

烷基糖苷(APG)的起泡性相對一些傳統(tǒng)表面活性劑(如SLS、AES)確實會顯得稍弱一些,尤其是在低溫、低濃度或特定水質(zhì)條件下。但這并不意味著它的起泡性“差”,而是其特性使然。好消息是,通過科學地調(diào)整使用濃度和溫度,可以顯著改善其泡沫表現(xiàn)!
為什么APG的起泡性有其特點?
1.分子結構特性:APG屬于非離子表面活性劑。其分子結構中龐大的糖基親水頭基空間位阻較大,影響了分子在氣液界面形成緊密排列的彈性膜的能力(這是穩(wěn)定泡沫的關鍵),導致形成的泡沫相對較大、較疏松,持久性可能不如某些陰離子表面活性劑。
2.溫和性與低泡傾向:APG優(yōu)異的溫和性和生物降解性,部分原因就在于其相對較低的起泡性和較弱的脫脂力。對皮膚和眼睛刺激小,但也意味著它不會產(chǎn)生過于豐富、持久的泡沫。
3.碳鏈長度影響:不同碳鏈長度的APG起泡性有差異。通常,C12-C14鏈長的APG起泡性相對較好,而短鏈(如C8-C10)起泡性較弱。
如何通過調(diào)整濃度和溫度顯著改善?
1.優(yōu)化濃度:
*關鍵點:達到臨界膠束濃度(CMC)以上。表面活性劑需要在水中達到一定濃度(CMC)才能有效形成膠束并在界面發(fā)揮作用(包括起泡)。APG的CMC相對較高(例如,APG0810的CMC約為0.1%w/w,而SLS約為0.008%w/w)。
*問題:如果使用濃度低于其CMC,溶液中單體分子太少,吸附到氣液界面的分子不足,自然難以產(chǎn)生豐富的泡沫。
*解決方案:提高使用濃度!將APG的使用濃度提高到其CMC以上,通常是0.5%-2%或更高(具體取決于應用和所需泡沫水平)。濃度增加,溶液中能形成泡沫的活性分子數(shù)量大大增加,起泡性自然提升。務必注意,濃度過高也可能導致粘度增加或成本上升,需根據(jù)實際應用平衡。
2.調(diào)整溫度:
*低溫挑戰(zhàn):APG溶液的粘度在低溫下會顯著增加(尤其高濃度時)。高粘度限制了溶液中分子的運動能力和擴散到氣液界面的速度,同時氣泡上升緩慢,不易聚集形成泡沫層。
*高溫影響:溫度過高(如>60°C)會加劇液體流動,降低液膜粘度,使泡沫液膜變薄、排水加快,導致泡沫穩(wěn)定性下降,容易破裂。
*最佳溫度區(qū)間:將使用溫度提高到30°C-50°C范圍(通常40°C左右效果顯著)。在這個溫度區(qū)間:
*溶液粘度適中降低,分子運動能力增強,更容易擴散到界面并形成泡沫。
*形成的泡沫膜具有較好的粘彈性和穩(wěn)定性,泡沫體積和持久性都能得到明顯改善。
其他輔助改善泡沫的方法
*復配增效:這是最常用且有效的方法。將APG與少量起泡力強、泡沫穩(wěn)定性好的表面活性劑復配,如:
*兩性離子型:椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB),能顯著協(xié)同增效,大幅提升泡沫的豐富度、細膩度和持久性,同時保持溫和性。
*陰離子型:月桂醇聚醚硫酸酯鈉鹽(SLES)、月桂酰肌氨酸鈉、磺基琥珀酸鹽等。需注意復配比例,避免過度刺激。
*改善水質(zhì):硬水中的鈣鎂離子會與APG分子形成絡合物,降低其表面活性和起泡力。使用軟水或添加螯合劑(如EDTA-2Na、檸檬酸鈉)可以改善。
*優(yōu)化攪拌/發(fā)泡方式:適當?shù)臋C械攪拌或空氣注入方式(如打泡瓶、起泡網(wǎng))能更有效地將空氣引入溶液,幫助形成泡沫。
總結
烷基糖苷(APG)的起泡性是其溫和、低刺激特性的一個側面體現(xiàn)。認為其“起泡性差”往往是因為未達到其最佳工作條件。通過提高使用濃度至CMC以上(通常0.5%-2%+)和將工作溫度調(diào)整至30-50°C(尤其40°C左右)這兩個關鍵措施,可以顯著激活APG的起泡潛能,獲得令人滿意的泡沫效果。對于要求極高泡沫的應用,與CAB等表面活性劑復配是最佳策略。理解并善用這些調(diào)整方法,就能充分發(fā)揮APG溫和、環(huán)保優(yōu)勢的同時,滿足對泡沫性能的需求。
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