كلما كانت الرغوة أفضل، كلما كانت قدرة إزالة التلوث أفضل؟

ما مدى معرفتنا بمنتجات التنظيف الرغوية التي نستخدمها يوميًا؟هل تساءلنا يومًا: ما هو دور الرغوة في أدوات النظافة؟

لماذا نميل إلى اختيار المنتجات الرغوية؟

 

 
 
من خلال المقارنة والفرز، يمكننا قريبًا فحص منشط السطح بقدرة رغوة جيدة، وكذلك الحصول على قانون الرغوة لمنشط السطح: (ملاحظة: نظرًا لأن نفس المادة الخام تأتي من شركات مصنعة مختلفة، فإن أداء الرغوة مختلف أيضًا، هنا استخدم أحرفًا كبيرة مختلفة لتمثيل المواد الخام المختلفةالشركات المصنعة)

①من بين المواد الخافضة للتوتر السطحي، تتمتع غلوتامات لوريل الصوديوم بقدرة رغوية قوية، ولدى سلفوساكسينات لوريل الصوديوم قدرة رغوية ضعيفة.

② تتمتع معظم المواد الخافضة للتوتر السطحي الكبريتية والمواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة والمواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية بقدرة قوية على تثبيت الرغوة، في حين تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي للأحماض الأمينية عمومًا بقدرة ضعيفة على تثبيت الرغوة.إذا كنت ترغب في تطوير منتجات خافضة للتوتر السطحي من الأحماض الأمينية، فيمكنك التفكير في استخدام مواد خافضة للتوتر السطحي مذبذبة أو غير أيونية ذات قدرة قوية على الرغوة وتثبيت الرغوة.

رسم تخطيطي لقوة الرغوة وقوة الرغوة المستقرة لنفس المادة الفعالة بالسطح:

 
ما هو الفاعل بالسطح؟

الفاعل بالسطح هو مركب يحتوي على مجموعة ألفة سطحية مهمة واحدة على الأقل في جزيئه (لضمان ذوبانه في الماء في معظم الحالات) ومجموعة غير جنسية لا يوجد لها سوى القليل من الألفة.المواد الخافضة للتوتر السطحي شائعة الاستخدام هي المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية (بما في ذلك المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية والمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية) والمواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية والمواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة.
المنشط السطحي هو المكون الرئيسي للمنظفات الرغوية.يتم تقييم كيفية اختيار منشط السطح ذو الأداء الجيد من خلال بعدين هما أداء الرغوة وقوة إزالة الشحوم.من بينها، يتضمن قياس أداء الرغوة مؤشرين: أداء الرغوة وأداء تثبيت الرغوة.

قياس خصائص الرغوة

ماذا نهتم بالفقاعات؟

الأمر فقط، هل تنفجر بسرعة؟هل هناك الكثير من الرغوة؟هل ستستمر الفقاعة؟
سنجد إجابات لهذه الأسئلة في تحديد وفحص المواد الخام
الطريقة الرئيسية للاختبار لدينا هي استخدام المعدات الموجودة، وفقًا لطريقة الاختبار القياسية الوطنية - طريقة روس مايلز (طريقة تحديد رغوة روش) لدراسة وتحديد وفحص قوة الرغوة وثبات الرغوة لـ 31 مادة خافضة للتوتر السطحي شائعة الاستخدام في معمل.
موضوعات الاختبار: 31 مادة خافضة للتوتر السطحي شائعة الاستخدام في المختبرات
عناصر الاختبار: قوة الرغوة وقوة الرغوة المستقرة لمختلف المواد الخافضة للتوتر السطحي
طريقة الاختبار: اختبار رغوة روث.طريقة التحكم المتغيرة (محلول تركيز متساو، درجة حرارة ثابتة)؛
فرز التباين
معالجة البيانات: تسجيل ارتفاع الرغوة في فترات زمنية مختلفة؛
ارتفاع الرغوة في بداية 0 دقيقة هو قوة الرغوة للطاولة، كلما زاد الارتفاع، كلما كانت قوة الرغوة أقوى؛تم عرض انتظام ثبات الرغوة في شكل مخططات لتكوين ارتفاع الرغوة لمدة 5 دقائق و10 دقائق و30 دقيقة و45 دقيقة و60 دقيقة.كلما زاد وقت صيانة الرغوة، كلما كان ثبات الرغوة أقوى.
وبعد الاختبار والتسجيل تظهر بياناته كما يلي:
 

 
من خلال المقارنة والفرز، يمكننا قريبًا فحص منشط السطح بقدرة رغوة جيدة، وكذلك الحصول على قانون الرغوة لمنشط السطح: (ملاحظة: نظرًا لأن نفس المادة الخام تأتي من شركات مصنعة مختلفة، فإن أداء الرغوة مختلف أيضًا، هنا استخدم أحرفًا كبيرة مختلفة لتمثيل الشركات المصنعة المختلفة للمواد الخام)

① من بين المواد الخافضة للتوتر السطحي، تتمتع غلوتامات لوريل الصوديوم بقدرة رغوية قوية، ولدى سلفوساكسينات لوريل الصوديوم قدرة رغوية ضعيفة.

② تتمتع معظم المواد الخافضة للتوتر السطحي الكبريتية والمواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة والمواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية بقدرة قوية على تثبيت الرغوة، في حين تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي للأحماض الأمينية عمومًا بقدرة ضعيفة على تثبيت الرغوة.إذا كنت ترغب في تطوير منتجات خافضة للتوتر السطحي من الأحماض الأمينية، فيمكنك التفكير في استخدام مواد خافضة للتوتر السطحي مذبذبة أو غير أيونية ذات قدرة قوية على الرغوة وتثبيت الرغوة.
 
رسم تخطيطي لقوة الرغوة وقوة الرغوة المستقرة لنفس المادة الفعالة بالسطح:
 

غلوتامات لوريل الصوديوم

كبريتات الأمونيوم لوريل

لا يوجد ارتباط بين أداء الرغوة وأداء تثبيت الرغوة لنفس المادة الخافضة للتوتر السطحي، وقد لا يكون أداء تثبيت الرغوة للمادة الخافضة للتوتر السطحي مع أداء الرغوة الجيد جيدًا.
مقارنة استقرار الفقاعة لمختلف المواد الخافضة للتوتر السطحي:

 
ملاحظة: معدل التغير النسبي = (ارتفاع الرغوة عند 0 دقيقة - ارتفاع الرغوة عند 60 دقيقة) / ارتفاع الرغوة عند 0 دقيقة
معايير التقييم: كلما زاد معدل التغير النسبي، ضعفت القدرة على تثبيت الفقاعة
ومن خلال تحليل الرسم البياني الفقاعي يمكن استنتاج ما يلي:

① يتمتع ثنائي الصوديوم كوكامفوأمفوداسيتات بأقوى قدرة على تثبيت الرغوة، في حين أن لوريل هيدروكسيل سلفوبيتين لديه أضعف قدرة على تثبيت الرغوة.

② قدرة تثبيت الرغوة للمواد الخافضة للتوتر السطحي لكبريتات كحول اللوريل جيدة بشكل عام، وقدرة تثبيت الرغوة للمواد الخافضة للتوتر السطحي للأحماض الأمينية ضعيفة بشكل عام؛

مرجع تصميم الصيغة:

يمكن أن نستنتج من أداء أداء الرغوة وأداء تثبيت الرغوة لمنشط السطح أنه لا يوجد قانون معين وارتباط بين الاثنين، أي أن أداء الرغوة الجيد ليس بالضرورة أداء جيد لتثبيت الرغوة.هذا يجعلنا، عند فحص المواد الخام ذات الفاعل بالسطح، يجب أن نفكر في إطلاق العنان للأداء الممتاز للخافض للتوتر السطحي، والتركيبة المعقولة لمجموعة متنوعة من المواد الخافضة للتوتر السطحي، وذلك للحصول على الأداء الأمثل للرغوة.وفي الوقت نفسه، يتم دمجه مع المواد الخافضة للتوتر السطحي ذات قوة إزالة الشحوم القوية لتحقيق تأثير التنظيف لكل من خصائص الرغوة وقوة إزالة الشحوم.

اختبار قوة إزالة الشحوم:

الهدف: فحص المنشطات السطحية ذات القدرة القوية على إزالة الاحتقان، ومعرفة العلاقة بين خصائص الرغوة وقوة إزالة الشحوم من خلال التحليل والمقارنة.
معايير التقييم: قمنا بمقارنة بيانات البكسلات الملونة لقماش الفيلم قبل وبعد إزالة التلوث بالمنشط السطحي، وحسبنا قيمة السفر، وقمنا بتشكيل مؤشر قوة إزالة الشحوم.كلما ارتفع المؤشر، زادت قوة إزالة الشحوم.
 

 
يمكن أن نرى من البيانات المذكورة أعلاه أنه في ظل الظروف المحددة، تكون قوة إزالة الشحوم القوية هي كبريتات لوريل الأمونيوم، وقوة إزالة الشحوم الضعيفة هي CMEA؛
يمكن أن نستنتج من بيانات الاختبار المذكورة أعلاه أنه لا يوجد ارتباط مباشر بين خصائص رغوة المادة الخافضة للتوتر السطحي وقدرتها على إزالة الشحوم.على سبيل المثال، أداء رغوة كبريتات لوريل الأمونيوم ذات قوة إزالة الشحوم القوية ليس جيدًا.ومع ذلك، فإن أداء الرغوة لـ C14-16 أوليفين سلفونات الصوديوم، الذي يتمتع بقدرة ضعيفة على إزالة الشحوم، هو في المقدمة.
 

فلماذا كلما كان شعرك دهنيًا، كلما كان أقل رغوة؟(عند استخدام نفس الشامبو).

في الواقع، هذه ظاهرة عالمية.عندما تغسلين شعرك بشعر دهني، تقل الرغوة بشكل أسرع.هل هذا يعني أن أداء الرغوة أسوأ؟بمعنى آخر، هل كلما كان أداء الرغوة أفضل، كانت قدرتها على إزالة الشحوم أفضل؟
نحن نعلم بالفعل من البيانات التي تم الحصول عليها من التجربة أن كمية الرغوة ومتانة الرغوة يتم تحديدهما من خلال خصائص الرغوة للمادة الخافضة للتوتر السطحي نفسها، أي خصائص الرغوة وخصائص تثبيت الرغوة.لن يتم إضعاف قدرة المادة الخافضة للتوتر السطحي على إزالة التلوث عن طريق تقليل الرغوة.لقد تم إثبات هذه النقطة أيضًا عندما انتهينا من تحديد قدرة إزالة الشحوم لمنشط السطح، فقد لا يتمتع منشط السطح ذو خصائص الرغوة الجيدة بقدرة جيدة على إزالة الشحوم، والعكس صحيح.
 
بالإضافة إلى ذلك، يمكننا أيضًا إثبات عدم وجود علاقة مباشرة بين الرغوة والمواد الخافضة للتوتر السطحي من خلال مبادئ العمل المختلفة لكليهما.
 
وظيفة رغوة الفاعل بالسطح:

الرغوة هي شكل من أشكال المواد النشطة سطحيا تحت ظروف محددة، دورها الرئيسي هو إعطاء عملية التنظيف تجربة مريحة وممتعة، يليها تنظيف الزيت يلعب دورا مساعدا، بحيث لا يكون من السهل أن يستقر الزيت مرة أخرى تحت عمل الرغوة، يتم غسله بسهولة أكبر.
 
مبدأ الرغوة وإزالة الشحوم من الفاعل بالسطح:
تأتي قوة تنظيف المادة الخافضة للتوتر السطحي من قدرتها على تقليل التوتر السطحي بين الزيت والماء (إزالة الشحوم)، بدلاً من قدرتها على تقليل التوتر السطحي بين الماء والهواء (الرغوة).
كما ذكرنا في بداية هذه المقالة، فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي هي جزيئات أمفيفيلية، واحدة منها محبة للماء والأخرى محبة للماء.لذلك، عند التركيزات المنخفضة، تميل المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى البقاء على سطح الماء، بحيث تكون النهاية المحبة للدهون (الكارهة للماء) متجهة إلى الخارج، وتغطي أولاً سطح الماء، أي السطح البيني بين الماء والهواء، وبالتالي تقليل التوتر في هذه الواجهة.

ومع ذلك، عندما يتجاوز التركيز نقطة ما، سيبدأ الفاعل بالسطح في التجمع، وتشكيل المذيلات، ولن ينخفض ​​التوتر السطحي بعد الآن.ويسمى هذا التركيز تركيز المذيلة الحرجة.
 

 
إن القدرة الرغوية للمواد الخافضة للتوتر السطحي جيدة، مما يدل على أن لها قدرة قوية على تقليل التوتر السطحي بين الماء والهواء، ونتيجة انخفاض التوتر السطحي هو أن السائل يميل إلى إنتاج المزيد من الأسطح (المساحة السطحية الإجمالية للحزمة الفقاعات أكبر بكثير من الماء الهادئ).
تكمن قوة المادة الخافضة للتوتر السطحي في قدرتها على ترطيب سطح البقعة واستحلابها، أي "تغطية" الزيت والسماح باستحلابه وغسله في الماء.
 
ولذلك، فإن قدرة المادة الخافضة للتوتر السطحي على إزالة التلوث مرتبطة بقدرتها على تنشيط واجهة الزيت والماء، في حين أن قدرة الرغوة تمثل فقط قدرتها على تنشيط واجهة الماء والهواء، ولا يرتبط الاثنان بشكل كامل.بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضًا العديد من المنظفات غير الرغوية، مثل مزيل المكياج وزيت مزيل المكياج الشائع الاستخدام في حياتنا اليومية، والتي تتمتع أيضًا بقدرة قوية على إزالة التلوث، ولكن لا يتم إنتاج رغوة، ومن الواضح أن الرغوة وإزالة التلوث ليست نفس الشيء.
 
من خلال تحديد وفحص خصائص الرغوة لمختلف المواد الخافضة للتوتر السطحي، يمكننا بوضوح الحصول على المادة الخافضة للتوتر السطحي ذات خصائص الرغوة المتفوقة، وبعد ذلك من خلال تحديد وتسلسل قوة إزالة الشحوم من المادة الخافضة للتوتر السطحي، يتعين علينا إزالة قدرة التلوث للخافض للتوتر السطحي.بعد هذا التجميع، أطلق العنان لمزايا المواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة، وجعل أداء المواد الخافضة للتوتر السطحي أكثر اكتمالًا ومتفوقًا، واحصل على تأثير تنظيف فائق وتجربة استخدام.بالإضافة إلى ذلك، ندرك أيضًا من مبدأ عمل المادة الخافضة للتوتر السطحي أن الرغوة لا ترتبط بشكل مباشر بقوة التنظيف، ويمكن أن تساعدنا هذه الإدراك في الحصول على حكمنا وإدراكنا الخاص عند استخدام الشامبو، وذلك لاختيار المنتج المناسب لنا.