📋 در این مقاله
- استرهای سوربیتان چیست؟
- شیمی: چگونه ساختار HLB و عملکرد را هدایت می کند
- خانواده کامل Span: نمرات، HLB و ویژگی ها
- Span 20 (Sorbitan Monolaurate) - Deep Dive
- دهانه 60 (Sorbitan Monostearate) - Deep Dive
- Span 80 (Sorbitan Monooleate) - Deep Dive
- استراتژی جفت شدن اسپان + پلی سوربات
- برنامه های کاربردی در سراسر صنایع
- نحوه انتخاب درجه دهانه مناسب
- مشخصات کیفیت و منبع یابی
- سوالات متداول
- با Sinolook Chemical تماس بگیرید
🌿 1. استرهای سوربیتان چیست؟
استرهای سوربیتان از استری شدن تولید می شوندسوربیتول(یک الکل قند) با یک اسید چرب در شرایط کم آبی کنترل شده. در طی واکنش، سوربیتول یک یا دو مولکول آب را از دست می دهد و یک ساختار حلقه حلقوی به نامسوربیتانیاایزوسورباید، که سپس با اسید چرب واکنش داده و محصول استر را تولید می کند.
مولکول های به دست آمده هستندسورفکتانت های غیر یونی-- آنها هیچ بار الکتریکی ندارند - با یک شخصیت تقسیم شده مشخص: سیستم حلقه سوربیتان آب دوستی محدودی را از طریق گروه های هیدروکسیل باقیمانده خود فراهم می کند، در حالی که زنجیره اسید چرب (C12 تا C18) دم چربی دوست را فراهم می کند. این ساختار آمفیفیلیک باعث میشود استرهای سوربیتان در جذب سطح مشترک آب-و تثبیت امولسیونها بسیار مؤثر باشند.
💡 نام تجاری "Span".
"Span" در ابتدا نام تجاری ثبت شده شرکت صنایع شیمیایی اطلس (بعدها ICI، سپس Uniqema، اکنون کرودا) بود. امروزه به یک توصیف کننده عمومی تبدیل شده است که در سراسر صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که "Span 80" را روی یک برگه CoA یا فرمولاسیون می بینید، همیشه به monooleate سوربیتان اشاره دارد صرف نظر از اینکه کدام سازنده آن را تولید کرده است. همین امر در مورد Span 20، Span 40، Span 60، Span 83 و Span 85 نیز صدق می کند.
استرهای سوربیتان انتهای چربی دوست طیف امولسیفایر غیر یونی - را اشغال می کنند - مقادیر HLB آنها از 1.8 (طول 85، بسیار چربی دوست) تا 8.6 (طبقه 20، نسبتاً آبدوست) متغیر است. این آنها را محکم در داخل قرار می دهدامولسیفایر آب-در-روغنوعامل مرطوب کنندهدسته بندی ها برای روغن-در-امولسیون کردن آب، آنها معمولاً با همتایان اتوکسیله خود - پلیسورباتها (سری Tween) - ترکیب میشوند تا به HLB با ترکیب بالاتری برخورد کنند.
⚗️ 2. شیمی: چگونه ساختار HLB و عملکرد را هدایت می کند
دو متغیر ساختاری همه چیز را در مورد عملکرد یک استر سوربیتان تعیین می کند:
متغیر 1: طول زنجیره اسید چرب
اسید چرب استری شده با سوربیتان چربی دوستی و وضعیت فیزیکی محصول را تعیین می کند. زنجیرههای کوتاهتر (C12 lauric) استرهای قطبیتر-درحال ذوب کمتری تولید میکنند. زنجیرههای بلندتر (C18 استئاریک) جامدات ذوبتر- و چربی دوست بیشتری تولید میکنند.
- C12 (لوریک)→ دهانه 20، HLB 8.6، مایع
- C16 (پالمیتیک)→ دهانه 40، HLB 6.7، جامد
- C18:0 (Stearic)→ دهانه 60، HLB 4.7، جامد
- C18:1 (Oleic)→ دهانه 80، HLB 4.3، مایع
- C18: 1 × 3 (سهگانه)→ دهانه 85، HLB 1.8، مایع
متغیر 2: درجه استریفیکاسیون
حلقه سوربیتان دارای چندین گروه هیدروکسیل برای استری شدن است. مونو-استرها (یک اسید چرب در هر سوربیتان) آبدوست بیشتری دارند. استرهای سسکی (1.5 اسید چرب) و تری{4}استرها (سه اسید چرب) چربی دوستتر هستند.
- مونوستر→ زنجیره اسیدهای چرب span 20, 40, 60, 80 - 1
- سسکیستر→ دهانه 83 - 1.5 زنجیره اولئات متوسط
- تریستر→ دهانه 85 - 3 زنجیره اولئات، بسیار چربی دوست
حرکت از mono → tri با مسدود کردن گروه های هیدروکسیل و افزودن توده چربی دوست، HLB را کاهش می دهد.
💡 اثر اشباع نشدن: چرا اسپان 80 مایع می ماند
Span 60 (Stearate, C18:0) و Span 80 (Oleate, C18:1) مقادیر HLB تقریباً یکسانی دارند (4.7 در مقابل 4.3)، اما Span 60 یک جامد مومی شکل در دمای اتاق است در حالی که Span 80 یک مایع چسبناک است. پیوند دوگانه منفرد در زنجیره اولئات، بسته بندی مولکولی را مختل می کند و نقطه ذوب را به طور چشمگیری - از ~50 درجه (دهانه 60) به بسیار کمتر از 0 درجه (طول 80) کاهش می دهد. این تفاوت حالت فیزیکی دلیل اصلی استفاده از Span 80 به مراتب بیشتر در فرآیندهای تولید دمای محیط است.
📊 3. خانواده کامل Span: نمرات، HLB و Properties
| درجه | نام شیمیایی | اسید چرب | HLB | حالت (25 درجه) | CAS | عملکرد اولیه |
|---|---|---|---|---|---|---|
| دهانه 20 | سوربیتان مونولارات | C12 لوریک | 8.6 | مایع | 1338-39-2 | عامل مرطوب کننده، امولسیفایر برای روغن های قطبی |
| دهانه 40 | سوربیتان مونوپالمیتات | C16 پالمیتیک | 6.7 | جامد ~45 درجه | 26266-57-9 | امولسیفایر W/O، ضخیم کننده در سیستم های داغ |
| دهانه 60 | سوربیتان مونوستئارات | C18:0 Stearic | 4.7 | جامد ~50 درجه | 1338-41-6 | امولسیفایر W/O، مواد غذایی E491، داروسازی |
| دهانه 80 ★ | سوربیتان مونولئات | ج18: 1 اولئیک | 4.3 | مایع | 1338-43-8 | پرکاربردترین امولسیفایر - W/O، چند-صنعتی |
| دهانه 83 | سوربیتان سسکوئولیت | C18: 1 × 1.5 اولئیک | 3.7 | مایع | 8007-43-0 | امولسیفایر W/O در جایی که HLB کمتر از 80 مورد نیاز است |
| دهانه 85 | سوربیتان تریولئات | C18: 1 × 3 اولئیک | 1.8 | مایع | 26266-58-0 | Extreme W/O، گل معکوس میدان نفتی، تخصص |
طیف HLB سری Span
← چربی دوست بیشتر (W/O) آبدوست بیشتر (تر شدن) →
🔬 4. دهانه 20 (Sorbitan Monolaurate) - Deep Dive
اسپان 20 آبدوست ترین عضو خانواده استر سوربیتان است که HLB دارد.8.6. این آن را در مرز بین منطقه عامل مرطوب کننده (HLB 7-9) و انتهای پایینی محدوده امولسیفایر O/W قرار می دهد. زنجیره اسید لوریک (C12) کوتاهتر و قطبیتر از انواع زنجیرههای طولانیتر-است که آب دوستی بالاتری را نشان میدهد.
| اموال | ارزش |
|---|---|
| INCI / نام شیمیایی | لورات سوربیتان |
| HLB | 8.6 |
| ظاهر | مایع کهربایی، ویسکوزیته کم |
| وزن مولکولی | ~346.5 گرم در مول |
| حلالیت | قابل پخش در آب گرم؛ محلول در اکثر روغن ها و حلال ها |
| همتای پلی سوربات | Tween 20 (Polysorbate 20)، HLB 16.7 |
کاربردهای کلیدی Span 20
- 🧴 لوازم آرایشی و بهداشتی:عامل مرطوب کننده در فرمولاسیون های پاک کننده؛ هم-امولسیفایر در لوسیون های O/W هنگامی که با Tween 20 ترکیب می شود. عامل پخش کننده در فرمولاسیون اسپری
- 🌾 کشاورزی:عامل مرطوب کننده و پخش کننده در محلول پاشی. پوشش سطح برگ آبگریز را بهبود می بخشد
- 💊 داروسازی:عامل مرطوب کننده در سیستم های پوشش قرص; امولسیفایر در فرمولاسیون های موضعی که نیاز به HLB متوسط دارند
- 🧪 آزمایشگاه:حل شدن پروتئین غشایی؛ جزء بافر لیز سلولی در تحقیقات بیولوژیکی
✅ زمان انتخاب Span 20 نسبت به Span 80:هنگامی که برای فازهای نفتی قطبی متوسط به یک امولسیفایر محلول در روغن{0}}با HLB بالاتر نیاز دارید، یا زمانی که pH فرمولاسیون پایین است و ترکیبات امولسیفایر Tween 20/Span 20 co- مشخص شده است. زمانی که کاربرد نهایی به استر سوربیتان مشتق شده از اسید لوریک-به طور خاص (مثلاً برخی از کاربردهای ضد میکروبی یا غشایی-فعال خاص) نیاز دارد، Span 20 نیز انتخاب استانداردی است.
🔬 5. Span 60 (Sorbitan Monostearate) - Deep Dive
اسپان 60 - سوربیتان مونو استئارات (CAS 1338-41-6) - اسب کارگری با درجه غذایی از خانواده Span است. با HLB از4.7در مقیاس چربی دوستی درست بالای دهانه 80 قرار دارد، اما زنجیره اسید استئاریک اشباع شده آن را به یک جامد کرم مومی-رنگ با نقطه ذوب تقریباً 50-55 درجه تبدیل می کند. این شکل فیزیکی نیازمند ادغام فرآیند داغ-است، اما مزایای ساختاری و بافتی منحصر به فردی را نیز ارائه میکند که استرهای سوربیتان مایع نمیتوانند ارائه کنند.
| اموال | ارزش |
|---|---|
| INCI / نام شیمیایی | سوربیتان استئارات |
| شماره افزودنی مواد غذایی | E491(امولسیفایر مواد غذایی اتحادیه اروپا) |
| HLB | 4.7 |
| ظاهر | جامد مومی کرم/سفید، mp ~50-55 درجه |
| وزن مولکولی | ~430.6 گرم در مول |
| ارزش اسیدی | کمتر یا مساوی 7.5 میلی گرم KOH/g |
| همتای پلی سوربات | Tween 60 (Polysorbate 60)، HLB 14.9 |
کاربردهای کلیدی Span 60
- 🍞 غذا (E491):نرم کننده خرده نان و ضد بیاتی-در مخمر- محصولات پخته شده. کف زدا در تخمیر؛ اصلاح کننده کریستال در روکش ها و آیسینگ های شکلاتی؛ حالت دهنده خمیر
- 💊 داروها:امولسیفایر W/O در پمادها و کرم ها؛ روان کننده و بایندر قرص در-گرانولاسیون ذوب داغ؛ جزء پایه شیاف؛ روان کننده دریچه پیشران آئروسل
- ✨ لوازم آرایشی و بهداشتی:تثبیت کننده امولسیون و فاکتور قوام در کرم های فرموله شده از طریق فرآیند داغ. یک بافت مومی مانند و غنی به کره و مومیایی بدن کمک می کند. امولسیفایر ضد آفتاب W/O
- 🔧 صنعتی:روان کننده الیاف نساجی در تولید الیاف مصنوعی؛ عامل ضد کف در تخمیر صنعتی؛ افزودنی اندازه کاغذ
⚠️ Span 60 در مقابل Span 80: هنگامی که حالت جامد یک مزیت است
در فرمولهای{0}رویشی گرم (کرمها، مومیاییها، پمادهای فرآوریشده در دمای بالای 60 درجه)، Span 60 یک مزیت عملی ارائه میدهد: هم امولسیونسازی و هم یک جزء ساختاری جامد که ضخیمتر میشود و بدن را در هنگام خنک شدن به فرمول اضافه میکند. کرم AW/O با استفاده از Span 60 + Tween 60 معمولاً بافت سفتتر و غنیتری نسبت به فرمول مشابه با استفاده از Span 80 + Tween 80 خواهد داشت. برای فرآیندهای دمای اتاق-، Span 80 گزینه عملی باقی میماند.
🔬 6. Span 80 (Sorbitan Monooleate) - Deep Dive
اسپان 80 از نظر حجمی مهم ترین استر سوربیتان از نظر تجاری است و اغلب فرمول سازها ابتدا با آن مواجه می شوند. ترکیب آن از یکHLB از 4.3حالت مایع در دمای اتاق و سازگاری گسترده با فازهای نفتی متنوع، آن را به انتخاب امولسیفایر W/O پیشفرض در محصولات دارویی، آرایشی، کشاورزی، شیمی میدان نفتی و فرآوریهای صنعتی تبدیل میکند.
| اموال | ارزش |
|---|---|
| نام INCI | اولئات سوربیتان |
| HLB | 4.3 |
| ظاهر | مایع چسبناک کهربایی (قابل ریختن در RT) |
| ویسکوزیته (25 درجه) | ~ 1000-1200 mPa·s |
| نقطه فلاش | >200 درجه |
| همتای پلی سوربات | Tween 80 (Polysorbate 80)، HLB 15.0 |
| مزیت کلیدی نسبت به Span 60 | مایع در دمای اتاق - بدون نیاز به گرمایش برای ادغام |
چرا Span 80 بر بازار تسلط دارد؟
سه عامل برتری بازار Span 80 را بر سایر گریدهای Span توضیح می دهد:
مایع در دمای محیط
برخلاف اسپان 40، 60 و گریدهای جامد، اسپان 80 نیازی به ذوب ندارد. میتوان آن را پمپ کرد، اندازهگیری کرد و در سیستمهای دستهای در دمای اتاق گنجانید - یک مزیت مهم تولید در عملیاتهای مداوم یا سرد-.
HLB 4.3 بهترین نقطه شیرین W/O است
اکثر فازهای معدنی، سیلیکونی و روغن نباتی دارای W/O HLB مورد نیاز 3-5 هستند. اسپان 80 HLB 4.3 کاملاً در وسط این محدوده قرار می گیرد و بدون تنظیم HLB در طیف وسیع تری از فازهای روغن موثر است.
مکمل عالی برای Tween 80
جفت Span 80 / Tween 80 زنجیره اسیدهای چرب اولئات یکسانی دارند. این سازگاری ساختاری زمانی که این دو-همراه در سطح مشترک روغن{4}}آب جذب میشوند- لایههای سطحی مخلوط فوقالعاده قوی ایجاد میکند که یک مزیت پایداری نسبت به جفتهای Span/Tween نامتناسب است.
برای جزئیات فنی کامل، محاسبات HLB، و مثالهای کاربردی برای Span 80، به ما مراجعه کنیدصفحه محصول SPAN 80 (Sorbitan Monooleate)..
⚗️ 7. استراتژی جفت شدن اسپان + پلی سوربات
هر گرید اسپان دارای پلی سوربات (Tween) همتای ساختاری است که توسط اتوکسیلاسیون تولید می شود. استفاده از جفتهای همسان - زنجیره اسیدهای چرب یکسان در هر دو امولسیفایر - هم افزاییترین لایه سطحی را ایجاد میکند زیرا این دو مولکول به طور مؤثرتری در سطح قطره با هم بسته میشوند.
| درجه فاصله (HLB) | Matched Tween (HLB) | محدوده HLB تحت پوشش | بهترین نوع امولسیون | صنایع معمولی |
|---|---|---|---|---|
| Span 20 (8.6) | Tween 20 (16.7) | 8.6–16.7 | O/W، خیس شدن | آرایشی و بهداشتی، داروسازی، کشاورزی، آزمایشگاه |
| دهانه 60 (4.7) | Tween 60 (14.9) | 4.7–14.9 | W/O و O/W | مواد غذایی، پمادهای دارویی، لوازم آرایشی و بهداشتی (فرایند گرم) |
| دهانه 80 (4.3) ★ | Tween 80 (15.0) | 4.3–15.0 | W/O، O/W و همه انواع متوسط | پرکاربردترین جفت در تمام صنایع |
| Span 85 (1.8) | Tween 85 (11.0) | 1.8–11.0 | افراطی W/O | میدان نفتی، تخصصی صنعتی |
🏭 8. برنامه های کاربردی در سراسر صنایع
💊 داروسازی
- دهانه 80:تحویل موضعی دارو، امولسیون کمکی واکسن، تزریقی امولسیون معکوس
- دهانه 60:پایه های پماد، فرمولاسیون شیاف،-امولسیفایر کرم فرآیند داغ
- دهانه 20:عامل مرطوب کننده در پوشش قرص، حل کننده برای داروهای کم محلول
- همه نمرات: USP/NF یا درجه دارویی معادل موجود است
✨ لوازم آرایشی و بهداشتی
- دهانه 80:بدون ضد آفتاب، کرم های سرد، پخش کننده رنگدانه در لوازم آرایشی رنگی
- دهانه 60:کرمهای W/O غنی، کرههای بدن، امولسیونهای داغ-که نیاز به بافت سفت دارند
- دهانه 20:امولسیون نور O/W، عامل مرطوب کننده در تونرها و سرم ها
🍞 فرآوری مواد غذایی
- دهانه 60 (E491):نرم کننده نان، تقویت کننده خرده کیک، شکلات ضد شکوفه، ضد مایه خمیر-
- دهانه 80 (E494):استفاده محدود از مواد غذایی به عنوان کف زدا و امولسیفایر در کاربردهای خاص
- درجه مواد غذایی به خلوص و گواهینامه های خاص طبق قانون مواد غذایی منطقه ای نیاز دارد
🌾 کشاورزی
- دهانه 80:فرمولاسیون کنسانتره امولسیون پذیر (EC)، چسب پخش کننده-در اسپری ها
- دهانه 20:عامل مرطوب کننده روی سطوح گیاهان آبگریز، تقویت کننده جذب
- هر دو به عنوان ادجوانت در فرمولاسیون آفت کش ها و علف کش های مبتنی بر روغن- استفاده می شوند
⛽ میدان نفتی و صنعتی
- دهانه 80:امولسیفایر گل حفاری معکوس، حامل بازدارنده خوردگی، امولسیفایر رهاسازی قالب
- دهانه 85:امولسیونهای معکوس{0}} سنگین که به HLB بسیار پایین نیاز دارند
- هر دو: اجزای سیال فلزکاری، زنگ زدگی-فرمولاسیون های روغن پیشگیری کننده
🧵 منسوجات و غیره
- دهانه 60:روان کننده فیبر و عامل ضد{0}}استاتیک در ریسندگی الیاف مصنوعی
- دهانه 80:امولسیفایر حمام نرم کننده نساجی، چربی فرآوری چرم-شیرینی
- هر دو در پردازش کاغذ و فرمولاسیون جوهر استفاده می شود
🎯 9. نحوه انتخاب گرید دهانه مناسب
از این چارچوب به عنوان نقطه شروع خود استفاده کنید - با شرایط فرآیند و الزامات عملکرد شما مطابقت دارد:
📊 10. مشخصات کیفیت و منبع یابی
پارامترهای کیفی برای استرهای سوربیتان به طور گسترده در بین گریدها سازگار است. پارامترهای حیاتی برای تأیید در CoA ورودی شما عبارتند از:
| پارامتر | دهانه 20 | دهانه 60 | دهانه 80 | اهمیت |
|---|---|---|---|---|
| مقدار اسید (mg KOH/g) | کمتر یا مساوی 7.0 | کمتر یا مساوی 7.5 | کمتر یا مساوی 8.0 | اسید چرب آزاد - نشان دهنده تازگی و کیفیت فرآیند است |
| مقدار صابونی سازی (mg KOH/g) | 158–170 | 147–157 | 145–160 | تست هویت - تأیید محتوای استر |
| مقدار هیدروکسیل (mg KOH/g) | 330–358 | 235–260 | 193–210 | درجه استری شدن - بر HLB و فعالیت سطحی تأثیر می گذارد |
| محتوای آب (KF، %) | کمتر یا مساوی 1.5 | کمتر یا مساوی 1.0 | کمتر یا مساوی 1.0 | پیشگیری از هیدرولیز؛ کدر شدن در گریدهای مایع |
| فلزات سنگین (ppm) | کمتر یا مساوی 10 | کمتر یا مساوی 10 | کمتر یا مساوی 10 | برای برنامههای{0}}درجه دارویی و غذایی لازم است |
| رنگ (گاردنر) | کمتر یا مساوی 6 | کمتر یا مساوی 3 (جامد سفید) | کمتر یا مساوی 8 | مربوط به فرمولاسیون های آرایشی و{0}}رنگ روشن |
✅ چک لیست تامین کننده برای استرهای سوربیتان
- ✅ دسته{0}}CoA خاص برای هر محموله ارائه شده است؟
- ✅ منبع خوراک - سبزی (نارگیل / نخل / آفتابگردان) تایید شده است؟
- ✅ گواهی حلال و/یا کوشر برای عرضه مواد غذایی و دارویی موجود است؟
- ✅ گواهی-درجه غذا (تطابق با E491) برای برنامه های غذایی Span 60؟
- ✅ ثبت نام REACH برای محموله های اتحادیه اروپا انجام شده است؟
- ✅ گزینه های بسته بندی موجود: درام (180 کیلوگرم)، IBC (1000 کیلوگرم)، مخزن ISO؟
- ✅ نمونه های موجود (1 تا 5 کیلوگرم) برای آزمایش فرمولاسیون قبل از تعهد انبوه؟
❓ 11. سوالات متداول
📦 منبع استرهای Sorbitan از Sinolook Chemical
لوازم Sinolook ChemicalSPAN 80 (Sorbitan Monooleate)و سایر گریدهای استر سوربیتان در کیفیت صنعتی، آرایشی، غذایی و دارویی. اسناد کامل - دسته CoA، MSDS، ثبت REACH، گواهی حلال/کوشر در صورت درخواست، و اعلامیههای کد HS - با هر محموله ارائه میشود. حداقل سفارش 200 کیلوگرم; نمونه های موجود برای مشتریان واجد شرایط
📧 ایمیل
sales@sinolookchem.com💬 واتس اپ
+86 181 5036 2095📱 وی چت / تلفن
+86 134 0071 5622
🌐 وب سایت
www.sinolookchem.com🔗 محصولات مرتبط: صفحه محصول SPAN 80 · PEG Oleate · کوکامید DEA · دسته اولئات استر
