📋 در این مقاله
- ارزش HLB چیست؟
- مقیاس HLB و معنی اعداد
- نحوه محاسبه و استفاده از HLB در فرمولاسیون
- SPAN 80: خواص، HLB، و چرا مهم است
- خانواده کامل سوربیتان استر: از 20 تا 85
- جفت کردن SPAN 80 با Tween 80: استراتژی امولسیفایر کو-
- SPAN 80 کاربردها در سراسر صنایع
- مشخصات کیفیت و منبع یابی SPAN 80
- سوالات متداول
- با Sinolook Chemical تماس بگیرید
💧 1. ارزش HLB چیست؟
HLB مخفف عبارت استتعادل لیپوفیلیک{0}. این یک مقیاس عددی - است که در ابتدا توسط ویلیام سی. گریفین در صنایع شیمیایی اطلس در 1949 - توسعه داده شد که میل نسبی یک سورفکتانت یا امولسیفایر برای آب در مقابل روغن را توصیف می کند. هرچه عدد HLB بیشتر باشد، مولکول آب دوستتر (آب دوست) بیشتری دارد. هرچه این عدد کمتر باشد، روغن دوست داشتنی (لیپوفیل) بیشتری دارد.
از نظر عملی، مقدار HLB تنها مهمترین ویژگی است که هنگام انتخاب یک امولسیفایر برای فرمولاسیون مطابقت دارد. آن را درست انجام دهید و امولسیون شما پایدار است. اشتباه بگیرید و بدون در نظر گرفتن شدت اختلاط یا غلظت امولسیفایر شاهد جداسازی فاز، خامه شدن یا وارونگی خواهید بود.
💡 مفهوم اصلی
هر فاز روغن دارای یک "HLB مورد نیاز" است - امولسیفایر HLB که پایدارترین امولسیون را با آن روغن تولید می کند. هر امولسیفایر یک "HLB واقعی" دارد. وظیفه شما به عنوان یک فرمول ساز این است که این دو را مطابقت دهید. هنگامی که آنها تراز می شوند، امولسیون های پایدار- با ماندگاری طولانی به دست می آورید. هنگامی که آنها بیش از 2-3 واحد واگرا می شوند، بی ثباتی تقریباً اجتناب ناپذیر است.
HLB همچنین پیش بینی می کندنوعامولسیونی که تشکیل خواهد شد. امولسیونهای کم{1}}HLB آب را ترویج میکنند-در{3}امولسیونهای روغن (W/O) - روغن فاز پیوسته است، قطرات آب پراکنده میشوند. امولسیونکنندههای HLB بالا، امولسیونها-در-آب (O/W) روغن را ترویج میکنند - آب فاز پیوسته است، قطرات روغن پراکنده میشوند. گاهی اوقات به این قانون Bancroft گفته می شود و یکی از قابل اعتمادترین ابزارهای پیش بینی در علم کلوئید است.
📏 2. مقیاس HLB و معنی اعداد
مقیاس HLB اصلی گریفین از 0 تا 20 است، اگرچه برخی از سیستم های توسعه یافته برای سورفکتانت های اتوکسیله بالاتر هستند. در اینجا چیزی است که هر ناحیه از مقیاس در مورد رفتار یک مولکول به شما می گوید:
| محدوده HLB | تابع | برنامه معمولی | مثال امولسیفایر |
|---|---|---|---|
| 1.5–3.0 | امولسیفایر W/O | آب-در-روغن کرمها، پمادها، مایعات حفاری W/O | Span 85 (HLB 1.8) |
| 3.5–6.0 | امولسیفایر W/O / ضد کف | امولسیون های W/O، سرکوب کف، ادجوانت های کشاورزی | Span 80 (HLB 4.3), Span 60 (HLB 4.7) |
| 7.0–9.0 | عامل مرطوب کننده / پخش کننده | عوامل پخش کننده، فرمولاسیون های نافذ | Span 20 (HLB 8.6) |
| 10.0–13.0 | امولسیفایر O/W | لوسیون ها، امولسیون های مایع، امولسیون های غذایی O/W | Tween 80 (HLB 15.0)، PEG 400 Oleate |
| 14.0–18.0 | حل کننده / مواد شوینده | فرمولاسیون محلول شفاف، میکروامولسیون، مواد شوینده | پلی سوربات 20 (HLB 16.7) |
🧮 3. نحوه محاسبه و استفاده از HLB در فرمولاسیون
3.1 فرمول HLB گریفین
گریفین برای امولسیفایرهای غیریونی مشتق شده از الکلهای پلیهیدریک و اسیدهای چرب (مانند استرهای سوربیتان)، HLB را بهصورت زیر تعریف کرد:
HLB=20 × (Mh / M)
کجاMh= وزن مولکولی بخش آبدوست |M= وزن مولکولی کل
برای Span 80 (سوربیتان مونولئات)، بخش آبدوست حلقه سوربیتان و گروه های هیدروکسیل آن است. وزن مولکولی این مولکول تقریباً 428.6 گرم در مول است و کسر آبدوست نسبتاً کوچک است - و HLB شناخته شده را ایجاد می کند.4.3.
3.2 HLB مورد نیاز فازهای روغن مشترک
هر روغن دارای یک مشخصه "HLB مورد نیاز" برای امولسیون سازی O/W بهینه است. برای امولسیون W/O، HLB مورد نیاز معمولاً 3-6 واحد کمتر از مقدار مورد نیاز O/W است. جدول زیر روغن های معمولی فرموله شده را فهرست می کند:
| فاز روغن / چربی | HLB مورد نیاز (O/W) | HLB مورد نیاز (W/O) |
|---|---|---|
| روغن معدنی (سبک) | 10–12 | 4 |
| موم زنبور عسل | 9–11 | 5 |
| ستیل الکل | 13–16 | - |
| روغن کرچک | 14 | - |
| پترولاتوم / پارافین نرم سفید | 7–8 | 4 |
| روغن سیلیکون (PDMS) | 10–12 | 3–4 |
| روغن های گیاهی (آفتابگردان، زیتون) | 7–10 | 3–4 |
| اسید استئاریک | 15–17 | - |
3.3 ترکیب امولسیفایرها برای ضربه زدن به HLB هدف
یکی از قدرتمندترین جنبه های تئوری HLB این است که HLB موثر یک مخلوط امولسیفایر به سادگیمیانگین وزنیاز مقادیر فردی HLB. این به فرمولسازها اجازه میدهد که یک امولسیفایر HLB پایین (مانند Span 80) را با یک HLB بالا (مانند Tween 80) ترکیب کنند تا هر مقدار HLB هدف را دقیقاً به دست آورند.
🧮 مثال کارآمد: هدف قرار دادن HLB 10 برای امولسیون O/W روغن معدنی
- HLB مورد نیاز برای روغن معدنی (O/W) =10
- امولسیفایر A: Span 80, HLB=4.3
- امولسیفایر B: Tween 80, HLB=15.0
- کسری X=از Span 80 را در ترکیب بگذارید
- 4.3X + 15.0(1−X) = 10 → X = 0.467
- بنابراین:46.7% Span 80 + 53.3% Tween 80HLB 10 می دهد
سطح کل امولسیفایر در فرمول معمولاً 1-5٪ وزنی بر وزن است. از 3% شروع کنید و از آنجا بر اساس تست پایداری بهینه سازی کنید.
🔬 4. SPAN 80: Properties، HLB و Why It Matters
SPAN 80 نام تجاری آن استسوربیتان مونولئات(CAS 1338-43-8)، استری است که از واکنش سوربیتول با اسید اولئیک در شرایط کمآبی تشکیل میشود. حلقه سوربیتان - محصول کم آبی حلقوی سوربیتول - هسته آبدوست را تشکیل می دهد، در حالی که زنجیره اولئات C18:1 دم چربی دوست را فراهم می کند.
| اموال | ارزش | اهمیت |
|---|---|---|
| نام INCI | سوربیتان اولئات | بر روی برچسب مواد آرایشی استفاده می شود |
| شماره CAS | 1338-43-8 | برای اسناد نظارتی |
| ارزش HLB | 4.3 | امولسیفایر W/O / سورفکتانت محلول در روغن- |
| وزن مولکولی | ~428.6 گرم در مول | استر تک اسید چرب (مونو) |
| ظاهر | مایع چسبناک کهربایی | قابل ریختن در دمای اتاق |
| ویسکوزیته (25 درجه) | ~ 1000-1200 mPa·s | نسبتاً چسبناک؛ ممکن است برای کنترل نیاز به گرم کردن داشته باشد |
| چگالی (20 درجه) | ~1.00-1.01 گرم در سانتی متر مکعب | برای محاسبات دوز مفید است |
| ارزش اسیدی | کمتر یا مساوی 8.0 میلی گرم KOH/g | نشانگر کیفیت / تازگی |
| ارزش صابونی سازی | 145-160 میلی گرم KOH/g | تایید محتوای استر |
| حلالیت | قابل پخش در آب؛ محلول در روغن ها | ابتدا باید در فاز روغن حل شود |
| نقطه فلاش | >200 درجه | غیر قابل اشتعال- تحت پردازش عادی |
| زیست تخریب پذیری | به راحتی زیست تخریب پذیر | مشخصات محیطی مطلوب |
4.1 چرا HLB 4.3 SPAN 80 را خاص می کند
HLB 4.3 در محل شیرین قرار داردامولسیون کردن آب-در-روغن. این روغن به قدری محلول است-که به طور تمیز در اکثر فازهای چربی دوست حل شود، با این حال به اندازه کافی خاصیت آب دوست دارد که بتواند خود را در سطح مشترک آب-روغن گیر کند و کشش سطحی را به طور موثر کاهش دهد. هیچ پارامتر واحد دیگری به اندازه این عدد نقش فرمول بندی SPAN 80 را پیش بینی نمی کند.
زنجیره اولئات (C18:1) نیز نقش ساختاری حیاتی ایفا می کند. در مقایسه با استرهای سوربیتان اسیدهای چرب اشباع (مانند اسپان 60 که از اسید استئاریک استفاده می کند)، پیوند دوگانه در زنجیره اولئات مولکول را حفظ می کند.مایع در دمای اتاقو به آن سازگاری عالی با فازهای روغن غیراشباع مانند روغن های گیاهی، روغن های سیلیکون و استرهای مصنوعی می دهد. اسپان 60، با وجود HLB مشابه، یک جامد مومی شکل است که قبل از استفاده نیاز به ذوب دارد.
🌐 5. خانواده کامل سوربیتان استر: از 20 تا 85
سری تجاری "Span" طیف وسیعی از طول های زنجیره اسیدهای چرب و درجات استری شدن را پوشش می دهد، و به فرمول سازان جعبه ابزاری می دهد که از HLB 1.8 تا 8.6 را پوشش می دهد. هر درجه یک جایگاه عملکردی متفاوتی را اشغال می کند:
| درجه | نام شیمیایی | HLB | وضعیت فیزیکی | استفاده اولیه |
|---|---|---|---|---|
| دهانه 20 | سوربیتان مونولارات | 8.6 | مایع کهربا | عامل مرطوب کننده، امولسیفایر برای روغن های قطبی |
| دهانه 40 | سوربیتان مونوپالمیتات | 6.7 | جامد مومی شکل | ضخیم کننده / امولسیفایر W/O |
| دهانه 60 | سوربیتان مونوستئارات | 4.7 | جامد مومی (mp~50 درجه) | امولسیفایر W/O در فرمول-فرآیند گرم |
| دهانه 80 ★ | سوربیتان مونولئات | 4.3 | مایع کهربا | امولسیفایر W/O، پرکاربردترین درجه |
| دهانه 83 | سوربیتان سسکوئولیت | 3.7 | مایع کهربا | امولسیون های W/O که نیاز به HLB کمتری دارند |
| دهانه 85 | سوربیتان تریولئات | 1.8 | مایع کهربا | W/O شدید، سیالات حفاری، حساس به ATEX- |
💡 چرا Span 80 بر بازار تسلط دارد
اسپان 80 بیشترین مصرف استر سوربیتان در سطح جهان را به یک دلیل ساده به خود اختصاص می دهد: این تنها درجه حالت مایع-در محدوده HLB 4-5 است. Span 60 دارای HLB تقریباً یکسانی است اما برای استفاده باید ذوب شود. در فرآیندهای دمای محیط - از امولسیون دارویی تا مزرعه{9}}کمکهای کشاورزی مخلوط - مایع SPAN 80 به سادگی کاربردیتر است.
⚗️ 6. جفت کردن SPAN 80 با Tween 80: The Co-استراتژی امولسیفایر
کلاسیک ترین جفت امولسیفایر در شیمی فرمولاسیون استSPAN 80 + Tween 80. Tween 80 (Polysorbate 80) مشتق اتوکسیله SPAN 80 - است که از نظر ساختاری SPAN 80 است و تقریباً 20 مول اکسید اتیلن به گروه های هیدروکسیل سوربیتان اضافه شده است. این HLB را از 4.3 به 15.0 تبدیل می کند و مولکول را از محلول در روغن به محلول در آب تبدیل می کند.
با هم، این جفت را می توان در طیف کامل HLB از 4.3 تا 15.0 ترکیب کرد. جدول زیر نسبت های ترکیبی را برای مقادیر HLB هدف رایج نشان می دهد:
| HLB را هدف قرار دهید | % SPAN 80 (HLB 4.3) | % Tween 80 (HLB 15.0) | استفاده معمولی |
|---|---|---|---|
| 4–5 | 90–100% | 0–10% | امولسیون های W/O، کرم های مانع، مایعات حفاری W/O |
| 7–8 | 65–70% | 30–35% | فرمولاسیون مرطوب کننده / پخش کننده |
| 10 | ~47% | ~53% | روغن معدنی سبک امولسیون O/W، لوسیون |
| 12–13 | 25–30% | 70–75% | امولسیون های O/W سنگین تر، کرم های دارویی |
✅ نکته کاربردی: SPAN 80 را به فاز نفت و Tween 80 را به فاز آب اضافه کنید
از آنجایی که SPAN 80 محلول در روغن است، قبل از امولسیون شدن، آن را در فاز روغن حل کنید. Tween 80 که محلول در آب است، باید در فاز آبی حل شود. هنگامی که این دو فاز با هم ترکیب می شوند و مخلوط می شوند، امولسیفایرهای مکمل در سطح مشترک جذب می شوند و یک لایه سطحی مخلوط با استحکام و پایداری مکانیکی برتر در مقایسه با هر یک از امولسیفایرهایی که به تنهایی استفاده می شوند، تولید می کنند.
🏭 7. SPAN 80 کاربرد در سراسر صنایع
💊 داروسازی
- امولسیون های W/O برای دارورسانی موضعی
- امولسیفایر کو-در امولسیون های تزریقی (با Tween 80)
- تثبیت کننده در فرمول های کمکی واکسن
- پایه کرم مانع برای پوست شغلی
✨ لوازم آرایشی و بهداشتی
- بدون ضد آفتاب و کرمهای محافظتی{0}}UV
- نرم کننده در کرم های سرد و بالم های پاک کننده
- پخش کننده رنگدانه در لوازم آرایشی رنگی
- هم{0}}امولسیفایر در نرم کننده های مو
🌾 کشاورزی
- ادجوانت فرمولاسیون کنسانتره امولسیون پذیر (EC).
- برچسب پخش کننده-در اسپری های آفت کش برگی
- امولسیفایر در فرمولاسیون{0}روغن شیمیایی
- عامل مرطوب کننده برای سطوح گیاهی{0}دفع آب
🔩 صنعتی و نفتی
- امولسیفایر W/O در سیستم های گل حفاری معکوس
- حامل بازدارنده خوردگی در سیالات فلزکاری
- امولسیفایر در مواد آزاد کننده و روان کننده های قالب
- جزء ضد کف در فرآیندهای صنعتی
🍞 غذا و مواد مغذی
- امولسیفایر غذایی E494 (کاربردهای محدود)
- حامل محصور کننده برای مواد مغذی محلول در چربی-
- کمک پردازش در محصولات نانوایی{0}}پرورش مخمر
🧵 منسوجات و الیاف
- امولسیفایر اسپین فینیش برای الیاف مصنوعی
- روان کننده الیاف در تولید نخ
- عامل مرطوب کننده در مواد کمکی رنگرزی
📊 8. مشخصات کیفیت و منبع یابی SPAN 80
SPAN 80 یک امولسیفایر کالا است، اما کیفیت می تواند به طور قابل توجهی بین تامین کنندگان - به ویژه از نظر ارزش اسید، محتوای آب و رنگ متفاوت باشد. پارامترهای کیفیت استانداردی که باید مشخص شوند به شرح زیر است:
| پارامتر | مشخصات معمولی | چرا اهمیت دارد |
|---|---|---|
| ارزش اسیدی | کمتر یا مساوی 8.0 میلی گرم KOH/g | آلودگی اسیدهای چرب آزاد با ارزش اسیدی بالا=باعث تغییر pH میشود |
| ارزش صابونی سازی | 145-160 میلی گرم KOH/g | شاخص محتوای استر و خلوص |
| ارزش هیدروکسیل | 193-210 میلی گرم KOH/g | درجه استری شدن / نسبت مونو به پلی استر |
| محتوای آب (KF) | کمتر یا مساوی 1.0٪ | آب اضافی باعث هیدرولیز و کدر شدن می شود |
| رنگ (گاردنر) | کمتر یا مساوی 8 | مربوط به فرمولاسیون های آرایشی و{0}}رنگ کم رنگ |
| فلزات سنگین | کمتر یا مساوی 10 ppm | برای برنامههای تماس دارویی و غذایی{0}}مورد نیاز است |
✅ چک لیست تامین کننده SPAN 80
- ✅ دسته-CoA خاص برای هر محموله موجود است؟
- ✅ منبع خوراک اعلام شد (اسید اولئیک مشتق شده از گیاهی-در مقابل اسید مصنوعی)؟
- ✅ ثبت نام REACH برای محموله های اتحادیه اروپا انجام شده است؟
- ✅ گزینه های بسته بندی: درام (180 کیلوگرم)، IBC (1000 کیلوگرم)، مخزن ISO؟
- ✅ نمونه های موجود برای آزمایش فرمولاسیون قبل از تعهد انبوه؟
❓ 9. سوالات متداول
📦 منبع SPAN 80 از Sinolook Chemical
Sinolook Chemical SPAN 80 (Sorbitan Monooleate) را در کیفیتهای صنعتی، آرایشی{1} و دارویی، با مستندات کامل از جمله CoA، MSDS، پروندههای REACH، و اعلامیههای کد HS برای هر محموله ارائه میکند. 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
