2020-12-21
介紹
油(you)包(bao)水體系的(de)(de)穩(wen)定性要(yao)遠遠低(di)于水包(bao)油(you)體系。主(zhu)要(yao)內(nei)在(zai)原(yuan)因(yin)(yin)是(shi)水中(zhong)具(ju)有氫(qing)鍵有更(geng)強(qiang)的(de)(de)內(nei)聚力，其張力是(shi)72，因(yin)(yin)此水滴更(geng)容易相互作用(yong)區域聚并(bing)形成(cheng)連續相。油(you)包(bao)水黏度下降的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)很多(duo)，不(bu)同的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)，在(zai)用(yong)穩(wen)定性分析儀檢測時表征的(de)(de)主(zhu)要(yao)指標是(shi)不(bu)同的(de)(de)，表現(xian)出(chu)來的(de)(de)特征圖譜(pu)也是(shi)不(bu)同的(de)(de)。
原因分析
問題可能性1：油(you)(you)包水(shui)體(ti)系(xi)黏(nian)度下(xia)降大的(de)可能性是體(ti)系(xi)發生了(le)相(xiang)轉(zhuan)變(bian)，即變(bian)成了(le)水(shui)包油(you)(you)的(de)體(ti)系(xi)。因為(wei)水(shui)相(xiang)比(bi)油(you)(you)相(xiang)，具有更強的(de)內聚力，有更強的(de)趨勢形成連續相(xiang)。要(yao)獲(huo)得穩定的(de)W/O乳(ru)化(hua)體(ti)系(xi)，要(yao)求(qiu)乳(ru)化(hua)劑(ji)的(de)親油(you)(you)基(ji)與(yu)油(you)(you)相(xiang)的(de)結構盡量相(xiang)似。
很多W/O或O/W乳(ru)化(hua)體系(xi)都是使用PIT (Phase Inversion Temperature) 即相轉(zhuan)變溫度(du)(du)法制備(bei)的，受外界溫度(du)(du)波動的影響，油水比例為(wei)30:70的W/O乳(ru)液特(te)別容易發生相轉(zhuan)變。
判斷(duan)體系是否有相轉變發生(sheng)，可以使用TURBISCAN穩定(ding)性分析儀(yi)做如下實驗進行判斷(duan):
1）如果制備的W/O乳化體系有放(fang)置后黏(nian)度下降的趨勢，新制備出的新鮮樣品，使用(yong)TURBISCAN穩定性分析儀，可以從譜圖(tu)上看到相(xiang)轉變的過程。如下圖(tu)：
2）如果是(shi)放置一段時間，黏度(du)已經下降的產品，使用TURBISCAN穩定性分析(xi)儀，得到的如下特(te)征(zheng)譜圖(tu)。
綜上所述(shu)，如(ru)果是(shi)由于(yu)相變引起的(de)黏度下降(jiang)，不(bu)論是(shi)新(xin)鮮(xian)的(de)樣品，還(huan)是(shi)已經(jing)出現問(wen)題的(de)產品，TURBISCAN都是(shi)可以鑒定黏度下降(jiang)的(de)原因。
問題可能性2: 在W/O乳化(hua)體系中，添加少量的(de)蠟類或聚合(he)物(wu)物(wu)質, 乳化(hua)體的(de)黏度(du)(du)就會很大程度(du)(du)地提高。蠟類或聚合(he)物(wu)還(huan)能(neng)形成(cheng)熱穩定的(de)凝膠結(jie)構, 從而能(neng)保護乳化(hua)體, 防止(zhi)乳液中的(de)油或水分離。
蠟類或聚合物的存在(zai)不同微(wei)觀結(jie)構(gou)的轉(zhuan)化過程(cheng)(cheng)，受(shou)到原料產地、添加(jia)量(liang)、加(jia)工工藝、溫度波動(dong)的影響。乳液黏度變低，一(yi)(yi)般(ban)是從一(yi)(yi)種致密的結(jie)構(gou)變成(cheng)了(le)一(yi)(yi)種稀(xi)疏(shu)的結(jie)構(gou)。新鮮(xian)產品的蠟結(jie)構(gou)逐漸稀(xi)疏(shu)的過程(cheng)(cheng)的TURBISCAN圖譜(pu)如下所示：
這類問題看不(bu)到(dao)分層(ceng)，或很小的(de)分層(ceng)。
問題可能性3: 在(zai)W/O乳化體系中，添加少量的蠟類或聚合物物質, 乳化體的黏度就會(hui)很大(da)程度地提高。但(dan)是添加的蠟類或聚合物的物質和外(wai)相(xiang)油脂之間(jian)，可能存在(zai)不兼容，相(xiang)互(hu)排斥的作用(yong)。表現在(zai)頂部黏度降(jiang)低(di)，底部黏度增加的現象。一般相(xiang)互(hu)排斥會(hui)形成(cheng)一個界(jie)線不是很清(qing)晰的*的分(fen)層。使用(yong)TURBISCAN穩定性分(fen)析(xi)儀(yi)檢(jian)測可以得到如下譜(pu)圖：
問題可能性4:如(ru)果是含蠟或高分(fen)子乳化(hua)體系(xi)，體系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)一部分(fen)黏(nian)度來自這些物質形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)網(wang)絡(luo)結(jie)(jie)構，如(ru)果運(yun)輸過程中遇到(dao)強的(de)(de)(de)(de)(de)剪切會(hui)造成(cheng)(cheng)三(san)維(wei)網(wang)絡(luo)結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)破(po)壞。一般情況下(xia)，W/O水的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)妝品乳化(hua)體系(xi)都(dou)具有(you)觸變性，三(san)維(wei)網(wang)絡(luo)結(jie)(jie)構會(hui)很快的(de)(de)(de)(de)(de)恢(hui)(hui)復。但是也存在由于受(shou)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)剪切太劇烈，結(jie)(jie)構不能恢(hui)(hui)復到(dao)初始狀態，也會(hui)造成(cheng)(cheng)黏(nian)度的(de)(de)(de)(de)(de)降低。
使用TURBISCAN穩定(ding)性分析儀測量，僅(jin)僅(jin)需要20s，看一下中間部分BS值(zhi)和初始值(zhi)的差(cha)距，以(yi)此(ci)判(pan)斷(duan)樣品(pin)微觀結構恢復情(qing)況。
問題可能性5:分(fen)子(zi)構型(xing)(xing)的變化，特(te)別是高分(fen)子(zi)構型(xing)(xing)的變化也會影響到(dao)黏度(du)，一般發(fa)生在分(fen)散相是高分(fen)子(zi)成分(fen)的水性(xing)體系(xi)中，而油性(xing)體系(xi)很少(shao)發(fa)生。但(dan)是也有這(zhe)種(zhong)可能(neng)，即添加的高分(fen)子(zi)成分(fen)由于和外相的油脂(zhi)之間(jian)互相排斥(chi)，外相油脂(zhi)的排斥(chi)力造成添加高分(fen)子(zi)成分(fen)的構型(xing)(xing)從舒(shu)展到(dao)團聚。這(zhe)個(ge)過(guo)程體現(xian)在均勻度(du)指數(shu)(shu)上的變化。使用TURBISCAN穩定(ding)性(xing)分(fen)析(xi)儀可以得(de)到(dao)均勻度(du)指數(shu)(shu)隨時間(jian)下降的趨勢(shi)圖。
結論
綜上所述(shu)，引(yin)起W/O乳(ru)化體(ti)系黏度下降(jiang)的(de)原因很(hen)多，不同的(de)原因，使用(yong)TURBISCAN穩(wen)定性(xing)分析儀獲得的(de)譜圖也是不一(yi)樣的(de)。可以(yi)根據檢測，找到(dao)引(yin)起W/O乳(ru)化體(ti)系黏度下降(jiang)的(de)原因，有(you)針(zhen)對性(xing)地對該不穩(wen)定體(ti)系優化改進。
Turbiscan穩定性分析儀
專為大(da)批量(liang)研發部門(men)和(he)質檢(jian)部門(men)設計(ji)。Turbiscan Lab 與(yu)全自動機械(xie)手的結合。全自動機械(xie)手包括3個獨立的恒溫(wen)槽(cao)(cao)和(he)一(yi)個樣(yang)品(pin)(pin)(pin)輸(shu)送的機械(xie)臂。每個恒溫(wen)槽(cao)(cao)中有18個樣(yang)品(pin)(pin)(pin)槽(cao)(cao)，一(yi)共可(ke)以存儲(chu)54個樣(yang)品(pin)(pin)(pin)依次(ci)測量(liang)。恒溫(wen)槽(cao)(cao)溫(wen)度控制從室溫(wen)+5℃到(dao)60℃，樣(yang)品(pin)(pin)(pin)輸(shu)送的機械(xie)臂每小時運行60次(ci)，可(ke)連續7天(tian)不間斷(duan)工作(zuo)。
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