遮光劑的效用
當(dāng)光線與目標(biāo)物接觸時(shí),光線被吸收,將電子提升至更高的能量狀態(tài),或者將光線散射開(kāi),這是將光反射和折射重新改變光的照射方向路徑。如果只有吸收發(fā)生,那么目標(biāo)物將呈現(xiàn)透明狀,因?yàn)闆](méi)有被目標(biāo)物吸收的光線仍會(huì)通過(guò)物件而不被反射或折射。如果出現(xiàn)散射,那么目標(biāo)物將呈現(xiàn)半透明或不透明狀,這是因?yàn)楣饩€反射回到觀察者處所致。不透明的程度取決于發(fā)生散射的程度大小。而顆粒散射光線的能力取決于它們的折光指數(shù)(nD)和顆粒分散的介質(zhì)的折光指數(shù)(nII)。這兩種折光指數(shù)間的差異越大,那么散射的程度也越大。建議考慮選擇的材料要有高的折光指數(shù)以大化散射光線。同樣,由于單組分具有不同的折光指數(shù),它們就能強(qiáng)烈散射可見(jiàn)光線,因而使整體樣品呈現(xiàn)出不透明白色外觀。在沐浴膠產(chǎn)品中,為了讓透明配方呈現(xiàn)出白色和不透明狀,可以加入一種組分以防止光線透過(guò)它而使大多數(shù)光線不出現(xiàn)折射,直接反射回觀察者處。這類組分的例子即為SYNTRAN。遮光劑,苯乙烯/丙烯酸酯共聚物類遮光劑。
根據(jù)HLB值,將乳化劑分為油包水型(W/O型,即親油型)及水包油型(O/W 型,即親水型)兩大類。前者使水分散到油中,如單硬脂酸甘油酯;后者使油分散到水中,如蔗糖酯、大豆磷脂等。根據(jù)乳化劑親水基的特性,可以分為:
(1) 陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中 電離生成帶陰離子的親水基團(tuán),如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽(十二烷基硫酸鈉)、烷基苯磺酸鹽(十二烷基苯磺酸鈉)、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要 求在堿性或中性條件下使用,不能在酸性條件下使用。也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳 化劑配合使用,但不得與陽(yáng)離子乳化劑一起使用。
(2) 陽(yáng)離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽(yáng)離子親水基團(tuán),如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季銨鹽等。陽(yáng)離子乳化劑應(yīng)在酸性條件下使用,不得與陰離子乳化劑一起使用。
(3) 非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基,如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。
乳化劑是食品加工中常用的食品添加劑之一。類似表面活性劑,借裹住分散相小滴防止其聚結(jié),使之成為存在于另一不溶混或部分溶混液體中的穩(wěn)定的膠態(tài)分散體。
乳化的目的是減少乳液制備消耗的能量。為了保持乳液的穩(wěn)定性,所以乳化劑應(yīng)具備較強(qiáng)的乳化能力,能形成牢固的乳化膜,以及具有安全、無(wú)局部刺激性、穩(wěn)定性好且受外界因素較小的性質(zhì)。
界面的形成以及穩(wěn)定性的機(jī)理:1)在界面上乳化劑的密度大,乳化劑分子在小液滴的外面形成保護(hù)膜,從幾何空間結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)來(lái)看這是合理的,從能量角度來(lái)說(shuō)是符合能量低原則的,因而形成的乳狀液相對(duì)穩(wěn)定;2)因?yàn)槿闋钜旱男纬墒贵w系界面面積大大增加,也就是對(duì)體系要做功,從而增加了體系的界面能,就導(dǎo)致了體系不穩(wěn)定。因此,減少其界面張力,使總的界面能下降,可以增加體系的穩(wěn)定性;表面活性劑作為良好的乳化劑就是能夠降低界面張力。根據(jù)的“相似相溶原理”可知,乳化劑中的親油基、親水基會(huì)插入同性質(zhì)的一側(cè),使其自身處于水-油界面處。在乳化的過(guò)程中,乳化劑的量與乳化溫度成反比。提高乳化溫度時(shí)液體分子之間的距離增加,表面層分子所受液體內(nèi)部的吸引力減少,因而表面張力降低;3)在體系中加入乳化劑后,在降低界面張力的同時(shí),形成一層界面膜,界面膜對(duì)分散相液滴具有保護(hù)作用,使其在布朗運(yùn)動(dòng)中的相互碰撞的液滴不易聚結(jié),而液滴的聚結(jié)(破壞穩(wěn)定性)是以界面膜的破裂為前提,因此,界面膜的機(jī)械強(qiáng)度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一。
當(dāng)乳化劑濃度較低時(shí),界面上吸附的分子較少,界面膜的強(qiáng)度較差,形成的乳狀液不穩(wěn)定。乳化劑濃度增高至一定程度后,界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成,這樣形成的界面膜強(qiáng)度高,大大提高了乳狀液的穩(wěn)定性。
在體系中加入小分子乳化劑,能夠降低體系的表面張力,從而降低其界面能,提高乳濁液的穩(wěn)定性,如果汁、蛋白飲料等。此外,當(dāng)表面活性劑吸附在乳滴界面時(shí),可起到屏障的作用,能防止液滴之間相互聚集。當(dāng)添加帶電荷的離子型表面活性劑時(shí),乳液液滴會(huì)因?yàn)橥N電荷的作用而相互排斥,使乳化性提高。
當(dāng)體系中小分子乳化劑的含量大于臨界膠束濃度時(shí),表面活性劑分子聚集,從而形成膠束,將溶劑體系劃分為疏水區(qū)域和親水區(qū)域。此時(shí)溶液的表面張力下降的快,使溶解的物質(zhì)逐漸吸附于膠束的親水區(qū),以達(dá)到助溶的目的。
由于固體顆粒具有超細(xì)的粒徑( 小于 200nm) ,因此具有很好的皮膚耐受性,相對(duì)于傳統(tǒng)的表面活性劑而言刺激性大大降低。此外,由于固體顆粒乳化體系的穩(wěn)定性不受油脂性質(zhì)的影響,護(hù)膚產(chǎn)品可以更寬范圍地選擇油脂以制備出性能更佳、更穩(wěn)定的產(chǎn)品。