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介紹
油包水體系的穩(wěn)定性要遠遠低于水包油體系。主要內(nèi)在原因是水中具有氫鍵有更強的內(nèi)聚力,其張力是72,因此水滴更容易相互作用區(qū)域聚并形成連續(xù)相。油包水黏度下降的原因很多,不同的原因,在用穩(wěn)定性分析儀檢測時表征的主要指標是不同的,表現(xiàn)出來的特征圖譜也是不同的。
原因分析
問題可能性1:油包水體系黏度下降最大的可能性是體系發(fā)生了相轉(zhuǎn)變,即變成了水包油的體系。因為水相比油相,具有更強的內(nèi)聚力,有更強的趨勢形成連續(xù)相。要獲得穩(wěn)定的W/O乳化體系,要求乳化劑的親油基與油相的結(jié)構(gòu)盡量相似。
很多W/O或O/W乳化體系都是使用PIT (Phase Inversion Temperature) 即相轉(zhuǎn)變溫度法制備的,受外界溫度波動的影響,油水比例為30:70的W/O乳液特別容易發(fā)生相轉(zhuǎn)變。
判斷體系是否有相轉(zhuǎn)變發(fā)生,可以使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀做如下實驗進行判斷:
1)如果制備的W/O乳化體系有放置后黏度下降的趨勢,新制備出的新鮮樣品,使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀,可以從譜圖上看到相轉(zhuǎn)變的過程。如下圖:
2)如果是放置一段時間,黏度已經(jīng)下降的產(chǎn)品,使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀,得到的如下特征譜圖。
綜上所述,如果是由于相變引起的黏度下降,不論是新鮮的樣品,還是已經(jīng)出現(xiàn)問題的產(chǎn)品,TURBISCAN都是可以鑒定黏度下降的原因。
問題可能性2: 在W/O乳化體系中,添加少量的蠟類或聚合物物質(zhì), 乳化體的黏度就會很大程度地提高。蠟類或聚合物還能形成熱穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu), 從而能保護乳化體, 防止乳液中的油或水分離。
蠟類或聚合物的存在不同微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化過程,受到原料產(chǎn)地、添加量、加工工藝、溫度波動的影響。乳液黏度變低,一般是從一種致密的結(jié)構(gòu)變成了一種稀疏的結(jié)構(gòu)。新鮮產(chǎn)品的蠟結(jié)構(gòu)逐漸稀疏的過程的TURBISCAN圖譜如下所示:
這類問題看不到分層,或很小的分層。
問題可能性3: 在W/O乳化體系中,添加少量的蠟類或聚合物物質(zhì), 乳化體的黏度就會很大程度地提高。但是添加的蠟類或聚合物的物質(zhì)和外相油脂之間,可能存在不兼容,相互排斥的作用。表現(xiàn)在頂部黏度降低,底部黏度增加的現(xiàn)象。一般相互排斥會形成一個界線不是很清晰的完全的分層。使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀檢測可以得到如下譜圖:
問題可能性4:如果是含蠟或高分子乳化體系,體系的一部分黏度來自這些物質(zhì)形成的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),如果運輸過程中遇到強的剪切會造成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的破壞。一般情況下,W/O水的化妝品乳化體系都具有觸變性,三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)會很快的恢復。但是也存在由于受到的剪切太劇烈,結(jié)構(gòu)不能恢復到初始狀態(tài),也會造成黏度的降低。
使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀測量,僅僅需要20s,看一下中間部分BS值和初始值的差距,以此判斷樣品微觀結(jié)構(gòu)恢復情況。
問題可能性5:分子構(gòu)型的變化,特別是高分子構(gòu)型的變化也會影響到黏度,一般發(fā)生在分散相是高分子成分的水性體系中,而油性體系很少發(fā)生。但是也有這種可能,即添加的高分子成分由于和外相的油脂之間互相排斥,外相油脂的排斥力造成添加高分子成分的構(gòu)型從舒展到團聚。這個過程體現(xiàn)在均勻度指數(shù)上的變化。使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀可以得到均勻度指數(shù)隨時間下降的趨勢圖。
結(jié)論
綜上所述,引起W/O乳化體系黏度下降的原因很多,不同的原因,使用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀獲得的譜圖也是不一樣的??梢愿鶕?jù)檢測,找到引起W/O乳化體系黏度下降的原因,有針對性地對該不穩(wěn)定體系優(yōu)化改進。
Turbiscan穩(wěn)定性分析儀
專為大批量研發(fā)部門和質(zhì)檢部門設計。Turbiscan Lab 與全自動機械手的結(jié)合。全自動機械手包括3個獨立的恒溫槽和一個樣品輸送的機械臂。每個恒溫槽中有18個樣品槽,一共可以存儲54個樣品依次測量。恒溫槽溫度控制從室溫+5℃到60℃,樣品輸送的機械臂每小時運行60次,可連續(xù)7天不間斷工作。
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