واکس
واکْس به صورت عمومی به مادهای گفته میشود که بر روی جسمی مالیده شود بهطور مثال واکس کفش مادهای است که روی کفش برای ایجاد لایهای شفاف و محافظت از نخهای آن مالیده میشود.[۱]
انواع مختلفی از واکس برای مصارف مختلف وجود دارد:
واکس چرم برای براق کردن سطوح چرمی، واکس بدنه خودرو برای براق کردن بدنه خودرو، واکس مو برای حالت دادن و براق کردن موی سر و غیره…
معمولاً واکس مادهای کرم مانند است که برای براق کردن سطح مواد مختلف استفاده میشود. امروزه جهت ایجاد رفاه دستگاههایی جهت واکس کفش ایجاد شده است که به آن دستگاه براقکننده کفش میگویند که به وسیله یک یا دو برس که به صورت افق قرار دارند رویه و کنارههای کفش را تمیز مینماید.
تعریف و مقدمه
[ویرایش]واکس به گروهی از ترکیبات آلی گفته میشود که شامل هیدروکربنهای اشباع بلندزنجیر، استرهای اسیدهای چرب، الکلهای بلندزنجیر، کتونها و آلکانهای سنگین هستند. این ترکیبات در دمای محیط حالت جامد یا نیمهجامد دارند و بهدلیل آبگریزی، پایداری فیزیکی و توانایی ایجاد لایه محافظ، در طبیعت و صنعت نقش گستردهای ایفا میکنند.[۲] واکسها در گیاهان بهعنوان بخشی از لایه کوتیکول نقش محافظت در برابر تبخیر آب و حمله عوامل بیماریزا دارند و در جانوران در پرها، موها، پوست و غدد خاص ترشح میشوند.[۳] در صنعت، واکسها در گستره وسیعی از کاربردها شامل بستهبندی مواد غذایی، روکشدهی، روانکاری خشک، تولید مرکب چاپ، فومسازی، داروسازی و ساخت شمع استفاده میشوند.[۴] منشأ واکسها میتواند طبیعی، نفتی یا سنتزی باشد و همین تنوع موجب ایجاد طیفی گسترده از خواص فیزیکی و رفتاری شدهاست.[۵]
تاریخچه
[ویرایش]شواهد باستانشناسی نشان میدهد که واکسهای حیوانی و گیاهی از دوران مصر باستان برای مومیاییکردن، روکشدهی پارچه و ساخت وسایل تزئینی استفاده میشدند.[۶] در یونان و روم باستان، موم و واکسهای طبیعی در پزشکی و نگهداری ابزارهای فلزی بهکار میرفتند. با توسعه پالایشگاههای نفت در سدهٔ نوزدهم، واکسهای نفتی مانند پارافین واکس و واکسهای ریزبلور بهعنوان محصولات جانبی فرایندهای تقطیر و Dewaxing بهوجود آمدند و نقش مهمی در صنایع مدرن از جمله بستهبندی و روانکاری پیدا کردند.[۷]
نقش زیستی
[ویرایش]در گیاهان، لایهٔ واکسی کوتیکول، سدّی نیمهقابلتنفس است که تبخیر آب، آسیب UV و نفوذ قارچها را کاهش میدهد.[۸] در جانوران، واکسها در چربی پوست، غدد preen پرندگان و واکس گوش انسان نقش محافظتی دارند. این واکسها از استرهای بلندزنجیر و الکلهای سنگین تشکیل شدهاند.[۹]
ساختار شیمیایی و رفتار فیزیکی
[ویرایش]ساختار واکسها شامل:
- آلکانهای C20–C40
- استرهای اسیدهای چرب (R–COOR')
- اسیدهای بلندزنجیر
- الکلهای بلندزنجیر
- کتونها
ویژگیهای کمی واکسها عبارتاند از:
- نقطه ذوب ۴۵ تا ۹۵ درجه سلسیوس
- چگالی 0.90–0.95 g/cm³
- رفتار حرارتی مشخص در آزمون DSC
- سختی (Penetration) ۵–۲۰ در واکسهای نفتی
- ویسکوزیته پویا وابسته به دما
این متغیرها کاربرد صنعتی واکس را تعیین میکنند.[۱۰]
فرآیندهای پالایش و تولید
[ویرایش]واکسهای نفتی و صنعتی از فرایندهای زیر تولید میشوند:[۴]
- De-waxing برای جداسازی کریستالهای پارافین
- Solvent deoiling برای افزایش خلوص
- Hydrotreatment حذف ترکیبات آروماتیک
- Cryogenic separation برای تفکیک زنجیرههای متفاوت
نتیجه این فرایندها تولید پارافین واکس، واکسهای ریزبلور و ترکها و مومهای سنگینتر است.[۱۱]
طبقهبندی واکسها
[ویرایش]واکسها بر اساس منشأ و ساختار به دستههای زیر تقسیم میشوند:[۵]
واکسهای طبیعی
[ویرایش]مانند موم زنبورعسل، لانولین و کارنوبا وکس، عمدتاً ساختهشده از استرهای پیچیده.[۱۲]
واکسهای نفتی
[ویرایش]مانند پارافین واکس و واکسهای ریزبلور، شامل آلکانهای بلندزنجیر.[۱۳]
واکسهای ریزبلور (Microcrystalline Wax)
[ویرایش]این واکسها از نظر ساختار و رفتار کریستالی با پارافین متفاوتاند و در صنایع پوششدهی و پرداخت چرم کاربرد دارند.[۱۴][۱۵]
واکسهای سنتزی
[ویرایش]واکسهای مهم سنتزی شامل:
- واکس پلیاتیلن (PE Wax)
- واکس Fischer–Tropsch
- واکس مونتانی
- واکسهای اصلاحشده (oxidized, maleated)
این واکسها بهدلیل پایداری حرارتی بالا در پلاستیکسازی، مستربچ، و صنایع رنگ استفاده میشوند.[۱۶]
کاربردها
[ویرایش]کاربردهای واکس شامل:
- پوششدهی (چوب، چرم، فلزات)
- روانکاری خشک
- مرکب چاپ و کاغذسازی
- بستهبندی غذایی
- داروسازی (Tablet coating)
- خودروسازی
- لاستیک و فومسازی
- کاربردهای هنری
انتخاب نوع واکس به سختی، نقطه ذوب و کریستالینگی آن بستگی دارد.[۱۷]
واکسهای خوراکی
[ویرایش]واکسهای مورد استفاده در غذا شامل:
- E901 موم زنبورعسل
- E903 کارنوبا
- E904 شلاک
- برخی واکسهای نفتی با خلوص بالا
این واکسها در پوشش میوهها و شیرینیها استفاده میشوند و استانداردهای FAO و Codex محدودیتهای مصرف آنها را مشخص کردهاند.[۱۸]
طرز تهیه واکس کفش
[ویرایش]فرمول شماره یک موم کارنوبا ۱۰ کیلو - موم زرد ۳ کیلو- استارین ۱ کیلو - اسید اولئیک ۱ کیلو- روغن تربانتین ۴۵ کیلو - مرکب عاج (عاج سیاه) ۴ کیلو- رنگ مشکی قابل حل در روغن ۵/۰ کیلو
موم کارنوبا، موم زرد و استارین را ذوب کنید. رنگ مشکی را با اسید اولئیک مخلوط و به تدریج تربانتین و عاج سیاه را اضافه نمایید، سپس دو قسمت را مخلوط کنید.
فرمول شماره دو موم زرد ۱۸ کیلو - روغن تربانتین ۴۰ کیلو- صابون ۲ کیلو- آب ۴۰ لیتر- رنگ مشکی یا قهوهای قابل حل در روغن به مقدار کافی
ابتدا موم را با حرارت ملایم ذوب و روغن تربانتین را به آن اضافه کنید. سپس محلول داغ آب و صابون را در مقادیر کم به محلول وارد نموده و مرتباً بهم بزنید و در پایان رنگ مورد نظر را بیفزایید.
فرمول شماره سه «واکس بدون رنگ برای نگهداری چرم»
موم کارنوبا ۱۰۰ گرم - موم زرد ۴۰۰ گرم- روغن تربانتین ۴ لیتر- کربنات پتاسیم ۷۵ گرم-آب جوش ۶۰۰ گرم
مومها را ذوب نموده و به محلول جوشان کربنات پتاسیم اضافه کنید، بهم بزنید و از روی آتش برداری، سپس هموزن آن آب جوش اضافه نموده، مرتباً بهم بزنید، آنگاه به تدریج روغن تربانتین را در محلول وارد کنید.
فرمول شماره چهار موم زرد ۲ کیلو - تربانتین ۴ لیتر- آب ۱۲ لیتر - کربنات پتاسیم ۶۰ گرم- رنگ قهوهای ۶۰ گرم - پودر صابون ۲ کیلو
آب، صابون، کربنات پتاسیم و رنگ را توأماً به جوش برسانید و روی موم مذاب بریزید و مجموع را در حرارت ۹۰ درجه سانتیگراد در تربانتین اضافه کنید و خوب بهم بزنید.
دربارهٔ روغن تربانتین
[ویرایش]برای تهیه واکس کفش ابتدا باید حلال مناسب انتخاب شود. سابقاً از حلال نیتروبنزن برای این منظور استفاده میشد اما به علت تأثیر نامطلوبی که بر روی چرم به جا میگذارد استعمال آن بعدها متروک گردید. امروزه از روغن تربانتین به عنوان حلال استفاده میشود،[۱۹] اما در بعضی موارد به علت گرانی این روغن به جای آن پارافین مایع یا نفت به کار میبرند که البته از مرغوبیت واکس خواهد کاست. در انتخاب ماده حلال باید شرایط زیر رعایت شود:
- درجه جوش آن باید نزدیک به درجه جوش تربانتین باشد.
- قابلیت تبخیر آن چنانچه زیاد باشد با چند بار باز و بسته شدن سرپوش قوطی واکس، محتوای آن خشک و غیرقابل استفاده میشود و چنانچه قابلیت تبخیر آن کم باشد به هنگام واکس زدن موجب تأخیر عمل شده و از براق شدن چرم جلوگیری میکند؛ بنابراین قابلیت تبخیر این ماده باید متناسب با زمان لازم باشد به طوری که عیبهای فوق ظاهر نشود.
- قابلیت حل آن برای سایر مواد لازم در ساخت واکس و حفظ این مواد در درجات حرارت مختلف
- علاوه بر مواد فوق باید روغن مناسبی در واکسها به کار رود که جایگزین چربی طبیعی چرم باشد و در حفظ آن عمل نماید. برای این منظور معمولاً از استارین، اولئین، لانولین و پارهای روغنهای نباتی به مقدار مناسب استفاده میکنند.
منابع
[ویرایش]- ↑ Peter A. Burke (2000). "Shoe Polishes". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_575. ISBN 3-527-30673-0.
- ↑ "Wax". Wikipedia (به انگلیسی).
- ↑ "Cuticular Wax". ScienceDirect (به انگلیسی).
- 1 2 "Industrial Uses of Waxes". ScienceDirect (به انگلیسی).
- 1 2 "Wax Classification". Britannica (به انگلیسی).
- ↑ "Ancient Use of Beeswax". Britannica (به انگلیسی).
- ↑ "History of Petroleum Wax". ScienceDirect (به انگلیسی).
- ↑ "Plant Cuticle and Waxes". ScienceDirect (به انگلیسی).
- ↑ "Animal Waxes". Britannica (به انگلیسی).
- ↑ "Wax Physical Properties". Britannica (به انگلیسی).
- ↑ "Petroleum Wax Processing". ScienceDirect (به انگلیسی).
- ↑ "Natural Waxes". Britannica (به انگلیسی).
- ↑ "Paraffin Wax". ScienceDirect (به انگلیسی).
- ↑ «پارافین سویا وکس چیست و تفاوت آن با میکروکریستالین وکس». ناظر آزمایشگاه.
- ↑ «میکروکریستالین وکس». خبرآنلاین.
- ↑ "Synthetic Waxes". ScienceDirect (به انگلیسی).
- ↑ "Industrial Applications of Wax". ScienceDirect (به انگلیسی).
- ↑ "Codex Food Additives". FAO (به انگلیسی).
- ↑ «کفش و دانستنیهای جالب در مورد آن | خبرگزاری فارس». www.farsnews.ir. دریافتشده در ۲۰۲۱-۰۹-۰۷.
 | این یک مقالهٔ خرد مد است. میتوانید با گسترش آن به ویکیپدیا کمک کنید. |