簡單(dān)的手工測試(shì)經(jīng)常(cháng)被(bèi)用來識別(bié)含表麵(miàn)活性(xìng)劑(jì)液體的發泡(pào)行為。現在，德國析塔SITA公司(sī)推出了(liǎo)一款新設(shè)備(bèi)，通過光學掃(sǎo)描技(jì)術檢(jiǎn)測(cè)泡(pào)沫(mò)參(cān)數(shù)來進行(háng)自(zì)動測(cè)試(shì)，即析塔SITA FoamTester全自動泡沫(mò)分(fēn)析儀。

發泡行(háng)為(wéi)在(zài)含表麵活性(xìng)劑液體(tǐ)的開發，生(shēng)產和(hé)應用(yòng)中起著(zhuó)重要作用(yòng)。這(zhè)可(kě)能(néng)是(shì)化(huà)妝(zhuāng)品或家庭護理(lǐ)產(chǎn)品(pǐn)所(suǒ)期望的(dí)泡(pào)沫，也可能是(shì)冷卻潤滑(huá)劑，油(yóu)墨(mò)，塗料(liào)或工業清洗劑(jì)所(suǒ)不(bù)希望的泡沫。通過(guò)自動(dòng)和客觀(guān)的泡沫測試(shì)，可(kě)以(yǐ)優化(huà)這(zhè)些液(yè)體的產(chǎn)品(pǐn)開發(fā)，原材料開發和(hé)選擇，產(chǎn)品(pǐn)加工和應用(yòng)以及質(zhì)量和工藝保證。

不(bù)管(guǎn)是想(xiǎng)要(yào)的(dí)還是(shì)不想(xiǎng)要(yào)的，泡(pào)沫的形(xíng)成都(dū)是(shì)氣體(tǐ)在液體(tǐ)中(zhōng)的分散。引入(rù)氣體(tǐ)和降低表麵(miàn)張力（通(tōng)常由表麵活(huó)性(xìng)劑引起）是產(chǎn)生(shēng)泡沫的前提條(tiáo)件。所產生(shēng)的(dí)氣泡(pào)上升(shēng)到(dào)液體(tǐ)表(biǎo)麵，並在(zài)不(bù)同的影(yǐng)響下(xià)隨時(shí)間而衰減(jiǎn)，如液(yè)體從(cóng)泡沫中排出（排(pái)水(shuǐ)）。

泡沫(mò)可以通過發泡行為，泡沫(mò)體(tǐ)積，泡(pào)沫穩(wěn)定性(xìng)或衰(shuāi)減，泡(pào)沫密度（氣(qì)液含量），泡(pào)沫結構（氣(qì)泡(pào)大小，氣(qì)泡(pào)數(shù)量(liáng)，氣(qì)泡形狀）以及流變(biàn)性和(hé)感官評(píng)估(gū)來(lái)描述(shù)。

為了(liǎo)顯示(shì)發泡行(háng)為(wéi)，經(jīng)常(cháng)使(shǐ)用簡(jiǎn)單(dān)的手動測試(shì)方(fāng)法，如搖動(dòng)或傾倒(dǎo)測(cè)試，如Ross-Miles方(fāng)法（ASTM D1173-53）。特別(bié)容易出現的(dí)問題是，在(zài)遠(yuǎn)離(lí)應(yīng)用的地方(fāng)，泡(pào)沫的產(chǎn)生是不(bù)可重復(fù)的，主(zhǔ)觀的(dí)測(cè)試(shì)隻有(yǒu)定性的(dí)測(cè)試結果，以及(jí)在處理樣(yàng)品和(hé)測試設置(zhì)方(fāng)麵(miàn)的高努(nǔ)力。

這些(xiē)缺陷可以(yǐ)通過對(duì)泡沫參(cān)數進行光學(xué)檢測的(dí)自動(dòng)泡沫(mò)測試來(lái)改善。析塔FoamTester全(quán)自動(dòng)泡(pào)沫分(fēn)析(xī)儀(yí)將這(zhè)些原(yuán)理結合在一台實驗室(shì)設備中。

在測量(liáng)容(róng)器中使(shǐ)用標準的(dí)攪(jiǎo)拌(bàn)盤可(kě)重復產生泡沫。泡沫的產生可以(yǐ)根(gēn)據(jù)應用情況，通過(guò)改(gǎi)變(biàn)攪拌參(cān)數(shù)的速度(dù)，時間(jiān)和方(fāng)向(xiàng)進行模擬。通過(guò)集成樣(yàng)品(pǐn)庫和自(zì)動(dòng)自清(qīng)潔(jié)係統，可(kě)以(yǐ)創建(jiàn)多(duō)個係列的測(cè)量(liáng)實(shí)驗，可(kě)以在沒(méi)有(yǒu)用(yòng)戶幹預的(dí)情況下(xià)設(shè)置(zhì)測試程序，可(kě)以(yǐ)快(kuài)速(sù)，簡單(dān)地(dì)進行測(cè)試和樣(yàng)品參(cān)數(shù)的(dí)篩選。

兩套光(guāng)學(xué)，非(fēi)接觸(chù)式測量(liáng)係(xì)統的結合(hé)，可以(yǐ)對(duì)泡(pào)沫進行(háng)客觀的評(píng)估，並提供(gōng)泡(pào)沫形成和(hé)泡(pào)沫衰(shuāi)減(jiǎn)的(dí)相關參(cān)數：總體(tǐ)積(jī)（液體(tǐ)和(hé)泡(pào)沫），液(yè)體體積(jī)，泡沫體積以(yǐ)及130mm×50mm的泡(pào)沫結構記錄(lù)，以評(píng)估泡沫的大小和形狀。通(tōng)過對這些參(cān)數的分(fēn)析(xī)，確定和計(jì)算更(gēng)多(duō)的(dí)參數，特征和(hé)效果(guǒ)，對泡(pào)沫和發泡進行全(quán)麵的表征(zhēng)。

為了(liǎo)優(yōu)化產品(pǐn)的泡(pào)沫形成，應(yīng)考慮所(suǒ)有(yǒu)有(yǒu)關含表麵(miàn)活性劑產(chǎn)品本身(shēn)以(yǐ)及應用(yòng)過(guò)程(chéng)的(dí)相關影(yǐng)響(xiǎng)因素。

以(yǐ)清洗劑為(wéi)例(lì)，這些影響(xiǎng)因(yīn)素(sù)一方麵與清(qīng)洗劑(jì)產品有關(guān)：表(biǎo)麵活(huó)性劑(jì)成分及其混合物(wù)以(yǐ)及(jí)成(chéng)分之(zhī)間的相互(hù)作用；另一方(fāng)麵與清(qīng)洗(xǐ)工藝有關：清洗液的參(cān)數（如清洗(xǐ)劑濃度(dù)，添加劑，水質(zhì)）和清洗設備(bèi)的參(cān)數（溫度，機(jī)械，過濾）。

圖1為某產品研(yán)發的三(sān)種不(bù)同表麵(miàn)活性劑的泡(pào)沫形成和(hé)衰減情況，分析表(biǎo)麵(miàn)活(huó)性劑對(duì)發泡行(háng)為(wéi)，最大泡(pào)沫(mò)量(liáng)和(hé)泡(pào)沫穩定(dìng)性的(dí)影響。

圖(tú)1：三(sān)種表麵活性劑的泡(pào)沫形(xíng)成(chéng)和泡沫衰(shuāi)減的(dí)比(bǐ)較 ☟

表麵(miàn)活(huó)性(xìng)劑1和2的泡沫(mò)形成的(dí)斜率(shuài)很(hěn)相似，而表麵活(huó)性劑(jì)3的(dí)發泡速度要(yào)慢得(dé)多。由(yóu)此，所有樣品的(dí)最(zuì)大(dà)泡(pào)沫體(tǐ)積(jī)是相同的(dí)。然(rán)而，在泡(pào)沫衰(shuāi)減過(guò)程(chéng)中，發現表麵活性劑1和2在排(pái)水方(fāng)麵(miàn)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)相似(sì)的(dí)行為，換(huàn)句(jù)話說(shuō)，液體從(cóng)泡(pào)沫中(zhōng)流(liú)出(chū)所(suǒ)需(xū)的時間是相同的。

圖2：三種表麵活性劑(jì)6分(fēn)鐘(zhōng)後的泡(pào)沫結構(gòu)分析 ☟

關於所產生的(dí)泡沫的(dí)其他信(xìn)息可(kě)以(yǐ)從圖2所(suǒ)示的(dí)泡(pào)沫結構圖像中獲得。泡沫衰(shuāi)減6分鐘後，每種表麵活(huó)性(xìng)劑(jì)的泡沫(mò)結(jié)構是(shì)不(bù)同的(dí)。這種(zhǒng)可(kě)見的(dí)泡沫大小(xiǎo)的差異可以借(jiè)助於(yú)另(lìng)外顯(xiǎn)示的泡(pào)沫大小(xiǎo)分布(bù)的直(zhí)方圖(tú)來量化(huà)。在圖示的(dí)例(lì)子中，顯(xiǎn)示(shì)了(liǎo)三(sān)種(zhǒng)表麵活性劑在發泡(pào)行(háng)為(wéi)，泡(pào)沫(mò)衰減(jiǎn)和(hé)泡(pào)沫(mò)結(jié)構方麵的本質(zhì)差異。在進一步(bù)的產(chǎn)品開發(fā)中，可(kě)以(yǐ)利用(yòng)這些特性(xìng)來獲(huò)得所(suǒ)需(xū)的泡沫(mò)。

根(gēn)據(jù)這個實例案例，在其他產品(pǐn)中使用的表麵活(huó)性(xìng)劑的(dí)原(yuán)料和(hé)產品開發中也有(yǒu)類似(sì)的任(rèn)務(wù)和結(jié)論(lùn)，如護膚品(pǐn)，冷卻(què)潤滑(huá)劑，農藥(yào)，食品，飲(yǐn)料，油墨(mò)，油漆和(hé)塗(tú)料(liào)等(děng)。泡沫(mò)測試(shì)研(yán)究(jiū)的另(lìng)一個領(lǐng)域是分析(xī)產品成分，產(chǎn)品(pǐn)加(jiā)工(gōng)以及最終產品應用中的(dí)影響(xiǎng)和幹擾(rǎo)因素。

翁開(kāi)爾(ěr)是德國(guó)析塔SITA在(zài)中(zhōng)國(guó)的(dí)總(zǒng)代理(lǐ)，如需(xū)了(liǎo)解更多(duō)關於德(dé)國析(xī)塔全自動(dòng)泡沫分析儀(yí)原理(lǐ)，技術(shù)應(yīng)用(yòng)，歡迎(yíng)致電咨詢。