ככל שהקצף טוב יותר, יכולת הטיהור טובה יותר?

כמה אנחנו יודעים על מוצרי הניקוי המקציפים שאנו משתמשים בהם על בסיס יומי?האם תהינו פעם: מה תפקידו של קצף במוצרי טואלטיקה?

מדוע אנו נוטים לבחור במוצרים מוקצפים?

 

 
 
באמצעות השוואה ומיון נוכל בקרוב לסנן את מפעיל השטח עם יכולת הקצפה טובה, וגם לקבל את חוק ההקצפה של מפעיל השטח: (נ.ב: מכיוון שאותו חומר גלם הוא מיצרנים שונים, גם ביצועי הקצף שלו שונים, כאן השתמש באותיות גדולות שונות כדי לייצג חומר גלם שונהיצרנים)

① מבין חומרי השטח, לנתרן לאוריל גלוטמט יש יכולת הקצפה חזקה, ולדיסודיום לאוריל סולפוסוצ'ינט יש יכולת הקצפה חלשה.

② לרוב פעילי השטח הסולפטים, פעילי השטח האמפוטריים וחומרי השטח הלא-יוניים יש יכולת ייצוב קצף חזקה, בעוד שלפעילי שטח של חומצות אמינו יש בדרך כלל יכולת ייצוב קצף חלשה.אם ברצונכם לפתח מוצרים פעילי שטח של חומצות אמינו, תוכלו לשקול שימוש בחומרי שטח אמפוטריים או לא-יוניים בעלי יכולת הקצפה חזקה ויכולת ייצוב קצף.

תרשים של כוח הקצף וכוח הקצף יציב של אותו חומר פעיל שטח:

 
מהו חומר פעיל שטח?

חומר פעיל שטח הוא תרכובת המכילה לפחות קבוצת זיקה משטחית משמעותית אחת במולקולה שלה (כדי להבטיח את מסיסותו במים ברוב המקרים) וקבוצה לא מינית שיש לה זיקה מועטה.פעילי שטח בשימוש נפוץ הם פעילי שטח יוניים (כולל פעילי שטח קטיוניים וחומרי שטח אניונים), פעילי שטח לא יוניים, פעילי שטח אמפוטריים.
מפעיל פני השטח הוא המרכיב העיקרי עבור חומר ניקוי מקציף.אופן בחירת מפעיל השטח עם ביצועים טובים מוערך משני הממדים של ביצועי קצף וכוח הסרת שומנים.ביניהם, מדידת ביצועי הקצף כוללת שני מדדים: ביצועי הקצף וביצועי ייצוב הקצף.

מדידת תכונות הקצף

מה אכפת לנו מבועות?

זה פשוט, זה מבעבע מהר?יש הרבה קצף?האם הבועה תחזיק מעמד?
לשאלות אלו נמצא תשובות בקביעה ובסינון של חומרי גלם
השיטה העיקרית של הבדיקה שלנו היא להשתמש בציוד הקיים, על פי שיטת הבדיקה הסטנדרטית הלאומית – שיטת Ross-Miles (שיטת קצף Roche) כדי ללמוד, לקבוע ולסנן את כוח ההקצפה ויציבות הקצף של 31 חומרים פעילי שטח הנפוצים ב- מַעבָּדָה.
נבדקים: 31 חומרים פעילי שטח הנפוצים במעבדות
פריטי בדיקה: כוח הקצף וכוח הקצף יציב של חומרי שטח שונים
שיטת בדיקה: בודק קצף רוט;שיטת משתנה בקרה (תמיסת ריכוז שווה, טמפרטורה קבועה);
מיון ניגודיות
עיבוד נתונים: רשום את גובה הקצף בפרקי זמן שונים;
גובה הקצף בתחילת 0 דקות הוא כוח ההקצפה של השולחן, ככל שהגובה גבוה יותר, כוח ההקצפה חזק יותר;הסדירות של יציבות הקצף הוצגה בצורה של טבלאות הרכב גובה הקצף למשך 5 דקות, 10 דקות, 30 דקות, 45 דקות ו-60 דקות.ככל שזמן תחזוקת הקצף ארוך יותר, כך יציבות הקצף חזקה יותר.
לאחר בדיקה והקלטה, הנתונים שלו מוצגים כדלקמן:
 

 
באמצעות השוואה ומיון נוכל בקרוב לסנן את מפעיל השטח עם יכולת הקצפה טובה, וגם לקבל את חוק ההקצפה של מפעיל השטח: (נ.ב: מכיוון שאותו חומר גלם הוא מיצרנים שונים, גם ביצועי הקצף שלו שונים, כאן השתמש באותיות גדולות שונות כדי לייצג יצרני חומרי גלם שונים)

① בין חומרי השטח, לנתרן לאוריל גלוטמט יש יכולת הקצפה חזקה, ולדיסודיום לאוריל סולפוסוצ'ינט יש יכולת הקצפה חלשה.

② לרוב פעילי השטח הסולפטים, פעילי השטח האמפוטריים וחומרי השטח הלא-יוניים יש יכולת ייצוב קצף חזקה, בעוד שלפעילי שטח של חומצות אמינו יש בדרך כלל יכולת ייצוב קצף חלשה.אם ברצונכם לפתח מוצרים פעילי שטח של חומצות אמינו, תוכלו לשקול שימוש בחומרי שטח אמפוטריים או לא-יוניים בעלי יכולת הקצפה חזקה ויכולת ייצוב קצף.
 
תרשים של כוח הקצף וכוח הקצף יציב של אותו חומר פעיל שטח:
 

נתרן לאוריל גלוטמט

אמוניום לאוריל סולפט

אין מתאם בין ביצועי ההקצפה לביצועי ייצוב הקצף של אותו חומר פעיל שטח, וביצועי ייצוב הקצף של חומר השטח עם ביצועי הקצף טובים עשויים להיות לא טובים.
השוואה בין יציבות הבועות של חומרי שטח שונים:

 
נ.ב.: קצב שינוי יחסי = (גובה קצף ב-0 דקות - גובה קצף ב-60 דקות)/גובה קצף ב-0 דקות
קריטריוני הערכה: ככל שקצב השינוי היחסי גדול יותר, יכולת ייצוב הבועות חלשה יותר
באמצעות ניתוח תרשים הבועה, ניתן להסיק כי:

① לדי-נתרן קוקמפואמפודיאצטט יש את יכולת ייצוב הקצף החזקה ביותר, בעוד שלאוריל הידרוקסיל סולפובטאין יש את יכולת ייצוב הקצף החלשה ביותר.

② יכולת ייצוב הקצף של פעילי שטח של לוריל אלכוהול סולפט טובה בדרך כלל, ויכולת ייצוב הקצף של פעילי שטח אנוניים חומצות אמינו היא בדרך כלל גרועה;

התייחסות לעיצוב נוסחה:

ניתן להסיק מביצועי ביצועי הקצף וביצועי ייצוב הקצף של מפעיל פני השטח שאין חוק וקורלציה ודאיים בין השניים, כלומר ביצועי הקצף טובים אינם בהכרח ביצועי ייצוב קצף טובים.זה גורם לנו בהקרנה של חומרי גלם פעילי שטח, עלינו לשקול לתת משחק מלא לביצועים המצוינים של פעילי שטח, השילוב הסביר של מגוון חומרים פעילי שטח, כדי להשיג ביצועי קצף אופטימליים.במקביל, הוא משולב עם חומרים פעילי שטח בעלי כוח הסרת שומנים חזק כדי להשיג את אפקט הניקוי הן של תכונות הקצף והן של כוח הסרת השומנים.

בדיקת כוח הסרת שומנים:

מטרה: לסנן מפעילי משטח בעלי יכולת ביטול גודש חזקה, ולגלות את הקשר בין תכונות הקצף וכוח הסרת השומנים באמצעות ניתוח והשוואה.
קריטריוני הערכה: השווינו את הנתונים של פיקסלי הכתם של בד הסרט לפני ואחרי טיהור מפעיל פני השטח, חישבנו את ערך הנסיעה ויצרנו את מדד כוח הסרת השומנים.ככל שהמדד גבוה יותר, כוח הסרת השומנים חזק יותר.
 

 
ניתן לראות מהנתונים לעיל כי בתנאים שצוינו, כוח הסרת השומנים החזק הוא אמוניום לאוריל סולפט, וכוח הסרת השומנים החלש הוא שני CMEA;
ניתן להסיק מנתוני הבדיקה לעיל כי אין מתאם ישיר בין תכונות הקצף של חומר פעיל שטח לבין כוח הסרת השומנים שלו.לדוגמה, ביצועי הקצף של אמוניום לאוריל סולפט עם כוח הסרת שומנים חזק אינם טובים.עם זאת, ביצועי ההקצפה של C14-16 olefin sodium sulfonate, בעל כוח הסרת שומנים גרוע, נמצאים בחזית.
 

אז למה זה שככל שהשיער שלך שומני יותר, כך הוא פחות מקציף?(כשמשתמשים באותו שמפו).

למעשה, זוהי תופעה אוניברסלית.כאשר אתה שוטף את השיער שלך עם שיער שמנוני יותר, הקצף מופחת מהר יותר.האם זה אומר שביצועי הקצף גרועים יותר?במילים אחרות, האם ככל שביצועי הקצף טובים יותר, כך יכולת הסרת השומנים טובה יותר?
אנחנו כבר יודעים מהנתונים שהתקבלו בניסוי שכמות הקצף ועמידות הקצף נקבעות על פי תכונות הקצף של חומר השטח עצמו, כלומר תכונות הקצף ותכונות ייצוב הקצף.יכולת הטיהור של חומר השטח עצמו לא תיחלש על ידי הפחתת הקצף.נקודה זו הוכחה גם לאחר שהשלמנו את קביעת יכולת הסרת השומנים של מפעיל השטח, מפעיל השטח בעל תכונות קצף טובות עשוי שלא להיות בעל כוח הסרת שומנים טוב, ולהיפך.
 
בנוסף, אנו יכולים גם להוכיח שאין מתאם ישיר בין קצף להסרת שומנים פעילי שטח מעקרונות העבודה השונים של השניים.
 
פונקציה של קצף פעיל שטח:

קצף הוא סוג של חומר פעיל פני השטח בתנאים ספציפיים, תפקידו העיקרי הוא להעניק לתהליך הניקוי חוויה נוחה ונעימה, ולאחר מכן ניקוי השמן ממלא תפקיד עזר, כך שלא קל לשקוע שוב תחת השמן. פעולת הקצף, נשטפת בקלות רבה יותר.
 
עקרון ההקצפה והסרת שומנים של חומרי שטח:
כוח הניקוי של חומר השטח נובע מהיכולת שלו להפחית את מתח הממשק של שמן-מים (הסרת שומנים), ולא מיכולתו להפחית את מתח הממשק של מים-אוויר (הקצף).
כפי שהזכרנו בתחילת מאמר זה, פעילי שטח הם מולקולות אמפיפיליות, שאחת מהן הידרופיליות והשנייה הידרופיליות.לכן, בריכוזים נמוכים, חומר הפעילים נוטה להישאר על פני המים, כאשר הקצה הליפופילי (שונא המים) פונה החוצה, מכסה תחילה את פני המים, כלומר את ממשק המים-אוויר, ובכך מפחית המתח בממשק הזה.

עם זאת, כאשר הריכוז עולה על נקודה, חומר הפעילי השטח יתחיל להתקבץ, ויוצרים מיצלות, והמתח המשטחי לא יירד עוד.ריכוז זה נקרא ריכוז המיצל הקריטי.
 

 
יכולת ההקצפה של חומרים פעילי שטח טובה, מה שמעיד על יכולת חזקה להפחית את מתח הממשק בין מים לאוויר, והתוצאה של מתח המשטח המופחת היא שהנוזל נוטה לייצר יותר משטחים (שטח הפנים הכולל של חבורה של בועות גדול בהרבה מזה של מים רגועים).
כוח הטיהור של חומר השטח טמון ביכולתו להרטיב את פני הכתם ולחלב אותו, כלומר "לציף" את השמן ולאפשר לו להתחלב ולשטוף אותו במים.
 
לכן, יכולת הטיהור של חומר השטח קשורה ליכולתו להפעיל את ממשק שמן-מים, בעוד יכולת ההקצפה מייצגת רק את יכולתו להפעיל את ממשק המים-אוויר, והשניים אינם קשורים לחלוטין.בנוסף, ישנם גם חומרי ניקוי רבים שאינם מקציפים, כמו מסיר האיפור ושמן מסיר האיפור הנפוץ בחיי היום-יום שלנו, שגם להם יכולת טיהור חזקה, אך לא מיוצר קצף, וניכר שקצף וטיהור. אינם אותו דבר.
 
באמצעות קביעה והקרנה של תכונות הקצף של חומרי שטח שונים, אנו יכולים לקבל בבירור את חומר השטח בעל תכונות קצף מעולות, ולאחר מכן באמצעות הקביעה והרצף של כוח הסרת השומנים של חומר השטח, עלינו להסיר את יכולת הזיהום של חומר השטח.לאחר שיתוף פעולה זה, העניקו משחק מלא ליתרונות של פעילי שטח שונים, הפכו את פעילי השטח לביצועים מלאים ומעולים יותר, והשג אפקט ניקוי וחווית שימוש מעולה.בנוסף, אנו מבינים גם מעקרון העבודה של חומר פעיל שטח שקצף אינו קשור ישירות לכוח הניקוי, וקוגניציה אלו יכולה לעזור לנו לקבל שיקול דעת וקוגניציה משלנו בעת שימוש בשמפו, כדי לבחור את המוצר המתאים לנו.