簡(jiǎn)單的手工測試經(jīng)常被用來(lái)識別含表面活性劑液體的發(fā)泡行為?，F在，德國析塔SITA公司推出了一款新設備，通過(guò)光學(xué)掃描技術(shù)檢測泡沫參數來(lái)進(jìn)行自動(dòng)測試，即析塔SITA FoamTester全自動(dòng)泡沫分析儀。

發(fā)泡行為在含表面活性劑液體的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應用中起著(zhù)重要作用。這可能是化妝品或家庭護理產(chǎn)品所期望的泡沫，也可能是冷卻潤滑劑、油墨、涂料或工業(yè)清洗劑所不希望的泡沫。通過(guò)自動(dòng)和客觀(guān)的泡沫測試，可以?xún)?yōu)化這些液體的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、原材料開(kāi)發(fā)和選擇、產(chǎn)品加工和應用以及質(zhì)量和工藝保證。

不管是想要的還是不想要的，泡沫的形成都是氣體在液體中的分散。引入氣體和降低表面張力（通常由表面活性劑引起）是產(chǎn)生泡沫的前提條件。所產(chǎn)生的氣泡上升到液體表面，并在不同的影響下隨時(shí)間而衰減，如液體從泡沫中排出（排水）。

泡沫可以通過(guò)發(fā)泡行為、泡沫體積、泡沫穩定性或衰減、泡沫密度（氣液含量）、泡沫結構（氣泡大小、氣泡數量、氣泡形狀）以及流變性和感官評估來(lái)描述。

為了顯示發(fā)泡行為，經(jīng)常使用簡(jiǎn)單的手動(dòng)測試方法，如搖動(dòng)或傾倒測試，如Ross-Miles方法（ASTM D1173-53）。特別容易出現的問(wèn)題是，在遠離應用的地方，泡沫的產(chǎn)生是不可重復的，主觀(guān)的測試只有定性的測試結果，以及在處理樣品和測試設置方面的高努力。

這些缺陷可以通過(guò)對泡沫參數進(jìn)行光學(xué)檢測的自動(dòng)泡沫測試來(lái)改善。析塔FoamTester全自動(dòng)泡沫分析儀將這些原理結合在一臺實(shí)驗室設備中。

在測量容器中使用標準的攪拌盤(pán)可重復產(chǎn)生泡沫。泡沫的產(chǎn)生可以根據應用情況，通過(guò)改變攪拌參數的速度、時(shí)間和方向進(jìn)行模擬。通過(guò)集成樣品庫和自動(dòng)自清潔系統，可以創(chuàng )建多個(gè)系列的測量實(shí)驗，可以在沒(méi)有用戶(hù)干預的情況下設置測試程序，可以快速、簡(jiǎn)單地進(jìn)行測試和樣品參數的篩選。

兩套光學(xué)、非接觸式測量系統的結合，可以對泡沫進(jìn)行客觀(guān)的評估，并提供泡沫形成和泡沫衰減的相關(guān)參數：總體積（液體和泡沫）、液體體積、泡沫體積以及130mm×50mm的泡沫結構記錄，以評估泡沫的大小和形狀。通過(guò)對這些參數的分析，確定和計算更多的參數、特征和效果，對泡沫和發(fā)泡進(jìn)行全面的表征。

為了優(yōu)化產(chǎn)品的泡沫形成，應考慮所有有關(guān)含表面活性劑產(chǎn)品本身以及應用過(guò)程的相關(guān)影響因素。

以清洗劑為例，這些影響因素一方面與清洗劑產(chǎn)品有關(guān)：表面活性劑成分及其混合物以及成分之間的相互作用；另一方面與清洗工藝有關(guān)：清洗液的參數（如清洗劑濃度、添加劑、水質(zhì)）和清洗設備的參數（溫度、機械、過(guò)濾）。

圖1為某產(chǎn)品研發(fā)的三種不同表面活性劑的泡沫形成和衰減情況，分析表面活性劑對發(fā)泡行為、最大泡沫量和泡沫穩定性的影響。

圖1：三種表面活性劑的泡沫形成和泡沫衰減的比較 ?

表面活性劑1和2的泡沫形成的斜率很相似，而表面活性劑3的發(fā)泡速度要慢得多。由此，所有樣品的最大泡沫體積是相同的。然而，在泡沫衰減過(guò)程中，發(fā)現表面活性劑1和2在排水方面表現出相似的行為，換句話(huà)說(shuō)，液體從泡沫中流出所需的時(shí)間是相同的。

圖2：三種表面活性劑6分鐘后的泡沫結構分析 ?

關(guān)于所產(chǎn)生的泡沫的其他信息可以從圖2所示的泡沫結構圖像中獲得。泡沫衰減6分鐘后，每種表面活性劑的泡沫結構是不同的。這種可見(jiàn)的泡沫大小的差異可以借助于另外顯示的泡沫大小分布的直方圖來(lái)量化。在圖示的例子中，顯示了三種表面活性劑在發(fā)泡行為、泡沫衰減和泡沫結構方面的本質(zhì)差異。在進(jìn)一步的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，可以利用這些特性來(lái)獲得所需的泡沫。

根據這個(gè)實(shí)例案例，在其他產(chǎn)品中使用的表面活性劑的原料和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中也有類(lèi)似的任務(wù)和結論，如護膚品、冷卻潤滑劑、農藥、食品、飲料、油墨、油漆和涂料等。泡沫測試研究的另一個(gè)領(lǐng)域是分析產(chǎn)品成分、產(chǎn)品加工以及最終產(chǎn)品應用中的影響和干擾因素。

翁開(kāi)爾是德國析塔SITA在中國的總代理，如需了解更多關(guān)于德國析塔全自動(dòng)泡沫分析儀原理，技術(shù)應用，歡迎致電咨詢(xún)。