发泡力检测
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发布时间:2025-06-03 23:30:59 更新时间:2025-06-10 00:09:44
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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发泡力,也称起泡力或起泡能力,是指液体在特定条件下产生泡沫的能力以及泡沫的稳定性能。它是表面活性剂(如洗涤剂、洗发水、沐浴露、洗洁精、乳液、消防泡沫、工业清洗剂、食品添加剂等)以及许多其他含有表面活性物质的液体产品(如啤酒、果汁等)的一项至关重要的性能指标。优良的发泡性能不仅能提升产品的使用体验(如清洁感、润滑感、感官愉悦度),在许多工业应用(如浮选、灭火、食品加工中的充气)中也直接关系到工艺效率和效果。因此,科学、准确地评价和检测产品的发泡力,对于产品研发、配方优化、质量控制、性能对标以及满足相关行业标准法规要求都具有极其重要的意义。发泡力检测的核心在于模拟或规定特定条件(如温度、水质、作用方式),量化评估液体在受到搅动、振荡、喷射或通气等外力作用时,其产生泡沫的初始高度(体积)以及该泡沫在一定时间内保持其体积或高度的能力(稳定性)。
发泡力检测通常包含以下核心项目:
1. 初始泡沫高度/体积: 在规定的测试方法、特定条件(温度、水质、浓度等)和指定的作用时间/方式(如振荡次数、搅拌时间、通气时间)后,立即测量产生的泡沫层的高度(通常以毫米mm计)或体积(通常以毫升mL计)。这直接反映了液体产生泡沫的能力。
2. 泡沫稳定性: 在初始泡沫产生后,观察和测量泡沫随时间衰减的情况。常见的评估指标包括:
• n分钟/小时后的泡沫高度/体积: 如5分钟、10分钟、30分钟或1小时后的残留泡沫量。
• 泡沫半衰期: 泡沫高度/体积衰减至其初始值一半所需的时间。这是衡量稳定性的关键量化指标。
• 泡沫完全消失时间: 泡沫层完全消失(或降至基准线)所需的总时间。
3. 泡沫质地/结构: 有时会对泡沫的细腻程度、均匀性、气泡大小等进行感官或仪器辅助评价,这对一些特定应用(如剃须泡沫、奶油)也很重要。
常用的发泡力检测仪器主要有以下几类:
1. 罗斯米尔泡沫仪 (Ross-Miles Foam Tester): 这是最经典和最广泛采用的标准仪器,尤其适用于洗涤剂、表面活性剂行业。它主要由一个带有精密刻度的长管状泡沫接收管(直径约50mm,高度通常大于500mm,刻度精确至1mm)和一个置于其上方一定高度(如900mm)的滴液管或储液容器组成。测试时,规定体积和温度的试液从高处定量流入接收管底部的同体积试液中,冲击产生泡沫,立即测量初始高度,并在规定时间间隔后测量残留高度。
2. 振荡/摇泡法装置:
• 量筒法: 在具塞量筒(如100mL或250mL)中加入规定体积、浓度和温度的试液与水(或规定硬度的水),手动或机械振荡(如规定次数、频率、振幅)后,测量泡沫高度和稳定性。
• 瓶式振荡器法: 使用特定形状的瓶子(如锥形瓶、带刻度的专用泡沫瓶),在机械振荡器上按设定参数振荡后测量。
3. 搅拌法装置: 使用搅拌桨(如螺旋桨式、叶片式)以规定速度在容器(如烧杯、专用泡沫测试杯)中搅拌试液产生泡沫,测量泡沫体积(如溢流法)或高度。常用于食品、化妆品等。
4. 气流法装置: 通过多孔气体扩散头(如砂芯滤板)以恒定流速向试液中通入气体(如空气、氮气),产生的泡沫溢流入带有刻度的管中,测量泡沫体积随时间的变化。适用于需要模拟通气过程的样品,如消防泡沫、啤酒。
5. 喷射法装置: 模拟实际使用场景(如喷淋洗发水、喷射洗涤剂),将试液在一定压力下通过喷嘴喷向规定表面(如倾斜板、池中),收集并测量产生的泡沫量和稳定性。
6. 自动化发泡分析仪: 结合传感器(光学、电导、称重)、自动加液、恒温、搅拌/振荡和气控等模块,实现泡沫产生、高度/体积自动监测(如摄像分析、超声波测距、电极法)和数据记录与分析。大大提高了测试效率和精度。
发泡力的检测方法多种多样,核心步骤通常包括:
1. 样品准备: 精确配制规定浓度的试液(通常使用去离子水或规定硬度的水),并恒温至测试温度(常用25°C或40°C)。
2. 仪器准备: 清洗并干燥仪器(尤其是接触面),确保无残留影响测试;恒温仪器(如泡沫管、量筒);设定好振荡器、搅拌器参数或气流流速。
3. 泡沫产生: 按照选定方法进行:
• 罗斯米尔法: 定量试液从高处流入接收管底部的试液中。
• 振荡法: 在规定量筒/瓶中按规定次数和方式振荡混合液。
• 搅拌法: 在规定容器中以设定转速和时间搅拌试液。
• 气流法: 启动气源,以恒定流速通气规定时间。
• 喷射法: 按规定压力和距离喷射试液到目标位置。
4. 初始泡沫高度/体积测量: 在泡沫产生过程结束(或规定作用时间结束)后,立即(如罗斯米尔法要求在流完30秒内)读取泡沫层的最高点高度(mm)或体积(mL)。
5. 泡沫稳定性测量: 在初始测量后,间隔规定时间(如1min, 3min, 5min, 10min, 30min等)再次测量泡沫高度/体积,直到测试结束(如泡沫消失或达到规定时间如30min/60min)。记录各时间点的数据。
6. 数据处理与报告:
• 记录初始泡沫高度/体积 (H0/V0)。
• 记录各时间点的残留泡沫高度/体积 (Ht/Vt)。
• 计算泡沫半衰期(T1/2):通常通过绘制Ht vs t曲线并插值找到H0/2对应的时间。
• 报告测试条件(温度、水质、浓度、方法细节等)、初始值、稳定性数据(T1/2 或 指定时间的残留率 Vt/V0 *100%)。
发泡力检测有众多国家标准、行业标准和国际标准进行规范,以确保不同实验室、不同时间测试结果的可比性和可靠性。以下是一些广泛应用的标准(具体标准号可能随版本更新):
1. 中国国家标准 (GB/T):
• GB/T 7462-1994 《表面活性剂 发泡力的测定 改进Ross-Miles法》:中国最常用的洗涤剂、表面活性剂发泡力测试标准,基于Ross-Miles法,规定了具体操作细节。
• GB/T 13173-2008 《表面活性剂 洗涤剂试验方法》:其中可能包含发泡力测试方法
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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