液体中优化乳化过程---表面活性剂检测方案(激光光散射仪)

DKSH 利用 TMIX泡沫分析仪优化乳化过程---表面活性剂的筛选 介绍 在制备配方的工艺过程中，，-一旦选定了表面活性剂的种类，就需要找到最优的浓度，使配方费用最少、乳化效率最高。Turbiscan 拥有全球领先的测量稳定性技术，并且已经被证明是一个完美的筛选和排名工具。此外，通过新设备 TMIX泡沫分析仪沫在线 T-LOOP 模块， Turbiscan 可用于监测工艺过程，在样品的实际制备过程中直接对分散状态进行快速测量。 工作原理 基于静态多光散射(SMLS)的 Turbiscan 技术的工作原理是斤用近红外光源照射样品，然后获取样品从底部到顶部整个高度的背散射(BS)和透射(T)信号。 信号强度与粒子的浓度(p)和大小(d)有关，连续相折射率(nf)和分散相折射率(np)为固定参数。BS和T的测量可以采用扫描方式进行，以提供均匀性和稳定性测量，也可以采用非常高的频率(10次测量/1s)进行固定高度的在线测量，测量过程没有任何稀释和。 TMIX泡沫分析仪与分散工具相结合，从而提高其应用范围： 1.用于快速筛选配方在搅拌状态下的分散性能，搅拌棒直接位于测量单元内。 2.T-LOOP模块，外接管路可以与用户的分散系统车接，用于在线测量和研优化生产过程。本文的应用。 实验和方法 实验目的：研究 Tween 20 的浓度(0.25%-1.5%)对20%O/W 乳液稳定性的影响。 将表活剂与水混合，用磁力搅拌分散几分钟，然后将油加入水中，超声波破碎10min。 利用 T-LOOP 模块，在乳化过程中持续监测，剪切速度粒径降低过程。测量频率为10次/秒，持续监控10分钟。在 10min 后，样品装入 20mL 的样品池中， Turbiscan 切换成扫描模式进行稳定性的评价。 结果和讨论 1.表活剂浓度对乳化效率的影响 Figure 1. Mean diameter dsMls in function of emulsification timeat different surfactant concentration 从图1中可见，多重光散射仪测量到的平均粒径随着乳化时间逐渐降低，并且： -Tween 20 的浓度对乳化速度影响不大，在乳化时间 300-400s后，含有不同浓度的 Tween 20 的乳液粒径均达到最小状态。 -另一方面，表活剂浓度对最终粒径有影响。与预想的不同， Tween 20 在加量为 1%时获得了最最的粒径，2.2um。 2.表活剂浓度对乳液稳定性的影响 图2展示了含有不同浓度乳化剂乳液的 Turbiscan Stability Index* (TSI)随时间变化曲线。 *TSI是一个全自动计算的参数，是不同扫描线之间光强变化绝对值加和，因此， TSI 值越高的样品，其稳定性越差。 -Stable Destabilisation Kinetics(Global Figure 2. Turbiscan Stability Index in function of time for thedifferent concentration of Tween20 将1天时刻的 TSI 值与粒径值绘制在同一张图上进行比较，见图3. Surfactant concentration (%) Figure 3. Correlation between mean diameter and TSI extractedfrom data from figure 1 从中可见： -Tween 20 的最优乳化浓度在0.5%-1%之间，这时乳液具有最小的液滴尺寸和最好的稳定性。 -在更高的表活剂浓度时，由于空缺絮凝作用，颗粒尺寸和稳定性变的更差。同时可以注意的是， Turbiscan 提高了稳定性测试速度，它仅仅在几个小时内就可以区分样品的稳定性，而目视观察需要很多天才能发现。 结论 粒径和分散稳定性是配方优化过程中的重要表征参数。TMIX 泡沫分析仪是一个可以在样品原位状态下表征这两个参数的设备。另外，由于在线模块的应用， TMIX 还可以帮助研发人员完全表征不同乳化剂在乳化过程中的实际表现 -利用 TMIX 泡沫分析仪的扫描模式，本文中的稳定性测试非常快速和准确，并且结论与文献中的结论一致。 1 Luis M. Perez-Mosqueda & al.， Formulation and optimization by experimental design of eco-friendly emulsions based on d-limonene， Colloids and Surfaces B： Biointerfaces 128 (2015) 127-131 选择大昌华嘉，就是选择仪器应用专家Think Asia.Think DKSH.www.dksh-instrument.cn 电话： 邮箱： ins.cn@dksh.com 在制备配方的工艺过程中，一旦选定了表面活性剂的种类，就需要找到最优的浓度，使配方费用最少、乳化效率最高。Turbiscan拥有全球领先的测量稳定性技术，并且已经被证明是一个完美的筛选和排名工具。此外，通过新设备TMIX泡沫分析仪或在线T-LOOP模块，Turbiscan可用于监测工艺过程，在样品的实际制备过程中直接对分散状态进行快速测量。