Zava-nisongadina
● Asehon'ny andrana ny reolojian'ny fangaroan'ny surfactant tsy misy sulfate binary.
● Nodinihina tsy tapaka ny fiantraikan'ny pH, ny firafiny ary ny fifantohana ionika.
● Ny tahan'ny lanjan'ny surfactant CAPB:SMCT 1:0.5 dia mamorona ny viskozité shear ambony indrindra.
● Ilaina ny fifantohana sira betsaka mba hahazoana ny hateviny ambony indrindra.
● Ny halavan'ny contour micellar azo avy amin'ny DWS dia mifandray akaiky amin'ny viscosity shear.
Abstract
Ao anatin'ny fikatsahana sehatra surfactant tsy misy sulfate taranaka manaraka, ity asa ankehitriny ity dia manome ny iray amin'ireo fanadihadiana rheolojika voalohany momba ny fangaro Cocamidopropyl Betaine (CAPB)-Sodium Methyl Cocoyl Taurate (SMCT) amin'ny rano amin'ny firafitra, pH, ary tanjaka ionika samihafa. Ny vahaolana rano CAPB-SMCT (fifantohana surfactant mavitrika manontolo 8–12 wt. %) dia nomanina tamin'ny tahan'ny lanjan'ny surfactant maromaro, namboarina tamin'ny pH 4.5 sy 5.5, ary nohavaozina tamin'ny NaCl. Ny fandrefesana shear tsy miovaova sy oscillatory dia nandrefy ny viscosity shear macroscopic, raha ny microrheology diffusing wave spectroscopy (DWS) kosa dia nanome moduli viscoelastic resolved frequency sy mizana micellar length mampiavaka azy. Amin'ny toe-javatra tsy misy sira, ireo formulations dia naneho rheology Newtonian miaraka amin'ny viscosities shear ambony indrindra amin'ny tahan'ny lanjan'ny CAPB:SMCT 1:0.5, izay manondro ny fanamafisana ny fifandraisana cationic-anionic headgroup. Ny fampihenana ny pH avy amin'ny 5.5 ho 4.5 dia nanome fiampangana tsara kokoa teo amin'ny CAPB, ka nanamafy ny complexation electrostatic miaraka amin'ny SMCT anionic tanteraka ary namorona tambajotra micellar matanjaka kokoa. Ny fanampiana sira mirindra dia nanova ny fisintahana headgroup-headgroup, nitarika ny fivoarana ara-morfolojika avy amin'ny micelles misaraka ho amin'ny aggregate lava sy toy ny kankana. Ny viscosities zero-shear dia naneho maxima miavaka amin'ny tahan'ny sira-amin'ny-surfactant (R), izay manasongadina ny fifandanjana sarotra eo amin'ny screening electrostatic double-sosona sy ny elongation micellar. Ny microrheology DWS dia nanamarina ireo fandinihana makroskopika ireo, namoaka spectra Maxwellian miavaka amin'ny R ≥ 1, mifanaraka amin'ny mekanisma breakage-recombination izay fehezin'ny reptation. Tsara homarihina fa ny halavan'ny entanglement sy ny persistence dia nijanona ho tsy miovaova amin'ny tanjaka ionika, raha ny halavan'ny contour kosa dia naneho fifandraisana matanjaka miaraka amin'ny viscosity zero-shear. Ireo zavatra hita ireo dia manantitrantitra ny anjara toerana lehibe amin'ny fanalavana micellar sy ny fiaraha-miasa thermodynamic amin'ny fandrindrana ny viscoelasticity amin'ny fluid, izay manome rafitra ho an'ny fanamboarana surfactants tsy misy sulfate avo lenta amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso mazava tsara ny hakitroky ny fiampangana, ny firafitra ary ny fepetra ionika.
Famintinana ara-tsary
Sava lalana
Ireo rafitra surfactant binary misy rano izay misy karazana fiampangana mifanohitra dia ampiasaina betsaka amin'ny sehatra indostrialy maro, anisan'izany ny kosmetika, fanafody, agrochemicals, ary indostrian'ny fanodinana sakafo. Ny fampiasana miely patrana ireo rafitra ireo dia vokatry ny fiasa interfacial sy rheological ambony indrindra, izay ahafahana manatsara ny fahombiazana amin'ny formulations isan-karazany. Ny fivorian'ny surfactants toy izany ho lasa aggregates toy ny kankana sy mifamatotra dia manome toetra makroskopika azo ovaina, anisan'izany ny fitomboan'ny viscoelasticity sy ny fihenan'ny interfacial tension. Indrindra indrindra, ny fitambaran'ny surfactants anionika sy zwitterionic dia mampiseho fanatsarana synergistic amin'ny hetsika surface, viscosity, ary ny modulation interfacial tension. Ireo fihetsika ireo dia avy amin'ny fifandraisana electrostatic sy steric mihamafy eo amin'ny vondrona polar head sy ny rambony hydrophobic an'ny surfactants, mifanohitra amin'ny rafitra surfactant tokana, izay matetika mametra ny fanatsarana ny fahombiazana ny hery electrostatic mandroaka.
Ny Cocamidopropyl betaine (CAPB; SMILES: CCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCCN+ (C)CC([O−])=O) dia surfactant amphoterika ampiasaina betsaka amin'ny fangaro kosmetika noho ny fahombiazany amin'ny fanadiovana malefaka sy ny toetrany amin'ny fanatsarana volo. Ny toetra zwitterionic an'ny CAPB dia ahafahana miara-miasa amin'ny surfactants anionic, mampitombo ny fahamarinan'ny foam ary mampiroborobo ny fahombiazan'ny fangaro. Nandritra ny dimy taona lasa, ny fangaro CAPB miaraka amin'ny surfactants mifototra amin'ny sulfate, toy ny CAPB–sodium lauryl ether sulfate (SLES), dia lasa fototra amin'ny vokatra fikarakarana manokana. Na izany aza, na dia eo aza ny fahombiazan'ny surfactants mifototra amin'ny sulfate, ny ahiahy momba ny mety ho fahasosorana amin'ny hoditra sy ny fisian'ny 1,4-dioxane, vokatra azo avy amin'ny dingana etoxylation, dia nanosika ny fahalianana amin'ny safidy tsy misy sulfate. Anisan'ireo kandidà mampanantena ny surfactants mifototra amin'ny asidra amine, toy ny taurates, sarcosinates, ary glutamates, izay mampiseho biocompatibility nohatsaraina sy toetra malefaka kokoa [9]. Na izany aza, ny vondrona loha polar lehibe amin'ireo safidy hafa ireo dia matetika manakana ny fiforonan'ny rafitra micellar mifamatotra be, ka mitaky ny fampiasana mpanova rheolojika.
Sodium methyl cocoyl taurate (SMCT; SMILES:
Ny CCCCCCCCCCCCCC(=O)N(C)CCS(=O)(=O)O[Na]) dia surfactant anionic namboarina ho sira sodium tamin'ny alàlan'ny fampiarahana amide an'ny N-methyltaurine (2-methylaminoethanesulfonic acid) miaraka amin'ny rojo asidra matavy avy amin'ny voanio. Ny SMCT dia manana vondrona taurine mifamatotra amin'ny amide miaraka amin'ny vondrona sulfonate anionic matanjaka, ka mahatonga azy io ho mora levona sy mifanaraka amin'ny pH hoditra, izay mametraka azy ho kandidà mampanantena ho an'ny formulations tsy misy sulfate. Ny surfactants taurate dia miavaka amin'ny fahaizany manadio mahery vaika, ny faharetany amin'ny rano mafy, ny halemem-panahy ary ny fahamarinan-toerana pH midadasika.
Ireo masontsivana rheolojika, anisan'izany ny viskozite shear, ny moduli viscoelastic, ary ny yield stress, dia tena ilaina amin'ny famaritana ny fahamarinan-toerana, ny firafitry ny vokatra vita amin'ny surfactant. Ohatra, ny viskozite shear avo dia afaka manatsara ny fitazonana ny substrate, raha ny yield stress kosa no mifehy ny fifikiran'ny formula amin'ny hoditra na volo aorian'ny fampiharana. Ireo toetra rheolojika makroskopika ireo dia voaovaova noho ny anton-javatra maro, anisan'izany ny fifantohana surfactant, ny pH, ny mari-pana, ary ny fisian'ny co-solvents na additives. Ny surfactants mifanohitra dia mety handalo fiovana microstructure isan-karazany, manomboka amin'ny micelles boribory sy vesicles ka hatramin'ny dingana kristaly ranoka, izay, indray, dia misy fiantraikany lalina amin'ny rheology bulk. Ny fifangaroan'ny surfactants amphoteric sy anionic dia matetika mamorona micelles elongated wormlike (WLMs), izay manatsara be ny toetra viscoelastic. Noho izany, ny fahatakarana ny fifandraisan'ny microstructure-property dia tena ilaina amin'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny vokatra.
Maro ireo fanadihadiana andrana no nanadihady rafitra binary mitovy amin'izany, toy ny CAPB-SLES, mba hanazavana ny fototry ny mikrostruktura amin'ny toetrany. Ohatra, Mitrinova et al. [13] dia mampifandray ny haben'ny micelle (radius hydrodynamic) amin'ny viscosity vahaolana ao amin'ny fangaroan'ny co-surfactant CAPB-SLES-medium-chain mampiasa rheometry sy dynamic light scattering (DLS). Ny rheometry mekanika dia manome fahatakarana ny fivoaran'ny mikrostruktura amin'ireo fangaro ireo ary azo ampitomboina amin'ny alàlan'ny microrheology optika amin'ny alàlan'ny spectroscopy onja diffusing (DWS) izay manitatra ny sehatra matetika azo idirana, maka ny dinamika fohy indrindra mifandraika amin'ny fizotran'ny fialan-tsasatra WLM. Ao amin'ny microrheology DWS, ny fifindran'ny efamira antonony amin'ny probes colloidal tafiditra dia arahina rehefa mandeha ny fotoana, ahafahana manala ny moduli viscoelastic linear amin'ny medium manodidina amin'ny alàlan'ny fifandraisana Stokes-Einstein ankapobeny. Ity teknika ity dia mitaky habetsaky ny santionany kely fotsiny ary noho izany dia mahasoa amin'ny fandalinana ranoka sarotra miaraka amin'ny fisian'ny fitaovana voafetra, ohatra ny formulations mifototra amin'ny proteinina. Ny famakafakana ny angon-drakitra <Δr²(t)> amin'ny alalan'ny spectra matetika mivelatra dia manamora ny fanombanana ny masontsivana micellar toy ny haben'ny harato, ny halavan'ny fifamatorana, ny halavan'ny faharetana, ary ny halavan'ny contour. Nasehon'i Amin et al. fa ny fangaro CAPB–SLES dia mifanaraka amin'ny vinavinan'ny teorian'i Cates, izay mampiseho fitomboana miharihary amin'ny viscosity miaraka amin'ny fanampiana sira mandra-pahatongan'ny fifantohana sira manan-danja, izay mihoatra noho izany dia mihena tampoka ny viscosity—valin-teny mahazatra amin'ny rafitra WLM. Nampiasa rheometry mekanika sy DWS i Xu sy Amin mba handinihana ny fangaro SLES–CAPB–CCB, izay mampiseho valin-teny rheolojika Maxwellian izay manondro ny fiforonan'ny WLM mifamatotra, izay nohamafisin'ny masontsivana microstructural azo avy amin'ny fandrefesana DWS. Miorina amin'ireo fomba fiasa ireo, ny fanadihadiana ankehitriny dia mampiditra rheometry mekanika sy mikrôrheolojia DWS mba hanazavana ny fomba itarihan'ny fanavaozana microstructural ny fitondran-tenan'ny fangaro CAPB–SMCT.
Noho ny fitomboan'ny fangatahana akora fanadiovana malefaka sy maharitra kokoa, dia niha-nitombo ny fikarohana ireo surfactant anionic tsy misy sulfate na dia eo aza ny fanamby amin'ny famolavolana azy. Ny maritrano molekiolary miavaka amin'ny rafitra tsy misy sulfate dia matetika miteraka mombamomba ny rheolojika samihafa, izay manasarotra ny paikady mahazatra amin'ny fanamafisana ny viscosity toy ny amin'ny alàlan'ny sira na ny fanamafisana polymeric. Ohatra, Yorke et al. dia nandinika ireo safidy tsy misy sulfate tamin'ny alàlan'ny fanadihadiana tsy tapaka ny toetra mandrobona sy rheolojika amin'ny fangaro surfactant binary sy ternary misy alkyl olefin sulfonate (AOS), alkyl polyglucoside (APG), ary lauryl hydroxysultaine. Ny tahan'ny 1:1 amin'ny AOS–sultaine dia naneho ny toetran'ny shear-thinning sy ny foam mitovy amin'ny CAPB–SLES, izay manondro ny fiforonan'ny WLM. Rajput et al. [26] dia nanombana surfactant anionic tsy misy sulfate hafa, sodium cocoyl glycinate (SCGLY), miaraka amin'ireo co-surfactants nonionic (cocamide diethanolamine sy lauryl glucoside) amin'ny alàlan'ny DLS, SANS, ary rheometry. Na dia ny SCGLY irery aza no namorona micelles boribory indrindra, ny fanampiana co-surfactant dia nahafahana nanorina morphologies micellar sarotra kokoa, izay azo ampifanarahana amin'ny pH-driven modulation.
Na eo aza ireo fandrosoana ireo, vitsy ny fanadihadiana nikendry ny toetra reolojikan'ny rafitra tsy misy sulfate maharitra izay misy CAPB sy taurates. Ity fanadihadiana ity dia mikendry ny hameno io banga io amin'ny alàlan'ny fanomezana ny iray amin'ireo toetra reolojika voalohany amin'ny rafitra binary CAPB-SMCT. Amin'ny alàlan'ny fanovana tsy tapaka ny firafitry ny surfactant, ny pH, ary ny tanjaky ny ionika, dia hazavainay ireo anton-javatra mifehy ny viscosity shear sy ny viscoelasticity. Amin'ny fampiasana rheometry mekanika sy mikrôrheolojia DWS, dia refesinay ny fanavaozana ny rafitra mikrostruktura fototry ny fitondran-tenan'ny shear amin'ny fangaro CAPB-SMCT. Ireo zavatra hita ireo dia manazava ny fifandraisan'ny pH, ny tahan'ny CAPB-SMCT, ary ny haavon'ny ionika amin'ny fampiroboroboana na fanakanana ny fiforonan'ny WLM, ka manolotra fomba fijery azo ampiharina amin'ny fanamboarana ny mombamomba ny reolojikan'ny vokatra mifototra amin'ny surfactant maharitra ho an'ny fampiharana indostrialy isan-karazany.
Fotoana fandefasana: 05 Aogositra 2025