2023-09-27
介紹：
去污的機(jī)理是基于表面活性劑的物理化學(xué)性質(zhì)，通過表面活性劑來消除黏附表面的脂肪層。表面活性劑潤濕脂肪后（水/脂肪/表面接觸角的改變）減少了油脂在表層上的黏附能力。油層最終會(huì)被溶解（乳化）在水中并消除。
ARD是天然表面活性劑（烷基多糖苷），用于配制家庭護(hù)理產(chǎn)品。它們的非極性部分來自天然成分。此次研究目的是為了發(fā)掘天然表面活性劑乳化脂肪的潛力，它是通過測量水和油之間的界面張力以及使用Turbiscan™技術(shù)對(duì)形成的乳液進(jìn)行穩(wěn)定性測量。
技術(shù)原理：利用基于靜態(tài)多重光散射的Turbiscan® 技術(shù)，可以向樣品發(fā)送激光（880nm），并在整個(gè)樣品區(qū)域上采集反向散射光 （BS） 和透射光（T）信號(hào)。通過隨著時(shí)間的推移以適當(dāng)?shù)念l率重復(fù)此測量，從而達(dá)到監(jiān)測樣品的物理穩(wěn)定性的目的。
根據(jù)Mie理論，信號(hào)與顆粒濃度（φ）和大小（d）直接相關(guān)BS = f（φ，d，np，nf）；（連續(xù)相（nf）和分散相（np）的折射率不變）
實(shí)驗(yàn)方法：
比較了三種不同的天然洗滌劑表面活性劑：
• son 1
• son 2
• paille 1
乳液使用分散機(jī)器乳化30s，其成分如下：6%的葵花籽油，3%的表面活性劑和91%的水。
使用Turbiscan直接分析乳液，在半小時(shí)內(nèi)每30秒掃描一次樣品。
結(jié)果
原始數(shù)據(jù)
從圖1中的圖表中，我們可以觀察到乳液的相分離。在樣品的底部（圖表左側(cè)），測量反向散射光強(qiáng)度降低，這意味著油滴濃度降低，在樣品頂部（圖表右側(cè)）測量反向散射光強(qiáng)度增加，這意味著頂部油滴濃度上升。后面對(duì)于三個(gè)樣品都進(jìn)行了一樣的測試。
圖1：樣品 Paille1 的透射率與樣品高度的變化
由于Turbiscan穩(wěn)定性指數(shù)（TSI），可以監(jiān)測樣品中的不穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)與老化時(shí)間的關(guān)系。它匯總了樣品中檢測到的所有變化（乳化、澄清、尺寸變化等）。在給定的老化時(shí)間，TSI越高，樣品的穩(wěn)定性越差。
圖2：樣品的Turbiscan穩(wěn)定性指數(shù)
使用上述結(jié)果，我們可以觀察到樣品“Son 1"與其他兩個(gè)樣品相比不太穩(wěn)定。樣品“Son 2"和“Paille 1"具有相近的穩(wěn)定性值，但仍可以通過Turbiscan™進(jìn)行區(qū)分。
顆粒遷移速率
在圖3中，分析過程的時(shí)候可以根據(jù)樣品底部澄清層的厚度，通過計(jì)算厚度與時(shí)間的關(guān)系曲線的斜率，得到這些乳液中液滴的遷移速率.
圖3：破乳層隨時(shí)間變化的峰值厚度
表1：根據(jù)圖3計(jì)算的值
從圖3和表1中，我們可以得出結(jié)論，Son1不如其他兩個(gè)樣品穩(wěn)定，因?yàn)樗@示出更快的液滴遷移。
界面張力
使用Turbiscan™獲得的結(jié)果與表面張力儀給出的界面張力進(jìn)行比較。
表2：界面張力與Turbiscan結(jié)果的比較
所有結(jié)果一致，3個(gè)樣品的排名相同。可見，使用Turbiscan可以更簡單快速地獲得結(jié)果。
雷達(dá)圖也總結(jié)了獲得的結(jié)果：
結(jié)論：
本應(yīng)用展示了一種在短時(shí)間內(nèi)（半小時(shí)）表征不同乳化劑性能的快速簡便方法。本應(yīng)用表征了的三種乳化劑的不同乳化表現(xiàn)（乳液的穩(wěn)定性）。可判斷乳化的效果：（更穩(wěn)定）Paille 1 > son 2 > son 1（不太穩(wěn)定）
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