این وب‌سایت از کوکی‌ها برای بهبود تجربه کاربری شما استفاده می‌کند. با ادامه استفاده از این وب‌سایت، شما با سیاست کوکی ما موافقت می‌کنید.
اگر شماره عضویت ACS دارید، لطفاً آن را اینجا وارد کنید تا بتوانیم این حساب را به عضویت شما متصل کنیم. (اختیاری)
ACS برای حریم خصوصی شما ارزش قائل است. با ارسال اطلاعات خود، می‌توانید از C&EN بازدید کرده و در اخبار هفتگی ما مشترک شوید. ما از اطلاعاتی که شما ارائه می‌دهید برای بهبود تجربه مطالعه شما استفاده می‌کنیم و هرگز داده‌های شما را به اعضای شخص ثالث نمی‌فروشیم.
در سال ۲۰۰۵، غول کالاهای مصرفی، کولگیت-پالمولیو، با فروش محصولاتی مانند فب و دینامو به فینیکس برندز، از تجارت پودر لباسشویی در آمریکای شمالی خارج شد. سه سال بعد، یکی دیگر از غول‌های کالاهای مصرفی، یونیلیور، خط تولید پودر لباسشویی آمریکایی خود شامل آل و ویسک را به سان پروداکتس فروخت.
فروش کسب‌وکارش به دو شرکت خصوصی کوچک‌تر، بازار گران‌قیمت P&G در بازار مواد شوینده لباسشویی ایالات متحده را تقریباً بی‌رقیب کرده است. جالب اینجاست که Procter & Gamble پیروزی خود را اعلام نکرد.
در واقع، در سال ۲۰۱۴، آلن جی. لافلی، مدیرعامل وقت پروکتر اند گمبل (P&G)، از کناره‌گیری یونیلیور ابراز پشیمانی کرد. او گفت که این اقدام، بازار میانی بازار مواد شوینده را شکست داد و باعث شد محصولات P&G عمدتاً در بازار محصولات گران‌قیمت متمرکز شوند، در حالی که محصولات ارزان‌قیمت را با سه رقیب ارائه می‌دهند. پروکتر اند گمبل بازاریاب برندهای شناخته‌شده‌ای مانند تاید و گین است. این شرکت تقریباً ۶۰ درصد از تجارت مواد شوینده لباسشویی در ایالات متحده را تشکیل می‌دهد، اما این یک تجارت راکد است و شکاف قیمتی زیادی بین محصولات این شرکت و رقبای آن وجود دارد.
یک سال بعد، یکی از رقبای آن، شرکت آلمانی هنکل، اوضاع را دگرگون کرد. این شرکت شوینده اروپایی باکیفیت خود، پرسیل، را به ایالات متحده معرفی کرد که ابتدا منحصراً از طریق والمارت فروخته می‌شد و سپس در خرده‌فروشانی مانند تارگت نیز عرضه شد. در سال ۲۰۱۶، هنکل با خرید شرکت سان پروداکتس، اوضاع را بیش از پیش پیچیده کرد.
راه‌اندازی پرسیل، تجارت پودر لباسشویی را احیا کرده است، اما ممکن است سریع‌تر از آنچه لافلی انتظار داشت، پیش برود. ماه مه گذشته، وقتی مجله «گزارش مصرف‌کننده» یکی از محصولات جدید هنکل، پرسیل پروکلین پاور-لیکوئید ۲ در ۱، را به عنوان بهترین پودر لباسشویی آمریکایی معرفی کرد، او و دیگر مدیران P&G باید شوکه شده باشند. مراسم تاجگذاری، تاید را برای اولین بار در سال‌ها به جایگاه دوم رساند.
پروکتر اند گمبل (Chastened)، پروکتر اند گمبل (P&G) اولین محصول بزرگ خود با نام Tide Ultra Stain Release را در سال ۲۰۱۶ دوباره فرموله کرد. این شرکت اعلام کرد که سورفکتانت‌ها را اضافه کرده و مقداری آب را حذف کرده است که منجر به فرمولی متراکم‌تر و غلیظ‌تر شده است که می‌تواند لکه‌بری را بهبود بخشد. این مجله اظهار داشت که این محصول در تجزیه و تحلیل‌های بعدی Consumer Reports در صدر فهرست قرار گرفته است، اگرچه از نظر آماری مهم نیست.
اخیراً Consumer Reports، عامل لکه‌بر Tide Plus Ultra و Persil ProClean Power-Liquid 2-in-1 را به عنوان دو شوینده برتر لباس در ایالات متحده معرفی کرده است. C&EN مواد تشکیل‌دهنده‌ای که باعث این حالت می‌شوند و همچنین کاربردها و تولیدکنندگان آنها را بررسی خواهد کرد.
اخیراً Consumer Reports، عامل لکه‌بر Tide Plus Ultra و Persil ProClean Power-Liquid 2-in-1 را به عنوان دو شوینده برتر لباس در ایالات متحده معرفی کرده است. C&EN مواد تشکیل‌دهنده‌ای که باعث این حالت می‌شوند و همچنین کاربردها و تولیدکنندگان آنها را بررسی خواهد کرد.
خیلی زود است که بگوییم آیا هنکل به طور جدی P&G را در مقابل مصرف‌کنندگان آمریکایی که مواد شوینده لباسشویی گران‌قیمت می‌خرند، به چالش خواهد کشید یا خیر. اما اگر شیمیدانان فرمولاسیون P&G به دلیل عدم رقابت احساس راحتی کنند، قطعاً حذف خواهند شد.
شعیب عارف، مدیر خدمات کاربردی و فنی در شرکت Surfactant Supply Pilot Chemical، توضیح داد که در ایالات متحده، تاید و پرسیل محصولات باکیفیتی برای این کسب و کار هستند و می‌توان آنها را به چهار سطح عملکرد تقسیم کرد. در طول سال‌ها، عارف و دیگر دانشمندان شرکت پایلوت به بسیاری از شرکت‌های لوازم خانگی در فرموله کردن مواد شوینده جدید و سایر محصولات تمیزکننده کمک کرده‌اند.
در بازار محصولات ارزان‌قیمت، این یک شوینده فوق‌العاده اقتصادی است. به گفته عارف، ممکن است فقط حاوی یک سورفکتانت ارزان‌قیمت مانند آلکیل بنزن سولفونات خطی (LABS) و همچنین طعم‌دهنده‌ها و رنگ‌ها باشد. در مرحله بعدی محصول، ممکن است مواد کمکی یا سازنده سورفکتانت مانند سیترات سدیم، چسبناک‌کننده و یک سورفکتانت دوم اضافه شود.
LABS یک سورفکتانت آنیونی است که در از بین بردن ذرات از پارچه‌ها خوب عمل می‌کند و روی پارچه‌های نخی به خوبی عمل می‌کند. دومین سورفکتانت رایج، اتانول اتوکسیلات است که یک سورفکتانت غیر یونی است و از LABS مؤثرتر است، به خصوص برای از بین بردن چربی و کثیفی از الیاف مصنوعی.
در لایه سوم، فرمول‌سازها ممکن است براق‌کننده‌های نوری را با قیمت کمی پایین‌تر اضافه کنند. این براق‌کننده‌های نوری نور فرابنفش را جذب کرده و آن را در ناحیه آبی آزاد می‌کنند تا لباس‌ها روشن‌تر به نظر برسند. سورفکتانت‌های بهتر، عوامل کیلیت‌ساز، سایر سازنده‌ها و پلیمرهای ضد رسوب مجدد اغلب در چنین فرمول‌هایی یافت می‌شوند که می‌توانند کثیفی را از آب شستشو به دام بیندازند تا از رسوب مجدد آن روی پارچه جلوگیری شود.
گران‌ترین شوینده‌ها با میزان بالای سورفکتانت و انواع سورفکتانت‌های دیگر مانند سولفات‌های الکل، سولفات‌های اتوکسی الکل، اکسیدهای آمین، صابون‌ها و کاتیون‌های اسید چرب مشخص می‌شوند. پلیمرهای جاذب خاک نامتعارف (که برخی از آنها برای شرکت‌هایی مانند پروکتر اند گمبل و هنکل طراحی شده‌اند) و آنزیم‌ها نیز در این دسته قرار می‌گیرند.
با این حال، عارف هشدار می‌دهد که تجمع مواد تشکیل‌دهنده چالش‌های خاص خود را به همراه دارد. تا حدودی، فرمولاسیون مواد شوینده یک علم است و شیمی‌دانان کیفیت اجزای شیمیایی، مانند فعالیت سطحی سورفکتانت‌ها را می‌دانند.
او توضیح داد: «با این حال، پس از توسعه فرمول، همه این موارد بر یکدیگر تأثیر خواهند گذاشت و شما نمی‌توانید دقیقاً پیش‌بینی کنید که فرمول نهایی چه کاری انجام خواهد داد.» «شما هنوز باید آزمایش کنید تا مطمئن شوید که در زندگی واقعی کار می‌کند.»
عارف گفت، برای مثال، سورفکتانت‌ها و سازنده‌ها می‌توانند فعالیت آنزیم را مهار کنند. فرمولاتورهای شوینده می‌توانند از تثبیت‌کننده‌های آنزیم (مانند بورات سدیم و فرمات کلسیم) برای حل این مشکل استفاده کنند.
فرانکو پالا، دانشمند ارشد تحقیقاتی پروژه جهانی مواد شوینده باتل، خاطرنشان کرد که محتوای بالای سورفکتانت موجود در برندهای شوینده مرغوب نیز می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند. پالا توضیح داد: «افزودن این همه سورفکتانت با چنین غلظت بالایی آسان نیست.» حلالیت و برهمکنش‌های نامناسب بین سورفکتانت‌ها نیز مشکل‌ساز می‌شوند.
برنامه چند مشتری Battelle به رهبری پالا در اوایل دهه 1990 با تجزیه و تحلیل ترکیب برندهای اصلی محصولات شوینده جهانی آغاز شد. Battelle از مجموعه‌ای از ابزارهای علمی برای کمک به صاحبان برند و تأمین‌کنندگان مواد اولیه استفاده می‌کند تا فراتر از لیست مواد تشکیل‌دهنده، مثلاً درجه اتوکسیلاسیون سورفکتانت‌ها یا اینکه آیا ستون فقرات سورفکتانت خطی است یا شاخه‌دار، فراتر بروند.
پارا گفت که امروزه، پلیمرها منبع مهمی برای نوآوری در مواد تشکیل‌دهنده شوینده‌ها هستند. به عنوان مثال، هر دو محصول Tide و Persil حاوی پلی‌اتیلن‌ایمین اتوکسیلات هستند که یک پلیمر جاذب آلودگی است که توسط BASF برای Procter & Gamble توسعه داده شده است، اما اکنون به طور گسترده‌تری در دسترس تولیدکنندگان شوینده قرار دارد.
پالا خاطرنشان کرد که کوپلیمرهای ترفتالیک اسید در برخی از شوینده‌های باکیفیت نیز یافت می‌شوند که در طول فرآیند شستشو پارچه را می‌پوشانند و باعث می‌شوند لکه‌ها و کثیفی در طول فرآیند شستشوی بعدی به راحتی از بین بروند. باتل از ابزارهایی مانند کروماتوگرافی نفوذ ژل برای جداسازی پلیمرها استفاده می‌کند و سپس از طیف‌سنجی مادون قرمز برای تعیین ساختار آنها استفاده می‌کند.
برنامه Battelle همچنین توجه زیادی به آنزیم‌ها دارد، که محصولات بیوتکنولوژی هستند و تولیدکنندگان هر ساله به بهبود آنها ادامه می‌دهند. برای ارزیابی فعالیت آنزیم، تیم پالا آنزیم را در معرض یک سوبسترا حاوی کروموفور قرار داد. هنگامی که آنزیم سوبسترا را تجزیه می‌کند، کروموفور آزاد شده و با طیف‌سنجی جذبی یا فلورسانس اندازه‌گیری می‌شود.
پروتئازهایی که به پروتئین‌ها حمله می‌کنند، اولین آنزیم‌هایی بودند که در اواخر دهه ۱۹۶۰ به مواد شوینده اضافه شدند. آنزیم‌های بعدی که به این مجموعه اضافه شدند شامل آمیلاز، که نشاسته را تجزیه می‌کند، و ماناناز، که غلیظ‌کننده‌های صمغ گوار را تجزیه می‌کند، بودند. وقتی غذاهای حاوی گوار (مانند بستنی و سس باربیکیو) روی لباس ریخته می‌شوند، آدامس حتی پس از شستشو روی لباس باقی می‌ماند. این ماده در پارچه فرو می‌رود و مانند چسب برای لکه‌های دانه‌ای استفاده می‌شود و لکه‌هایی ایجاد می‌کند که پاک کردن آنها دشوار است.
هر دو محصول Persil ProClean Power-Liquid 2in1 و Tide Ultra Stain Release حاوی پروتئاز، آمیلاز و ماناناز هستند.
پرسیل همچنین حاوی لیپاز (که می‌تواند چربی را تجزیه کند) و سلولاز (که می‌تواند به طور غیرمستقیم با هیدرولیز پیوندهای گلیکوزیدی خاص در الیاف پنبه تمیز شود) است تا کثیفی‌های چسبیده به الیاف را از بین ببرد. سلولاز همچنین می‌تواند پنبه را نرم کرده و درخشندگی رنگ آن را بهبود بخشد. در عین حال، طبق اسناد ثبت اختراع، ویژگی منحصر به فرد شوینده جزر و مدی، گلوکاناز است که می‌تواند پلی‌ساکاریدهایی را که آمیلاز نمی‌تواند تجزیه کند، تجزیه کند.
شرکت‌های Novozymes و DuPont مدت‌هاست که تولیدکنندگان اصلی آنزیم‌ها هستند، اما BASF اخیراً در قالب پروتئازها وارد این عرصه شده است. در کنفرانس محصولات شوینده که پاییز گذشته در آلمان برگزار شد، BASF ترکیب پروتئاز جدید و پلی‌اتیلن‌ایمین اتوکسیلات خود را تبلیغ کرد و گفت که این مخلوط عملکرد بهتری را برای مشتریانی که مایل به فرموله کردن مواد شوینده برای شستشو در دمای پایین هستند، فراهم می‌کند.
در واقع، عارف و دیگر ناظران بازار می‌گویند که اجازه دادن به تولیدکنندگان مواد شوینده برای تولید موادی که نیاز به مصرف انرژی کم یا حفاظت از محیط زیست از منابع طبیعی دارند، مرز بعدی در این صنعت است. در ماه مه سال گذشته، P&G Tide Purclean را راه‌اندازی کرد، نسخه‌ای از برند نمادین خود که ۶۵٪ از مواد تشکیل‌دهنده آن از گیاهان تهیه می‌شود. سپس، در ماه اکتبر، Unilever Seventh Generation، تولیدکننده مواد شوینده گیاهی و سایر محصولات تمیزکننده، را برای ورود مجدد به بازار مواد شوینده ایالات متحده خریداری کرد.
عارف گفت، اگرچه تبدیل بهترین مواد اولیه به مواد شوینده برنده جایزه همیشه یک چالش است، اما «روند امروز طبیعی‌تر است. مشتریان می‌پرسند: چگونه می‌توانیم محصولات مشتق‌شده از مواد طبیعی تولید کنیم که برای انسان و محیط زیست کمتر سمی باشند، اما همچنان عملکرد خوبی داشته باشند؟»