Kuo geresnės putos, tuo geresnis dezaktyvavimo pajėgumas?

Kiek žinome apie putojančias valymo priemones, kurias naudojame kasdien? Ar kada nors susimąstėme: koks putų vaidmuo tualetiniuose reikmenyse?

Kodėl mes linkę rinktis putojančius produktus?

 

 
 
Palyginę ir rūšiuodami, galime greitai atrinkti paviršiaus aktyvatorių, pasižymintį geru putojimo gebėjimu, ir gauti paviršiaus aktyvatoriaus putojimo dėsnį: (P.S.: Kadangi ta pati žaliava yra iš skirtingų gamintojų, jos putojimo savybės taip pat skiriasi, čia skirtingoms žaliavoms žymėti naudojamos skirtingos didžiosios raidės)gamintojai)

① Iš paviršinio aktyvumo medžiagų natrio laurilglutamas pasižymi stipriu putojimo gebėjimu, o dinatrio laurilsulfosukcinatas – silpnu putojimo gebėjimu.

② Dauguma sulfatinių paviršinio aktyvumo medžiagų, amfoterinių paviršinio aktyvumo medžiagų ir nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų pasižymi stipriu putojimo stabilizacijos gebėjimu, o aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagos paprastai turi silpną putojimo stabilizacijos gebėjimą. Jei norite sukurti aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų produktus, galite apsvarstyti galimybę naudoti amfoterines arba nejonines paviršinio aktyvumo medžiagas, pasižyminčias stipriu putojimo ir putojimo stabilizacijos gebėjimu.

Tos pačios paviršinio aktyvumo medžiagos putojimo jėgos ir stabilaus putojimo jėgos diagrama:

 
Kas yra paviršinio aktyvumo medžiaga?

Paviršinio aktyvumo medžiaga yra junginys, kurio molekulėje yra bent viena reikšminga paviršiaus afiniteto grupė (daugeliu atvejų užtikrinanti jo tirpumą vandenyje) ir nelytinė grupė, kuriai afinitetas yra mažas. Dažniausiai naudojamos paviršinio aktyvumo medžiagos yra joninės paviršinio aktyvumo medžiagos (įskaitant katijonines paviršinio aktyvumo medžiagas ir anijonines paviršinio aktyvumo medžiagas), nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos.
Paviršiaus aktyvatorius yra pagrindinis putojančio ploviklio ingredientas. Kaip pasirinkti gerą paviršiaus aktyvatorių, vertinama pagal du aspektus: putojimo efektyvumą ir riebalų šalinimo galią. Iš jų putojimo efektyvumo matavimas apima du rodiklius: putojimo efektyvumą ir putų stabilizavimo efektyvumą.

Putų savybių matavimas

Kas mums rūpi dėl burbulų?

Tiesiog, ar greitai susidaro burbuliukai? Ar daug putų? Ar burbulas išsilaikys?
Į šiuos klausimus atsakymus rasime nustatydami ir atrinkdami žaliavas.
Pagrindinis mūsų bandymų metodas yra naudoti esamą įrangą, pagal nacionalinį standartinį bandymų metodą – Ross-Miles metodą (Roche putų nustatymo metodą), siekiant ištirti, nustatyti ir patikrinti 31 laboratorijoje dažniausiai naudojamų paviršinio aktyvumo medžiagų putojimo jėgą ir putų stabilumą.
Bandomieji subjektai: 31 paviršinio aktyvumo medžiaga, dažniausiai naudojama laboratorijose
Bandymo elementai: skirtingų paviršinio aktyvumo medžiagų putojimo jėga ir stabilus putojimo jėga
Bandymo metodas: Roth putų testeris; Valdymo kintamųjų metodas (vienodos koncentracijos tirpalas, pastovi temperatūra);
Kontrastinis rūšiavimas
Duomenų apdorojimas: užfiksuokite putų aukštį skirtingais laikotarpiais;
Putų aukštis 0 min. pradžioje yra stalo putojimo jėga – kuo didesnis aukštis, tuo stipresnė putojimo jėga; Putų stabilumo dėsningumas pateiktas putų aukščio sudėties diagramų pavidalu 5 min., 10 min., 30 min., 45 min. ir 60 min. Kuo ilgesnis putų palaikymo laikas, tuo stipresnis putų stabilumas.
Po bandymo ir įrašymo duomenys rodomi taip:
 

 
Palyginę ir rūšiuodami, galime greitai atrinkti paviršiaus aktyvatorių, pasižymintį geru putojimo gebėjimu, ir gauti paviršiaus aktyvatoriaus putojimo dėsnį: (P.S.: Kadangi ta pati žaliava yra iš skirtingų gamintojų, jos putojimo savybės taip pat skiriasi, čia skirtingos didžiosios raidės naudojamos skirtingiems žaliavų gamintojams žymėti)

1. Iš paviršinio aktyvumo medžiagų natrio laurilglutamas pasižymi stipriu putojimo gebėjimu, o dinatrio laurilsulfosukcinatas – silpnu putojimo gebėjimu.

② Dauguma sulfatinių paviršinio aktyvumo medžiagų, amfoterinių paviršinio aktyvumo medžiagų ir nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų pasižymi stipriu putojimo stabilizacijos gebėjimu, o aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagos paprastai turi silpną putojimo stabilizacijos gebėjimą. Jei norite sukurti aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų produktus, galite apsvarstyti galimybę naudoti amfoterines arba nejonines paviršinio aktyvumo medžiagas, pasižyminčias stipriu putojimo ir putojimo stabilizacijos gebėjimu.
 
Tos pačios paviršinio aktyvumo medžiagos putojimo jėgos ir stabilaus putojimo jėgos diagrama:
 

Natrio laurilglutamas

Amonio laurilsulfatas

Nėra jokios koreliacijos tarp tos pačios paviršinio aktyvumo medžiagos putojimo savybių ir putojimo stabilizavimo savybių, o paviršinio aktyvumo medžiagos, turinčios gerą putojimo savybę, putojimo stabilizavimo savybės gali būti ne tokios geros.
Skirtingų paviršinio aktyvumo medžiagų burbulų stabilumo palyginimas:

 
Ps: Santykinis pokyčio greitis = (putų aukštis 0 min. – putų aukštis 60 min.) / putų aukštis 0 min.
Vertinimo kriterijai: kuo didesnis santykinis pokyčio greitis, tuo silpnesnis burbulo stabilizavimo gebėjimas.
Išanalizavus burbulinę diagramą, galima daryti išvadą, kad:

① Dinatrio kokamfoamfodiacetatas pasižymi stipriausiu putų stabilizavimo gebėjimu, o laurilhidroksilo sulfobetainas – silpniausiu.

2. Laurilo alkoholio sulfato paviršinio aktyvumo medžiagų putų stabilizavimo gebėjimas paprastai yra geras, o aminorūgščių anijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų putų stabilizavimo gebėjimas paprastai yra prastas;

Formulės kūrimo nuoroda:

Remiantis paviršiaus aktyvatoriaus putojimo ir putų stabilizavimo savybėmis, galima daryti išvadą, kad tarp jų nėra konkretaus dėsnio ir koreliacijos, t. y. geras putojimo efektyvumas nebūtinai reiškia gerą putų stabilizavimo efektyvumą. Todėl, renkantis paviršinio aktyvumo medžiagų žaliavas, turime visapusiškai atsižvelgti į puikų paviršinio aktyvumo medžiagų efektyvumą ir pagrįstą įvairių paviršinio aktyvumo medžiagų derinį, kad gautume optimalų putojimo efektyvumą. Tuo pačiu metu, siekiant valomojo poveikio, jis derinamas su stipriomis riebalus šalinančiomis paviršinio aktyvumo medžiagomis.

Riebalų šalinimo galios bandymas:

Tikslas: ištirti paviršiaus aktyviklius, pasižyminčius stipriu dekongestantu, ir išsiaiškinti putojimo savybių bei riebalų šalinimo galios ryšį atliekant analizę ir palyginimą.
Vertinimo kriterijai: Palyginome plėvelės audinio dėmių pikselių duomenis prieš ir po paviršiaus dekontaminavimo aktyvatoriumi, apskaičiavome judėjimo vertę ir sudarėme riebalų šalinimo galios indeksą. Kuo didesnis indeksas, tuo stipresnė riebalų šalinimo galia.
 

 
Iš aukščiau pateiktų duomenų matyti, kad nurodytomis sąlygomis stipri riebalų šalinimo galia yra amonio laurilsulfatas, o silpna riebalų šalinimo galia yra dvi CMEA;
Remiantis aukščiau pateiktais bandymų duomenimis, galima daryti išvadą, kad nėra tiesioginio ryšio tarp paviršinio aktyvumo medžiagos putojimo savybių ir jos riebalų šalinimo galios. Pavyzdžiui, amonio laurilsulfato, turinčio stiprią riebalų šalinimo galią, putojimo savybės nėra geros. Tačiau C14-16 olefino natrio sulfonato, kurio riebalų šalinimo galia yra silpna, putojimo savybės yra svarbiausios.
 

Tad kodėl kuo riebesni plaukai, tuo mažiau jie putoja? (Kai naudojate tą patį šampūną).

Iš tiesų, tai universalus reiškinys. Plaunant riebaluotus plaukus, putų kiekis sumažėja greičiau. Ar tai reiškia, kad putų efektyvumas yra prastesnis? Kitaip tariant, kuo geresnės putų savybės, tuo geresnė riebalų šalinimo galimybė?
Iš eksperimento metu gautų duomenų jau žinome, kad putų kiekį ir putų patvarumą lemia pačios paviršinio aktyvumo medžiagos putojimo savybės, t. y. putojimo savybės ir putų stabilizavimo savybės. Pačios paviršinio aktyvumo medžiagos dekontaminavimo gebėjimas nesumažės dėl putų sumažėjimo. Šis teiginys taip pat buvo įrodytas, kai baigėme nustatyti paviršiaus aktyvatoriaus riebalų šalinimo gebėjimą, paviršiaus aktyvatorius, turintis geras putojimo savybes, gali neturėti geros riebalų šalinimo galios ir atvirkščiai.
 
Be to, galime įrodyti, kad nėra tiesioginio ryšio tarp putų ir paviršinio aktyvumo medžiagų riebalų šalinimo dėl skirtingų šių dviejų metodų veikimo principų.
 
Paviršinio aktyvumo putų funkcija:

Putos yra tam tikromis sąlygomis veikianti paviršinio aktyvumo medžiaga, kurios pagrindinis vaidmuo yra suteikti valymo procesui komfortišką ir malonią patirtį, o po to alyvos valymas atlieka pagalbinį vaidmenį, kad alyva nebūtų lengvai nusėdusi veikiant putoms ir būtų lengviau nuplaunama.
 
Paviršinio aktyvumo medžiagos putojimo ir riebalų šalinimo principas:
Paviršinio aktyvumo medžiagos valomoji galia atsiranda dėl jos gebėjimo sumažinti alyvos ir vandens tarpfazinę įtampą (riebalų šalinimas), o ne dėl gebėjimo sumažinti vandens ir oro tarpfazinę įtampą (putojimą).
Kaip minėjome šio straipsnio pradžioje, paviršinio aktyvumo medžiagos yra amfifilinės molekulės, iš kurių viena yra hidrofilinė, o kita – hidrofilinė. Todėl esant mažoms koncentracijoms, paviršinio aktyvumo medžiaga linkusi likti vandens paviršiuje, lipofiliniu (vandens nekenčiančiu) galu nukreipdama į išorę, pirmiausia padengdama vandens paviršių, t. y. vandens ir oro sąsają, ir taip sumažindama įtampą šioje sąsajoje.

Tačiau, kai koncentracija viršija tam tikrą ribą, paviršinio aktyvumo medžiaga pradeda kauptis grupėse, formuodama miceles, ir tarpfazinis įtempimas nebemažėja. Ši koncentracija vadinama kritine micelių koncentracija.
 

 
Paviršinio aktyvumo medžiagų putojimo gebėjimas yra geras, o tai rodo, kad jos turi stiprų gebėjimą sumažinti vandens ir oro paviršiaus įtampą, o dėl sumažėjusios paviršiaus įtampos skystis linkęs sukurti daugiau paviršių (bendras burbuliukų krūvos paviršiaus plotas yra daug didesnis nei ramaus vandens).
Paviršinio aktyvumo medžiagos dezinfekavimo galia slypi jos gebėjime sudrėkinti dėmės paviršių ir jį emulguoti, t. y. „padengti“ aliejų ir leisti jam emulguotis bei nuplauti vandeniu.
 
Todėl paviršinio aktyvumo medžiagos dezaktyvavimo gebėjimas yra susijęs su jos gebėjimu aktyvuoti alyvos ir vandens sąsają, o putojimo gebėjimas rodo tik jos gebėjimą aktyvuoti vandens ir oro sąsają, ir šie du dalykai nėra visiškai susiję. Be to, yra daug neputojančių valiklių, tokių kaip makiažo valiklis ir makiažo valiklio aliejus, dažniausiai naudojami kasdieniame gyvenime, kurie taip pat pasižymi stipriu dezaktyvavimo gebėjimu, tačiau nesudaro putų, todėl akivaizdu, kad putojimas ir dezaktyvavimas nėra tas pats.
 
Nustatydami ir atrinkinėdami skirtingų paviršinio aktyvumo medžiagų putojimo savybes, galime aiškiai nustatyti paviršinio aktyvumo medžiagą, pasižyminčią geromis putojimo savybėmis, o tada, nustatydami ir sekvenuodami paviršinio aktyvumo medžiagų riebalų šalinimo galią, turime pašalinti paviršinio aktyvumo medžiagų taršos gebėjimą. Po šio sujungimo galime visapusiškai išnaudoti skirtingų paviršinio aktyvumo medžiagų privalumus, padaryti paviršinio aktyvumo medžiagas išsamesnes ir geresnes, taip pat pasiekti puikų valymo efektą ir naudojimo patirtį. Be to, iš paviršinio aktyvumo medžiagų veikimo principo taip pat suprantame, kad putojimas nėra tiesiogiai susijęs su valymo galia, ir šis supratimas gali padėti mums turėti savo sprendimą ir suvokti, kaip naudoti šampūną, kad galėtume pasirinkti mums tinkamą produktą.