日化专题 | 您看到的不仅仅是泡沫

泡沫是连接着两相的联合体。泡沫的存在与否对许多行业都具有重要意义。

为了在护理用品的泡沫中产生所需的泡沫，可以用手或用喷嘴将空气与液体混合。但是，如果您需要测量一定量的液体能产生多少泡沫，并对产品进行比较，就需要具备产生高重复性泡沫的方法。为了模拟护理用品的泡沫产品的发泡方式，可以使用电子流量计将一定量的气体以同样的流速压入样品池中，精准设计的叶片模型通过程序设定的速度和时间可形成泡沫，且可以通过搅拌实现重复性。由于泡沫是不透明的，因而利用光学法是一种显而易见地测量圆柱体中产生的泡沫的高度和体积方法。这也就是我们用数据表示泡沫数量的方法。

2.如何获得水分含量

泡沫的清洁力和泡沫的感官感受与含水量密切相关。在获取泡沫的液体含量值时，技巧不仅在于找到出泡沫的上边缘，而且还需要确定液体与泡沫之间的过渡层。我们已知在发泡前要注入多少液体，所以当泡沫形成后，“减少”的液体一定存在在泡沫的气泡中，由此我们就可以得到泡沫中液体的比例。此外，直接利用液体和泡沫的电导率之差来测量液体含量，也是科学文献中较为成熟的测量方法。

泡沫看似最抽象的一面，也是对泡沫设计最有指导意义的一面：泡沫的大小和结构。气泡越小，表面积越大，可以增强身体护理成分与皮肤的接触。圆形的泡沫是湿润泡沫的标志，而多边形的泡沫则表示泡沫比较干燥。我们找到了一种可以清晰获得泡沫结构的二维视频图像方法：将摄像机对准玻璃壁上的棱镜，通过智能算法可以评估所得到的图像，并确定单位面积的气泡数量和每个气泡的绝对大小。这不仅可以提供平均气泡大小及其统计分布，还可以提供完整的发泡实验视频记录。

用棱镜引导光线

泡沫衰变最明显的标志就是由于泡沫的破裂而导致的体积减小--对于沐浴泡沫，您甚至可以听到它破裂的声音。当我们分析泡沫高度时，我们不仅可以确定发泡后的最大体积，还确定了时间进程，可以随意设置观察时间和数据速率。这为我们得到泡沫的半衰期等数据提供了可靠的方式。

5.如何测量排水速度

泡沫层由液态薄膜组成，通过表面活性物质（表面活性剂）稳定在重力作用下。或者更准确地说，是部分稳定，因为泡沫往往会随着时间的推移而变干。我们通过测量泡沫中液体含量的逐渐下降，来帮助量化以必要的排水。通过泡沫柱下液面的上升，可以得到排水速度的总体值。一种更复杂但更有指导意义的排水测量方法是检测沿泡沫柱不同层面的电导率随时间的变化。通过这种方式，我们可以密切跟踪液体的下降过程。

排水是泡沫不稳定的第一个迹象，往往发生在泡沫破裂之前。这使得排水速度成为衡量长效泡沫稳定性的一个很好的标准。泡沫结构也是如此，因为泡沫的大小和变化，都会影响到泡沫的稳定性。大小分布也会发生变化，然后才会成为一种宏观行为，均匀的泡沫大小也是衡量泡沫的感官质量，但最有趣的是，大小分布也与衰变的速度有关。这是由于一种被称为奥氏熟化的效应，其中较小的泡沫变得更小，并最终消失，另一些泡沫则会 “并入”较大的泡沫，形成更大的泡沫。这是一种不可阻挡的、自我加速的衰变机制，只有设法产出均匀的泡沫，才能防止这种现象的发生。我们可以通过从每一帧录制的视频中提取结构相关的数值来分析整个时间过程。

7.这些数字都是怎么来的？

我们将测量发泡性、泡沫稳定性、液体含量和泡沫结构的不同方法都集中在同一个模块化的仪器上：动态泡沫分析仪 – DFA100。当我们将该设备描述为“模块化”时，并不意味着仪器只能实现单个模块的测量功能，相反，该仪器可以同时进行一系列数据参数的测量。这是因为，当设备齐全时，仪器可以在同一个发泡和衰变实验中同时提供所有讨论的数值。我们确信DFA100的科学分析方法及其提供的数值可以帮助您设计和改进您身体护理产品的泡沫。

DFA100动态泡沫分析仪