化妝品、清洗或清潔產(chǎn)品的泡沫是評價(jià)其好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。

　　傳統(tǒng)的商用的表面活性劑共混體系的發(fā)泡行為可以用自動(dòng)泡沫測試儀區(qū)分開來嗎?來自The University of Applied Sciences Ostwestfalen-Lippe的Sarah Hokamp 和 Prof. Dr. Thomas Gassenmeier教授就這個(gè)問題為我們提供了解答。

　　產(chǎn)品良好的發(fā)泡作用對于個(gè)人護(hù)理和家庭護(hù)理方面是一個(gè)重要指標(biāo)。由于每種產(chǎn)品的分類、訴求和需求都十分不同，例如洗發(fā)水和沐浴摩絲，都被期望可以快速并且強(qiáng)烈的起泡，因?yàn)橛脩舭堰@個(gè)與高清潔性能劃等號，泡沫也影響這我們對產(chǎn)品感官上的評估和對產(chǎn)品的接受程度。

　　另一方面，對于紡織物和洗碗用的洗滌劑，泡沫的蓄積和聚集需要被嚴(yán)格的避免。

　　有各種各樣的設(shè)備和工藝用來描述泡沫和測量它的體積。傳統(tǒng)的手動(dòng)的方法需要人為讀出泡沫的水平。但是這個(gè)過程幾乎是錯(cuò)誤百出。

　　對于水性表面活性劑溶液起泡性能的測量在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用，也有自動(dòng)的泡沫測試儀可供使用：例如SITA R-2000泡沫測試儀。

　　自動(dòng)的泡沫測試儀可以得出新產(chǎn)品開發(fā)所需要的真實(shí)可靠的結(jié)果嗎?

　　利用SITA R-2000泡沫測試儀可以進(jìn)行全自動(dòng)的一系列測試。測試樣品是自動(dòng)的從本體容器中取樣，泡沫是由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的。泡沫的高度由傳感器模塊的針型探頭測量，之后設(shè)備會(huì)進(jìn)行自動(dòng)清洗。利用軟件選項(xiàng)可以收集基于表面處理的性質(zhì)的數(shù)據(jù)，例如泡沫的形成速率、發(fā)泡能力、泡沫的最大體積、泡沫的穩(wěn)定性和密度。

SITA R2000泡沫儀

　　根據(jù)被測量的產(chǎn)品種類和期望的泡沫行為，利用設(shè)備可以設(shè)定針對每一種測量的參數(shù)。

　　我們現(xiàn)在選擇表面活性劑：月桂醇硫酸鈉、椰油丙酰胺、可可糖苷和可可硫酸鈉，這些試劑以及他們的結(jié)合產(chǎn)品都廣泛的用于化妝品領(lǐng)域。作為典型的功能性添加劑，我們分析了添加護(hù)理劑甘油酸酯和可可糖苷和陰離子型聚合物聚季銨鹽-10(見圖一和圖二)的結(jié)果。為了得到有比較性的數(shù)據(jù)，所有測試方案都建立在活性濃度為500mg/l的條件下。

如何進(jìn)行測試?

　　SITAR- 2000泡沫測試儀的參數(shù)：轉(zhuǎn)子速度、攪拌圈數(shù)、攪拌時(shí)長和溫度都可以設(shè)定。在測試序列中，我們使用20個(gè)攪拌周期，每一個(gè)周期持續(xù)十秒鐘，這是為了達(dá)到一個(gè)特定的Plateau 水平。溫度設(shè)定在40攝氏度，符合家用的淋浴溫度。在第一組測試中，我們先要確立攪拌器最合適的旋轉(zhuǎn)速度，再來區(qū)分表面活性劑。因此我們選擇月桂醇硫酸鈉和可可糖苷，因?yàn)樗麄冇嘘庪x子和非離子特性，也呈現(xiàn)不同的泡沫性能。

　　當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為1200rpm時(shí)，泡沫的形成方式會(huì)有很明顯的差別。1400rpm時(shí)也有會(huì)很大差別，在四個(gè)攪拌周期后，泡沫因?yàn)樵鹿鸫剂蛩徕c的添加達(dá)到Plateau狀態(tài)。基于這些結(jié)果，這一系列的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在1200rpm，40攝氏度下進(jìn)行。

　　這些由儀器設(shè)備測試的結(jié)果使泡沫性能很好的區(qū)分開來，但是不能當(dāng)作通用規(guī)則。這個(gè)結(jié)果取決于表面活性劑或者產(chǎn)品的類型和數(shù)量，所以針對不同的問題，每次都必須要分別將機(jī)器調(diào)整到合適的設(shè)置。作為重要的商業(yè)用途，表面活性劑的結(jié)合：我們用月桂醇硫酸酯和椰油丙酰胺三甲銨乙內(nèi)酯(變體C)的混合物，還有可替換的可可硫酸鹽和可可糖苷(變體D)。當(dāng)使用去離子水時(shí)，表面活性劑的這兩種混合有相似的發(fā)泡行為。隨著水的硬度增加，替代物的發(fā)泡性能有所降低，因?yàn)榭煽闪蛩徕c對水的硬度有敏感性。

　　現(xiàn)在可商用的用于化妝品行業(yè)的表面活性劑的組合，除了洗滌劑也包含其他不同的功能性成分。這又為自動(dòng)測試儀提出了要求：能否確定添加劑的影響，他們通常劑量很小。我們選擇受歡迎的功能性添加劑，例如常用的調(diào)節(jié)陰離子表面活性劑相容的陽離子聚合物和護(hù)理成分。

　　并且額外添加的脂肪混合物會(huì)與皮膚上的皮脂、頭皮和頭發(fā)有相似的效果。陽離子聚合物聚季銨鹽-10(Ucare JR-400 Polymer)在表面活性劑溶液中存在水平為0.5%時(shí)，溶液泡沫形成速率會(huì)減小。泡沫的最大體積幾乎沒有影響。

　　如果由可可糖苷(和)甘油酸酯(Lamesoft PO 65)組成的護(hù)理組分以2%被添加進(jìn)月桂醇硫酸酯和椰油丙酰胺三甲銨乙內(nèi)酯的混合物中(變體G)，發(fā)泡幾乎不被影響。

　　當(dāng)不加可可糖苷和可可硫酸鈉時(shí)，我們可以觀察到因?yàn)樽o(hù)理劑的添加，起泡性能下降。

　　為了確定樣品溶液中的脂肪對起泡性能的影響，我們將每次測試添加400mg/l的脂肪，這大大降低了泡沫產(chǎn)生的性能和泡沫體積。(見圖)

　　表面活性劑與脂肪混合物結(jié)合

自動(dòng)的泡沫區(qū)分的優(yōu)勢

　　我們研究的目的是通過使用自動(dòng)泡沫測試儀，可以輕易區(qū)別不同配方和表面活性劑的組合的泡沫性能。

　　我們發(fā)現(xiàn)：讓分析人員使用正確的方法是現(xiàn)在區(qū)分常用的表面活性劑及其結(jié)合劑的起泡性能的基礎(chǔ)，也是確定功能性添加劑或天然體脂肪的效果的基礎(chǔ)。

　　考慮到起泡性能對用戶接受度的重要性，這個(gè)發(fā)現(xiàn)對由表面活性劑組成的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的開發(fā)過程來說是必不可少的。對于最佳選擇，我們可以通過用戶對相關(guān)發(fā)泡行為客觀評價(jià)來發(fā)現(xiàn)，這些評價(jià)可以擴(kuò)展到包括感官評價(jià)和用戶測試。