در طول قرنها، واکس شمع در دامنه وسیعی از چربی ها، روغن ها و مواد موم مانند بدست آمده از حیوانات و گیاهان، توسعه یافته است.
دانشمندان کلمه “واکس” را به عنوان یک اصطلاح عمومی برای موادی که مشخصات زیر را داشته باشند در نظر گرفته اند:
جامد در دمای اتاق، مایع در دماهای بالاتر.
دارای ساختار هیدروکربنی.
نامحلول در آب و دافع آب.
بافت هموار و صاف، مقاوم در برابر فشار های کم.
سمیت کم، واکنش پذیری کم.
بوی کم.
واکس ها در دنیا، در سطح وسیعی از مصرف از قبیل بسته بندی، پوشش، لوازم آرایشی، غذاها، چسب ها، جوهر ها، ریخته گری، مداد های رنگی، آدامس، پولیش ها و البته شمع سازی، بکارگرفته می شوند.
توسعه واکس های شمع
تمدن های اولیه برای ایجاد واکس شمع، وابستگی بالایی به مواد اولیه ای که در دسترسشان بود، داشتند. مصریان باستان و رومیان تکیه زیادی بر چربی و پیه بدست آمده ار حیوانات، داشتند.
در چین، در اوایل سلسله تانگ(AD907-618) از موم عسل برای ساخت شمع استفاده شد. و بکارگیری واکس شمع از حشرات Coccos pella، در قرن دوازدهم رواج پیدا کرد. در قرون گذشته ژاپن، از شیره درخت گردو برای ساخت شمع بهره می جستند. در حالی که در هند از جوشاندن میوه درخت دارچین برای تهیه واکس شمع، استفاده می کردند.
موم عسل در قرون وسطی به اروپا معرفی شد، اما به دلیل هزینه های بالای آن به ندرت در خانه ها بکارگرفته می شد.
در طول قرن ها توسعه واکس های جدید برای شمع بستگی به مواد اولیه یا مواد خام موجود داشته و دسترسی مناسب و اقتصادی بودن فرآیند تبدیل مواد خام به واکسی مناسب برای شمع سازی، ملاکی برای مقایسه ما بین واکس های موجود بوده است.
تا پیش از قرن 18 میلادی، چربی و پیه نهنگ عمومی ترین واکسی بود که در اروپا و آمریکا برای شمع سازی بکار می رفت. استفاده از پارافین زمانی توسعه یافت که شیمیدانان راهی برای استخراج ماده واکس مانند از نفت، در زمان تصفیه، پیدا کردند. که بدین صورت پارافین تبدیل به واکسی استاندارد برای شمع گردید.
در طول نیمه دوم قرن بیستم چندین واکس مصنوعی مانند ژل ها، برای ساخت شمع های خاص بکار گرفته شد. همچنین در اواخر سال 1990 میلادی از طریق هیدروژنه کردن روغن سویا و نخل، استفاده از واکس های گیاهی توسعه یافت.
امروزه پر مصرف ترین واکس برای شمع در سراسر دنیا، پارافین می باشد. از موم نیز در مقادیر کم استفاده می شود. همچنین واکس های گیاهی، مصنوعی، ژل ها و… برای ایجاد ترکیبات مختلف و دلخواه برای واکس بکارگرفته می شوند.
واقعیات واکس شمع
تا قبل از قرن 19 میلادی، منظور از واکس شمع، موم عسل بود.
همه واکس ها بر پای هیدروکربن هستند، چه از حیوانات گرفته شده باشند یا گیاهان و یا از مواد پتروشیمی نشات گرفته باشند.
تخمین زده شده است که سالانه یک بیلیون پوند واکس برای شمع سازی در ایالات متحده آمریکا مصرف می شود.
در آمریکای شمالی بیشترین مصرف واکس بعد از صنایع بسته بندی و پوششی، مربوط به شمع سازی می باشد.
امروزه رایج ترین واکس برای شمع سازی پارافین می باشد.
واکس ها به دلیل وجود کربن با شعله زرد می سوزند.
هیچ نوع خاصی از واکس به عنوان “بهترین” برای شمع سازی شناخته نمی شود، بلکه همه واکس ها اگر بصورت صحیح و در شرایطی با کیفیت و دقت بالا بکار گرفته شوند در موقعیتی یکسان نسبت به هم، سوختی مناسب و ایمن، خواهند داشت.
هیچ واکس شمعی که برای سلامت انسان مضر بوده و یا سمی باشد، نشان داده نشده است.
واکسی که دود نداشته باشد وجود ندارد. همه ترکیبات آلی وقتی می سوزند بدلیل احتراق ناقص مقداری کربن بصورت دوده منتشر می کنند. از عوامل اصلی در ایجاد دوده، نامناسب نبودن فتیله و اختلال شعله می باشد.
فتیله
اکثر مصرف کنندگان معمولا ظاهر، رنگ و عطر شمع را عناصر اصلی شمع می دانند. اما اکثر تولید کنندگان بر این باورند که فیتیله است که شمع را می سازد. وظیفه فیتیله رساندن سوخت(واکس) به شعله است. فتیله شبیه عملکرد یک پمپ سوخت، واکس مایع را به شعله می رساند تا بسوزد. سایز های متفاوت فیتیله مقادیر مختلف واکس را به شعله می رسانند. سوخت بیش از حد، شعله ور شدن و ایجاد دوده را سبب میشود و سوخت کم شعله را به خاموش شدن سوق می دهد.
همه فتیله ها تشکیل شدند از دسته ای الیاف که به یکدیگر پیچیده و بافته شده اند. این الیاف واکس مایع را جذب و با استفاده از عملکرد مویینگی به شعله می رسانند. بیش از صدها نوع و سایز، فیتیله وجود دارد که نوع واکس ، ابعاد، ظاهر، اسانس مصرفی در شمع و… در انتخاب آن اثر گذار است. برای ساختن شمعی با سوخت مناسب، انتخاب صحیح فتیله بسیار مهم است. تولیدکنندگان معتبر شمع در دنیا برای رسیدن به محصولات با کیفیت و خاص خود حساسیت زیادی در انتخاب و بکارگیری فیتیله مناسب، لحاظ می کنند.
انواع فتیله
اکثر فتیله های با کیفیت بالا، فتیله هایی هستند که از الیاف بافته شده تشکیل شدند که پیوسته و به آرامی می سوزند. عموما فیتیله های بافته شده، از کیفیت بیشتری نسبت به فیتیله های بافته نشده، برخوردارند. فتیله های بافته نشده بدلیل سستی ساختارشان سوخت بیشتری به شعله رسانده و سریعتر می سوزند. این فتیله ها بیشتر برای شمع های خاص مانند شمع های تولدی مناسب هستند.
عطر و اسانس
اضافه کردن اسانس به شمع امری رایج است. برآورد می شود 75 تا 80 % شمع های فروخته شده در ایالات متحده آمریکا معطر هستند. شرکت های مطرح شمع سازی رابطه تنگاتنگی با شرکت های تولید اسانس دارند، تا بتوانند به فرمولاسیونی از اسانس برسند که علاوه بر آرامش بخش بودن، ایمن و مناسب بسوزد.
بوی متصاعد شده از شمع معطر روشن، در اثر تبخیر اسانس از حوضچه مذاب واکس و از خود جسم جامد شمع، می باشد. شمع های معطر مشابه شمع های غیر معطر، در زمان سوخت بخار آب و دی اکسید کربن تولید می کنند با این تفاوت که در شمع های معطر، اسانس نیز پخش می شود.
اکثر شمع های معطر حاوی ترکیبی از اسانس های طبیعی و مصنوعی می باشند. شمع های معطر با کیفیت بالا، شمع هایی هستند که در آنها از رایحه های مخصوص شمع سازی استفاده شده باشد. افزودن اسانس به شمع باید با دقت کافی صورت بگیرد تا از سوخت مناسب شمع اطمینان حاصل گردد.
تولیدکنندگان شمع می توانند با انتخاب از میان بیش از 2000 رایحه شیمیایی و طبیعی، مصرف کنندگان و رقبای خود را تحت تاثیر قرار بدهند. این رایحه ها معمولا در بسیاری از اسپری ها، صابون ها، لوسیون ها و شامپو ها یافت می شوند. آزمایشات مختلف سلامت و ایمنی، بر روی مواد اولیه رایحه های بکار رفته در شمع و سایر محصولات انجام شده است. از این رو تولیدکنندگان معتبر و مشهور شمع در دنیا، تنها از اسانس های مورد تایید برای شمع سازی، استفاده می نمایند.
رنگ شمع
شمعها در الگو های نامحدودی از رنگ یافت می شوند. تولیدکنندگان شمع سالانه رنگ ها و سایه های جدیدی به بازار معرفی می کنند، که تدایی کننده رنگی است که در طراحی های داخلی و مد بکارگرفته می شود.
اگرچه رنگ شمع (پس از رایحه) دومین عامل مهم و تاثیر گذار در انتخاب مشتری می باشد، اما بین رایحه و رنگ ارتباط نزدیکی وجود دارد. در حقیقت، تحقیقات نشان داده است که مصرف کنندگان انتظار دارند رنگ یک شمع معطر، انعکاس دهنده درک روانی از آن رایحه باشد. به عنوان مثال، از شمع با رایحه دارچین، انتظار می رود تا رنگی نزدیک به رنگ دارچین داشته باشد. ویا شمعی با رایحه لیمو، رنگ زرد لیمویی داشته باشد.
تولیدکنندگان شمع، جهت توسعه شمع های زیبا و دل انگیز و با سوختی مناسب و ایمن، باید هنر و زیبایی شمع را با علم آن ترکیب کنند. انتخاب نوع مناسب و مقدار مصرف رنگ در شمع، با توجه به نوع واکس، فتیله و رایحه مصرفی در شمع، متفاوت خواهد بود.
رنگ و رنگدانه
از رنگ و رنگدانه برای ایجاد رنگ در شمع استفاده می شود. رنگ ها خصوصیات متفاوتی از رنگدانه دارند و برای ایجاد اثرات مختلفی بکارگرفته می شوند. عموما از رنگدانه ها برای پوشش دادن بدنه شمع با رنگ، استفاده می کنند، در حالیکه رنگ ها، برای رنگی ساختن سرتاسر شمع بکار میروند.
رنگها
رنگها به دو صورت مایع و پودری موجود هستند. رنگ ها این امکان را فراهم میکنند تا بتوان شمع را در محدوده وسیعی از طیف ها و سایه های رنگی تولید کرد. رنگها بدلیل احتراق پذیر بودن سبب انسداد فتیله نمی شوند و عموما کمترین اثر را بر عملکرد سوخت یک شمع رنگی دارند.
رنگدانه ها
رنگدانه ها ذرات معلق و میکروسکوپی هستند که جداره ای از رنگ، شبیه نقاشی را ایجاد می کنند. رنگدانه ها غیر قابل حل بوده و از این رو مانند رنگها، حساس به رنگ پریدگی نیستند. معمولا رنگدانه ها بخوبی نمی سوزند و ذرات رنگ در صورت سوختن سبب انسداد فیتیله می شوند. که این موضوع، رنگدانه ها را برای ایجاد یک شمع تمام رنگی، نامناسب می سازد، اما برای ایجاد پوشش سطح خارجی شمع مفید هستند.
فرمولاسیون رنگها
شرکت های مطرح شمع سازی رابطه تنگاتنگی با شرکت های تولید رنگ دارند، تا بتوانند به بهترین فرمولاسیون رنگ، که با ویژگی های سوخت شمع نیز همخوانی دارد، برسند. افزودن رنگ به شمع سبب ایجاد دوده نمی شود، دود کردن عمدتا در اثر طول نامناسب فتیله و اغتشاشات شعله بوجود می آید.
رنگدانه های شمع در برابر گرما، نور، اسانسها و مواد دیگر موجود در شمع، اثرپذیرند. این واکنش های مضر سبب تغییر رنگ شمع در طول زمان می شود. اما تاثیری در ویژگی های سوخت یا ایمنی ندارند.
