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小体积乳化工艺筛选----优化预乳化过程的快速方法
发布:大昌洋行(上海)有限公司浏览次数:406介绍
稳定剂和表面活性剂对产品的货架期起着关键作用。由于法规和新配方的日益更新,配方科学家需要不断审查他们的稳定剂和添加剂,以满足这些期望。近年来,稳定剂的发展趋势是选择更环保的替代品。新配方采用的稳定剂的种类多样,其性能也充满了多种可能。Turbiscan拥有全 球领先的测量稳定性技术,并且已经被证明是一个WM的筛选和排名工具。此外,通过TMIX泡沫分析仪或T-LOOP模块,Turbiscan可用于监测工艺过程,在样品的实际制备过程中直接对分散状态进行快速测量。
工作原理
基于静态多光散射(SMLS)的Turbiscan技术的工作原理是利用近红外光源照射样品,然后获取样品从底部到顶部整个高度的背散射(BS)和透射(T)信号。
信号强度与粒子的浓度和大小有关,连续相折射率和分散相折射率为固定参数。BS和T的测量可以采用扫描方式进行,以提供均匀性和稳定性测量,也可以采用非常高的频率(10次测量/1s)进行固定高度的在线测量,测量过程没有任何稀释和。
1. TMIX泡沫分析仪,用于快速筛选配方在搅拌状态下的分散性能,搅拌棒直接位于测量单元内。本文的应用。
2. T-LOOP模块,外接管路可以与用户的分散系统连接,用于在线测量和研优化生产过程。
实验和方法
在样品池中加入油、水和不同的表面活性剂(天然表面活性剂(coco- glucooside/decyl-glucoside)与常用稳定剂ween 20),总体积为15mL。在样品池的顶部安装了TMIX泡沫分析仪组件,带有一个混合器叶片和一个定制的叶片导向,剪切速度固定在2000 rpm, 在开始搅拌后,立即开始测量BS和T,没有延迟,频率为10次/秒,搅拌过程持续监控10分钟。
结果和讨论
图1表示了油滴的平均大小随时间的变化关系。从中可以分析每种表面活性剂的乳化效率。
从图中可见,虽然Coco-Glucoside和DecylGlucoside并不能超过吐温20的乳化效率,但是Coco-Glucoside显然比DecylGlucoside的乳化效率更高。
在200秒时,用吐温20稳定的液滴尺寸达到ZZ值的90%,而绿色曲线代表的DecylGlucoside则需要500秒,蓝色曲线代表的Coco-Glucoside则需要400秒。
小体积乳化实验与真实的均质化过程有关吗?
为了验证TMIX泡沫分析仪是用于预处理优化的快速而简单的筛选工具,我们进行了实际的均质乳化实验。使用超声探头可以更高的剪切速度,下面的图2对比了声波处理后10分钟后得到的ZZ颗粒大小(由SMLS确定)。
正如预期的那样,通过声波处理获得的液滴尺寸比搅拌的更小,大约相差10倍。然而,表面活性剂乳化效率的排名仍然是相似的。因此,对于预乳化研究,T-MIX模块是一种快速、无麻烦的筛选工具,特别是当需要比较多种表面活性剂时。实验只进行了10分钟,仅需要15mL的样品容量。
目前的乳化方法的缺点是:体积大(升)、时间长(30-120min)、为了获取粒径需要多次制样;Turbiscan方法的优势:小体积(15ml)、快速(10-30min)、直接获取粒径降低过程。
结论
使用TMIX泡沫分析仪进行乳化剂筛选的优点:
•低样品体积快速筛选
•测量原始样品,不稀释。其他粒度技术需要精细的样品准备、稀释或额外的力,它们对颗粒大小的影响是显著的。
•功能多合一: 一旦选择了正确的原料来达到理想的颗粒尺寸,Turbiscan可以切换成扫描模式,评价稳定性,用于帮助选择正确的分散剂和调整工艺参数。
2021-08-10相关仪器 -
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