Cu cât spuma este mai bună, cu atât capacitatea de decontaminare este mai bună?
Cât de multe știm despre produsele de curățare spumante pe care le folosim zilnic? Ne-am întrebat vreodată: care este rolul spumei în produsele de toaletă?
De ce avem tendința să alegem produse spumoase?
Prin comparare și sortare, putem identifica rapid activatorul de suprafață cu o bună capacitate de spumare și putem obține, de asemenea, legea de spumare a activatorului de suprafață: (ps: Deoarece aceeași materie primă provine de la diferiți producători, performanța spumei este, de asemenea, diferită, aici folosim majuscule diferite pentru a reprezenta diferite materii prime)producători)
①Printre agenții tensioactivi, lauril glutamatul de sodiu are o capacitate puternică de spumare, iar lauril sulfosuccinatul disodic are o capacitate slabă de spumare.
② Majoritatea surfactanților sulfatați, a surfactanților amfoteri și a surfactanților neionici au o capacitate puternică de stabilizare a spumei, în timp ce surfactanții aminoacizi au, în general, o capacitate slabă de stabilizare a spumei. Dacă doriți să dezvoltați produse surfactante pe bază de aminoacizi, puteți lua în considerare utilizarea surfactanților amfoteri sau neionici cu capacitate puternică de spumare și stabilizare a spumei.
Diagrama forței de spumare și a forței de spumare stabile a aceluiași surfactant:
Ce este un surfactant?
Un surfactant este un compus care conține cel puțin un grup semnificativ de afinitate superficială în molecula sa (pentru a-i garanta solubilitatea în apă în majoritatea cazurilor) și un grup non-sexual pentru care există o afinitate redusă. Agenții tensioactivi utilizați în mod obișnuit sunt surfactanții ionici (inclusiv surfactanții cationici și surfactanții anionici), surfactanții neionici, surfactanții amfoteri.
Activatorul de suprafață este ingredientul cheie pentru un detergent spumant. Modul de selectare a activatorului de suprafață cu performanțe bune este evaluat din cele două dimensiuni: performanța spumei și puterea de degresare. Printre acestea, măsurarea performanței spumei include doi indici: performanța de spumare și performanța de stabilizare a spumei.
Măsurarea proprietăților spumei
Ce ne pasă nouă de bule?
Pur și simplu, face bule repede? E multă spumă? Va rezista bula?
Vom găsi răspunsuri la aceste întrebări în determinarea și selecția materiilor prime
Principala metodă de testare a noastră este utilizarea echipamentului existent, conform metodei naționale standard de testare - metoda Ross-Miles (metoda Roche de determinare a spumei) pentru a studia, determina și testa forța de spumare și stabilitatea spumei a 31 de surfactanți utilizați în mod obișnuit în laborator.
Subiecți testați: 31 de surfactanți utilizați în mod obișnuit în laboratoare
Elemente de testare: forța de spumare și forța de spumare stabilă a diferiților agenți tensioactivi
Metodă de testare: Aparat de testare a spumei Roth; Metoda variabilei de control (soluție cu concentrație egală, temperatură constantă);
Sortare prin contrast
Prelucrarea datelor: înregistrarea înălțimii spumei în diferite perioade de timp;
Înălțimea spumei la începutul minutelor 0 reprezintă forța de spumare a mesei; cu cât înălțimea este mai mare, cu atât forța de spumare este mai puternică; Regularitatea stabilității spumei a fost prezentată sub formă de diagrame de compoziție a înălțimii spumei pentru 5 minute, 10 minute, 30 de minute, 45 de minute și 60 de minute. Cu cât timpul de menținere a spumei este mai lung, cu atât stabilitatea spumei este mai puternică.
După testare și înregistrare, datele sale sunt afișate după cum urmează:
Prin comparare și sortare, putem identifica rapid activatorul de suprafață cu o bună capacitate de spumare și putem obține, de asemenea, legea de spumare a activatorului de suprafață: (ps: Deoarece aceeași materie primă provine de la diferiți producători, performanța spumei este, de asemenea, diferită, aici folosim majuscule diferite pentru a reprezenta diferiți producători de materii prime)
① Printre surfactanți, lauril glutamatul de sodiu are o capacitate puternică de spumare, iar lauril sulfosuccinatul disodic are o capacitate slabă de spumare.
② Majoritatea surfactanților sulfatați, a surfactanților amfoteri și a surfactanților neionici au o capacitate puternică de stabilizare a spumei, în timp ce surfactanții aminoacizi au, în general, o capacitate slabă de stabilizare a spumei. Dacă doriți să dezvoltați produse surfactante pe bază de aminoacizi, puteți lua în considerare utilizarea surfactanților amfoteri sau neionici cu capacitate puternică de spumare și stabilizare a spumei.
Diagrama forței de spumare și a forței de spumare stabile a aceluiași surfactant:
Lauril glutamat de sodiu
Lauril sulfat de amoniu
Nu există nicio corelație între performanța de spumare și performanța de stabilizare a spumei a aceluiași surfactant, iar performanța de stabilizare a spumei a surfactantului cu o performanță bună de spumare poate să nu fie bună.
Compararea stabilității bulelor la diferiți surfactanți:
Ps: Rata de modificare relativă = (înălțimea spumei la 0 min – înălțimea spumei la 60 min)/înălțimea spumei la 0 min
Criterii de evaluare: Cu cât rata de schimbare relativă este mai mare, cu atât capacitatea de stabilizare a bulelor este mai slabă
Prin analiza diagramei cu bule, se poate concluziona că:
① Cocamfoamfodiacetatul disodic are cea mai puternică capacitate de stabilizare a spumei, în timp ce lauril hidroxil sulfobetaina are cea mai slabă capacitate de stabilizare a spumei.
② Capacitatea de stabilizare a spumei a surfactanților pe bază de sulfat de alcool laurilic este în general bună, iar capacitatea de stabilizare a spumei a surfactanților anionici pe bază de aminoacizi este în general slabă;
Referință pentru designul formulei:
Din performanța de spumare și performanța de stabilizare a spumei a activatorului de suprafață se poate concluziona că nu există o lege sau o corelație anume între cele două, adică o performanță bună de spumare nu înseamnă neapărat o performanță bună de stabilizare a spumei. Acest lucru ne face să luăm în considerare, atunci când selectăm materiile prime pentru surfactanți, să acordăm la maximum performanței excelente a surfactanților, combinând o varietate de surfactanți pentru a obține o performanță optimă a spumei. În același timp, aceștia sunt combinați cu surfactanți cu o putere puternică de degresare pentru a obține un efect de curățare atât al proprietăților de spumare, cât și al puterii de degresare.
Testul puterii de degresare:
Obiectiv: Selectarea activatorilor de suprafață cu o puternică capacitate decongestionantă și identificarea relației dintre proprietățile spumei și puterea de degresare prin analiză și comparație.
Criterii de evaluare: Am comparat datele pixelilor de pete ai foliei textile înainte și după decontaminarea cu activator de suprafață, am calculat valoarea deplasării și am format indicele puterii de degresare. Cu cât indicele este mai mare, cu atât puterea de degresare este mai puternică.
Din datele de mai sus se poate observa că, în condițiile specificate, puterea de degresare puternică este laurilsulfatul de amoniu, iar puterea de degresare slabă este de două CMEA;
Din datele testelor de mai sus se poate concluziona că nu există o corelație directă între proprietățile de spumare ale surfactantului și puterea sa de degresare. De exemplu, performanța de spumare a lauril sulfatului de amoniu, cu o putere de degresare puternică, nu este bună. Cu toate acestea, performanța de spumare a olefinei sulfonat de sodiu C14-16, care are o putere de degresare slabă, este în prim-plan.
Deci, de ce cu cât părul este mai gras, cu atât este mai puțin spumos? (Când folosești același șampon).
De fapt, acesta este un fenomen universal. Când vă spălați părul cu părul mai gras, spuma se reduce mai repede. Înseamnă asta că performanța spumei este mai proastă? Cu alte cuvinte, cu cât performanța spumei este mai bună, cu atât capacitatea de degresare este mai bună?
Știm deja din datele obținute prin experiment că cantitatea de spumă și durabilitatea spumei sunt determinate de proprietățile de spumă ale surfactantului în sine, adică de proprietățile de spumare și de proprietățile de stabilizare a spumei. Capacitatea de decontaminare a surfactantului în sine nu va fi slăbită de reducerea spumei. Acest aspect a fost, de asemenea, demonstrat, după ce am finalizat determinarea capacității de degresare a activatorului de suprafață, că activatorul de suprafață cu proprietăți bune de spumare poate să nu aibă o putere de degresare bună și invers.
În plus, putem demonstra și că nu există o corelație directă între degresarea spumei și a surfactanților, având în vedere principiile de funcționare diferite ale celor două.
Funcția spumei surfactante:
Spuma este o formă de agent tensioactiv în anumite condiții, rolul său principal fiind de a oferi procesului de curățare o experiență confortabilă și plăcută, urmată de curățarea uleiului care joacă un rol auxiliar, astfel încât uleiul să nu se depună ușor din nou sub acțiunea spumei, fiind mai ușor de spălat.
Principiul spumării și degresării surfactanților:
Puterea de curățare a surfactantului provine mai degrabă din capacitatea sa de a reduce tensiunea interfacială ulei-apă (degresare), decât din capacitatea sa de a reduce tensiunea interfacială apă-aer (spumare).
Așa cum am menționat la începutul acestui articol, surfactanții sunt molecule amfifile, dintre care una este hidrofilă, iar cealaltă este hidrofilă. Prin urmare, la concentrații scăzute, surfactantul tinde să rămână la suprafața apei, cu capătul lipofil (care urăște apa) orientat spre exterior, acoperind mai întâi suprafața apei, adică interfața apă-aer, reducând astfel tensiunea la această interfață.
Totuși, când concentrația depășește un anumit punct, surfactantul va începe să se aglomereze, formând micele, iar tensiunea interfacială nu va mai scădea. Această concentrație se numește concentrație critică de micele.
Capacitatea de spumare a surfactanților este bună, indicând faptul că au o capacitate puternică de a reduce tensiunea interfacială dintre apă și aer, iar rezultatul reducerii tensiunii interfaciale este că lichidul tinde să producă mai multe suprafețe (suprafața totală a unui grup de bule este mult mai mare decât cea a apei calme).
Puterea de decontaminare a surfactantului constă în capacitatea sa de a umezi suprafața petei și de a o emulsiona, adică de a „acoperi” uleiul și de a permite emulsionarea și spălarea acestuia cu apă.
Prin urmare, capacitatea de decontaminare a surfactantului este legată de capacitatea sa de a activa interfața ulei-apă, în timp ce capacitatea de spumare reprezintă doar capacitatea sa de a activa interfața apă-aer, iar cele două nu sunt complet legate. În plus, există și mulți agenți de curățare non-spumanți, cum ar fi demachiantul și uleiul demachiant utilizate în mod obișnuit în viața noastră de zi cu zi, care au, de asemenea, o capacitate puternică de decontaminare, dar nu se produce spumă, fiind evident că spuma și decontaminarea nu sunt același lucru.
Prin determinarea și screening-ul proprietăților de spumă ale diferiților surfactanți, putem obține în mod clar surfactanți cu proprietăți de spumă superioare, iar apoi, prin determinarea și secvențierea puterii de degresare a surfactanților, trebuie să eliminăm capacitatea de poluare a surfactanților. După această colocare, se valorifică pe deplin avantajele diferiților surfactanți, se fac surfactanții mai compleți și cu performanțe superioare și se obține un efect de curățare și o experiență de utilizare superioare. În plus, din principiul de funcționare al surfactanților, înțelegem, de asemenea, că spuma nu este direct legată de puterea de curățare, iar aceste cunoașteri ne pot ajuta să ne dotăm propria judecată și cunoaștere atunci când folosim un șampon, astfel încât să alegem produsul potrivit pentru noi.