Glukamidy w płynach do ręcznego mycia naczyń

• Strona główna
• Artykuły
• Glukamidy w płynach do ręcznego mycia naczyń

Data publikacji: 2015-04-16

W przypadku surfaktantów można wyróżnić dwa podstawowe wskaźniki determinujące przyjazność dla środowiska: tzw. ślad węglowy oraz wpływ surfaktantu na systemy oczyszczania ścieków. Zgodnie z wiedzą autorów niniejszej pracy, brak jest jednolitej, obowiązującej na całym świecie definicji śladu węglowego. W niniejszej pracy ogólną ilość CO₂ uznaje się za rezultat biodegradacji atomów węgla surfaktantu obecnych w recepturze. Przy porównywaniu dwóch receptur zawierających różne kosurfaktanty przy analogicznej ilości substancji czynnych pierwszym krokiem jest porównanie względnych ilości węgla pochodzenia roślinnego w obu surfaktantach, aby ocenić ich wpływ na ślad węglowy. Ilość węgla pochodzenia roślinnego określa się przy pomocy wskaźnika węgla pochodzącego z zasobów odnawialnych (ang. renewable carbon index, wskaźnik RCI).

Ponieważ kurcząca się dostępność surowców kopalnych i globalne zmiany klimatyczne są wymieniane wśród głównych ekologicznych obaw konsumentów, wskaźnik RCI jest jednym z kluczowych punktów poniższej dyskusji. Kolejnym ważnym aspektem jest profil ekotoksykologiczny surfaktantów obejmujący kwestie związane z zanieczyszczeniem środowiska. Konsumenci oczekują produktu, który jest skuteczny, wygodny w użyci, i jednocześnie przyjazny środowisku. Aby skłonić użytkowników ku „ekologicznym produktom alternatywnym”, należy zminimalizować różnicę między standardowym produktem dostępnym na rynku a jego „ekologiczną alternatywą” pod względem stosunku ceny do skuteczności. Zrównoważony ekologicznie kosurfaktant przeznaczony do płynów do ręcznego mycia naczyń powinien posiadać nieszkodliwy dla środowiska profil toksykologiczny. W celu optymalizacji wskaźnika RCI taki kosurfaktant powinien zawierać roślinną część hydrofobową oraz hydrofilową głowę pochodzenia roślinnego. Niemal wszystkie opracowane do tej pory produkty tego typu bazują na węglowodanach i są określane jako surfaktanty cukrowe. Najpopularniejszymi związkami z tej grupy są obecnie poliglikozydy alkilowe (APG). Część hydrofobowa w surfaktantach tej klasy pochodzi głównie z oleju z ziarna palmowego oraz oleju kokosowego. Ilość wykorzystywanych surfaktantów bazujących na tych olejach odnawialnych stale rośnie. Innymi przedstawicielami omawianej grupy surfaktantów są glukamidy. W przeciwieństwie do poliglikozydów alkilowych, część hydrofobowa i część hydrofilowa glukamidów jest połączona za pośrednictwem grupy amidowej, a nie grupy eterowej.

Celem niniejszej pracy jest porównanie kosurfaktantów cukrowych z aktualnymi standardowymi produktami dostępnymi na rynku – tlenkiem aminy i kokamidopropylobetainą (CAB) – pod względem właściwości ekologicznych. Druga część pracy zawiera ocenę skuteczności różnych receptur bazujących na „ekologicznych alternatywach” w porównaniu z dotychczas wykorzystywanymi standardowymi produktami dostępnymi na rynku.

Skrócony opis syntezy glukamidów
Glukamidy są grupą surfaktantów niejonowych. Podobnie jak w APG, część hydrofilową glukamidów stanowi w 100% odnawialna glukoza. Cukrowa głowa powstaje poprzez wprowadzenie metyloaminy metodą aminolizy. W kolejnym etapie następuje połączenie grupy aminowej z hydrofobowym łańcuchem węglowym (C). Właściwości powstałego w ten sposób glukamidu są uzależnione od charakterystyki wybranego łańcucha C. Ponieważ metyloamina zawiera atom węgla pochodzenia syntetycznego w grupie metylowej, łącznik ten wywiera wpływ na wskaźnik RCI glukamidów. W przypadku płynów do ręcznego mycia naczyń najczęściej wykorzystywane hydrofobowe łańcuchy węglowe mają długość C12-C14. W porównaniu z innymi konfiguracjami łańcuchy tej długości wykazują najwyższą skuteczność pod względem stymulacji procesu pienienia. Powszechne wykorzystywanie łańcuchów C12-C14 zapewnia dobrą porównywalność poszczególnych omawianych kosurfaktantów. Ponieważ łańcuchy C o tej długości są obecne w kwasach tłuszczowych uzyskiwanych z oleju kokosowego lub oleju z ziarna palmowego, porównanie przeprowadzono przy wykorzystaniu APG z oleju z ziarna palmowego (poliglukozydu laurylowego) i tlenku aminy (tlenku lauraminy), oraz kokamidopropylobetainy (CAB) i glukamidu pozyskiwanych z oleju kokosowego. W ramach dalszej dyskusji warto również rozważyć rolę certyfikowanych przez organizację RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil) źródeł surowców w kontekście poprawy kontroli nad śladem węglowym, a także ich ogólny wpływ na środowisko naturalne.

Profil toksykologiczny
Celem pracy jest porównanie różnych systemów kosurfaktantów stosowanych w płynach do ręcznego mycia naczyń – w pierwszej kolejności z perspektywy ekologicznej, z naciskiem na parametry o istotnym wpływie na środowisko.

Wszystkie cztery kosurfaktanty łatwo ulegają biodegradacji, co jest niezbędne w przypadku detergentów. Surfaktanty cukrowe charakteryzują się ponadto istotnie wyższą wartością wskaźnika węgla pochodzącego z zasobów odnawialnych (RCI), rzędu 95% i powyżej. Istotny wpływ odnawialnego źródła na hydrofilową głowę widoczny jest zwłaszcza w porównaniu z kokamidopropylobetainą, której RCI wynosi 63%. Oba surfaktanty cukrowe nie mają przy tym oznakowania wskazującego na występowanie toksyczności wodnej, natomiast standardowe produkty alternatywne są oznakowane od H412 (zagrożenie przewlekłe, kategoria 3) do H400 (zagrożenie ostre, kategoria 1) zgodnie z europejskim rozporządzeniem w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania (CLP).

CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 1/2015 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.

detergentychemia gospodarczaglukamidymycie naczyń