Чым лепшая пена, тым лепшая здольнасць да дэзактывацыі?

Колькі мы ведаем пра пенныя сродкі для чысткі, якімі мы карыстаемся штодня? Ці задумваліся мы калі-небудзь: якая роля пены ў туалетных прыналежнасцях?

Чаму мы схільныя выбіраць пеністыя прадукты?

 

 
 
Дзякуючы параўнанню і сартаванню мы можам хутка адсеяць павярхоўны актыватар з добрай пенаўтваральнай здольнасцю, а таксама атрымаць закон пенаўтварэння павярхоўнага актыватара: (ps: Паколькі адна і тая ж сыравіна пастаўляецца рознымі вытворцамі, яе пенаўтварэнне таксама адрозніваецца, тут выкарыстоўваюцца розныя вялікія літары для абазначэння розных відаў сыравінывытворцы)

①Сярод павярхоўна-актыўных рэчываў лаўрылглутамат натрыю мае моцную пенаўтваральную здольнасць, а дынатрый лаўрылсульфасукцынат — слабую.

② Большасць сульфатных павярхоўна-актыўных рэчываў, амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў і неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў валодаюць моцнай пенастабілізацыйнай здольнасцю, у той час як амінакіслотныя павярхоўна-актыўныя рэчывы звычайна маюць слабую пенастабілізацыйную здольнасць. Калі вы хочаце распрацаваць прадукты на аснове амінакіслотных павярхоўна-актыўных рэчываў, вы можаце разгледзець магчымасць выкарыстання амфатэрных або неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў з моцнай пенастабілізацыйнай здольнасцю і здольнасцю да пенастабілізацыі.

Дыяграма сілы пенаўтварэння і стабільнай сілы пенаўтварэння аднаго і таго ж павярхоўна-актыўнага рэчыва:

 
Што такое павярхоўна-актыўны рэчыва?

Павярхоўна-актыўны рэчыў — гэта злучэнне, якое ў сваёй малекуле змяшчае хаця б адну значную паверхневую афінную групу (каб гарантаваць яго растваральнасць у вадзе ў большасці выпадкаў) і несексуальную групу, да якой мае невялікую афіннасць. Звычайна выкарыстоўванымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі з'яўляюцца іённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы (у тым ліку катыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы і аніённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы), неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы.
Павярхоўны актыватар з'яўляецца ключавым інгрэдыентам для пенаўтваральнага мыйнага сродку. Выбар павярхоўнага актыватара з добрай прадукцыйнасцю ацэньваецца па двух паказчыках: пенаўтваральнай здольнасці і абястлушчвальнай здольнасці. Сярод іх вымярэнне пенаўтваральнай здольнасці ўключае два паказчыкі: пенаўтварэнне і стабілізацыя пены.

Вымярэнне ўласцівасцей пены

Якая нам справа да бурбалак?

Проста пытанне: ці хутка яно ўтварае пузыркі? Ці шмат пены? Ці доўга будуць утварацца пузыркі?
На гэтыя пытанні мы знойдзем адказы пры вызначэнні і прасейванні сыравіны
Асноўным метадам нашых выпрабаванняў з'яўляецца выкарыстанне існуючага абсталявання ў адпаведнасці з нацыянальным стандартным метадам выпрабаванняў - метадам Роса-Майлза (метад вызначэння пены Роша) для вывучэння, вызначэння і праверкі сілы пенаўтварэння і стабільнасці пены 31 павярхоўна-актыўных рэчываў, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў лабараторыі.
Удзельнікі даследавання: 31 павярхоўна-актыўны рэчыва, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў лабараторыях
Выпрабавальныя ўмовы: сіла пенаўтварэння і стабільная сіла пенаўтварэння розных павярхоўна-актыўных рэчываў
Метад выпрабаванняў: пенатэстар Roth; метад кантрольных зменных (раствор аднолькавай канцэнтрацыі, пастаянная тэмпература);
Сартаванне па кантрасце
Апрацоўка дадзеных: запіс вышыні пены ў розныя перыяды часу;
Вышыня пены ў пачатку 0 хвілін — гэта сіла пенаўтварэння стала, чым вышэйшая вышыня, тым мацнейшая сіла пенаўтварэння; заканамернасці стабільнасці пены былі прадстаўлены ў выглядзе дыяграм складу вышыні пены для 5 хвілін, 10 хвілін, 30 хвілін, 45 хвілін і 60 хвілін. Чым даўжэйшы час падтрымання пены, тым мацнейшая стабільнасць пены.
Пасля тэставання і запісу яго дадзеныя паказваюцца наступным чынам:
 

 
Дзякуючы параўнанню і сартаванню мы можам хутка адсеяць павярхоўны актыватар з добрай пенаўтваральнай здольнасцю, а таксама атрымаць закон пенаўтварэння павярхоўнага актыватара: (дарэчы: паколькі адна і тая ж сыравіна пастаўляецца ад розных вытворцаў, яе пенаўтварэнне таксама адрозніваецца, тут выкарыстоўваюцца розныя вялікія літары для абазначэння розных вытворцаў сыравіны)

① Сярод павярхоўна-актыўных рэчываў лаўрылглутамат натрыю мае моцную пенаўтваральную здольнасць, а дынатрый лаўрылсульфасукцынат — слабую.

② Большасць сульфатных павярхоўна-актыўных рэчываў, амфатэрных павярхоўна-актыўных рэчываў і неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў валодаюць моцнай пенастабілізацыйнай здольнасцю, у той час як амінакіслотныя павярхоўна-актыўныя рэчывы звычайна маюць слабую пенастабілізацыйную здольнасць. Калі вы хочаце распрацаваць прадукты на аснове амінакіслотных павярхоўна-актыўных рэчываў, вы можаце разгледзець магчымасць выкарыстання амфатэрных або неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў з моцнай пенастабілізацыйнай здольнасцю і здольнасцю да пенастабілізацыі.
 
Дыяграма сілы пенаўтварэння і стабільнай сілы пенаўтварэння аднаго і таго ж павярхоўна-актыўнага рэчыва:
 

Лаўрылглутамат натрыю

Лаўрылсульфат амонію

Няма карэляцыі паміж пенаўтварэннем і стабілізацыяй пены аднаго і таго ж павярхоўна-актыўнага рэчыва, і стабілізацыя пены павярхоўна-актыўнага рэчыва з добрым пенаўтварэннем можа быць не вельмі добрай.
Параўнанне стабільнасці бурбалак розных павярхоўна-актыўных рэчываў:

 
Ps: Адносная хуткасць змены = (вышыня пены пры 0 хвілінах - вышыня пены пры 60 хвілінах) / вышыня пены пры 0 хвілінах
Крытэрыі ацэнкі: чым большая адносная хуткасць змены, тым слабейшая здольнасць стабілізаваць бурбалкі
Аналізуючы бурбалкавую дыяграму, можна зрабіць выснову, што:

① Наймацнейшую здольнасць стабілізаваць пену мае дынатрыевую соль кокамфаамфадыяцэтату, а найслабейшую — лаўрылгідраксілсульфабетаін.

② Здольнасць павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове сульфату лаўрылавага спірту да стабілізацыі пены звычайна добрая, а здольнасць павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове аніённых амінакіслот да стабілізацыі пены звычайна дрэнная;

Спасылка на распрацоўку формулы:

З характарыстык пенаўтварэння і стабілізацыі пены павярхоўнага актыватара можна зрабіць выснову, што паміж імі няма пэўнай заканамернасці і карэляцыі, гэта значыць, што добрая пенаўтваральная здольнасць не абавязкова азначае добрую стабілізацыю пены. Гэта прымушае нас пры выбары сыравіны для павярхоўна-актыўных рэчываў улічваць выдатную прадукцыйнасць павярхоўна-актыўных рэчываў і разумна спалучаць розныя павярхоўна-актыўныя рэчывы для дасягнення аптымальнай пенаўтваральнай здольнасці. У той жа час, для дасягнення ачышчальнага эфекту, які спалучае ў сабе як пенаўтваральныя ўласцівасці, так і абястлушчвальную здольнасць, спалучаюцца павярхоўна-актыўныя рэчывы з моцнай абястлушчвальнай здольнасцю.

Выпрабаванне на здольнасць абястлушчваць:

Мэта: праверыць павярхоўныя актыватары з моцнай дэкангестантнай здольнасцю і высветліць сувязь паміж уласцівасцямі пены і абястлушчвальнай здольнасцю шляхам аналізу і параўнання.
Крытэрыі ацэнкі: Мы параўналі дадзеныя аб афарбаваных пікселях плёнкавай тканіны да і пасля дэзактывацыі актыватарам паверхні, разлічылі значэнне перамяшчэння і сфармавалі індэкс абястлушчвальнай здольнасці. Чым вышэй індэкс, тым мацнейшая абястлушчвальная здольнасць.
 

 
З прыведзеных вышэй дадзеных відаць, што пры зададзеных умовах моцнай абястлушчвальнай здольнасцю з'яўляецца лаўрылсульфат амонію, а слабой абястлушчвальнай здольнасцю — два CMEA;
З прыведзеных вышэй дадзеных выпрабаванняў можна зрабіць выснову, што няма прамой карэляцыі паміж пенаўтваральнымі ўласцівасцямі павярхоўна-актыўнага рэчыва і яго абястлушчвальнай здольнасцю. Напрыклад, пенаўтварэнне лаўрылсульфату амонію з высокай абястлушчвальнай здольнасцю не вельмі добрае. Аднак пенаўтварэнне сульфаната натрыю алефіну C14-16, які мае нізкую абястлушчвальную здольнасць, з'яўляецца найбольш выгадным.
 

Дык чаму ж чым больш тлустыя валасы, тым менш яны пеняцца? (Пры выкарыстанні аднаго і таго ж шампуня).

Насамрэч, гэта ўніверсальная з'ява. Калі вы мыеце валасы больш тлустымі, пена хутчэй змяншаецца. Ці азначае гэта, што эфектыўнасць пенаўтварэння горшая? Іншымі словамі, чым лепшая эфектыўнасць пенаўтварэння, тым лепшая здольнасць абястлушчваць валасы?
З дадзеных, атрыманых у выніку эксперыменту, мы ўжо ведаем, што колькасць пены і яе трываласць вызначаюцца ўласцівасцямі пены самога павярхоўна-актыўнага рэчыва, гэта значыць яго ўласцівасцямі ўтварэння пены і ўласцівасцямі стабілізацыі пены. Здольнасць самога павярхоўна-актыўнага рэчыва да дэзактывацыі не будзе аслаблена зніжэннем пены. Гэты пункт таксама быў даказаны, калі мы завяршылі вызначэнне абястлушчвальнай здольнасці павярхоўнага актыватара, павярхоўны актыватар з добрымі ўласцівасцямі пены можа не мець добрай абястлушчвальнай здольнасці, і наадварот.
 
Акрамя таго, мы можам даказаць, што няма прамой карэляцыі паміж пенай і абястлушчваннем павярхоўна-актыўнымі рэчывамі з-за розных прынцыпаў працы гэтых двух рэчываў.
 
Функцыя пены павярхоўна-актыўных рэчываў:

Пена - гэта форма павярхоўна-актыўнага рэчыва, якая пры пэўных умовах дзейнічае як камфортны і прыемны працэс ачысткі, а дапаможная роля ачысткі адыгрывае наступную ролю ў ачыстцы ад алею, каб алей не асядаў зноў пад дзеяннем пены і лягчэй змываўся.
 
Прынцып пенаўтварэння і абястлушчвання павярхоўна-актыўных рэчываў:
Ачышчальная здольнасць павярхоўна-актыўнага рэчыва абумоўлена яго здольнасцю зніжаць павярхоўнае нацяжэнне паміж алеем і вадой (абястлушчванне), а не яго здольнасцю зніжаць павярхоўнае нацяжэнне паміж вадой і паветрам (пенаўтварэнне).
Як мы ўжо згадвалі ў пачатку гэтага артыкула, павярхоўна-актыўныя рэчывы — гэта амфіфільныя малекулы, адна з якіх гідрафільная, а другая — гідрафільная. Такім чынам, пры нізкіх канцэнтрацыях павярхоўна-актыўныя рэчывы імкнуцца заставацца на паверхні вады, прычым ліпафільны (які не любіць ваду) канец звернуты вонкі, спачатку пакрываючы паверхню вады, гэта значыць мяжу паміж вадой і паветрам, і тым самым зніжаючы нацяжэнне на гэтай мяжы.

Аднак, калі канцэнтрацыя перавышае пэўную кропку, павярхоўна-актыўнае рэчыва пачынае кластарызавацца, утвараючы міцэлы, і павярхоўнае нацяжэнне больш не зніжаецца. Гэтая канцэнтрацыя называецца крытычнай канцэнтрацыяй міцэл.
 

 
Павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць добрую пенаўтваральную здольнасць, што сведчыць аб іх моцнай здольнасці зніжаць павярхоўнае нацяжэнне паміж вадой і паветрам, і вынікам зніжэння павярхоўнага нацяжэння з'яўляецца тое, што вадкасць, як правіла, утварае больш паверхняў (агульная плошча паверхні групы бурбалак значна большая, чым у спакойнай вады).
Дэзактынуючая здольнасць павярхоўна-актыўнага рэчыва заключаецца ў яго здольнасці змочваць паверхню плямы і эмульгаваць яе, гэта значыць «пакрываць» алей і дазваляць яму эмульгаваць і змываць вадой.
 
Такім чынам, здольнасць павярхоўна-актыўнага рэчыва да дэзактывацыі звязана з яго здольнасцю актываваць мяжу паміж алеем і вадой, у той час як здольнасць да пенаўтварэння адлюстроўвае толькі яго здольнасць актываваць мяжу паміж вадой і паветрам, і гэтыя два паняцці не цалкам звязаныя. Акрамя таго, існуе таксама шмат непенных ачышчальнікаў, такіх як сродак для зняцця макіяжу і алей для зняцця макіяжу, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў нашым паўсядзённым жыцці, якія таксама валодаюць моцнай здольнасцю да дэзактывацыі, але не ўтвараюць пены, і відавочна, што пена і дэзактывацыя - гэта не адно і тое ж.
 
Дзякуючы вызначэнню і праверцы ўласцівасцей пены розных павярхоўна-актыўных рэчываў, мы можам выразна вызначыць павярхоўна-актыўныя рэчывы з найлепшымі ўласцівасцямі пены, а затым, шляхам вызначэння і паслядоўнасці абястлушчвальнай здольнасці, мы павінны ліквідаваць забруджвальную здольнасць павярхоўна-актыўных рэчываў. Пасля гэтага спалучэння мы ў поўнай меры выкарыстоўваем перавагі розных павярхоўна-актыўных рэчываў, робім іх больш поўнымі і лепшымі, а таксама дасягаем найлепшага эфекту ачысткі і вопыту выкарыстання. Акрамя таго, з прынцыпу працы павярхоўна-актыўных рэчываў мы таксама разумеем, што пена не звязана непасрэдна з ачышчальнай здольнасцю, і гэтыя веды могуць дапамагчы нам сфарміраваць уласнае меркаванне і пазнанне пры выкарыстанні шампуня, каб выбраць прадукт, які падыходзіць нам.