Snyrtivörur með emulsiónum
Leysni á tiltölulega litlu magni af olíuþáttum í skol- og sjampóblöndum sýnir fram á grunnfleytieiginleika sem búast má við að alkýlpólýglýkósíð sýni sem ójónísk yfirborðsvirk efni. Hins vegar er nauðsynlegt að skilja fasahegðun í fjölþátta kerfum til að meta alkýlpólýglýkósíð sem öflug fleytiefni í samsetningu við viðeigandi vatnsfælin samfleytiefni. Almennt er milliflatarvirkni alkýlpólýglýkósíða ákvörðuð af lengd kolefniskeðjunnar og, í minna mæli, af fjölliðunarstigi (DP). Milliflatarvirkni eykst með lengd alkýlkeðjunnar og er hæst nálægt eða yfir CMC með gildi undir 1 mN/m. Við snertifleti vatns/steinefnaolíu sýnir C12-14 APG lægri yfirborðsspennu en C12-14 alkýlsúlfat. Tengispennur n-dekans, ísóprópýlmýristats og 2-oktýldódekanóls hafa verið mældar fyrir hrein alkýlmónóglúkósíð (C8,C10,C12) og lýst hefur verið hversu háðar þær leysni alkýlpólýglýkósíða í olíufasa. Meðallangar alkýlpólýglýkósíð með keðju má nota sem ýruefni fyrir olíu/vötnsfleyti í samsetningu við vatnsfælin sam-ýruefni.
Alkýlpólýglýkósíð eru frábrugðin etoxýleruðum ójónískum yfirborðsvirkum efnum að því leyti að þau gangast ekki undir hitatengda fasabreytingu úr olíu-í-vatni (O/W) í olíu-í-vatni (W/O) fleyti. Þess í stað er hægt að jafna vatnssækna/fitusækna eiginleika með því að blanda þeim við vatnsfælið ýruefni eins og glýserínmónóóleat (GMO) eða afþornað sorbítólmónólaurat (SML). Reyndar eru fasahegðun og milliflatarspenna alkýlpólýglýkósíð ýruefniskerfisins mjög svipuð og í hefðbundnu fitualkóhóletoxýlatkerfi ef blöndunarhlutfall vatnssækins/fitusækins ýruefnis í óetoxýleraða kerfinu er notað í stað hitastigs sem lykilþáttur fyrir fasahegðun.
Kerfið með dódekani, vatni, laurýlglúkósíði og sorbítanlaurat sem vatnsfælnum samfleytiefni myndar örfleyti við ákveðið blöndunarhlutfall C12-14 APG og SML upp á 4:6 til 6:4 (Mynd 1). Hærra SML innihald leiðir til v/o fleyta en hærra alkýlpólýglýkósíð innihald framleiðir v/v fleyti. Breytileiki í heildarþéttni fleytiefnisins leiðir til svokallaðs „Kahlweit fisks“ í fasaritinu, þar sem meginhlutinn inniheldur þriggja fasa örfleyti og halinn einfasa örfleyti, eins og sést með etoxýleruðum fleytum sem fall af hitastigi. Mikil fleytigeta C12-14 APG/SML blöndunnar samanborið við fitualkóhóletoxýlatkerfi endurspeglast í þeirri staðreynd að jafnvel 10% af fleytiefnisblöndunni nægir til að mynda einfasa örfleyti.
Líkindi fasaumsnúningsmynstra tveggja gerða yfirborðsvirkra efna eru ekki aðeins takmörkuð við fasahegðunina, heldur má einnig finna þau í tengiflataspennu fleytiefnisins. Vatnssækni og fituleysni eiginleikar fleytiefnisblöndunnar náðu jafnvægi þegar hlutfallið C12-14 APG/SML var 4:6 og tengiflataspennan var lægst. Athyglisvert er að mjög lág lágmarks tengiflataspenna (u.þ.b. 10-3mN/m) var mælt með því að nota C12-14 APG/SML blönduna.
Meðal alkýlglýkósíða sem innihalda örfleyti er ástæðan fyrir mikilli milliflatarvirkni sú að vatnssækin alkýlglýkósíð með stærri glúkósíðhaushópum og vatnsfælin samfleytiefni með minni hópum eru blönduð saman við olíu-vatnsmótið í kjörhlutfalli. Vökvun (og virk stærð vökvunarhaussins) er minna háð hitastigi en raunin er með etoxýleruðum ójónískum yfirborðsvirkum efnum. Þannig sést samsíða milliflatarspenna aðeins fyrir örlítið hitaháða fasahegðun óetoxýleraðrar fleytiefnablöndu.
Þetta býður upp á áhugaverða notkunarmöguleika því, ólíkt fitualkóhóletoxýlötum, geta alkýlglýkósíð myndað hitastöðugar örfleyti. Með því að breyta innihaldi yfirborðsvirks efnis, gerð yfirborðsvirks efnis sem notað er og olíu/vatnshlutfallinu er hægt að framleiða örfleyti með sérstökum eiginleikum, svo sem gegnsæi, seigju, breytilegum áhrifum og froðumyndunareiginleikum. Með samfleyti í blönduðu kerfi alkýletersúlfats og ójóna sést stækkað örfleytisflatarmál og hægt er að nota það til að búa til þykkni eða fínkorna olíu-vatnsfleyti.
Mat hefur verið gert á gervitríhyrningum í fjölþátta kerfum sem innihalda alkýlpólýglýkósíð/SLES og SML með kolvetni (díóktýl sýklóhexani) og alkýlpólýglýkósíð/SLES og erfðabreytt efni með pólolíum (díkaprýlýl eter/oktýl dódekanól). Þeir sýna fram á breytileika og umfang flatarmála fyrir o/w, w/o eða örfleyti fyrir sexhyrnda fasa og fyrir lagskipta fasa, allt eftir efnafræðilegri uppbyggingu og blöndunarhlutfalli íhlutanna. Ef þessir fasaþríhyrningar eru lagðir ofan á samsíða þríhyrninga sem gefa til kynna til dæmis froðumyndunarhegðun og seigjueiginleika samsvarandi blandna, veita þeir verðmæta aðstoð fyrir mótunaraðila við að finna sértækar og vel hannaðar örfleytisformúlur fyrir t.d. andlitshreinsiefni eða fituhreinsiefni. Sem dæmi má nefna að hægt er að leiða út hentuga örfleytisformúlu fyrir fituhreinsiefni út frá fasaþríhyrningnum.
Birtingartími: 9. des. 2020