ככל שהקצף טוב יותר, כך יכולת החיטוי טובה יותר?

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

למה אנחנו נוטים לבחור מוצרים מוקצפים?

 

 
 
באמצעות השוואה ומיון, נוכל במהרה לסנן את חומר ההפעלה השטחי בעל יכולת הקצפה טובה, וגם לקבל את חוק ההקצפה של חומר ההפעלה השטחי: (נ.ב. מכיוון שאותו חומר גלם מגיע מיצרנים שונים, גם ביצועי הקצף שלו שונים, כאן יש להשתמש באותיות גדולות שונות כדי לייצג חומרי גלם שונים).יצרנים)

①בין החומרים הפעילי שטח, לנתרן לאוריל גלוטמט יכולת הקצפה חזקה, ולדיסודיום לאוריל סולפוסוקסינט יכולת הקצפה חלשה.

② לרוב החומרים הפעילי שטח סולפטיים, חומרים פעילי שטח אמפוטריים וחומרים פעילי שטח לא יוניים יש יכולת ייצוב קצף חזקה, בעוד שלחומרים פעילי שטח חומצות אמינו יש בדרך כלל יכולת ייצוב קצף חלשה. אם ברצונכם לפתח מוצרים פעילי שטח חומצות אמינו, תוכלו לשקול שימוש בחומרים פעילי שטח אמפוטריים או לא יוניים בעלי יכולת הקצפה וייצוב קצף חזקה.

דיאגרמה של כוח הקצפה וכוח הקצפה יציב של אותו חומר פעיל שטח:

 
מהו חומר פעיל שטח?

חומר פעיל שטח הוא תרכובת המכילה לפחות קבוצת זיקה משמעותית אחת על פני השטח במולקולה שלה (כדי להבטיח את מסיסותה במים ברוב המקרים) וקבוצה לא-מינית שעבורה יש זיקה מועטה. חומרים פעילי שטח נפוצים הם חומרים פעילי שטח יוניים (כולל חומרים פעילי שטח קטיוניים וחומרים פעילי שטח אניוניים), חומרים פעילי שטח לא יוניים וחומרים פעילי שטח אמפוטריים.
מפעיל שטח הוא המרכיב המרכזי בחומר ניקוי מקציף. כיצד לבחור את מפעיל השטח בעל הביצועים הטובים מוערך על סמך שני ממדים של ביצועי קצף וכוח הסרת שומנים. ביניהם, מדידת ביצועי הקצף כוללת שני מדדים: ביצועי הקצפה וביצועי ייצוב קצף.

מדידת תכונות קצף

מה אכפת לנו מבועות?

זה פשוט, האם זה מבעבע מהר? האם יש הרבה קצף? האם הבועה תחזיק מעמד?
על שאלות אלו נמצא תשובות בקביעה ובסינון של חומרי גלם
השיטה העיקרית של הבדיקה שלנו היא שימוש בציוד הקיים, בהתאם לשיטת הבדיקה הסטנדרטית הלאומית - שיטת רוס-מיילס (שיטת קביעת הקצף של רוש) כדי לחקור, לקבוע ולסנן את כוח ההקצף ויציבות הקצף של 31 חומרים פעילי שטח הנפוצים במעבדה.
נבדקים: 31 חומרים פעילי שטח הנפוצים במעבדות
פריטי בדיקה: כוח הקצפה וכוח הקצפה יציב של חומרים פעילי שטח שונים
שיטת בדיקה: בודק קצף Roth; שיטת משתני בקרה (תמיסה בריכוז שווה, טמפרטורה קבועה);
מיון ניגודי
עיבוד נתונים: רישום גובה הקצף בתקופות זמן שונות;
גובה הקצף בתחילת 0 דקות הוא עוצמת ההקצפה של השולחן, ככל שהגובה גבוה יותר, כך עוצמת ההקצפה חזקה יותר; סדירות יציבות הקצף הוצגה בצורת תרשימי 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 ורישום, הנתונים מוצגים כדלקמן:
 

 
באמצעות השוואה ומיון, נוכל במהרה לסנן את חומר הפעיל השטח בעל יכולת הקצפה טובה, וגם לקבל את חוק ההקצפה של חומר הפעיל השטח: (נ.ב. מכיוון שאותו חומר גלם מגיע מיצרנים שונים, גם ביצועי הקצף שלו שונים, כאן יש להשתמש באותיות גדולות שונות כדי לייצג יצרני חומרי גלם שונים)

① מבין החומרים הפעילי שטח, לנתרן לאוריל גלוטמט יש יכולת הקצפה חזקה, ולדיסודיום לאוריל סולפוסוקסינט יכולת הקצפה חלשה.

② לרוב החומרים הפעילי שטח סולפטיים, חומרים פעילי שטח אמפוטריים וחומרים פעילי שטח לא יוניים יש יכולת ייצוב קצף חזקה, בעוד שלחומרים פעילי שטח חומצות אמינו יש בדרך כלל יכולת ייצוב קצף חלשה. אם ברצונכם לפתח מוצרים פעילי שטח חומצות אמינו, תוכלו לשקול שימוש בחומרים פעילי שטח אמפוטריים או לא יוניים בעלי יכולת הקצפה וייצוב קצף חזקה.
 
דיאגרמה של כוח הקצפה וכוח הקצפה 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 פעיל שטח עם ביצועי הקצפה טובים עשויים להיות לא טובים.
השוואה של יציבות בועות של חומרים פעילי שטח שונים:

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

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

② יכולת ייצוב הקצף של חומרים פעילי שטח מסוג לאוריל אלכוהול סולפט טובה בדרך כלל, ויכולת ייצוב הקצף של חומרים פעילי שטח אניוניים מסוג חומצות אמינו ירודה בדרך כלל;

הפניה לעיצוב נוסחה:

ניתן להסיק מביצועי ביצועי ההקצפה וביצועי ייצוב הקצף של מפעיל פני השטח שאין חוק וקורלציה ודאי בין השניים, כלומר, ביצועי הקצפה טובים אינם בהכרח ביצועי ייצוב קצף טובים. דבר זה גורם לנו, בסינון חומרי גלם לחומרים פעילי שטח, לשקול לתת את מלוא הפוטנציאל לביצועים המצוינים של חומרים פעילי שטח, ולשלב סביר של מגוון חומרים פעילי שטח, על מנת להשיג ביצועי קצף אופטימליים. במקביל, הם משולבים עם חומרים פעילי שטח בעלי כוח מסיר שומנים חזק כדי להשיג אפקט ניקוי הן של תכונות הקצף והן של כוח מסיר השומנים.

בדיקת עוצמת הסרת שומנים:

מטרה: לבחון ולסנן מפעילי שטח בעלי יכולת חזקה להסרת גודש, ולגלות את הקשר בין תכונות הקצף לכוח הסרת השומנים באמצעות ניתוח והשוואה.
קריטריוני הערכה: השווינו את נתוני פיקסלי הכתמים של בד הסרט לפני ואחרי ניקוי מפעיל השטח, חישבנו את ערך התנועה ויצרנו את מדד כוח הסרת השומנים. ככל שהמדד גבוה יותר, כך 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 קשר ישיר בין תכונות הקצף של חומר פעיל שטח לבין כוח הסרת השומנים שלו. לדוגמה, ביצועי הקצף של אמוניום לאוריל סולפט בעל כוח הסרת שומנים חזק אינם טובים. עם זאת, ביצועי ההקצף של C14-16 אולפין נתרן סולפונט, בעל כוח הסרת שומנים נמוך, נמצאים בחזית.
 

אז למה ככל שהשיער שלך שומני יותר, כך הוא פחות מקציף? (כאשר משתמשים באותו שמפו).

למעשה, זוהי תופעה אוניברסלית. כשחופפים את השיער עם שיער שומני יותר, הקצף יורד מהר יותר. האם זה אומר שביצועי הקצף גרועים יותר? במילים אחרות, האם ככל שביצועי הקצף טובים יותר, כך יכולת הסרת השומנים טובה יותר?
אנו כבר יודעים מהנתונים שהתקבלו בניסוי שכמות הקצף ועמידות הקצף נקבעים על ידי תכונות הקצף של החומר הפעיל שטח עצמו, כלומר, תכונות הקצפה ותכונות ייצוב הקצף. יכולת הניקוי של החומר הפעיל שטח עצמו לא תיחלש על ידי הפחתת הקצף. נקודה זו הוכחה גם כאשר השלמנו את קביעת יכולת הסרת השומנים של מפעיל השטח, מפעיל השטח בעל תכונות קצף טובות עלול לא להיות בעל כוח הסרת שומנים טוב, ולהיפך.
 
בנוסף, אנו יכולים גם להוכיח שאין קשר ישיר בין קצף להסרת שומנים באמצעות חומרים פעילי שטח, בהתחשב בעקרונות העבודה השונים של השניים.
 
פונקציה של קצף פעיל שטח:

קצף הוא סוג של חומר פעיל שטח בתנאים ספציפיים, תפקידו העיקרי הוא להעניק לתהליך הניקוי חוויה נוחה ונעימה, ולאחר מכן ניקוי השמן ממלא תפקיד עזר, כך שהשמן לא יתייצב שוב בקלות תחת פעולת הקצף, ויכול להישטף בקלות רבה יותר.
 
עקרון ההקצפה והסרת השומנים של חומר פעיל שטח:
כוח הניקוי של החומר הפעיל שטח נובע מיכולתו להפחית את מתח הפנים בין שמן למים (הסרת שומנים), ולא מיכולתו להפחית את מתח הפנים בין מים לאוויר (הקצפה).
כפי שציינו בתחילת מאמר זה, חומרים פעילי שטח הם מולקולות אמפיפיליות, אחת מהן הידרופילית והשנייה הידרופילית. לכן, בריכוזים נמוכים, החומר הפעיל שטח נוטה להישאר על פני המים, כאשר הקצה הליפופילי (שונא המים) פונה כלפי חוץ, ומכסה תחילה את פני המים, כלומר, את ממשק המים-אוויר, ובכך מפחית את המתח בממשק זה.

עם זאת, כאשר הריכוז עולה על נקודה מסוימת, החומר הפעיל שטח יתחיל להצטבר, וליצור מיצלות, ומתח הבין-פנים לא יירד עוד. ריכוז זה נקרא ריכוז המיצלות הקריטי.
 

 
יכולת ההקצפה של חומרים פעילי שטח טובה, דבר המצביע על יכולת חזקה להפחית את מתח הבין-פנים בין מים לאוויר, והתוצאה של מתח הבין-פנים המופחת היא שהנוזל נוטה לייצר יותר משטחים (שטח הפנים הכולל של קבוצת בועות גדול בהרבה מזה של מים רגועים).
כוח הניקוי של החומר פעיל השטח טמון ביכולתו להרטיב את פני השטח של הכתם ולאמולסיה, כלומר, "לצפות" את השמן ולאפשר לו לעבור אמולסיה ולשטוף אותו במים.
 
לכן, יכולת הניקוי של החומר הפעיל שטח קשורה ליכולתו להפעיל את ממשק השמן-מים, בעוד שיכולת ההקצפה מייצגת רק את יכולתו להפעיל את ממשק המים-אוויר, והשניים אינם קשורים לחלוטין. בנוסף, ישנם גם חומרי ניקוי רבים שאינם מקציפים, כגון מסיר איפור ושמן להסרת איפור הנפוצים בחיי היומיום שלנו, שגם להם יכולת ניקוי חזקה, אך לא נוצר קצף, וברור שקצף וניקוי אינם אותו דבר.
 
באמצעות קביעה וסינון של תכונות הקצף של חומרים פעילי שטח שונים, נוכל לקבל בבירור את חומר הפעיל שטח בעל תכונות קצף מעולות, ולאחר מכן באמצעות קביעה וסינון של כוח הסרת השומנים של חומר פעיל שטח, עלינו להסיר את יכולת הזיהום של חומרים פעילי שטח. לאחר שילוב זה, ניתן לממש את מלוא היתרונות של חומרים פעילי שטח שונים, להפוך את חומרי הפעיל שטח לשלמים יותר ובעלי ביצועים מעולים, ולהשיג אפקט ניקוי וחוויית שימוש מעולים. בנוסף, אנו מבינים גם מעקרון הפעולה של חומר פעיל שטח שקצף אינו קשור ישירות לכוח הניקוי, ותכונות אלו יכולות לעזור לנו לגבש שיקול דעת ותכונות קוגניטיביות משלנו בעת שימוש בשמפו, על מנת לבחור את המוצר המתאים לנו.