, sabun yaplmas ile ilgili yazlara rastlanlmtr.

imdiki sabunlarn bileimine benzer ilk sabunu Golvallar

yapmtr. Bunlar odun kln i ya ile kartrarak salar

krmzya boyayan bir madde ele geirmilerdir. Sonralarkirecin saf soda veya kll su ile kartrlmasndan ele

geirilen eril ile yan verdii maddenin dierlerinden daha

tesirli olduu anlalm ve bundan bugnk sabunculuun

temeli domutur.


4/39

Sabunculuun asl kefi Michel Eugene Chevreul tarafndan

sodann kefinden sonra balar. Sodann kefinden ncesabuncular nebat kllerindeki alkali ile tabi sodadan

faydalanlyordu.


5/39

SABUN RETM

Sabun yapmnda uygulanan temel proses 2000 yldan bu

yana deimemitir. Bu yntemde, kat veya sv yalar bir

alkali ile sabunlatrlmakta ve daha sonra karma tuz

katlarak sabun ayrlmaktadr. retimde ortaya kan balca

deimeler; kat veya sv yalarn n ilemlere sokulmalar ve

hazrlanan sabunun kullanlr hale getirilmesi aamalarnda

olmutur.


6/39

Endstriyel alanda hidroliz, yalarn solvent

ekstraksiyonu, hidrojenasyon, sv-sv ekstraksiyon, gibi

gelitirilen ilemler daha iyi kalitede ham maddelerin

hazrlanmasn salamtr. Ayrca, kesikli retimin yerini

kontinalan prosesler almtr. Sabun retiminde temel

kimyasal ilem bir sabunlatrma reaksiyonu olup, yan kostik

ile ileme sokulmasdr.


7/39

Esasnda proses; nce yalar paralamak veya

hidrolizlemekve deerli olan gliserinin ayrlmasndan

sonra, ya asitlerini kostik zeltisi ile ntrletirmekten

ibarettir.


8/39

Sabun retiminin endstriyel uygulamas iki yolla

yaplmaktadr. Bunlardan birincisi; klasik usul olup, yalarn

dorudan kostik ile sabunlatrlmasdr. kinci yntemde ise,

nce yalar sabunlatrlarak (hidroliz) ya asidi ve gliserine

ayrtrlr. Daha sonra ya asitleri fraksiyonlu destilasyon ile

sabun retimine uygun gruplara ayrlr ve bu uygun asitler

alkali ile ntralize edilerek sabun retilir.

Endstride kullanlan kat ve sv yalar, ya asitlerinden

her hangi birinin gliseridi olmayp, farkl ya asidi

karmlarnn gliseridleridir.


9/39

Sabun retiminde kullanlacak ya asitleri sabunun

kullanlaca yere gre deimektedir. Kk molekll ya

asitlerinin (miristin -C14, laurin -C12) sodyum tuzlar souk suda

iyi znrken, stearin, palmitik ve olein gibi byk molekll

ya asitlerinin sodyum tuzlar 50 oC nin altndaki scaklklarda

g znerek kprrler. Bu nedenle, karbon atom says

18den byk olan ya asitlerinin sabun retiminde

kullanlmas pek uygun deildir. Ayn ekilde karbon says

10dan az olan asitlerin tuzlar da yzey aktivite

gsteremedikleri iin sabun retiminde kullanlmaz.


10/39

Dier taraftan pratik olarak sabunlar kvamlarna gre sert

sabunlar ve yumuak sabunlar (arap sabunu) eklinde ikiye

ayrlmaktadr.

Sert sabunlar:Sert sabunlar, sud sabunlar olup doymu ve

tek ifte bal ya asitleri veya bunlar ieren yalardan

itibaren yaplan sabunlardr.


11/39

Kle sabunlar:Bunlarn retiminde ya asidi olarak stearin,

palmitin ve olein asitleri kullanlr. NaOH veya Na2CO3 ile

yaplan sabunlatrma ilemi sonunda, sabun NaCl ile

ktrlerek reaksiyon ortamndan ayrlmaktadr.


12/39

Kle-tutkal sabunlar:Bunlarda ya asidi olarak, stearin,

palmitin ve olein asitlerinden baka bir miktar laurin ve

miristin asitleri de kullanlmaktadr. rnein ; 1/3 orannda

hayvansal ya, 1/3 orannda koko, palm veya palmitin ya ve

1/3 orannda da zeytin ya veya benzer bitkisel yalar

kullanlarak retim yaplabilir.

Tutkal sabunlar:Bu sabunlarn retiminde miristin, laurin ve

palmitin asidi gibi kk molekll ya asitleri fazla miktarda

kullanlr. Ya olarak ise; koko, palmist, pirina, palm ve defne

ya kullanlabilir.


13/39

Yumuak (arap) sabunlar:ki veya daha fazla ifte ba ieren

ya asitlerinin potasyum tuzlardr.retiminde keten tohumu,

ayiei, msrz gibi linoleik veya linoleik asit bakmndan

zengin olan yalar kullanlr.Ak sardan yeile ve esmer renge

kadar deien renklerde olan arap sabunu macun kvamndaolup fazla miktarda su kaldrdndan verim yksektir.


14/39

HAM MADDELER

Sabun yapmnda kullanlan ham maddelerin banda

donya gelir. Bunlar, su buhar ile eritme veya solvent

ekstraksiyonu yaplarak rafine edilir. Bundan baka kemik

yalar, palm, koko, pirina, zeytin ve defne yalar da sabun

retiminde kullanlmaktadr.


15/39

Bu yalardan ele geen ya asitlerinde stearin, palmitin ve

olein asitleri ounluktadr. ki, ve daha fazla ift ba

ieren ya asitlerinin bulunduu keten tohumu, ayiei,

msrz ve balk ya (linol ve linolen asitleri ounluktadr)

daha ok yumuak sabun (arap sabunu) retiminde

kullanlmaktadr. Hindistan cevizi yanda laurin ve miristin

asitleri fazlaca olduu iin, retilen sabunlar sert olup iyi

kprme zelliine sahiptir. Sv yalarn rafinasyonu

srasnda alkali ntralizasyon sonucu elde edilen atklar

(soap-stok) sabun retiminin ham maddesidir.


16/39

Sabun retiminin ikinci ham maddesini alkaliler

oluturmaktadr. Bunlar NaOH (kostik soda), NaCl, Na2CO3,

KOH (potas kostik) bata olmak zere NaHCO3, Na2SiO3,

Na3PO4bileikleridir. Bunlarn dnda, tetrasodyum

pirofosfat, sodyum tripolifosfat gibi maddelerin sabunun

temizleyici zelliini artrd bilinmektedir.


17/39

Genel olarak sabunun temizleyici gc bazik

ortamda (pH = 10,5) yksektir. Bunu salamak iin

sabuna baz alkalilerin katlmas gerekmektedir. Su

cam veya meta silikat katlmas durumunda,

sabunun kullanm srasnda silis kelmesine sebep

olmaktadr. Bundan dolay daha ok fosfatlar,

pirofosfatlar, polimer metafosfat ve polifosfatlar

(sodyum hekza-meta fosfat, Na6P6O18, sodyum tripoli

fosfat, Na5P3O10gibi) kullanlmaktadr.


18/39

YALARIN DORUDAN SABUNLATIRILMASI

retilecek sabunun cinsine ve istenilen zelliklere bal

olarak hazrlanan ham ya karm belirli konsantrasyonda

NaOH veya KOH ile kartrlr. Karmda genel olarak % 30-40

orannda su bulunur. Proses kartrma ve stma donanma

sahip kazanlarda gerekletirilir. Pratikte bir miktar ya

bulunan kazana, reaksiyonun iddetli olmamas iin ya vealkali ayn zamanda aktlarak kazana doldurulur. Bundan

sonra arj stlarak kaynatmaya devam edilir.


19/39

Bu srada sabun meydana gelerek kvamlar. Akcl artrmak

iin az miktarda NaCl zeltisi katlr. lemin sonuna doru

daha fazla NaCl katlarak sabunun ayrlmas salanr. Ortam

fazla scak olduundan sabun yar sv halde yzeye karken

iinde az miktarda NaCl ve su bulunur. Gliserin ve alkalinin

fazlasn ihtiva eden alttaki faz ise ayrca tuz iermektedir ve

aktlarak alnr.

Tuzlama ile ayrlmasnda fazla tuz katlm ise sabunun

plastisitesi az olur ve paralar halindedir. Buna bir miktar su

verilirse plastik bir hale gelir.


20/39

Genellikle ilk tuzlamada ayrlan sabun saf olmad iin, az

tuz ieren su ile tekrar piirilir ve NaCl ile tuzlanarak ayrlr. Bu

ilem, kullanlan yan cinsine ve elde edilecek sabunun

kalitesine gre birka defa tekrarlanabilir. Alt faz aktldktan

sonra sabun kalplara alnr.

Ancak, tutkal sabunlarnn retiminde yaklak % 50lik

NaOH ile yalar birden kartrlr ve emlsiyon oluturulur. Bu

srada scaklk 70-80 oCyeykselir ve tuz ile ayrma yaplmaz.

Sabun tutkal meydana gelince patates unu, niasta, jelatin,

silikat v.b. dolgu maddeleri katlarak kalplara alnmaktadr.


21/39

HDROLZ VE NTRALZASYON PROSES

Yalarn Hidrolizi:Yalar su ile bilinen hidroliz denge

reaksiyonu gereince ya asidi ve gliserin karm verecek

ekilde sabunlatrlr.

Ya + Su Ya asidi + Gliserin


22/39

Denge reaksiyonunun verimi yani sabunlatrma derecesi

reaksiyona giren ya ve suyun oranna baldr. Ancak scaklk,

basn, katalizr ve kartrma gibi etkenler ile dengenin

kurulu hz artrlarak, daha ksa srede dengeye varlmas

salanr. Bu srada, sabunlama sonunda aa kan ya

asidinin, balangta yada bulunan toplam ya asidi miktar

oranna sabunlama derecesi ad verilmektedir. Endstride

mmkn olduu kadar yksek bir sabunlama derecesine

ulalmak istenir.


23/39

Bunun iin kontinalan sistemler gelitirilmi olup,

meydana gelen gliserinli su devaml olarak ortamdan

ekilmektedir. Bundan baka, iyi bir ya-su emlsiyonunun

hazrlanmas iin ortama eitli reaktifler katlmaktadr

(Twitchel metodu). Hidroliz reaksiyonunun verimliliini

artrmak ve sabunlama sresini ksaltmak iin yksek scaklk

ve basn artlarnda da allmaktadr.

Kontinu alan sabunlatrma prosesleri su ve yan k

ynne gre ayn akm ve ters akm olarak iki ekilde

uygulanmaktadr. rnein, ayn akm sisteminin uyguland

bir prosesin (Bamag prosesi) akm emas ekilde verilmitir.


24/39

Ya Asitlerinin Saflatrlmas:Yukardaki yntemlerden

herhangi birinden elde edilen ham ya asitleri karm,

ounlukla daha yararl bileenlere ayrlarak kullanlr. Ham

ya asitleri karm retildii kat veya sv yaa bal olarak

farkl bileimlerde olmaktadr. Bunlar belirli tr ya asitlerinin

ounlukta olduu fraksiyonlara ayrarak kullanmak daha

kaliteli rnler ortaya koymaktadr. Endstride kullanlan en

eski ayrma metodu fraksiyonlu kristallendirme prosesidir.


25/39

Bu proses donyandan retilen ya asitlerine uyguland gibi,

katlaabilen dier ya asitlerine de uygulanabilmektedir.

Burada temel prensip, eritilen ya asitlerinin soutulduktan

sonra bez uvallara doldurularak preslenmesidir. Bu srada

oleik asit gibi doymam ya asitleri pres dna szarken,

stearik asit gibi kat bileenler pres iinde kalr. Deiik zincir

uzunluuna sahip ya asitlerinin birbirinden ayrlmas iin

destilasyon prosesi kullanlr. Bunlardan vakum destilasyonu

en uygun olandr. Bu proseste genellikle birbirine bal

adet rafl tipte destilasyon kolonu vakum altnda altrlarak

ya asitleri eitli fraksiyonlara ayrlmaktadr.


26/39


27/39

Ya Asitlerinin Ntralizasyonu: Destilasyon ileminden gelen

belirli bileimdeki ya asitleri yksek devirli bir kartrcya

sahip ntrlemetanknda % 50 lik NaOH ile kartrlarak

sabun oluturulur. NaOH yerine Na2CO3da kullanlabilir, ancak

bu durumda yeterli ntralizasyonu salamak iin NaOH ile

kontrol edilir. Meydana gelen sabun tutkal NaCl ile tuzlanarak

zeltiden ayrlr. Byle bir sabun % 0,002-0,10 NaOH, % 0,3-6

NaCl ve yaklak % 30 orannda su ierebilir. rn 1-2 kere su

ile kaynatlr ve her seferinde NaCl ile ayrlr.


28/39

Genellikle, byk miktarda sabun retimi kontinu alan

sistemlerde yaplmaktadr. Bu yntemlerde scaklk ve basndeerleri artrlarak ntralizasyon sresi ksaltlmtr.

Ntralizasyondan sonra ayrlan sabunun zerindeki basn

ykseltilir ve scaklk 200 oC nin stne karlr. Istlm bu

sabun atmosfer basncnda bulunan bir pskrtme tanknda

serbest braklr. Bu srada % 20 ye kadar bir kuruma meydana

gelir. Bu viskoz, hamurumsu sabun kazycl bir tankta

yorularak 65 oC ye kadar soutulur.


29/39

Bu scaklktaki sabun haddeden (ekstruder) erit halinde

srekli olarak ekilir ve kesilir. Daha fazla souyan kalplarn

zerine retici markas baslmas ve ambalaj ilemiyle retim

sreci tamamlanr. Gnmzde hem kesikli sistemde hem de

kontinu prosesler ile sabun retimi yaplmaktadr. Kesikli

sistemde bir haftada tamamlanan ilemler, kontinu prosesle 6

saat gibi ksa bir srede bitirilmektedir.


30/39

SABUNUN MOLEKLER YAPISI

Sabun moleklleri hidroliz olabilen yani polar bir grup

(karboksi-alkali grubu) ile hidroliz olmayan ve sabunun

hidrokarbon zincirinden ibaret olan bir hidrofob ksmdan

meydana gelmitir. Sabunlar, ya asitlerinde olduu gibi,

molekl yapsna bal olarak deien boyutlarda kristal yapl

maddelerdir.


31/39

Doymu ya asitlerinin sodyum tuzlar, oda artlarnda etil

alkol ortamnda kristallendirilirse rhombik -ekli kristallerelde edilmektedir. Eer benzen iinde kristalize edilirse

monoklinik olan -ekli kristallenmektedir. Bu kristal

yaplarndan eklindeki bir elementel hcrede 8 iftmolekl bulunurken, -eklinde 4 ift molekl bulunmaktadr.

Sabunlarn bu iki kristal fazndan baka - (veya -) ve -

fazlar da bulunmaktadr. -ekline sahip bir sabun kristali

70 oC nin zerine stlrsa -faz olumaktadr.


32/39

Uygulamada, scak sabun 70-80 oC ye soutulursa, bu

scaklkta stabil olan -faz kristallenir. Soutmaya devam edilir

ve yava yava 20 oC ye kadar soutulursa bu scaklkta stabil

olmayan -faz aynen kalr. Buna belki viskozitenin art sebepolmaktadr. Ancak, yourma veya pres etme gibi mekanik

ilemler ile soutulacak olursa, bu durumda kararl olan -

ekline dnmektedir.


33/39

Sabunlarn Temizleme zellii: Bir sabun molekl uzun bir

hidrokarbon ksm ve bir iyonik u tar. Molekln

hidrokarbon ksm hidrofobik olup, polar olmayan maddelerde

zlr. Oysa iyonik u hidrofiliktir ve suda znr. Sabun

molekl hidrokarbon zinciri nedeniyle suda tam olarak

znmez, ama miseller oluturarak suda kolayca suspanse

olur.


34/39

Sabunun nemi yams kirleri emlsiyon haline getirip,

uzaklatrmasndan ileri gelir. Bunu u iki zellii sayesinde

yapar. Hidrokarbon zinciri polar olmayan ya damlacklarnda

znr. Anyonik u ise suda znerek ya damlacklarnn

birlemesini nler ve ykanan nesneden misellerle birlikte su

yardmyla uzaklar. Ayrca sabunlar yzey aktif maddelerdir.

nk bunlar suyun yzey gerilimini drrler. Yzey aktif

maddeler hidrofilik grubun niteliine gre anyonik, katyonik

ve ntral diye snflandrlabilirler. Sabunlar karboksilat

gruplar nedeniyle anyonik snfa girer.


35/39

SABUN TPLER

nde gelen sabunlar tuvalet sabunlar ve endstriyel

sabunlardr. ok saf tuvalet sabunlar dnda, temizleme

kalitesini iyiletirmek iin, sabunlara yardmc olarak eitli

kimyasal maddeler katlr. Pazarlanan sabunlarn tmnde

yaklak % 10-30 su bulunur. Sabun susuz olursa znmesi

gleir. Hemen tm sabunlarda parfm vardr ve bu sabunun

orijinal kokusunu rtmek iin katlr.


36/39

Tuvalet Sabunlar:Tuvalet sabunlar zel olarak seilmi ham

maddelerden retilir ve bunlarda ou zaman % 10-15

orannda su bulunmaktadr. Bu sabunlara parfm ve

beyazlatma maddesi olarak kullanlan TiO2dnda katk

maddesi ilave edilmez.Tuvalet sabunlarnn retiminde dk

scaklkta znen, iyi kpren ve yksek temizleme zellii

gsteren sabunlar kullanlr.


37/39

Sabun Tozu: Sabun tozu denilince toz sabun yannda soda,

silikat, metilsilikat, fosfatlar ve aartc olarak sodyum

perborat ieren temizlik maddeleri anlalmaktadr. Ancak zel

amal sadece sabundan hazrlanm toz sabunlar da sz

konusudur.Toz sabun retiminde; hazrlanm scak ve sv

haldeki sabun, yksek basn altnda, bir kurutma kulesinin

stnden pskrtlr. Kurutma kulesine gnderilen scak hava

ile kuruyan sabun tozlar kulenin altndan alnr. Perborat ve

fosfat gibi baz ilaveler de kurutma kulesinden alndktan sonra

toz sabuna katlr.


38/39

Tra Sabunu: Kalplam ve sktrlm sabunlardr.

Payet Sabunlar ( Pulcuklu ) Sabun Yada Tala Sabunu:

ncelikle ayn yapda olan bu sabun, deiik biimde

bulunur ; % 78' i ya asidinden olumutur ve lk ya da

souk suda hemen znr : Bu nedenle hassasdokumalarn ykanmasnda kullanlr. Tala sabununda

% 73 ya asidi vardr. zellikle toz deterjanlarla birlikte

amar makinelerinde kullanlr.


39/39

zc Sabun:Bileimine yalar ve yal maddeleri zebilen

aseton, butil alkol, heksalin, izopropil alkol, benzen, kloroform,

karbon tetraklorr, klisen, terebentin, toluen, trikoloetilin vekimi petrol trevlerinin katld sabun ; yal ve ok kirli

maddelerin ykanmasnda kullanlr, kireli sulara kar

dayankldr. Metal Sabun:Genellikle ar metallerden her hangi birinin

znen bir tuz ile alkali bir sabunun tepkimesinden oluansabun.

Sv Sabun:Bileiminde % 36 orannda hindistan cevizi

yandan elde edilmi potasyum sabunu bulunan sulu

zeltiye denir.

sabun ve deterjan endÜstrİlerİ

Documents