Turbiscan穩定性分析儀 - 油包水體系變稀問題原因淺

2020-12-21

介紹

油包水體系的穩定性要遠遠低于水包油體系。主要內在原因是水中具有氫鍵有更強的內聚力，其張力是72，因此水滴更容易相互作用區域聚并形成連續相。油包水黏度下降的原因很多，不同的原因，在用穩定性分析儀檢測時表征的主要指標是不同的，表現出來的特征圖譜也是不同的。

原因分析

問題可能性1：油包水體系黏度下降大的可能性是體系發生了相轉變，即變成了水包油的體系。因為水相比油相，具有更強的內聚力，有更強的趨勢形成連續相。要獲得穩定的W/O乳化體系，要求乳化劑的親油基與油相的結構盡量相似。

很多W/O或O/W乳化體系都是使用PIT (Phase Inversion Temperature) 即相轉變溫度法制備的，受外界溫度波動的影響，油水比例為30:70的W/O乳液特別容易發生相轉變。

判斷體系是否有相轉變發生，可以使用TURBISCAN穩定性分析儀做如下實驗進行判斷:

1）如果制備的W/O乳化體系有放置后黏度下降的趨勢，新制備出的新鮮樣品，使用TURBISCAN穩定性分析儀，可以從譜圖上看到相轉變的過程。如下圖：

2）如果是放置一段時間，黏度已經下降的產品，使用TURBISCAN穩定性分析儀，得到的如下特征譜圖。

綜上所述，如果是由于相變引起的黏度下降，不論是新鮮的樣品，還是已經出現問題的產品，TURBISCAN都是可以鑒定黏度下降的原因。

問題可能性2: 在W/O乳化體系中，添加少量的蠟類或聚合物物質, 乳化體的黏度就會很大程度地提高。蠟類或聚合物還能形成熱穩定的凝膠結構, 從而能保護乳化體, 防止乳液中的油或水分離。

蠟類或聚合物的存在不同微觀結構的轉化過程，受到原料產地、添加量、加工工藝、溫度波動的影響。乳液黏度變低，一般是從一種致密的結構變成了一種稀疏的結構。新鮮產品的蠟結構逐漸稀疏的過程的TURBISCAN圖譜如下所示：

這類問題看不到分層，或很小的分層。

問題可能性3: 在W/O乳化體系中，添加少量的蠟類或聚合物物質, 乳化體的黏度就會很大程度地提高。但是添加的蠟類或聚合物的物質和外相油脂之間，可能存在不兼容，相互排斥的作用。表現在頂部黏度降低，底部黏度增加的現象。一般相互排斥會形成一個界線不是很清晰的*的分層。使用TURBISCAN穩定性分析儀檢測可以得到如下譜圖：

問題可能性4:如果是含蠟或高分子乳化體系，體系的一部分黏度來自這些物質形成的三維網絡結構，如果運輸過程中遇到強的剪切會造成三維網絡結構的破壞。一般情況下，W/O水的化妝品乳化體系都具有觸變性，三維網絡結構會很快的恢復。但是也存在由于受到的剪切太劇烈，結構不能恢復到初始狀態，也會造成黏度的降低。

使用TURBISCAN穩定性分析儀測量，僅僅需要20s，看一下中間部分BS值和初始值的差距，以此判斷樣品微觀結構恢復情況。

問題可能性5:分子構型的變化，特別是高分子構型的變化也會影響到黏度，一般發生在分散相是高分子成分的水性體系中，而油性體系很少發生。但是也有這種可能，即添加的高分子成分由于和外相的油脂之間互相排斥，外相油脂的排斥力造成添加高分子成分的構型從舒展到團聚。這個過程體現在均勻度指數上的變化。使用TURBISCAN穩定性分析儀可以得到均勻度指數隨時間下降的趨勢圖。

結論

綜上所述，引起W/O乳化體系黏度下降的原因很多，不同的原因，使用TURBISCAN穩定性分析儀獲得的譜圖也是不一樣的。可以根據檢測，找到引起W/O乳化體系黏度下降的原因，有針對性地對該不穩定體系優化改進。

Turbiscan穩定性分析儀

專為大批量研發部門和質檢部門設計。Turbiscan Lab 與全自動機械手的結合。全自動機械手包括3個獨立的恒溫槽和一個樣品輸送的機械臂。每個恒溫槽中有18個樣品槽，一共可以存儲54個樣品依次測量。恒溫槽溫度控制從室溫+5℃到60℃，樣品輸送的機械臂每小時運行60次，可連續7天不間斷工作。