اسپن چیست و چه کاربردی دارد؟

اسپن‌ها یا استر‌های سوربیتان، سورفکتانت‌های غیر یونی هستند و به صورت گسترده در صنایع آرایشی و بهداشتی، پزشکی و دارویی، منسوجات و ... استفاده می‌شوند. در واقع خاصیت تثبیت کنندگی و افزایش غلظت این ماده در صنایع غذایی، دارویی، پزشکی و آرایشی و بهداشتی استفاده می‌شود و خاصیت نرم کنندگی آن در صنعت نساجی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین اسپن در صنایع پلیمر، آفت‌کش‌ها، مواد منفجره و ... نیز استفاده می‌گردد. احتمالا می‌دانید که این ماده به صورت گرید‌های مختلف تولید می‌شود که خواص شیمیایی و کاربرد‌های هر کدام از این گرید‌ها با یکدیگر متفاوت است. ما در این مقاله ضمن بررسی این موضوع که اسپن چیست و چه کاربردی دارد ، به بررسی روش تولید اسپن می‌پردازیم و سپس توضیح می‌دهیم که هر گرید این ماده چه ویژگی‌ها و کاربردهایی دارد.

روش تولید اسپن

برای اینکه بهتر متوجه شوید اسپن چیست، لازم است به طور دقیق با روش تولید اسپن آشنا شوید. همانطور که در ادامه خواهد آمد، اسپن گریدهای مختلفی دارد و ویژگی‌ها و کاربردهای هر گرید متفاوت است. در اینجا نحوه تولید اسپن 60 را برای شما توضیح می‌دهیم.

این ماده از ترکیب سوربیتول و اسید استئاریک به دست می‌آید. درواقع اسپن از فرایند استری شدن به وجود می‌آید. به همین دلیل نیز به آن استر سوربیتان گفته می‌شود. برای تولید انبوه این ماده لازم است که 700 کیلوگرم سوربیتول را در ظرف مخصوص بریزید و با روش فشاری، آب آن گرفته می‌شود. بعد از اینکه حباب‌های کوچکی در ظرف ایجاد شد، 780 کیلوگرم اسید استئاریک اضافه می‌شود.

با کاهش فشار، دما در عرض دو ساعت به 170 درجه سانتی‌گراد می‌رسد و سپس به آهستگی دما به 180 تا 190 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. دما باید حدود دو ساعت به همین حالت باقی بماند. سپس در عرض چهار ساعت دما به 210 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. وقتی میزان اسیدیته ماده به 8 برسد، فرایند استری شدن پایان می‌یابد.

سپس بهتر است محلول را به حال خود بگذارید تا خنک شود. بعد از برداشتن کف ایجاد شده بر روی ماده، مقداری هیدروژن پراکسید اضافه می‌شود تا رنگ‌زدایی شود. بعد از خنک شدن لازم است دوباره دما را تا حدود 110 درجه سانتی‌گراد افزایش دهید و دوباره ماده شیمیایی را خنک کنید. بعد قالب‌زنی و بسته‌بندی کنید. البته اسپن به روش یک مرحله‌ای نیز تولید می‌شود که دستورالعمل خود را دارد.

گریدهای مختلف اسپن

اسپن 20

اسپن 20 مایعی قهوه‌ای، غیر سمی و بدون بو است. اسپن 20 در ایزوپروپانول، زایلن، روغن‌های معدنی، پارافین مایع حل می‌شود و در آب نامحلول است. این ماده شیمیایی به طور کلی در پزشکی، داروسازی، صنایع آرایشی و بهداشتی و نساجی استفاده می‌شود و در این صنایع نقش امولسیفایر آب/روغن، مرطوب کننده و روان کننده را دارد.

نام‌های دیگر این گرید اسپن، سوربیتان مونولائورات و امولسیفایر S-20 است. از این ماده باید در جای خشک و خشک و ظرف‌های در بسته نگهداری شود. زمان انقضای این ماده به طور معمول دو سال پس از تولید است.

کاربردهای اسپین 20

• روان کننده و امولسیفایر در صنعت مواد غذایی
• به عنوان رقیق کننده و استیلایزر
• در روانکاری
• به عنوان تثبیت کننده روغن در آب
• استفاده در کرم‌ها و لوسیون‌ها
• چسب و مواد شیمیایی سیلانت
• مواد شیمیایی کشاورزی (غیر آفت‌کش)
• عوامل تکمیل شده
• کمک‌های فرآوری، خاص برای تولید نفت
• عامل جداسازی مواد جامد
• حلال‌ها (برای تمیز کردن و چربی زدن)
• عوامل فعال سطحی
• تولید مواد غذایی، نوشیدنی و محصولات دخانیات
• عملیات حفاری، استخراج و پشتیبانی نفت و گاز
• تولید رنگ و پوشش
• تولید روغن و گریس نفت
• تولید مواد پلاستیکی و رزین
• چاپ و فعالیت‌های مرتبط با آن
• صابون، تمیز کردن ترکیب و تولید آماده سازی توالت
• تولید رنگدانه و رنگدانه مصنوعی
• تولید الیاف، پوشاک و چرم

اسپن 60

اسپن 60 با نام دیگر سوربیتان مونواستئارات یک سورفکتانت زیست تخریب‌پذیر بر پایه اسیدهای چرب طبیعی (استئاریک اسید) و سوربیتول، الکل قند است. اسپن 60 یک استر سوربیتان است که به عنوان امولسیفایر آب/روغن استفاده می‌شود. می‌توان این ماده را با انواع مختلف سورفکتانت مخلوط کرد.

 این ماده در اتانول، ایزوپروپانول، روغن‌های معدنی و روغن‌های گیاهی حل می‌شود و در آب و استون نامحلول است. رنگ اسپن 60 از سفید تا قهوه‌ای متغیر است و بوی آن کم است. این ماده موم مانند به راحتی رطوبت را به خود جذب می‌کند.

کاربردهای اسپن 60

احتمالا علاقه دارید بدانید کاربردهای اسپن چیست. این گرید اسپن در پزشکی، صنایع آرایشی و بهداشتی، صنایع غذایی، منسوجات و پلاستیک استفاده می‌شود. اسپن 60 در صنعت نساجی آنتی استاتیک و نرم کننده است و در دیگر صنایع نقش امولسیفایر و تثبیت کننده را دارد. در بعضی موارد در قهوه فوری، مخمر خشک، خامه و روغن گیاهی هیدروژنه نیز استفاده می‌گردد. حداکثر میزان استفاده از پروتئین گیاهی، آبمیوه، بستنی، شیر، آبنبات، شکلات، نان و کیک 3 گرم در هر کیلوگرم است. همچنین اسپن 60 نقش امولسیفایر را در آفت‌کش‌ها و مواد منفجره ایفا می‌کند. این گرید اسپن در الیاف اکریلیک نیز استفاده می‌شود و بافت آن را نرم و ضد الکتریسیته می‌کند. و به طور کلی :

• به عنوان امولسیفایر در صنعت مواد غذایی کاربرد دارد.
• به عنوان افزودنی در مواد غذایی کاربرد زیادی دارد.
• برای پراکنده کردن روغن در آب کاربرد دارد.
• به عنوان سورفکتانت غیر یونی کاربرد دارد.
• در نوشیدنی‌هایی که پروتئین دارند، از ایجاد رسوب جلوگیری می‌کند.
• گرانروی(ویسکوزیته) شربت را کاهش می‌دهد.

مضرات اسپن 60

 تجربه نشان داده است که مصرف این ماده روی باروری افراد تاثیرگذار است. همچنین این ماده باعث ایجاد آکنه پوست می‌شود. هنگامی که این ماده گرم می‌شود تجزیه شده و دودی تند و بخارات تحریک کننده آزاد می‌کند.

MSDS و نکات ایمنی اسپن 60

سوربیتان مونو استئارات یک افزودنی مجاز مصنوعی است و دارای تاییدیه از سازمان غذا و دارو است. به عنوان یک ترکیب غیر سمی، هیچ خطری برای انسان‌ها ندارد.

• در زمان کار از لباس، عینک و دستکش محافظ استفاده کنید.
• در صورت استنشاق از محیط کار خارج شده و هوای تازه استشمام کنید.
• پس از تماس این ماده با پوست، آن ناحیه را با صابون و مقدار زیادی آب بشویید.
• پس از تماس با چشم، چشم آسیب دیده را برای 15 دقیقه با آب بشویید.
• پس از بلع دهان را با آب بشویید.
• برای خاموش کردن آتش ناشی از آن از اسپری آب، فوم الکل مقاوم، کربن دی اکسید و مواد شیمیایی خشک استفاده کنید.

اسپن 80

 این ماده در آب و استون حل نمی‌شود؛ اما در روغن‌های چرب و الکل حل می‌شود. اسپن 80 به صورت مایع چسبناک قهوه‌ای و زرد موجود است. اسپن 80 یک سورفکتانت غیر یونی است که در صنایع نفتی و پزشکی استفاده می‌گردد. این ماده مانند دیگر گریدهای اسپن یک امولسیفایر، تثبیت کننده و غلیظ کننده است و در صنایع آرایشی و بهداشتی، نفتی، منسوجات، مواد منفجره، محصولات خانگی و پلاستیک استفاده می‌شود. اسپن 80 توسط FDA تایید شده است و  بانک اطلاعاتی لوازم آرایشی، سوربیتان مونو اولئات را یک ماده کم خطر می‌داند.

سایر کاربردهای اسپن 80

• این ترکیب در صنعت نساجی برای آماده کردن پارچه، روان کننده و نرم کننده پارچه و چرم همچنین به عنوان ضدزنگ، حشره‌کش، تثبیت کننده اکسید ایتانیوم، امولگاتور در آفت‌کش‌ها و مواد کمک حلال در تولید روغن استفاده می‌شود.
• در مارگارین سبب پراکندگی پایدار و خوب روغن و آب می‌شود و از پاشیدن روغن موقع سرخ کردن جلوگیری کرده و همچنین ویژگی انعطاف پذیری را بهبود می‌بخشد.
• در کافی‌میت سبب توزیع یکنواخت گویچه چربی و در نتیجه بهبود اثر سفید کننده می‌شود.
• در صورت استفاده در تهیه‌ی کره‌ها زمان هم زدن را کم می‌کند و سبب بهبود حجم و ساختار فوم می‌شود و کف‌های سفت و خوبی ایجاد می‌کند.
• این ماده به عنوان امولسیون کننده در مواد منفجره مناسب است.
•  در محصولات مراقبت شخصی استفاده می‌گردد. به ویژه برای اجزای چربی غیر اشباع مانند روغن‌های گیاهی و الکل تاکید می‌گردد. محصول اسپن 80 به عنوان یک عامل مرطوب کننده و پراکنده‌ساز برای رنگ‌دانه‌ها در محصولات آرایشی و در تولید محصولات محافظتی از پوست مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• در صنایع غذایی، در مخمر نان به منظور بهبود دهنده‌ی کیفیت، افزایش دهنده حجم کیک در هنگام پخت و همینطور در شیرینی پزی به منظور بهبود دهنده‌ی بافت کیک، ثبات خمیر و ماندگاری طولانی آن استفاده می‌شود.

 فواید اسپن 80

• زیست تخریب‌پذیر
• فرمولاسیون کارآمد
• موثر در نرخ درمان پایین
• عمر طولانی و افزایش بهره‌وری
• پایداری در آب سخت
• محتوای تجدید پذیر بالا
• کاهش تاثیر بر منابع طبیعی محدود
• استفاده بی‌خطر در صنایع تولید مواد غذایی

مضرات اسپن 80

• تمام استرهای سوربیتان به ویژه سوربیتان مونواولئات یا همان محصول اسپن 80 تحریک کننده پوستی ضعیف و به طور کلی حساسیت‌زا محسوب می‌شوند.
• طبق مطالعات حیوانی انجام شده و مشاهده اثرات کبدی در دوزهای بالا و تحریک پوست در دوزهای متوسط، EWG دارای خطر کمتری در مورد تحریک و سمیت سیستم ارگان‌ها می‌باشد.
• یکسری مطالعات انجام شده در استفاده از این ماده جهش سلول را نشان داده است.

شرایط نگهداری اسپن 80

اسپن 80 را می‌توان در شرایط معمولی و البته خشک و خنک نگهداری کرد و این ماده در شرایط عادی دارای ثبات است.

سوالات متداول

•  آیا سوربیتان مونواستئارات وگان است؟

این ماده از دو ترکیب سوربیتول و اسیدهای استئاریک تهیه می‌شود. سوربیتول که همیشه از مشتقات ذرت است و وگان به حساب می‌آید. اما نوع اسید استئاریکی که برای تهیه این ماده استفاده می‌کنند، تعیین کننده وگان بودن یا نبودن محصول نهایی است. برای مثال اگر منبع اسید استئاریک یک روغن گیاهی باشد، محصول نهایی گیاهی باقی می‌ماند؛ اما اگر از چربی حیوانی گرفته شده باشد برای گیاهخواران مناسب نخواهد بود.

• اهمیت و ویژگی قابل توجه اسپن 80 چیست؟

ثابت شده است که محصول اسپن 80 از جمله امولسیون‌های با ارزش برای غذاها و سایر کاربردها می‌باشد، امولسیفایر اسپن 80 یک محصول  مناسب برای ترکیب آب و روغن است از همه مهمتر اینکه اسپن 80 یک ماده زیست تخریب‌پذیر بوده و دارای پایداری در شرایط عادی می‌باشد.

• آیا محصول اسپن 80 و اسپن 60 برای سلامتی بدن ضرر دارد؟

بر طبق پژوهش‌های گسترده‌ای که از نظر سم‌شناسی برای امولسیون کننده‌های مواد غذایی به ویژه استرهای سوربیتان و محصولات پلی‌سوربات صورت گرفته، آزمایشات مربوط به تغذیه از جمله سمیت حاد دهانی و مطالعات متابولیک روی گونه‌های متنوعی از حیوانات انجام شد مبتنی بر اینکه برخی از اثرات مضر پلی‌سوربات‌ها در دوز بالا وجود دارد و مقادیر زیاد سوربیتول باعث بروز اسهال می‌شود.

برای اسپن 60 آزمایش‌های گسترده روی حیوان و انسان، حتی زمانی که در دوزهای بسیار بالاتر صورت گرفته، اثرات منفی بر سلامت نداشته است. در گزارشی از بانک اطلاعات مواد خطرناک که تستی را که در موسسه ملی بهداشت صورت گرفته بیان می‌کند، آزمایش صورت گرفته روی انسان با دوز 6 گرم روزانه و طی مدت یک ماه هیچ عوارضی نشان نداده است. همچنین دوزهای منفرد به مقدار 20 گرم نیز اثرات منفی بر سلامتی انسان نشان نداده است. بر اساس آزمایشات حیوانی اثرات سوء سمی بودن و اثرات سرطان‌زایی اندکی نشان داده شده است. و دوزهای مکرر سبب تحریکاتی در کبد، کلیه، دهان و خون موش‌ها گشته است.

نتیجه‌گیری

اسپن ماده‌ای شیمیایی است که با ترکیب سوربیتول و اسید استئاریک تولید می‌شود و در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی، دارویی، پزشکی، نساجی و ... استفاده می‌شود. ما در این مقاله سه گرید رایج اسپن را با نام‌های اسپن 20، اسپن 60 و اسپن 80 را معرفی کردیم و به ویژگی‌ها و کاربردهای هر کدام پرداختیم. همچنین به طور دقیق و جزئی توضیح دادیم که روش تولید اسپن چیست.