Bọt càng tốt thì khả năng khử nhiễm càng tốt?

Chúng ta biết bao nhiêu về các sản phẩm tẩy rửa tạo bọt mà chúng ta sử dụng hàng ngày?Có bao giờ chúng ta thắc mắc: vai trò của bọt trong đồ vệ sinh cá nhân là gì?

Tại sao chúng ta có xu hướng chọn sản phẩm có bọt?

 

 
 
Thông qua so sánh và phân loại, chúng ta có thể sớm sàng lọc ra chất kích hoạt bề mặt có khả năng tạo bọt tốt, đồng thời rút ra quy luật tạo bọt của chất kích hoạt bề mặt: (ps: Vì cùng một nguyên liệu thô đến từ các nhà sản xuất khác nhau nên hiệu suất tạo bọt của nó cũng khác nhau, ở đây sử dụng các chữ cái in hoa khác nhau để thể hiện các nguyên liệu thô khác nhauNhà sản xuất của)

①Trong số các chất hoạt động bề mặt, natri lauryl glutamate có khả năng tạo bọt mạnh và disodium lauryl sulfosuccinate có khả năng tạo bọt yếu.

② Hầu hết các chất hoạt động bề mặt sunfat, chất hoạt động bề mặt lưỡng tính và chất hoạt động bề mặt không ion đều có khả năng ổn định bọt mạnh, trong khi chất hoạt động bề mặt axit amin thường có khả năng ổn định bọt yếu.Nếu bạn muốn phát triển các sản phẩm chất hoạt động bề mặt axit amin, bạn có thể cân nhắc sử dụng chất hoạt động bề mặt lưỡng tính hoặc không ion với khả năng tạo bọt và ổn định bọt mạnh.

Sơ đồ lực tạo bọt và lực tạo bọt ổn định của cùng một chất hoạt động bề mặt:

 
Chất hoạt động bề mặt là gì?

Chất hoạt động bề mặt là một hợp chất chứa ít nhất một nhóm ái lực bề mặt đáng kể trong phân tử của nó (để đảm bảo khả năng hòa tan trong nước trong hầu hết các trường hợp) và một nhóm phi giới tính có ít ái lực.Các chất hoạt động bề mặt thường được sử dụng là chất hoạt động bề mặt ion (bao gồm chất hoạt động bề mặt cation và chất hoạt động bề mặt anion), chất hoạt động bề mặt không ion, chất hoạt động bề mặt lưỡng tính.
Chất hoạt hóa bề mặt là thành phần chính của chất tẩy rửa tạo bọt.Cách chọn chất kích hoạt bề mặt có hiệu quả tốt được đánh giá từ hai khía cạnh là hiệu suất tạo bọt và khả năng tẩy dầu mỡ.Trong số đó, phép đo hiệu suất tạo bọt bao gồm hai chỉ số: hiệu suất tạo bọt và hiệu suất ổn định bọt.

Đo đặc tính bọt

Chúng ta quan tâm gì đến bong bóng?

Chỉ là, nó có bong bóng nhanh không?Có nhiều bọt không?Bong bóng sẽ kéo dài?
Những câu hỏi này chúng ta sẽ tìm được câu trả lời trong việc xác định và sàng lọc nguyên liệu thô
Phương pháp thử nghiệm chính của chúng tôi là sử dụng các thiết bị hiện có, theo phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn quốc gia – phương pháp Ross-Miles (phương pháp xác định bọt Roche) để nghiên cứu, xác định và sàng lọc lực tạo bọt và độ ổn định bọt của 31 chất hoạt động bề mặt thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm.
Đối tượng thử nghiệm: 31 chất hoạt động bề mặt thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm
Hạng mục kiểm tra: lực tạo bọt và lực tạo bọt ổn định của chất hoạt động bề mặt khác nhau
Phương pháp thử: Máy thử bọt Roth;Phương pháp điều khiển biến (dung dịch có nồng độ bằng nhau, nhiệt độ không đổi);
Sắp xếp tương phản
Xử lý dữ liệu: ghi lại chiều cao bọt trong các khoảng thời gian khác nhau;
Chiều cao bọt lúc bắt đầu 0 phút là lực tạo bọt của bàn, chiều cao càng cao lực tạo bọt càng mạnh;Tính đều đặn của độ ổn định bọt được trình bày dưới dạng biểu đồ chiều cao bọt trong 5 phút, 10 phút, 30 phút, 45 phút và 60 phút.Thời gian duy trì bọt càng lâu thì độ ổn định của bọt càng mạnh.
Sau khi kiểm tra và ghi lại, dữ liệu của nó được hiển thị như sau:
 

 
Thông qua so sánh và phân loại, chúng ta có thể sớm sàng lọc ra chất kích hoạt bề mặt có khả năng tạo bọt tốt, đồng thời rút ra quy luật tạo bọt của chất kích hoạt bề mặt: (ps: Vì cùng một nguyên liệu thô đến từ các nhà sản xuất khác nhau nên hiệu suất tạo bọt của nó cũng khác nhau, ở đây sử dụng các chữ cái viết hoa khác nhau để thể hiện các nhà sản xuất nguyên liệu thô khác nhau)

① Trong số các chất hoạt động bề mặt, natri lauryl glutamate có khả năng tạo bọt mạnh và disodium lauryl sulfosuccinate có khả năng tạo bọt yếu.

② Hầu hết các chất hoạt động bề mặt sunfat, chất hoạt động bề mặt lưỡng tính và chất hoạt động bề mặt không ion đều có khả năng ổn định bọt mạnh, trong khi chất hoạt động bề mặt axit amin thường có khả năng ổn định bọt yếu.Nếu bạn muốn phát triển các sản phẩm chất hoạt động bề mặt axit amin, bạn có thể cân nhắc sử dụng chất hoạt động bề mặt lưỡng tính hoặc không ion với khả năng tạo bọt và ổn định bọt mạnh.
 
Sơ đồ lực tạo bọt và lực tạo bọt ổn định của cùng một chất hoạt động bề mặt:
 

Natri lauryl glutamat

Amoni lauryl sunfat

Không có mối tương quan giữa hiệu suất tạo bọt và hiệu suất ổn định bọt của cùng một chất hoạt động bề mặt, và hiệu suất ổn định bọt của chất hoạt động bề mặt có hiệu suất tạo bọt tốt có thể không tốt.
So sánh độ ổn định bong bóng của các chất hoạt động bề mặt khác nhau:

 
Ps: Tỷ lệ thay đổi tương đối = (chiều cao bọt ở 0 phút – chiều cao bọt ở 60 phút)/chiều cao bọt ở 0 phút
Tiêu chí đánh giá: Tỷ lệ thay đổi tương đối càng lớn thì khả năng ổn định bong bóng càng yếu
Qua phân tích biểu đồ bong bóng, có thể kết luận rằng:

① Disodium cocamphoaphodiacetate có khả năng ổn định bọt mạnh nhất, trong khi lauryl hydroxyl sulfobetaine có khả năng ổn định bọt yếu nhất.

② Khả năng ổn định bọt của chất hoạt động bề mặt rượu lauryl sunfat nói chung là tốt, và khả năng ổn định bọt của chất hoạt động bề mặt anion axit amin nói chung là kém;

Công thức tham khảo thiết kế:

Có thể kết luận từ hiệu suất tạo bọt và hiệu suất ổn định bọt của chất kích hoạt bề mặt rằng không có quy luật và mối tương quan nhất định giữa hai yếu tố này, nghĩa là hiệu suất tạo bọt tốt không nhất thiết là hiệu suất ổn định bọt tốt.Điều này khiến chúng tôi khi sàng lọc nguyên liệu thô của chất hoạt động bề mặt phải xem xét phát huy tối đa hiệu suất tuyệt vời của chất hoạt động bề mặt, sự kết hợp hợp lý của nhiều loại chất hoạt động bề mặt để đạt được hiệu suất tạo bọt tối ưu.Đồng thời, nó được kết hợp với các chất hoạt động bề mặt có khả năng tẩy nhờn mạnh để đạt được hiệu quả làm sạch cả về đặc tính tạo bọt và khả năng tẩy nhờn.

Kiểm tra sức mạnh tẩy dầu mỡ:

Mục tiêu: Sàng lọc các chất hoạt hóa bề mặt có khả năng thông mũi mạnh và tìm ra mối quan hệ giữa tính chất bọt và khả năng tẩy dầu mỡ thông qua phân tích và so sánh.
Tiêu chí đánh giá: Chúng tôi so sánh dữ liệu về các điểm ảnh vết bẩn của vải màng trước và sau khi khử nhiễm chất kích hoạt bề mặt, tính toán giá trị hành trình và hình thành chỉ số công suất tẩy dầu mỡ.Chỉ số càng cao thì khả năng tẩy dầu mỡ càng mạnh.
 

 
Từ dữ liệu trên có thể thấy rằng trong các điều kiện quy định, khả năng tẩy dầu mỡ mạnh là ammonium lauryl sulfate, và khả năng tẩy dầu mỡ yếu là hai CMEA;
Có thể kết luận từ dữ liệu thử nghiệm ở trên rằng không có mối tương quan trực tiếp giữa tính chất tạo bọt của chất hoạt động bề mặt và khả năng tẩy dầu mỡ của nó.Ví dụ, hiệu suất tạo bọt của ammonium lauryl sulfate với khả năng tẩy nhờn mạnh là không tốt.Tuy nhiên, hiệu suất tạo bọt của C14-16 olefin natri sulfonate, chất có khả năng tẩy dầu mỡ kém, lại được đặt lên hàng đầu.
 

Vậy tại sao tóc càng nhờn thì càng ít bọt?(Khi sử dụng cùng một loại dầu gội).

Trên thực tế, đây là một hiện tượng phổ quát.Khi gội với tóc nhờn hơn, lượng bọt sẽ giảm đi nhanh hơn.Điều này có nghĩa là hiệu suất của bọt kém hơn?Nói cách khác, hiệu suất tạo bọt càng tốt thì khả năng tẩy dầu mỡ càng tốt?
Chúng ta đã biết từ dữ liệu thu được từ thí nghiệm rằng số lượng bọt và độ bền của bọt được xác định bởi đặc tính tạo bọt của chính chất hoạt động bề mặt, tức là đặc tính tạo bọt và đặc tính ổn định bọt.Khả năng khử nhiễm của chất hoạt động bề mặt sẽ không bị suy yếu do giảm bọt.Điểm này cũng đã được chứng minh khi chúng ta hoàn thành việc xác định khả năng tẩy dầu mỡ của chất hoạt hóa bề mặt, chất hoạt hóa bề mặt có đặc tính tạo bọt tốt có thể sẽ không có khả năng tẩy dầu mỡ tốt và ngược lại.
 
Ngoài ra, chúng tôi cũng có thể chứng minh rằng không có mối tương quan trực tiếp giữa bọt và chất hoạt động bề mặt tẩy nhờn từ nguyên lý hoạt động khác nhau của cả hai.
 
Chức năng của chất hoạt động bề mặt bọt:

Bọt là một dạng chất hoạt động bề mặt trong các điều kiện cụ thể, vai trò chính của nó là mang lại cho quá trình làm sạch một trải nghiệm thoải mái và dễ chịu, tiếp theo là việc làm sạch dầu đóng vai trò phụ trợ, để dầu không dễ lắng lại dưới hoạt động của bọt, dễ dàng bị cuốn trôi hơn.
 
Nguyên lý tạo bọt và tẩy nhờn của chất hoạt động bề mặt:
Khả năng làm sạch của chất hoạt động bề mặt đến từ khả năng giảm sức căng bề mặt dầu-nước (tẩy dầu mỡ), hơn là khả năng giảm sức căng bề mặt nước-không khí (tạo bọt).
Như chúng tôi đã đề cập ở phần đầu của bài viết này, chất hoạt động bề mặt là các phân tử lưỡng tính, một trong số đó là ưa nước và một là ưa nước.Do đó, ở nồng độ thấp, chất hoạt động bề mặt có xu hướng tồn tại trên bề mặt nước, với đầu lipophilic (ghét nước) hướng ra ngoài, đầu tiên bao phủ bề mặt nước, tức là bề mặt nước-không khí, và do đó làm giảm lực căng tại giao diện này.

Tuy nhiên, khi nồng độ vượt quá một điểm, chất hoạt động bề mặt sẽ bắt đầu kết tụ lại, hình thành các mixen và sức căng bề mặt sẽ không giảm nữa.Nồng độ này được gọi là nồng độ mixen tới hạn.
 

 
Khả năng tạo bọt của chất hoạt động bề mặt là tốt, cho thấy nó có khả năng giảm sức căng bề mặt giữa nước và không khí rất mạnh, và kết quả của sức căng bề mặt giảm là chất lỏng có xu hướng tạo ra nhiều bề mặt hơn (tổng diện tích bề mặt của một bó bọt khí lớn hơn nhiều so với nước lặng).
Khả năng khử nhiễm của chất hoạt động bề mặt nằm ở khả năng làm ướt bề mặt vết bẩn và nhũ hóa nó, tức là “phủ” dầu và cho phép nó được nhũ hóa và rửa sạch trong nước.
 
Do đó, khả năng khử nhiễm của chất hoạt động bề mặt có liên quan đến khả năng kích hoạt giao diện dầu-nước, trong khi khả năng tạo bọt chỉ thể hiện khả năng kích hoạt giao diện nước-không khí và cả hai không hoàn toàn liên quan.Ngoài ra, cũng có nhiều loại sữa rửa mặt không tạo bọt như dầu tẩy trang, dầu tẩy trang thông dụng trong đời sống chúng ta cũng có khả năng khử khuẩn mạnh nhưng không tạo bọt, rõ ràng là tạo bọt và khử nhiễm. không phải là điều tương tự.
 
Thông qua việc xác định và sàng lọc tính chất bọt của các chất hoạt động bề mặt khác nhau, chúng ta có thể nhận ra rõ ràng chất hoạt động bề mặt có đặc tính tạo bọt vượt trội, sau đó thông qua việc xác định và giải trình tự khả năng tẩy dầu mỡ của chất hoạt động bề mặt, chúng ta phải loại bỏ khả năng gây ô nhiễm của chất hoạt động bề mặt.Sau sự sắp xếp này, hãy phát huy tối đa các ưu điểm của các chất hoạt động bề mặt khác nhau, làm cho các chất hoạt động bề mặt trở nên hoàn thiện hơn và hiệu suất vượt trội hơn, đồng thời đạt được hiệu quả làm sạch và trải nghiệm sử dụng vượt trội.Ngoài ra, từ nguyên lý hoạt động của chất hoạt động bề mặt, chúng ta cũng nhận thấy bọt không liên quan trực tiếp đến khả năng làm sạch và những nhận thức này có thể giúp chúng ta có phán đoán và nhận thức riêng khi sử dụng dầu gội để lựa chọn sản phẩm phù hợp với mình.