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乳化与破乳技术
[添加时间] 2011-11-28 [访问量] 1543 [返回] |
乳化与破乳技术
第一节乳化剂的选择
生产乳状液最重要的一步是从成千上万种不同的商业乳化剂中选择适合的乳化剂，最普遍应用的乳化剂是阴离子乳化剂和非离子乳化剂或者是两者的结合物。
乳化剂的选择受多种因素的影响，首先要基于乳状液的类型（水包油或油包水），而且乳化剂必须与油和水相中的成分都相适应。在选择乳化剂时，对于水包油乳状液通常是一价皂，高价皂用在油包水体系中，钠皂的应用通常不采用，因为它们的碱性太强，当呈现中性时，会造成一种硬皂，皂的溶解度有限，钾盐或更典型的烷链醇铵皂（如二乙醇铵或三乙醇铵）很轻且溶解性更强，硬脂酸三乙醇铵盐是应用最广泛的一种，作为乳化剂，它很便宜而且品种多，但它会刺激人的皮肤，随着时间变长而成为凝胶，并且产品中可能形成亚硝铵，这就降低了这种乳化剂应用的普遍性。
选择乳化剂还必须考虑许多其他因素，例如，对皮肤要温和适应，颜色气味和润湿性，同时还要考虑到在每相中乳化剂的稳定性，被选择的乳化剂至少在一相中是可溶的，如果在任何一相中都不溶，那么乳状液就不能形成。历史上，像蜂蜡或羊毛脂这样的天然材料只能形成油包水的乳状液，这些天然材料会因时间不同和生产者的不同在价格和乳化能力上有一定差别。
在非离子乳化剂范围中，乙氧基化物和没有进行乙氧基化的物质有很大差别，其中包括脱水山梨醇，脂肪类乙氧基化胺，乙氧基化脂肪酸及它们的酯和烷基酚乙氧基化物，应用于美容方面选择性较窄，因为要考虑这些材料对人的安全性，特别是对眼睛和皮肤的刺激要多加考虑。最快选择一种乳化剂的方法就是利用生产者的文字说明把新产品加入配方检验，另一种方法是用HLB检测。
表面活性剂是多功能的，其乳化作用的能力、产生乳状液的类型和稳定性不仅与表面活性剂的类型和浓度有关，而且与体系中各组分之间的配伍性有关。RosenMYers提出了选择用乳化剂的表面活性剂的原则。
（1）在所应用的体系中具有较高的表面活性，产生较低的界面张力，这就意味着该表面活性剂必须有迁移至界面的倾向，而不留存于界面两边的液相中。因而，要求表面活性剂的亲水和亲油部分有恰当的平衡，这样将使两体相的结构产生某些程度变形。在任何一体相中有过大的溶解度都是不利的。
（2）在界面上必须通过自身的吸附或其他被吸附的分子形成相当结实的吸附膜。从分子结构的要求而言，界面上的分子之间应有较大的侧向相互作用力，这就意味着在O／w型乳状液中，界面膜上亲油基应有较强的侧向相互作用，
（3）表面活性剂必须以一定的速度迁移至界面，使乳化过程中体系的界面张力及时降至较低值。某一特定的乳化剂或乳化剂体系向界面迁移的速度是可改变的，与乳化剂乳化前添加于油相或水相有关。
综上所述，从乳化剂亲水—亲油平衡的角度，选择乳化剂一般应有如下考虑；油溶性的乳化剂倾向于形成w／O型乳状液，油溶性乳化剂与水溶性乳化剂的混合物产生乳状液的质量和稳定性优于单一乳化剂产生的乳状液，油相的极性越大，乳化剂应是更亲水的，被乳化的油类越是非极性，乳化剂应是更亲油的。
第二节 HlB值
用HLB检测体系选择乳化剂是最广泛应用的一种方法，一种乳化剂HLB值反映了水相界面的亲水亲油平衡关系。
一、表面活性剂亲水—亲油平衡值（HLB）的概念
这个概念对选择合适的表面活性剂有重要的意义，它将在一定的温度下使给定的配料圆满地乳化成乳液。这意味着表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB）在研究乳化剂、溶解作用、微乳液和其他的应用中是很有用的。
将这个概念用于以定量为基础的方案已经提出：Griffin和Davies提出的HLB值，Noore和Bell提出的H／L值，Greenwald等人提出的水值，Shinoda和助手提出的HLB温度（或PIT，相转化温度），和Marszall提出的非离子表面活性剂的EIP（乳化剂转相点）和Shinoda等人提出的离子表面活性剂的HLB组成。
在前三种提到的方案中，Griffin提出的HLB值被定名为HLB（值）法，应用最广泛。然而，HLB值是一个与分子有关的值，例如，两种溶剂存在不需考虑它们的性质，这是不适宜的，因为被吸附的表面活性剂的HLB在油／水界面随油的类型、温度、油和水相的添加剂等而改变。
对照这些探讨，PIT（HLB温度）是乳化剂和表面活性剂的特征性质，添加剂在溶剂中的影响、乳化剂混合物或油混合物的影响、分子结构的影响等都反映了PIT并告诉我们乳化剂的HLB在分界面是怎样转变的。乳化剂的真正HLB不仅反映了表面活性剂的结构和组成，而且反映了油的类型、温度等。 |
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