Canto mellor sexa a escuma, mellor será a capacidade de descontaminación?

Canto sabemos sobre os produtos de limpeza espumosos que usamos a diario? Algunha vez nos preguntamos: cal é o papel da escuma nos artigos de aseo?

Por que tendemos a escoller produtos espumosos?

 

 
 
Mediante a comparación e a clasificación, podemos identificar rapidamente o activador superficial con boa capacidade de formación de escuma e tamén obter a lei de formación de escuma do activador superficial: (pd: debido a que a mesma materia prima provén de diferentes fabricantes, o seu rendemento da escuma tamén é diferente, aquí utilízanse diferentes maiúsculas para representar diferentes materias primas)fabricantes)

①Entre os surfactantes, o lauril glutamato de sodio ten unha forte capacidade de formación de escuma e o lauril sulfosuccinato disódico ten unha capacidade de formación de escuma débil.

② A maioría dos surfactantes sulfatados, surfactantes anfotéricos e surfactantes non iónicos teñen unha forte capacidade de estabilización da escuma, mentres que os surfactantes de aminoácidos xeralmente teñen unha capacidade de estabilización da escuma débil. Se queres desenvolver produtos surfactantes de aminoácidos, podes considerar o uso de surfactantes anfotéricos ou non iónicos con forte capacidade de formación de escuma e estabilización da escuma.

Diagrama da forza de formación de escuma e da forza de formación de escuma estable do mesmo surfactante:

 
Que é un surfactante?

Un surfactante é un composto que contén polo menos un grupo de afinidade superficial significativo na súa molécula (para garantir a súa solubilidade en auga na maioría dos casos) e un grupo non sexual para o que hai pouca afinidade. Os surfactantes máis empregados son os surfactantes iónicos (incluíndo surfactantes catiónicos e surfactantes aniónicos), surfactantes non iónicos e surfactantes anfotéricos.
O activador superficial é o ingrediente clave para un deterxente espumante. A forma de seleccionar o activador superficial con bo rendemento avalíase a partir das dúas dimensións: o rendemento da escuma e o poder desengraxante. Entre elas, a medición do rendemento da escuma inclúe dous índices: o rendemento de formación de escuma e o rendemento de estabilización da escuma.

Medición das propiedades da escuma

Que nos importan as burbullas?

É simplemente, burbulla rápido? Hai moita escuma? Durará a burbulla?
Atoparemos resposta a estas preguntas na determinación e selección de materias primas
O método principal das nosas probas é usar o equipo existente, segundo o método de proba estándar nacional: o método de Ross-Miles (método de determinación da escuma de Roche) para estudar, determinar e avaliar a forza de formación de escuma e a estabilidade da escuma de 31 surfactantes comúnmente usados ​​no laboratorio.
Suxeitos de proba: 31 surfactantes de uso común en laboratorios
Elementos de proba: forza de formación de escuma e forza de formación de escuma estable de diferentes surfactantes
Método de proba: probador de escuma Roth; método de variable de control (solución de concentración igual, temperatura constante);
Ordenación por contraste
Procesamento de datos: rexistrar a altura da escuma en diferentes períodos de tempo;
A altura da escuma ao comezo de 0 min é a forza de formación de escuma da mesa; canto maior sexa a altura, maior será a forza de formación de escuma. A regularidade da estabilidade da escuma presentouse en forma de táboas de composición da altura da escuma para 5 min, 10 min, 30 min, 45 min e 60 min. Canto maior sexa o tempo de mantemento da escuma, maior será a estabilidade da escuma.
Despois das probas e o rexistro, os seus datos móstranse do seguinte xeito:
 

 
Mediante a comparación e a clasificación, podemos identificar rapidamente o activador superficial con boa capacidade de formación de escuma e tamén obter a lei de formación de escuma do activador superficial: (pd: debido a que a mesma materia prima provén de diferentes fabricantes, o seu rendemento da escuma tamén é diferente; aquí utilízanse diferentes maiúsculas para representar diferentes fabricantes de materias primas)

① Entre os surfactantes, o lauril glutamato de sodio ten unha forte capacidade de formación de escuma e o lauril sulfosuccinato disódico ten unha capacidade de formación de escuma débil.

② A maioría dos surfactantes sulfatados, surfactantes anfotéricos e surfactantes non iónicos teñen unha forte capacidade de estabilización da escuma, mentres que os surfactantes de aminoácidos xeralmente teñen unha capacidade de estabilización da escuma débil. Se queres desenvolver produtos surfactantes de aminoácidos, podes considerar o uso de surfactantes anfotéricos ou non iónicos con forte capacidade de formación de escuma e estabilización da escuma.
 
Diagrama da forza de formación de escuma e da forza de formación de escuma estable do mesmo surfactante:
 

Lauril glutamato de sodio

Lauril sulfato de amonio

Non existe correlación entre o rendemento de formación de escuma e o rendemento de estabilización da escuma do mesmo surfactante, e o rendemento de estabilización da escuma do surfactante con bo rendemento de formación de escuma pode non ser bo.
Comparación da estabilidade das burbullas de diferentes surfactantes:

 
Ps: Taxa de cambio relativa = (altura da escuma a 0 min – altura da escuma a 60 min)/altura da escuma a 0 min
Criterios de avaliación: Canto maior sexa a taxa de cambio relativa, menor será a capacidade de estabilización das burbullas
Mediante a análise do gráfico de burbullas, pódese concluír que:

① O cocanfoanfodiacetato disódico ten a maior capacidade de estabilización da escuma, mentres que a lauril hidroxil sulfobetaína ten a menor capacidade de estabilización da escuma.

② A capacidade de estabilización da escuma dos surfactantes de sulfato de alcohol laúrico é xeralmente boa, e a capacidade de estabilización da escuma dos surfactantes aniónicos de aminoácidos é xeralmente deficiente;

Referencia de deseño de fórmulas:

A partir do rendemento da formación de escuma e do rendemento de estabilización da escuma do activador superficial, pódese concluír que non existe unha lei nin unha correlación certas entre ambos, é dicir, un bo rendemento de formación de escuma non é necesariamente un bo rendemento de estabilización da escuma. Isto fai que, na selección de materias primas surfactantes, debamos considerar darlle pleno xogo ao excelente rendemento do surfactante, a combinación razoable dunha variedade de surfactantes, para obter un rendemento de escuma óptimo. Ao mesmo tempo, combínase con surfactantes cun forte poder desengordurante para lograr o efecto de limpeza tanto das propiedades de escuma como do poder desengordurante.

Proba de poder desengordurante:

Obxectivo: Cribar activadores superficiais con forte capacidade desconxestionante e descubrir a relación entre as propiedades da escuma e o poder desengordurante mediante análise e comparación.
Criterios de avaliación: Comparamos os datos dos píxeles de mancha da película antes e despois da descontaminación co activador superficial, calculamos o valor do percorrido e formamos o índice de poder desengraxante. Canto maior sexa o índice, maior será o poder desengraxante.
 

 
Dos datos anteriores pódese observar que, nas condicións especificadas, o forte poder desengraxante é o lauril sulfato de amonio e o débil poder desengraxante é de dous CMEA;
Dos datos das probas anteriores pódese concluír que non existe unha correlación directa entre as propiedades de escuma do surfactante e o seu poder desengraxante. Por exemplo, o rendemento de escuma do lauril sulfato de amonio, cun forte poder desengraxante, non é bo. Non obstante, o rendemento de escuma do sulfonato de sodio de olefina C14-16, que ten un baixo poder desengraxante, está en primeiro plano.
 

Entón, por que canto máis graxo é o cabelo, menos espumoso fai? (Cando se usa o mesmo champú).

De feito, este é un fenómeno universal. Cando lavas o cabelo con cabelo máis graxento, a escuma redúcese máis rápido. Significa isto que o rendemento da escuma é peor? Noutras palabras, canto mellor sexa o rendemento da escuma, mellor será a capacidade desengraxante?
Xa sabemos polos datos obtidos polo experimento que a cantidade de escuma e a durabilidade da escuma están determinadas polas propiedades da escuma do propio surfactante, é dicir, as propiedades de formación de escuma e as propiedades de estabilización da escuma. A capacidade de descontaminación do propio surfactante non se verá debilitada pola redución da escuma. Este punto tamén se demostrou cando completamos a determinación da capacidade desengraxante do activador superficial, o activador superficial con boas propiedades de escuma pode non ter un bo poder desengraxante e viceversa.
 
Ademais, tamén podemos demostrar que non existe unha correlación directa entre a escuma e o desengordurado de surfactantes a partir dos diferentes principios de funcionamento de ambos.
 
Función da escuma surfactante:

A escuma é unha forma de axente tensioactivo en condicións específicas, o seu papel principal é dar ao proceso de limpeza unha experiencia cómoda e agradable, seguida da limpeza do aceite que desempeña un papel auxiliar, de xeito que o aceite non sexa doado de asentarse de novo baixo a acción da escuma, máis fácil de lavar.
 
Principio de formación de escuma e desengraxamento do surfactante:
O poder de limpeza do surfactante provén da súa capacidade para reducir a tensión interfacial aceite-auga (desengraxante), en lugar da súa capacidade para reducir a tensión interfacial auga-aire (formación de escuma).
Como mencionamos ao comezo deste artigo, os surfactantes son moléculas anfipáticas, unha das cales é hidrófila e a outra é hidrófila. Polo tanto, a baixas concentracións, o surfactante tende a permanecer na superficie da auga, co extremo lipófilo (que odia a auga) mirando cara a fóra, cubrindo primeiro a superficie da auga, é dicir, a interface auga-aire, e reducindo así a tensión nesta interface.

Non obstante, cando a concentración supera un certo punto, o surfactante comezará a agruparse, formando micelas, e a tensión interfacial deixará de diminuír. Esta concentración denomínase concentración micelar crítica.
 

 
A capacidade de formación de escuma dos surfactantes é boa, o que indica que teñen unha forte capacidade para reducir a tensión interfacial entre a auga e o aire, e o resultado da redución da tensión interfacial é que o líquido tende a producir máis superficies (a superficie total dun grupo de burbullas é moito maior que a da auga tranquila).
O poder descontaminante do surfactante reside na súa capacidade para mollar a superficie da mancha e emulsionala, é dicir, para "recubrir" o aceite e permitir que se emulsione e se lave con auga.
 
Polo tanto, a capacidade de descontaminación do surfactante está ligada á súa capacidade para activar a interface aceite-auga, mentres que a capacidade de formación de escuma só representa a súa capacidade para activar a interface auga-aire, e as dúas non están completamente relacionadas. Ademais, tamén existen moitos produtos de limpeza non espumantes, como o desmaquillante e o aceite desmaquillante que se usan habitualmente na nosa vida diaria, que tamén teñen unha forte capacidade de descontaminación, pero non se produce escuma, e é obvio que a escuma e a descontaminación non son o mesmo.
 
Mediante a determinación e a selección das propiedades da escuma de diferentes surfactantes, podemos obter claramente o surfactante con propiedades de escuma superiores e, a continuación, mediante a determinación e secuenciación do poder desengraxante do surfactante, debemos eliminar a capacidade de contaminación do surfactante. Despois desta colocación, aproveitamos ao máximo as vantaxes dos diferentes surfactantes, facemos que os surfactantes sexan máis completos e teñan un rendemento superior e obtemos un efecto de limpeza e unha experiencia de uso superiores. Ademais, tamén nos decatamos polo principio de funcionamento do surfactante de que a escuma non está directamente relacionada co poder de limpeza, e estes coñecementos poden axudarnos a ter o noso propio xuízo e coñecemento ao usar un champú, para elixir o produto axeitado para nós.