تعریف موم
موم‌ها ترکیبات آلی جامد، با ثبات، بسیار مقاوم در برابر رطوبت، چربی دوست و چکش خوار بوده و عموما از زنجیره‌های بلند آلکیل آلیفاتیک تشکیل شده‌اند، دسته کوچکی از موم‌ها از ترکیبات معطر نیز تشکیل شده‌اند. برخی موم‌های طبیعی حاوی پیوندهای غیراشباع بوده و شامل گروه‌های عاملی مختلفی مانند اسیدهای چرب، الکل‌های نوع اول و نوع دوم، کتون‌ها، آلدئیدها و استرهای اسیدهای چرب می‌باشند.
موم‌های مصنوعی اغلب از سری همولوگ هیدروکربن‌های آلیفاتیک با زنجیره بلند (آلکان‌ها یا پارافین‌ها) تشکیل می‌شوند و فاقد گروه‌های عاملی هستند.
شکل1: ساختار مولکولی یک نوع موم دارای زنجیر بلند آلیفاتیکی و یک نوع موم دارای ساختار شبکه ای
موم‌های طبیعی از انواع مختلف توسط گیاهان و حیوانات تولید می‌شوند، نفت نیز حاوی مقداری موم است.
خواص فیزیکی و شیمیایی موم‌ها
موم‌ها در آب نامحلول هستند اما در برخی حلال‌های آلی مانند هگزان، بنزن و کلروفرم محلول هستند. نقطه ذوب موم‌ها بالای 40 درجه سانتی‌گراد بوده، با افزایش دما منبسط و با کاهش دما منقبض می‌شوند. لازم به ذکر است موم‌های خیلی خالص شکننده می‌باشند.
شکل ظاهری
موم‌ها به چند صورت کریستالی، کرم، سفید یا زرد می‌باشند.
شکل 2: سه شکل موم‌های مختلف
انواع موم‌های طبیعی: موم‌های گیاهی و موم‌های حیوانی
موم‌ها توسط بسیاری از گیاهان و حیوانات سنتز می‌شوند. آنهایی که منشا حیوانی دارند معمولاً استر اسیدهای چرب و الکل‌های کربوکسیلیک می‌باشند. موم‌های با منشأ گیاهی، از مخلوط هیدروکربن‌های استری نشده و استرها تشکیل شده‌اند، بطوری که نسبت هیدروکربن‌های استری نشده از استرها بیشتر است.
شناخته شده ترین موم حیوانی موم زنبور عسل است که در ساخت لانه زنبورها (کندو) استفاده می‌شود، اما سایر حشرات نیز موم ترشح می‌کنند. یکی از اجزای اصلی موم، میریسیل پالمیتات است که یک استرتشکیل شده از تریاکونتانول و اسید پالمیتیک بوده و نقطه ذوب آن 62-65 درجه سانتی‌گراد است . لانولین مومی است که از پشم به دست می‌آید و از استرول‌ها تشکیل شده است.
گیاهان برای کنترل تبخیر، ترشوندگی و هیدراتاسیون، موم‌هایی را به داخل و روی سطح کوتیکول‌های خود ترشح می‌کنند. موم‌های اپیکوتیکولی گیاهان، مخلوطی از هیدروکربن‌های آلیفاتیک با زنجیره بلند جایگزین، حاوی آلکان‌ها، آلکیل استرها، اسیدهای چرب، الکل‌های اولیه و ثانویه، دیول‌ها، کتون‌ها و آلدئیدها می‌باشند. یکی از مهم ترین موم‌های گیاهی موم کارناوبا است، موم سختی که از نخل برزیلی Copernicia به دست می‌آید و حاوی استر میریکیل سروتات، که کاربردهای زیادی در قنادی و سایر پوشش‌های غذایی، پولیش ماشین، مبلمان، پوشش نخ دندان و موم تخته موج سواری دارد.
دیگر واکس‌های گیاهی تخصصی‌تر عبارتند از: روغن جوجوبا، موم کندلیلا و موم اوریکور.
موم‌های گیاهی و حیوانی اصلاح شده
موم‌ها چه گیاهی و یا حیوانی می‌توانند تحت تغییرات شیمیایی انتخابی قرار گیرند تا موم‌هایی با خواص مطلوب‌تر از آنچه در مواد اولیه اصلاح‌نشده موجود است را تولید کنند. این رویکرد بر رویکردهای شیمی سبز از جمله متاتز الفین و واکنش‌های آنزیمی متکی است. همچنین می‌توان از این رویکرد برای تولید موم از مواد اولیه ارزان قیمت مانند روغن‌های گیاهی استفاده کرد.
روش‌های تهیه موم ها
موم‌ها معمولا از طریق جداسازی به روش تقطیر و سپس استخراج با حلال پارافین‌های هیدروکربنی بدست می‌آیند. در صورت استفاده از روش تقطیر محصولاتی که در برش‌های دمایی مختلف جدا می‌شوند سبب بوجود آمدن موم‌هایی با خواص متفاوت از جهت نقطه ذوب، چسبندگی، شکنندگی و… می‌شوند. تقطیر در خلاء انجام می‌گیرد، سپس از روش فیلتراسیون در دمای خاص موم‌ها را از هم جدا می‌کنند. یک جزء موم که از پایین ترین دمای تقطیر بدست می‌آید، از هیدروکربن‌های زنجیره مستقیم تشکیل می‌شوند و اولین اجزای هیدروکربنی هستند که با خنک کردن محلول مذاب رسوب کرده و جدا می‌شوند. دمای مناسب فیلتراسیون منجر به جدا شدن مومی می‌شود که عمدتاً از هیدروکربن‌های با جرم‌های مولکولی و ساختار مورد نظر تشکیل شده است.. فیلتراسیون موم رسوب شده از محلول موم خام باقیمانده در دمای حدود 34 درجه سانتی‌گراد، یک محصول موم سخت و یک محصول موم نرم(شل) را به دست می‌دهد، با فیلتراسیون در دماهای تا حدودی بالاتر. در حدود 38 درجه سانتی‌گراد و بالاتر، خواص موم تغییر می‌کند و محصول موم هیدروکربنی با ذوب بالاتر بدست می‌آید که به طور عمده و یا کامل از هیدروکربن‌های زنجیره مستقیم تشکیل شده است. با این روش می‌توان موم‌های با نقطه ذوب‌های مختلف را تهیه کرد.
کاربرد موم‌ها
موم‌ها عمدتاً به عنوان اجزای فرمولاسیون پیچیده، اغلب برای پوشش، به صورت صنعتی مصرف می‌شوند. کاربرد اصلی واکس‌های پلی اتیلن و پلی پروپیلن در فرمولاسیون رنگ‌های پلاستیکی است. واکس‌ها اثر مات کننده داشته (به عنوان مثال برای ایجاد پوشش‌های غیر براق) و مقاومت در برابر سایش در رنگ‌ها ایجاد می‌کنند. اگر موم‌های پلی اتیلنی به مقادیر کم به جوهرها اضافه شود، اصطکاک را کاهش داده و سبب رها یش جوهر از کاغذ می‌شوند. موم‌ها را می‌توان به عنوان عامل لغزش در مبلمان استفاده کرد، همچنین مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهند.
از واکس‌ها برای ساختن کاغذ مومی، اشباع کننده، روکش کاغذ و کارت برای ضد آب کردن یا مقاوم کردن آن در برابر لکه کثیفی و اصلاح خواص سطحی استفاده می‌شود. واکس‌ها همچنین در جلا دهنده‌های کفش، پولیش‌های چوب، جلا دهنده‌های خودرو، به عنوان مواد رهاسازی قالب در ساخت قالب، به عنوان پوششی برای بسیاری از پنیرها و برای ضد آب کردن چرم و پارچه استفاده می‌شوند. موم از زمان‌های قدیم به عنوان یک مدل موقت و قابل جابجایی در ریخته گری موم گمشده طلا، نقره و سایر مواد استفاده شده است.
موم با رنگدانه‌های رنگارنگ به‌عنوان وسیله‌ای در نقاشی‌ها استفاده می‌شود و امروزه در ساخت مداد رنگی، نشانگرهای چینی و مداد رنگی استفاده می‌شود. کاغذ کربنی که برای ساخت اسناد تایپ شده تکراری استفاده می‌شود، با کربن سیاه معلق در موم(موم مونت) پوشیده شده است، اکنون این کاربرد توسط دستگاه‌های فتوکپی و چاپگرهای کامپیوتری جایگزین شده است.
لازم به ذکر است که نام‌هایی که برای تعیین محصولات مومی استفاده می‌شوند، نشان‌دهنده کاربرد آنها هستند. موم پارافین با ذوب بالا به دلیل خاصیت ضد انسداد آن به ویژه در صنعت کاغذسازی مفید است. موم ظرف شیر مخصوصاً برای پوشش دادن کارتن‌های شیر مفید است، زیرا روکش آن ضد آب است و در دمای پایین نرم بوده و شکننده نمی‌شود. موم عایق مخصوصاً در تهیه وسایل الکتریکی به دلیل خواص دی الکتریک آن مفید است و همچنین در صنعت کاغذ به سایر موم‌ها اضافه می‌شود. موم‌های آرایشی، پولیش و لمینیت به ویژه همانطور که در نام آنها مشخص است، مفید هستند. موم لمینیت برای چسباندن ورقه‌های کاغذ و موم آرایشی در تهیه لوازم آرایشی استفاده می‌شود. بعضی موم‌ها دارای خواصی می‌باشند که از آنها برای استفاده در دماهای پایین مانند روی بسته‌بندی مواد غذایی منجمد استفاده می‌کنند. همانطور که در بخش تهیه موم‌ها توضیح داده شد، موم‌هایی که از برش‌های دمای پایین تهیه و رسوب می‌کنند، اساساً حاوی تمام هیدروکربن‌های زنجیره مستقیم هستند، همچنین ممکن است حاوی نسبت کوچکی از پارافین‌های زنجیره غیر مستقیم نیز باشند. این واکس‌ها نسبتاً سخت و شل هستند. از سوی دیگر، موم‌هایی که پس از حذف تقریباً تمام هیدروکربن‌های زنجیره مستقیم تهیه می‌شوند، معمولاً انعطاف‌پذیر، پلاستیکی و چسبنده هستند.
شکل3: چند کاربرد موم
شکل 4: کاربرد موم در ریخته گری و فتوکپی
در تولید رژ لب و ریمل ترکیبی از چربی‌ها و موم‌های مختلف با رنگدانه‌ها استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، موم زنبور عسل و لانولین در لوازم آرایشی استفاده می‌شوند.
شکل 5: کاربرد موم‌ها در لوازم آرایشی
واکس اسکی
در اسکی و اسنوبورد استفاده می‌شود. همچنین در ورزش‌های موج سواری و اسکیت برد اغلب از موم برای افزایش کارایی استفاده می‌کنند.
شکل 6: کاربرد موم‌ها درچوب و تخته اسکی
برخی از موم‌ها برای ایمنی مواد غذایی بکار گرفته می‌شوند؛ مثلا برای پوشاندن تخته‌های برش چوبی و سایر مواردی که با غذا در تماس هستند، از موم استفاده می‌کنند.
موم زنبور عسل یا موم مصنوعی رنگی
برای تزئین تخم مرغ عید پاک در رومانی، اوکراین، لهستان، لیتوانی و جمهوری چک استفاده می‌شود. از موم پارافین در تهیه شیرینی‌های شکلاتی نیز استفاده می‌شود.
شکل 7: موم کندوی عسل
از موم در گلوله‌های مومی نیز استفاده می‌شود که برای کمک شبیه سازی استفاده می‌شود.
از کاربردهای معمولی موم‌ها می‌توان کاربرد آنها در پولیش، دفع آب، ضد رسوب، آزادسازی قالب و پراکندگی، لوازم آرایشی و بهداشتی را نام برد، همچنین در مایحتاج روزمره از مداد رنگی، شمع و واکس ماشین گرفته تا محصولات صنعتی مانند رنگ، جوهر، چسب و لاستیک، استفاده می‌شوند.
شکل 8: تعدادی از کاربردهای روزمره موم
کاربردهای صنعتی تخصصی موم
تعدادی از کاربردهای صنعتی تخصصی موم در زیر اشاره شده است. در این بخش بیشتر به موارد استفاده از موم‌های پارافینی و موم‌های نفتی پرداخته شده است.
1- جوهرها
جوهرها دارای کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مرکب و چاپ می‌باشند.
2- تولید چسب
موم‌های نفتی را می‌توان در چندین سیستم چسب ذوب داغ فرموله کرد تا ویسکوزیته، جریان و ویژگی‌های “زمان تنظیم” را اصلاح کند. موم‌ها همچنین می‌توانند بر استحکام پیوند و انعطاف پذیری چسب تأثیر بگذارند.
3- پوشش سطح به عنوان مانع نفوذ
موم‌ها و مخلوط‌های موم بر پایه نفت را می‌توان روی سطوح متعددی اعمال کرد تا نفوذ ناخواسته و یا فعل و انفعالات مایعات متعدد (آب، گریس و غیره) و گازها (اکسیژن و غیره) را کاهش دهد.
4- باتری ها
از موم‌های با ساختار خاص در ساخت باتری‌های دریایی و خارج از جاده برای ایجاد اتصال مطمئن و اندازه‌گیری محافظت در برابر رطوبت استفاده می‌شود.
5- افزایش مقاومت در برابر رطوبت تخته چوبی
واکس‌های نفتی به شکل مذاب یا امولسیونی استفاده می‌شوند تا مقاومت در برابر نفوذ رطوبت برای تخته‌های کامپوزیتی چوب را افزایش دهند.
6- آستر درب بطری
از واکس‌های نفتی می‌توان برای پوشاندن و محکم کردن آستر کلاهک درب‌های پلاستیکی استفاده کرد. موم برای ایجاد یک مهر و موم ضد آب بین بطری و درپوش بیرونی برای کاهش نشتی در صورت واژگون شدن بطری عمل می‌کند.
7- ترکیب درزبندی
واکس‌های نفتی در فرمولاسیون درزگیرها برای افزایش توانایی فرآیند استفاده می‌شوند.
8- پایه آدامس
موم پارافین برای چسباندن مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد و به عنوان یک اصلاح کننده رئولوژی برای ایجاد ویژگی “جویدن” استفاده می‌شود. برخی اوقات، موم‌های میکروکریستالی را با هم مخلوط می‌کنند تا این ویژگی‌ها را نیز اصلاح کنند.
9- بازدارنده خوردگی
موم‌های نفتی دارای خواص بسیار عالی تشکیل فیلم و دفع آب هستند و آنها را به اجزای ارزشمندی در فرمولاسیون‌های جلوگیری از زنگ زدگی تبدیل می‌کند.
10- مداد شمعی
موم‌های پارافین به عنوان پیوند دهنده رنگدانه عمل می‌کنند و به انتقال رنگدانه از مداد رنگی به بستر مورد نظر کمک می‌کنند.
11- واکس دندان
موم‌های پارافین و مخلوط موم به گونه‌ای فرموله شده‌اند که موم‌های مدل‌سازی با کیفیت بالا برای استفاده در دندانپزشکی هستند. واکس‌ها معمولاً توسط مشاغل تخصصی تهیه می‌شوند، از پارافین و موم‌های میکروکریستالی با مواد دیگر برای ساختن موم دندانی کامل استفاده می‌کنند.
12- فنجان‌های نوشیدنی
واکس‌های نفتی استحکام ساختاری ایجاد می‌کنند و نفوذ مایع را از طریق بستر کاغذ کاهش می‌دهند.
13- تکمیل پارچه
موم‌های پارافین و مخلوط‌های موم را می‌توان روی پارچه اعمال کرد تا ویژگی‌های دلخواه مانند “پرده”، چین و چروک یا مقاومت در برابر رطوبت افزایش یابد.
14- آتش سوزی
واکس‌های نفتی (عمدتاً موم‌های شل) برای چسباندن ذرات چوب فشرده و حفظ شکل استفاده می‌شوند. واکس‌ها اشتعال محصول را آسان کرده و از خاصیت سوختگی را افزایش می‌دهد.
15- براق کننده‌های کف
واکس‌های بر پایه نفت، ویژگی‌های براقیت یک پولیش یا خمیر را برای کف‌های چوبی افزایش می‌دهند.
16- واکس عایق
موم‌های پارافین به دلیل قابلیت عایق بودن در کاربردهای الکتریکی متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
17- ریخته گری
موم‌های پارافین و میکروکریستالی به عنوان چسب در ریخته‌گری نقش “واکس” را ایفا می‌کنند و به حذف ترکیب پس از تولید قالب کمک می‌کنند. موم‌های ریخته‌گری ثبات استثنایی مورد نیاز در ریخته‌گری‌های دقیق فلزات را ارائه می‌دهند.
18- فراوری چرم
از موم‌های خام و پارافینی برای نرم کردن و ایجاد آب‌گریزی به کالاهای چرمی استفاده می‌شود.
19- پوشش‌های فلزی
موم‌های خام و پارافینی را می‌توان بر روی سطح فلزات در طول تولید و حمل و نقل برای روان‌کاری استفاده کرد و به‌عنوان یک مانع محافظ (اچ کردن اسید یا رطوبت) عمل می‌کنند.
20- پاک کننده رنگ و لاک
موم‌های پارافین تبخیر حلال‌ها را کاهش داده و کارایی آنها را افزایش می‌دهد.
21- فیزیوتراپی
پارافین با ذوب کم و موم‌های خام در فیزیوتراپی برای تأمین گرما به ناحیه آسیب دیده استفاده می‌شود. موم‌ها اجازه آزاد شدن گرمای بیشتری را برای مدت طولانی‌تری نسبت به آب می‌دهند، به طور کامل قسمت تحت درمان را احاطه کرده و بیمار نیازی به ماندن در یک موقعیت ثابت ندارد.
22- رنگ علامت گذاری جاده
موم‌های نفتی به عنوان پرکننده و چسباننده در رنگ‌ها و نوارهای خط کشی جاده ترموپلاستیک عمل می‌کنند.
23- جونده کش ها
پارافین و موم‌های خام به عنوان عوامل اتصال دهنده برای مواد فعال در جونده کش‌ها استفاده می‌شود.
24- جلا دهنده‌های کفش
واکس‌های نفتی خاصیت براقیت و سفت شدن پولیش یا خمیر را افزایش می‌دهند.
25- واکس اسکی
واکس‌های پارافین به اسکی‌بازان اجازه می‌دهد تا از طریق تولید سطحی یکنواخت و بدون لک به سرعت‌های بسیار بیشتری دست یابند. واکس‌ها روی رابط برف / اسکی اعمال می‌شوند تا تمام فضای خالی پایه اسکی را پر کنند. اگر موم سطح چوب برداشته شود، چوب به کریستال‌های برف چسبیده و سرعت حرکت اسکی را کاهش می‌دهد. محصول نهایی واکس به کار برده شده برای چوب اسکی اغلب فرمولاسیونی از پارافین، میکروکریستال و موم‌های طبیعی است.
26- جاسازی بافت
موم پارافین بیش از 100 سال است که برای جدا کردن قطعات بافت‌های بدن و ایجاد مقاطع نازک در مطالعه بافت استفاده می‌شود. زیرا موم به شکل مایع (هنگامی که گرم است)، می‌تواند به طور کامل در بافت نفوذ کند و با آسیب کمی به بافت سرد شده و جامد شود.
27- واشر کاسه توالت
مقیاس خام و موم‌های میکروکریستالی به صورت حلقه‌هایی شکل می‌گیرند که برای مهر و موم کردن اتصال بین پایه توالت و فلنج تخلیه طراحی شده‌اند.
28- پیوند انگور
پیوند انگور فرآیندی است که در آن دو تاک مختلف انگور به هم نزدیک می‌شوند. پس از ایجاد پیوند، باید از مقداری پوشش استفاده شود تا از خشک شدن آن جلوگیری شود. یک ماده الاستومری مخصوص (نوار پیوند) را می‌توان در اطراف پیوند پیچاند، روش مقرون به صرفه‌تر، استفاده از موم و فروبردن دو قطعه در موم است.
