Čím lepší pěna, tím lepší dekontaminační schopnost?
Kolik toho víme o pěnivých čisticích prostředcích, které denně používáme? Přemýšleli jsme někdy: jakou roli hraje pěna v toaletních potřebách?
Proč máme tendenci vybírat pěnivé produkty?
Porovnáním a tříděním můžeme brzy vyfiltrovat povrchový aktivátor s dobrou schopností pěnění a také zjistit zákon pěnění povrchového aktivátoru: (ps: Protože stejná surovina pochází od různých výrobců, liší se i její pěnivost, zde se pro znázornění různých surovin používají různá velká písmena)výrobci)
①Mezi povrchově aktivními látkami má laurylglutamát sodný silnou pěnivou schopnost a disodný laurylsulfosukcinát má slabou pěnivou schopnost.
② Většina sulfátových povrchově aktivních látek, amfoterních povrchově aktivních látek a neiontových povrchově aktivních látek má silnou schopnost stabilizace pěny, zatímco aminokyselinové povrchově aktivní látky mají obecně slabou schopnost stabilizace pěny. Pokud chcete vyvinout produkty s aminokyselinovými povrchově aktivními látkami, můžete zvážit použití amfoterních nebo neiontových povrchově aktivních látek se silnou schopností pěnění a stabilizace pěny.
Diagram síly pěnění a stabilní síly pěnění stejné povrchově aktivní látky:
Co je to povrchově aktivní látka?
Povrchově aktivní látka je sloučenina, která ve své molekule obsahuje alespoň jednu významnou skupinu s povrchovou afinitou (aby byla ve většině případů zaručena její rozpustnost ve vodě) a nesexuální skupinu, pro kterou je afinita malá. Běžně používané povrchově aktivní látky jsou iontové povrchově aktivní látky (včetně kationtových povrchově aktivních látek a aniontových povrchově aktivních látek), neiontové povrchově aktivní látky a amfoterní povrchově aktivní látky.
Povrchový aktivátor je klíčovou složkou pěnivého čisticího prostředku. Výběr povrchového aktivátoru s dobrým výkonem se posuzuje na základě dvou hledisek: pěnivosti a odmašťovací síly. Měření pěnivosti zahrnuje dva indexy: pěnivost a stabilizační účinnost pěny.
Měření vlastností pěny
Co nám vadí bubliny?
Jde jen o to, bublá to rychle? Je tam hodně pěny? Vydrží to bublání?
Na tyto otázky najdeme odpovědi při určování a třídění surovin
Hlavní metodou našeho testování je použití stávajícího vybavení dle národní standardní zkušební metody – Ross-Milesovy metody (Rocheova metoda stanovení pěny) ke studiu, stanovení a screeningu síly pěnění a stability pěny 31 povrchově aktivních látek běžně používaných v laboratoři.
Testované subjekty: 31 povrchově aktivních látek běžně používaných v laboratořích
Testované položky: pěnivá síla a stabilní pěnivá síla různých povrchově aktivních látek
Zkušební metoda: Rothův pěnový tester; metoda s kontrolními proměnnými (roztok stejné koncentrace, konstantní teplota);
Kontrastní řazení
Zpracování dat: zaznamenání výšky pěny v různých časových obdobích;
Výška pěny na začátku 0min udává sílu pěnění tabulky, čím vyšší je výška, tím silnější je síla pěnění. Pravidelnost stability pěny byla prezentována ve formě grafů složení výšky pěny pro 5min, 10min, 30min, 45min a 60min. Čím delší je doba udržení pěny, tím silnější je stabilita pěny.
Po testování a zaznamenání se jeho data zobrazují následovně:
Porovnáním a tříděním můžeme brzy vyfiltrovat povrchový aktivátor s dobrou schopností pěnění a také zjistit zákon pěnění tohoto povrchového aktivátoru: (ps: Protože stejná surovina pochází od různých výrobců, liší se i její pěnivost, zde se pro označení různých výrobců surovin používají různá velká písmena)
① Mezi povrchově aktivními látkami má laurylglutamát sodný silnou pěnivou schopnost a disodný laurylsulfosukcinát má slabou pěnivou schopnost.
② Většina sulfátových povrchově aktivních látek, amfoterních povrchově aktivních látek a neiontových povrchově aktivních látek má silnou schopnost stabilizace pěny, zatímco aminokyselinové povrchově aktivní látky mají obecně slabou schopnost stabilizace pěny. Pokud chcete vyvinout produkty s aminokyselinovými povrchově aktivními látkami, můžete zvážit použití amfoterních nebo neiontových povrchově aktivních látek se silnou schopností pěnění a stabilizace pěny.
Diagram síly pěnění a stabilní síly pěnění stejné povrchově aktivní látky:
Laurylglutamát sodný
Laurylsulfát amonný
Neexistuje žádná korelace mezi pěnivostí a stabilizací pěny u stejné povrchově aktivní látky a stabilizace pěny u povrchově aktivní látky s dobrou pěnivostí nemusí být dobrá.
Porovnání stability bublin různých povrchově aktivních látek:
Ps: Relativní rychlost změny = (výška pěny v 0 minutách – výška pěny v 60 minutách) / výška pěny v 0 minutách
Kritéria hodnocení: Čím vyšší je relativní rychlost změny, tím slabší je schopnost stabilizace bublin.
Analýzou bublinového grafu lze dojít k závěru, že:
① Nejsilnější schopnost stabilizace pěny má disodná sůl kokamfoamfodiacetátu, zatímco laurylhydroxysulfobetain má nejslabší schopnost stabilizace pěny.
② Schopnost stabilizace pěny povrchově aktivních látek na bázi laurylalkoholsulfátu je obecně dobrá a schopnost stabilizace pěny aniontových povrchově aktivních látek na bázi aminokyselin je obecně špatná;
Referenční číslo návrhu vzorce:
Z vlastností povrchového aktivátoru při pěnění a stabilizaci pěny lze vyvodit, že mezi nimi neexistuje žádný určitý zákon a korelace, tj. dobrá pěnivost nemusí nutně znamenat dobrou stabilizaci pěny. To nás vede k tomu, že při výběru surovin pro povrchově aktivní látky musíme plně zvážit vynikající vlastnosti povrchově aktivních látek a rozumnou kombinaci různých povrchově aktivních látek, abychom dosáhli optimálního pěnivého výkonu. Zároveň se kombinují s povrchově aktivními látkami se silnou odmašťovací silou, aby se dosáhlo čisticího účinku jak na úrovni pěnivých vlastností, tak i odmašťovací síly.
Zkouška odmašťovací síly:
Cíl: Provést screening povrchových aktivátorů se silnou dekongestanční schopností a zjistit vztah mezi vlastnostmi pěny a odmašťovací silou prostřednictvím analýzy a srovnání.
Kritéria hodnocení: Porovnali jsme data o pixelech barvených fólií před a po dekontaminaci povrchovým aktivátorem, vypočítali hodnotu dráhy a vytvořili index odmašťovací síly. Čím vyšší je index, tím silnější je odmašťovací síla.
Z výše uvedených údajů je patrné, že za specifikovaných podmínek má silnou odmašťovací sílu laurylsulfát amonný a slabou odmašťovací sílu dva CMEA;
Z výše uvedených testovacích dat lze vyvodit závěr, že neexistuje přímá korelace mezi pěnivými vlastnostmi povrchově aktivní látky a její odmašťovací schopností. Například pěnivý výkon laurylsulfátu amonného se silnou odmašťovací schopností není dobrý. Nicméně pěnivý výkon C14-16 olefinsulfonátu sodného, který má slabou odmašťovací schopnost, je v popředí.
Proč tedy čím mastnější máte vlasy, tím méně pění? (Při použití stejného šamponu).
Ve skutečnosti se jedná o univerzální jev. Když si myjete vlasy mastnějšími vlasy, pěna se snižuje rychleji. Znamená to, že pěnivý výkon je horší? Jinými slovy, platí, že čím lepší je pěnivý výkon, tím lepší je odmašťovací schopnost?
Z dat získaných experimentem již víme, že množství pěny a trvanlivost pěny jsou určeny vlastnostmi samotné povrchově aktivní látky, tj. jejími pěnivými vlastnostmi a vlastnostmi stabilizace pěny. Dekontaminační schopnost samotné povrchově aktivní látky nebude oslabena redukcí pěny. Tento fakt byl také prokázán, když jsme dokončili stanovení odmašťovací schopnosti povrchového aktivátoru, povrchový aktivátor s dobrými pěnovými vlastnostmi nemusí mít dobrou odmašťovací sílu a naopak.
Kromě toho můžeme také dokázat, že neexistuje žádná přímá korelace mezi pěnou a odmašťováním povrchově aktivními látkami, a to z důvodu odlišných principů fungování těchto dvou látek.
Funkce pěny s povrchově aktivními látkami:
Pěna je forma povrchově aktivní látky za specifických podmínek, jejímž hlavním úkolem je poskytnout čisticí proces pohodlný a příjemný zážitek, po kterém následuje čištění olejem pomocná role, takže se olej snadno znovu neusadí působením pěny a snáze se odplaví.
Princip pěnění a odmašťování povrchově aktivní látky:
Čisticí síla povrchově aktivní látky pramení spíše z její schopnosti snižovat povrchové napětí mezi olejem a vodou (odmašťování), než z její schopnosti snižovat povrchové napětí mezi vodou a vzduchem (pěnění).
Jak jsme zmínili na začátku tohoto článku, povrchově aktivní látky jsou amfifilní molekuly, z nichž jedna je hydrofilní a druhá hydrofilní. Proto má povrchově aktivní látka při nízkých koncentracích tendenci zůstat na povrchu vody, přičemž lipofilní (vodu nenávidící) konec směřuje ven, nejprve pokrývá povrch vody, tedy rozhraní voda-vzduch, a tím snižuje napětí na tomto rozhraní.
Jakmile však koncentrace překročí určitou hranici, povrchově aktivní látka se začne shlukovat a tvořit micely, přičemž mezifázové napětí již neklesá. Tato koncentrace se nazývá kritická koncentrace micel.
Pěnivá schopnost povrchově aktivních látek je dobrá, což naznačuje, že mají silnou schopnost snižovat mezifázové napětí mezi vodou a vzduchem. Výsledkem sníženého mezifázového napětí je, že kapalina má tendenci vytvářet více povrchů (celková povrchová plocha shluku bublin je mnohem větší než u klidné vody).
Dekontaminační síla povrchově aktivní látky spočívá v její schopnosti namočit povrch skvrny a emulgovat ji, tj. „pokrýt“ olej a umožnit jeho emulgaci a smytí vodou.
Dekontaminační schopnost povrchově aktivní látky je tedy spojena s její schopností aktivovat rozhraní olej-voda, zatímco pěnivá schopnost představuje pouze její schopnost aktivovat rozhraní voda-vzduch a tyto dvě vlastnosti spolu zcela nesouvisejí. Kromě toho existuje také mnoho nepěnivých čisticích prostředků, jako je odličovač a odličovací olej běžně používaný v našem každodenním životě, které mají také silnou dekontaminační schopnost, ale netvoří pěnu, a je zřejmé, že pěna a dekontaminace nejsou totéž.
Prostřednictvím stanovení a screeningu vlastností pěny různých povrchově aktivních látek můžeme jasně získat povrchově aktivní látku s vynikajícími vlastnostmi pěny. Poté, co určíme a porovnáme odmašťovací schopnost povrchově aktivních látek, musíme odstranit jejich znečišťující schopnost. Po tomto spojení plně využijeme výhody různých povrchově aktivních látek, učiníme je komplexnějšími a lepšími a dosáhneme lepšího čisticího účinku a zkušeností s používáním. Kromě toho si z principu fungování povrchově aktivních látek uvědomujeme, že pěna přímo nesouvisí s čisticí silou, a tyto poznatky nám mohou pomoci s vlastním úsudkem a poznáním při používání šamponu, abychom si vybrali produkt, který je pro nás vhodný.