我們對(duì)自己日常使用的起泡清潔用品的了解有多少呢？我們是否有過(guò)疑惑：洗護(hù)用品中泡沫的作用究竟是什么？為什么我們傾向于選擇泡沫豐富的產(chǎn)品？

 

 

 

那么，泡沫豐富和清潔力好是一回事嗎？

帶著這些好奇，我們將進(jìn)一步探究泡沫的奧秘：①通過(guò)對(duì)泡沫性能的測(cè)定，選擇合適的表活搭配來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)；②進(jìn)行表活劑去污能力的判定解答泡沫性能與去污能力的關(guān)系問(wèn)題。

通過(guò)探究，我們?cè)谠u(píng)估一款起泡清潔劑的時(shí)候，就有了明確且科學(xué)的指標(biāo)和方向，學(xué)會(huì)判斷泡沫性能的好壞，學(xué)會(huì)評(píng)估產(chǎn)品去污能力的強(qiáng)弱，從而更好地選擇和使用洗護(hù)產(chǎn)品。

在探究泡沫性能的測(cè)定之前，我們先要了解，起泡和去污的關(guān)鍵成分——表面活性劑。

 

什么是表面活性劑？

表面活性劑是指在其分子中至少含有一個(gè)顯著極性表面具有親和性的基團(tuán)（以保證它在大多數(shù)情況下的水溶性）和一個(gè)對(duì)誰(shuí)幾乎沒(méi)有親和性的非極性基團(tuán)的化合物。常用的表面活性劑有離子型表面活性劑（包括陽(yáng)離子表面活性劑與陰離子表面活性劑）、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑。

表活劑對(duì)一款起泡清潔劑來(lái)說(shuō)，是關(guān)鍵成分，如何篩選出性能好的表活劑，我們從泡沫性能和脫脂力兩個(gè)維度進(jìn)行評(píng)估。其中，泡沫性能的測(cè)定包括起泡性能和穩(wěn)泡性能兩個(gè)指標(biāo)。

 

泡沫性能測(cè)定

關(guān)于泡沫，我們關(guān)心什么？

無(wú)非是，起泡快嗎？泡沫多嗎？泡沫持久嗎？

這些問(wèn)題我們將在對(duì)原料的測(cè)定和篩選中找到答案

我們檢測(cè)的主要方法是利用現(xiàn)有設(shè)備，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法——Ross-Miles法（羅氏泡沫測(cè)定法）對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用的31款表面活性劑進(jìn)行發(fā)泡力、穩(wěn)泡力進(jìn)行研究、測(cè)定和篩選。

測(cè)試對(duì)象：31種實(shí)驗(yàn)室常用表面活性劑

測(cè)試項(xiàng)目：不同表活劑的起泡力、穩(wěn)泡力

測(cè)試方法：羅氏泡沫測(cè)定儀；控制變量法（同等濃度溶液，恒定溫度）；

對(duì)比排序

數(shù)據(jù)處理：記錄不同時(shí)間段的泡沫高度；

起始0min的泡沫高度即為該表活的發(fā)泡力，高度越高，則表示其起泡力越強(qiáng)；穩(wěn)泡力用5min、10min、30min、45min、60min泡沫高度作曲線圖形式呈現(xiàn)其規(guī)律；泡沫維持時(shí)間越長(zhǎng)，表示其穩(wěn)泡力越強(qiáng)。

經(jīng)過(guò)測(cè)試和記錄，其數(shù)據(jù)表現(xiàn)為下圖：

 

 

通過(guò)對(duì)比和排序，我們很快就能篩選出起泡能力好的表活劑，同時(shí)也能得到表活劑的起泡規(guī)律：（ps:由于相同原料出于不同廠商，其泡沫性能也存在差異，此處用不同大寫(xiě)字母代表不同的原料廠商）

 

①表面活性劑中起泡能力最強(qiáng)的為月桂?；劝彼徕c，發(fā)泡能力最弱的是月桂醇磺基琥珀酸酯二鈉；

 

②多數(shù)硫酸鹽類(lèi)表面活性劑、兩性表面活性劑以及非離子表面活性劑穩(wěn)泡能力較強(qiáng)，氨基酸表面活性劑穩(wěn)泡能力普遍較弱，若要開(kāi)發(fā)氨基酸類(lèi)表面活性劑產(chǎn)品，可以考慮搭配較強(qiáng)發(fā)泡以及穩(wěn)泡能力的兩性或者非離子表面活性劑使用。

 

同一表活劑的起泡力和穩(wěn)泡力示意圖：

 

月桂酰谷氨酸鈉

月桂醇硫酸酯銨

相同表活劑其起泡性能與穩(wěn)泡性能并不存在相關(guān)性，起泡性能好的表活劑，其穩(wěn)泡性能也未必好。

不同表活劑穩(wěn)泡力對(duì)比圖：

 

Ps:相對(duì)變化率=（0min時(shí)泡沫高度-60min時(shí)泡沫高度）/0min時(shí)泡沫高度

評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：相對(duì)變化率值越大，穩(wěn)泡能力越弱

通過(guò)穩(wěn)泡力圖表分析，可以得出：

 

①表面活性劑中穩(wěn)泡能力最強(qiáng)的是椰油酰兩性基二乙酸二鈉，穩(wěn)泡能力最弱的是月桂基羥基磺基甜菜堿（泡沫快速消失）；

②月桂醇硫酸鹽類(lèi)表面活性劑穩(wěn)泡能力普遍良好，氨基酸類(lèi)陰離子表面劑穩(wěn)泡能力普遍較差；

 

配方設(shè)計(jì)參考：

由表活劑的起泡性能和穩(wěn)泡性能的表現(xiàn)可以得出，兩者并不存在一定的規(guī)律和相關(guān)性，也就是說(shuō)，起泡性能好的表活，穩(wěn)泡性能不一定好。這就使得我們?cè)诤Y選表活原料時(shí)，就要考慮充分發(fā)揮表活劑的最優(yōu)性能，把多種表活進(jìn)行合理搭配，從而獲得最優(yōu)的泡沫性能表現(xiàn)。同時(shí)搭配脫脂力強(qiáng)的表活劑原料，實(shí)現(xiàn)泡沫性能和脫脂力兼具的清潔效果。

 

脫脂力測(cè)試：

目的：篩選出去污能力強(qiáng)的表活劑，通過(guò)分析對(duì)比，得出泡沫性能與脫脂力之間的關(guān)系。

評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：我們將表活劑去污前后，膜布的污漬像素進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比，計(jì)算出差值，形成脫脂力指數(shù)。指數(shù)越高，表明其脫脂力越強(qiáng)。

 

 

從上述數(shù)據(jù)中可以看出，在規(guī)定條件下，脫脂力最強(qiáng)的是月桂醇硫酸酯銨，脫脂力最弱的是兩款CMEA；

從以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論，表活劑的泡沫性能與其脫脂力并無(wú)直接的關(guān)聯(lián)。例如脫脂力最強(qiáng)的月桂醇硫酸酯銨,其泡沫性能并不是最好的。而脫脂力較差的C14-16烯烴磺酸鈉，起泡性能卻排在前列。

 

那為什么會(huì)出現(xiàn)，頭發(fā)越油泡沫越少的情況呢？（使用同一洗發(fā)水的情況下）。

實(shí)際上，這是一種普遍存在的現(xiàn)象。在頭發(fā)更油膩的情況下洗頭，泡沫消減得更快，這是否就說(shuō)明泡沫性能變差了呢？換種說(shuō)法，是不是泡沫性能越好，脫脂能力越好？

我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)已經(jīng)知道，決定泡沫量和泡沫持久度的是表活劑自身的泡沫性能，即起泡性能和穩(wěn)泡性能。表活劑本身的去污能力也不會(huì)因泡沫的消減而變?nèi)酢＿@一點(diǎn)在我們做完表活劑的脫脂能力測(cè)定時(shí)也已經(jīng)證明，泡沫性能好的表活劑，脫脂力未必好，反之亦然。

 

另外，我們還可以從泡沫以及表活劑脫脂這兩者的工作原理的不同來(lái)證明兩者不存在直接關(guān)聯(lián)。

 

表活劑泡沫的作用：

泡沫是表活劑在特定條件下表現(xiàn)出的一種形態(tài)，其最主要的作用是賦予清潔過(guò)程一種舒適和愉悅的體驗(yàn)感，其次是對(duì)于油污的清潔起到輔助作用，使得油污在泡沫的作用下不易再次沉降，更容易被清洗沖刷掉。

 

表活劑起泡原理以及脫脂原理：

表面活性劑的清潔能力來(lái)自于它降低油-水界面張力（脫脂）的能力，而不是降低水-空氣界面張力（起泡）的能力。

我們?cè)谖恼麻_(kāi)頭介紹過(guò)，表面活性劑是一種兩親的分子，一頭親水一頭親油。因此，低濃度時(shí)表面活性劑傾向于留在水的表面，親油（厭水）的一頭朝外，首先布滿水面，也就是水-空氣界面，所以會(huì)降低這個(gè)界面的張力。

 

但是當(dāng)濃度超過(guò)一個(gè)點(diǎn)時(shí)，表面活性劑會(huì)開(kāi)始抱團(tuán)，形成膠束，界面張力不再下降，這個(gè)濃度叫做臨界膠束濃度。

 

 

表面活性劑的起泡性好，說(shuō)明它降低水-空氣界面張力的能力很強(qiáng)，界面張力降低的結(jié)果是液體容易產(chǎn)生更多的表面（一堆泡泡的總表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平靜的水面）。

而表面活性劑的去污能力，在于它潤(rùn)濕污漬表面，并將其乳化的能力，也就是“裹住”油污，讓它乳化在水中被洗掉。

 

因此，與表面活性劑的去污能力掛鉤的，是其活化油-水界面的能力，而起泡能力只代表了其活化水-空氣界面的能力，兩者并不完全相關(guān)。此外，不起泡的清潔劑同樣不少，例如我們平日常用的卸妝液和卸妝油，同樣具備很強(qiáng)的去污能力，但是無(wú)泡沫產(chǎn)生，顯而易見(jiàn)，泡沫與去污不是一回事。

 

通過(guò)對(duì)不同表活劑泡沫性能的測(cè)定和篩選，我們可以清晰得出泡沫性能優(yōu)越的表活原料，其次再通過(guò)表活劑脫脂力的測(cè)定和排序，我們得出去污能力強(qiáng)的表活劑。最后對(duì)此進(jìn)行搭配，充分發(fā)揮不同表活劑的優(yōu)勢(shì)，使得表活配方性能更為完整和優(yōu)越，獲得優(yōu)越的清潔效果和使用體驗(yàn)。另外，我們也從表活劑的工作原理中認(rèn)識(shí)到，泡沫與清潔力無(wú)直接關(guān)系，這些認(rèn)知能幫助我們?cè)谑褂靡豢钕窗l(fā)水時(shí)，有自己的判斷和認(rèn)知，從而選擇適合自己的產(chǎn)品。