產(chǎn)品良好起泡的效果是個人護(hù)理和家庭護(hù)理產(chǎn)品的重要標(biāo)準(zhǔn)之。根據(jù)不同產(chǎn)品類別提出的要求卻是千差萬別。例如,消費者會期待洗發(fā)水或沐浴露迅速大量起泡,因消費者已經(jīng)將起泡與清潔性能等同起來,除此之外,泡沫對感官測評和對產(chǎn)品接受程度的貢獻(xiàn)十分顯著。
另外,紡織品和餐具洗滌劑則應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格避免積累過多的泡沫。
用于描述泡沫、測量其體積的設(shè)備和流程很多。傳統(tǒng)手工方法要求記錄有關(guān)泡沫程度的讀數(shù)。但此過程極易出錯。
為測量化妝品中使用的表面活性劑水溶液的起泡性能,也可以使用自動泡沫測試儀,例如Sita R-2000泡沫測試儀或KRUSS的動態(tài)泡沫分析儀DFA 100。
容易起泡是盥洗用品的一個重要標(biāo)準(zhǔn)
這些自動化的泡沫測試儀是否能產(chǎn)生真實可靠的結(jié)果,比如能否滿足開發(fā)新產(chǎn)品的需要?
使用Sita R-2000泡沫測試儀可以進(jìn)行系列全自動的測試。試驗樣品是從散裝容器自動加載,由一個轉(zhuǎn)子產(chǎn)生泡沫。由金屬針探測器泡沫高度,后由傳感器模塊測量,然后裝置會自動進(jìn)行清洗。使用軟件選項可以收集所需的各種基于表面活性劑方案特點的數(shù)據(jù),如泡沫形成的速度、起泡能力、泡沫最大量、穩(wěn)定性和密度。
根據(jù)被測產(chǎn)品以及對其起泡行為的期待,可以使用設(shè)備單個參數(shù)對于不同的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。
我們目前所選的表面活性劑有十二烷基醚硫酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、椰油基葡糖苷和椰油醇硫酸酯鈉,這幾種表面活性劑及其組合均廣泛應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域。作為典型的功能性添加劑,我們分析了額外添加加脂劑油酸甘油酯、椰油基葡糖苷和聚合物聚季銨鹽-10(見表1和2)的結(jié)果。為了獲得可比數(shù)據(jù),所有試驗溶液均為500mg/L的有效標(biāo)準(zhǔn)濃度。
測試如何運行?
使用Sitar-2000泡沫測試儀,可以自行設(shè)置,比如轉(zhuǎn)子速度、攪拌次數(shù)、攪拌時間以及溫度等參數(shù)。在本系列測試中,我們將攪拌次數(shù)設(shè)置為20個攪拌周期,每次持續(xù)時間10s,以達(dá)到特定的坪水平。溫度設(shè)定在40℃,與在家沐浴溫度類似。在第一組測試中,我們希望確立合適的攪拌器轉(zhuǎn)速,以此區(qū)分表面活性劑溶液的起泡能力。為此,我們根據(jù)表面活性劑陰離子和非離子特征,選擇了十二烷基醚硫酸鈉和椰油基葡糖苷——二者也表現(xiàn)出不同的起泡情況。
當(dāng)轉(zhuǎn)子速度達(dá)到每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)1200時,泡沫形成的方式就產(chǎn)生了明顯區(qū)別。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)1400時也表現(xiàn)出令人滿意的分化,在4個攪拌周期之后十二烷基醚硫酸鈉達(dá)到了穩(wěn)定水平?;谶@些結(jié)果,下面系列試驗均在轉(zhuǎn)速每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)1200和40℃狀況下進(jìn)行。
然而通過機(jī)器設(shè)置獲得區(qū)別明顯的泡沫不能被視為普遍規(guī)律。其結(jié)果取決于表面活性劑和/或產(chǎn)品的種類與劑量,因此每次都要根據(jù)不同的問題對機(jī)器進(jìn)行設(shè)置。在商業(yè)使用中表面活性劑混合物同樣重要,所以我們也使用了幾種組合,十二烷基醚硫酸鈉和椰油酰胺丙基甜菜堿的混合物(變體C),以及替代品椰油醇硫酸酯鈉和椰油基葡糖苷的混合物(變體D)。當(dāng)使用軟化水時,兩組表面活性劑混合物具有相似的起泡性能。隨著水的硬度不斷提高,替代混合物的起泡性能有所降低,因為椰油醇硫酸酯鈉對水的硬度十分敏感。今天市售用于化妝品,除了洗滌劑,其中的表面活性劑組合通常都具有功能不同的各種成分。這就提出了個問題,自動測試儀是否能確定用量很小的添加劑的影響。從較流行的功能性添加劑中我們選擇了常用于調(diào)節(jié)陰離子表面活性劑相容的陽離子聚合物和種加脂化合物。
此外,其他混合的脂類可以在皮膚,頭皮的皮脂上產(chǎn)生類似效果。在我們的表面活性劑溶液引入0.5%的陽離子聚合物聚季銨鹽-10(UCAREJR-400聚合物)也能減緩泡沫形成的速度,但對最大起泡量幾乎沒有任何影響。
如果將用椰油基葡糖苷(和)油酸甘油酯(LAMESOFT PO 65)制成的加脂化合物以2%的量,添加到十二烷基醚硫酸鈉和椰油酰胺丙基甜菜堿的混合物中(變體G),起泡性能幾乎不受任何影響。
不使用椰油基葡糖苷和椰油醇硫酸酯表面活性劑組合時,就可以看出起泡性能受到加脂劑的影響被減弱了。
為確定脂類起泡性能的效果,樣品解決辦法是每次400mg/L的脂肪混合。這樣就大大減少了泡沫的產(chǎn)生和泡沫體積(見圖)。
自動起泡區(qū)分的優(yōu)點
我們的研究目的是確定使用自動泡沫測試儀,不論泡沫的性能差別有多大,各種為人熟知的表面活性劑組合還是能夠被區(qū)分開來。
我們可以看出,只要正確使用測試方法和分析測試儀器,基本可以根據(jù)泡沫的不同特點區(qū)分當(dāng)今常見的表面活性劑及其組合,同時還能區(qū)分功能性添加劑或天然體脂肪的效果。
考慮到消費者對起泡效果接受的重要性,這發(fā)現(xiàn)對于表面活性劑為基礎(chǔ)的個人護(hù)理產(chǎn)品的研發(fā)過程至關(guān)重要。至于與消費者相關(guān)的最佳意見即起泡行為客觀的評估完全可以包括感官評估和消費者測試。endprint