وکس چیست؟

کلمه "وکس" معمولا به مواد ارگانیک متنوعی ارجاع می شود که در دمای محیط جامد بوده اما در صورتیکه در معرض دمای بالاتر قرار بگیرند تبدیل به مایع می شوند. ترکیبات شیمیایی وکس ها بسیار پیچیده است اما آلکانهای نرمال و همینطور ذرات ریز مولوکولی در آنها در درصدهای بالا و به وفور یافت می شود. ابتدایی ترین منبع تجاری وکس، نفت خام می باشد. اما این بدین معنا نیست که تمامی پالایشگاهای نفتی، وکس تولید می کنند. وکسهای معدنی را می توان از ذغال سنگ تولید کرد. گیاهان، حیوانات و حتی حشرات موادی از خود تولید می کنند که می توان آنها را با نام "وکس" به مصرف تجاری رساند.

انواع وکس

 پارافین وکس و میکروکرستالین وکس از مواد نفتی بدست می آیند. این نوع وکسها را می توان در بازه گسترده ای از مشخصه های فیزیکی دلخواه بازیابی و ارائه کرد. اغلب تولیدکنندگان دو نوع مجزا از وکسهای نفتی را ارائه می دهند: پارافین ها، که وجه مشخصه آنها کریستالهای فرم گرفته و درشت است. و میکروکریستالین ها که وکسهایی با ذوب بالاتر و کریستالهای نامنظم و کوچک هستند. میکرو کریستالین وکس شامل تناسبات شاخه ای و دوار قابل توجهی از هیدروکربن های اشباع شده و همینطور آلکانهای نرمال می باشد.

تولیدکنندگان وکس همچنین وکسها را از لحاظ درصد خلوص تقسیم بندی می نمایند. پارافین تمام تصفیه (Fully-refined Paraffin Wax) دارای درصد روغن کم تر از 5/0 درصد، و میکروکریستالین وکس تمام تصفیه دارای درصد روغن کمتر از 3/0 درصد می باشد. همچنین "اسلک وکس" که ماده اولیه تولید پارافین می باشد دارای درصد وزنی از 3% تا بالاتر از 35% روغن است. پارافین وکس تولید شده از مواد نفتی الزاما مخلوطی از آلکانهای نرمال و ایزو آلکانهای بدون استر، اسید و ... است که در وکسهای حیوانی و وکسهای پایه گیاهی یافت می شود.

  • وکسهای مصنوعی از 50 سال قبل وارد بازار شدند. پلی اتیلن وکسها، پلی اتیلنهایی با وزن مولکولی پایین بوده که دارای مشخصه هایی شبیه وکس ها هستند و از طریق پلمیرازسیون تحت فشار بالا یا پایین حاصل می شوند. چنین وکسهایی دارای ساختارهای بنیادین یکسان می باشند، اما در فرایندهای مختلف تولیدی، محصولاتی با مشخصه های متفاوت بدست می آیند که این مشخصه ها تأثیر مهمی بر موارد مصرف محصول دارند.
  • موم (beeswax) به مدت 2000 سال است که داد و ستد می شود و تا قبل از قرن 19 هر ارجاعی به کلمه "وکس" به معنای موم کندوی عسل بود. Beeswax توسط زنبورها در کندو ساخته میشود و پس از ذوب کردن کندو در آب جوش، وکس حاصل می شود.
  • وکسهای حیوانی دیگر شامل لانولین (Lanolin) که از پشم گوسفند بدست می آید، عنبرسائل (ambergris) که از روده نهنگ عنبر حاصل می شود و تالو (tallow) که از چربی گوشت گاو تهیه می شود؛ می باشند.

برخی از مصارف وکس ها

  • ساخت اجسام: وکس بعنوان دفع کننده آب در تولید تخته های کامپوزیت چوبی از قبیل تخته های نئوپان، ام دی اف ها، تخته های OSB و سایر محصولات چوبی مورد استفاده قرار می گیرد.
  • شمع: یکی از قدیمیترین کاربردهای شمع که هنوز هم زنده است در شمع سازی است. اگرچه شمعها امروزه دیگر تنها برای روشنایی استفاده نمی شوند، اما یکی از پر رونق ترین بخشهای مصرف وکس در شمعهای تزینی و درمانی است.
  • پارافین کلره: پارافینهای کلره عمدتاً بعنوان روان کننده و بازدارنده شعله در لوله های PVC مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین از آنها در مایعات فلزکاری و سایر روانکارها استفاده می شوند.
  • تخته های بسته بندی: وکسهای خوراکی به منظور ایجاد استحکام و همنطور ضد آب سازی بسته های حمل مواد خوراکی به کار گرفته می شوند.
  • روکش: وکس می تواند روکشی ایجاد کند که اکسیژن را از خود عبور داده اما مانع نفوذ آب شود. این امر کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف از جمله مواد آرایشی، خوراکی، بسته بندی، مبلمان و... دارا می باشد.
  • بسته بندی های انعطاف پذیر: وکسهای خوراکی و ترکیبات وکس به منظور لمینت سازی ترکیبات و روکش نمودن سطوح به منظور ایجاد استحکام و ضد آب سازی مورد استفاده قرار گرفته و موجب بهبود ظاهر و تبدیل رطوبت به بخار می گردد
  • مواد آرایشی و بهداشتی: وکسهای تمام تصفیه شده (Fully-refined Waxes) غیر سمی بوده و بسیاری از محصولات برای استفاده مستقیم آن در غذا و فرمولاسیون های بهداشتی مورد تأیید قرار گرفته اند. این وکسها بطور وسیعی در صنایع آرایشی و در محصولاتی مانند رژ لب، ریمیل، کرمهای مرطوب کننده و ضد آفتاب مورد استفاده قرار می گیرند.
  • آدامس: آدامس ترکیبی از الاستومتر، رزین و وکس خوراکی می باشد که پس از اضافه نمودن مواد دیگر آدامس تبدیل به آدامس می شود. وکس های سفتی که درجه ذوب بالایی دارند، شامل وکسهای میکروکریستال و کاندلیلا، برای این مصرف به کار گرفته می شوند.
  • مداد شمعی: وکس خوراکی ساختاری جامد را برای مداد رنگی فراهم می کند و از آنجا که بیشتر مصرف کنندگان مدادهای شمعی کودکان هستند، غیر سمی بودن از ویژگی های حیاتی آن محسوب می شود.
  • هیزم: یک محصول مدرن و راحت. وکس بعنوان سوخت و شعله ور کننده هیزم ها عمل می کند.
  • خوراکی ها: وکسهای خوراکی به منظور پوشاندن انواعی از پنیرها که عدم محافظت مناسب باعث خشک شدن آنها می گردد مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این نوع وکس را بر روی مرکبات، میوه جات، گوشت و استخوان اسپری می کنند تا ضمن جلوگیری از اکسیده شدن آنها به ظاهر آنها جلوه بهتری ببخشد.
  • چسب های هات ملت (Hot Melt Adhesives): وکسها در بیشتر فرمولاسیون های چسبهای هات ملت بکار می رند تا ویسکوزیته چسب را کنترل کرده و به کشیدگی، انعطاف پذیری و زمان اثر گذاری چسبها کمک کند.
  • مرکب: در فروملاسیون جوهرهای چاپ گرافیکی از وکس بعنوان عامل ضد خش استفاده می گردد.
  • قالب گیری: در یکی از روشهای قالبگیری جواهرات و همینطور سایر صنایع، یک مدل از قطعه مورد نظر با وکس ساخته شده و برای ایجاد قالب خاک روز مورد استفاده قرار می گیرد. سپس وکس را ذوب کرده و از خاک رس برای قالبگیری قطعه مورد نظر استفاده می شود.
  • پولیش: بکارگیری وکس برای پولیش کف پوش های چوبی به منظور محافظت و بهبود ظاهر آنها، به صدها سال قبل بر میگردد. وکس باعث کند شدن نفوذ هوا و رطوبت و در نتیجه افزایش طول عمر کف پوش، و همینطور جلوگیری از سایش آن می گردد.
  • پی وی سی: دو نوع روانساز در تولیدی پی وی سی مورد استفاده قرار می گیرد: داخلی و خارجی. دو نوع مختلف وکس نیز برای روانکاری بکار گرفته می شوند. روانسازهای داخلی به منظور کمک به جریان PVC در فرایند تولید از طریق ایجاد محلولی در PVC فرموله می شوند. اما روانسازهای داخلی در PVC قابل حل نبوده و قابلیت ایجاد پرده مابین پی وی سی و تجهیزات اکستروژن آن دارند.
  • تایر و لاستیک: وکس مولفه ای حیاتی در فرمولاسیون تایرهای لاستیکی است و به منظور محافظت لاستیک از اوزون اتمسفر که باعث خشک شدن لاستیک و ایجاد ترک هایی که موجب از بین رفتن استحکام لاستیک می شود، مورد استفاده قرار می گیرد. وکس سبب ایجاد لایه ای فیزیک مابین سطح لاستیک و هوا می گردد.