2020-12-21
介紹
油包水體系的穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水包油體系。主要內(nèi)在原因是水中具有氫鍵有更強(qiáng)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(biāo)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?yàn)樗啾扔拖啵哂懈鼜?qiáng)的內(nèi)聚力，有更強(qiáng)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(shí)驗(yàn)進(jìn)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(hù)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*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(luò)結(jié)構(gòu)，如果運(yùn)輸過程中遇到強(qiáng)的剪切會造成三維網(wǎng)絡(luò)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(luò)結(jié)構(gòu)會很快的恢復(fù)。但是也存在由于受到的剪切太劇烈，結(jié)構(gòu)不能恢復(fù)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(fù)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(tuán)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。可以根據(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(jìn)。
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(shè)計(jì)。Turbiscan Lab 與全自動機(jī)械手的結(jié)合。全自動機(jī)械手包括3個獨(dú)立的恒溫槽和一個樣品輸送的機(jī)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(jī)械臂每小時運(yùn)行60次，可連續(xù)7天不間斷工作。
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