簡單(dan)的(de)手工測試經常被用來識(shi)別(bie)含表(biao)面(mian)活性劑液(ye)體的(de)發泡(pao)行(xing)為。現在，德國析塔SITA公司(si)推出了一款新設備，通過光學掃描技術檢測泡(pao)沫參數來進(jin)行(xing)自動測試，即(ji)析塔SITA FoamTester全自動泡(pao)沫分析儀(yi)。

發泡(pao)行為在(zai)含表面活性劑(ji)液(ye)體的(de)(de)開發、生產(chan)和(he)(he)應(ying)用中起著重要作(zuo)用。這可能是(shi)化(hua)(hua)妝(zhuang)品(pin)或(huo)家庭護理產(chan)品(pin)所期(qi)望的(de)(de)泡(pao)沫，也可能是(shi)冷(leng)卻潤滑劑(ji)、油墨、涂料或(huo)工(gong)業清洗劑(ji)所不希望的(de)(de)泡(pao)沫。通(tong)過自動和(he)(he)客觀的(de)(de)泡(pao)沫測(ce)試，可以(yi)優化(hua)(hua)這些(xie)液(ye)體的(de)(de)產(chan)品(pin)開發、原材料開發和(he)(he)選(xuan)擇(ze)、產(chan)品(pin)加工(gong)和(he)(he)應(ying)用以(yi)及質(zhi)量和(he)(he)工(gong)藝保(bao)證。

不管是(shi)(shi)想要的(de)(de)還是(shi)(shi)不想要的(de)(de)，泡沫(mo)的(de)(de)形成都(dou)是(shi)(shi)氣體(ti)在(zai)液(ye)體(ti)中(zhong)的(de)(de)分散。引入(ru)氣體(ti)和降低表面張力（通常由表面活性劑(ji)引起(qi)）是(shi)(shi)產(chan)生泡沫(mo)的(de)(de)前提條件。所產(chan)生的(de)(de)氣泡上(shang)升到(dao)液(ye)體(ti)表面，并在(zai)不同(tong)的(de)(de)影響下隨時間而衰減，如(ru)液(ye)體(ti)從(cong)泡沫(mo)中(zhong)排(pai)出（排(pai)水）。

泡(pao)沫(mo)可以通過發泡(pao)行(xing)為(wei)、泡(pao)沫(mo)體積(ji)、泡(pao)沫(mo)穩定性(xing)或衰(shuai)減、泡(pao)沫(mo)密度（氣液含量(liang)）、泡(pao)沫(mo)結構（氣泡(pao)大小、氣泡(pao)數量(liang)、氣泡(pao)形(xing)狀(zhuang)）以及流(liu)變性(xing)和感官(guan)評估來描(miao)述。

為了顯示發(fa)泡行為，經常使用(yong)簡單的手動測(ce)(ce)試(shi)方(fang)法(fa)，如(ru)(ru)搖動或傾倒測(ce)(ce)試(shi)，如(ru)(ru)Ross-Miles方(fang)法(fa)（ASTM D1173-53）。特別容易出現的問題是，在(zai)遠離應用(yong)的地方(fang)，泡沫的產生是不可重復(fu)的，主觀的測(ce)(ce)試(shi)只有定性的測(ce)(ce)試(shi)結果，以及在(zai)處理樣品和測(ce)(ce)試(shi)設置方(fang)面的高努力。

這些(xie)缺(que)陷(xian)可以通過對泡沫(mo)參數進行光學檢(jian)測的(de)自動泡沫(mo)測試來改善。析塔FoamTester全(quan)自動泡沫(mo)分析儀將這些(xie)原理結合在(zai)一(yi)臺(tai)實驗(yan)室設備(bei)中。

在(zai)測(ce)(ce)量容器中使用(yong)標準的(de)(de)(de)(de)攪(jiao)拌(ban)盤可重(zhong)復(fu)產生(sheng)泡沫。泡沫的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)可以(yi)(yi)(yi)根據應用(yong)情況(kuang)，通(tong)過改變攪(jiao)拌(ban)參數的(de)(de)(de)(de)速度(du)、時間和方向(xiang)進行(xing)模擬。通(tong)過集(ji)成(cheng)樣品庫(ku)和自動自清潔系統，可以(yi)(yi)(yi)創(chuang)建多個系列的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量實驗，可以(yi)(yi)(yi)在(zai)沒(mei)有用(yong)戶干(gan)預(yu)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)設置(zhi)測(ce)(ce)試程序(xu)，可以(yi)(yi)(yi)快(kuai)速、簡單地進行(xing)測(ce)(ce)試和樣品參數的(de)(de)(de)(de)篩(shai)選。

兩套光學、非接(jie)觸(chu)式測量系統的(de)(de)(de)結合，可以(yi)對泡沫(mo)進(jin)行客觀的(de)(de)(de)評估，并提供泡沫(mo)形成(cheng)和(he)(he)(he)(he)泡沫(mo)衰減的(de)(de)(de)相關(guan)參數：總體積（液(ye)體和(he)(he)(he)(he)泡沫(mo)）、液(ye)體體積、泡沫(mo)體積以(yi)及130mm×50mm的(de)(de)(de)泡沫(mo)結構記錄(lu)，以(yi)評估泡沫(mo)的(de)(de)(de)大小和(he)(he)(he)(he)形狀。通過(guo)對這(zhe)些參數的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)，確定和(he)(he)(he)(he)計算更多(duo)的(de)(de)(de)參數、特征和(he)(he)(he)(he)效(xiao)果，對泡沫(mo)和(he)(he)(he)(he)發泡進(jin)行全面(mian)的(de)(de)(de)表征。

為(wei)了優化產品(pin)的泡沫形成，應考(kao)慮所(suo)有有關含表面(mian)活性劑產品(pin)本(ben)身(shen)以及應用過(guo)程的相關影響(xiang)因素。

以(yi)清(qing)(qing)洗(xi)劑(ji)為例，這些影響因(yin)素(su)一方(fang)面(mian)與(yu)清(qing)(qing)洗(xi)劑(ji)產品有關(guan)：表面(mian)活性(xing)劑(ji)成分及(ji)其混合物以(yi)及(ji)成分之間的(de)相(xiang)互(hu)作用；另一方(fang)面(mian)與(yu)清(qing)(qing)洗(xi)工藝有關(guan)：清(qing)(qing)洗(xi)液的(de)參(can)數(shu)（如(ru)清(qing)(qing)洗(xi)劑(ji)濃(nong)度、添加劑(ji)、水質）和清(qing)(qing)洗(xi)設備的(de)參(can)數(shu)（溫度、機(ji)械、過濾(lv)）。

圖1為某產品研發的(de)三種不同表面活(huo)性(xing)劑的(de)泡沫形成(cheng)和衰減(jian)情況，分析表面活(huo)性(xing)劑對(dui)發泡行為、最大(da)泡沫量和泡沫穩定性(xing)的(de)影響。

圖1：三種表面活性劑的泡沫形成和泡沫衰減的比較 ?

表面(mian)活性(xing)劑1和2的泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)形(xing)成的斜率很相(xiang)似，而表面(mian)活性(xing)劑3的發泡(pao)(pao)速度要(yao)慢得多。由此，所有(you)樣(yang)品(pin)的最大泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體積是相(xiang)同的。然而，在泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)衰(shuai)減過程(cheng)中，發現表面(mian)活性(xing)劑1和2在排水方面(mian)表現出相(xiang)似的行為，換句(ju)話說，液體從泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)中流出所需的時間是相(xiang)同的。

圖2：三種表面活性劑6分鐘后的泡沫結構分析 ?

關于所(suo)產生的(de)(de)泡(pao)沫(mo)的(de)(de)其他信息可(ke)以從圖(tu)(tu)(tu)2所(suo)示(shi)的(de)(de)泡(pao)沫(mo)結構(gou)圖(tu)(tu)(tu)像中(zhong)獲(huo)得。泡(pao)沫(mo)衰減6分(fen)鐘(zhong)后(hou)，每種表面活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)(de)泡(pao)沫(mo)結構(gou)是不同的(de)(de)。這種可(ke)見的(de)(de)泡(pao)沫(mo)大(da)小的(de)(de)差(cha)異可(ke)以借助于另外顯示(shi)的(de)(de)泡(pao)沫(mo)大(da)小分(fen)布的(de)(de)直(zhi)方圖(tu)(tu)(tu)來(lai)量(liang)化。在(zai)圖(tu)(tu)(tu)示(shi)的(de)(de)例子(zi)中(zhong)，顯示(shi)了三種表面活(huo)性(xing)劑(ji)在(zai)發(fa)泡(pao)行為、泡(pao)沫(mo)衰減和(he)泡(pao)沫(mo)結構(gou)方面的(de)(de)本質差(cha)異。在(zai)進一(yi)步的(de)(de)產品(pin)開發(fa)中(zhong)，可(ke)以利用這些特性(xing)來(lai)獲(huo)得所(suo)需的(de)(de)泡(pao)沫(mo)。

根據這個實例案例，在其他產(chan)品(pin)(pin)中使用的(de)(de)表面活(huo)性(xing)劑的(de)(de)原料和(he)產(chan)品(pin)(pin)開(kai)發(fa)中也有類似的(de)(de)任務和(he)結論(lun)，如護膚品(pin)(pin)、冷卻潤滑劑、農藥(yao)、食品(pin)(pin)、飲(yin)料、油(you)墨、油(you)漆和(he)涂料等。泡沫(mo)測試研究的(de)(de)另一個領域是分(fen)析(xi)產(chan)品(pin)(pin)成(cheng)分(fen)、產(chan)品(pin)(pin)加工以及最(zui)終(zhong)產(chan)品(pin)(pin)應(ying)用中的(de)(de)影響(xiang)和(he)干(gan)擾因素(su)。

翁開爾是德(de)國析(xi)塔SITA在中國的(de)總代理，如需了解更多關于德(de)國析(xi)塔全自動泡沫分析(xi)儀原理，技術應用，歡(huan)迎致電咨詢。