Turbiscan-DNS 实时在线研究乳化过程

实验：

实验目的：研究两种不同的乳化方法的效率：超声（US）和工业分散器（Utraturrax-UT）

乳液类型：20%O/W乳液，用1%吐温80作为乳化剂。

样品制备：表面活性剂与水混合。在磁力搅拌下将油加入到水/表面活性剂溶液中，搅拌2分钟以形成预混合物。将预混合物在不同的振幅和速度下均化15分钟：

实验过程：BS和T的测量是在均质过程中使用TLOOP功能直接进行的：通过循环泵将乳液泵入和泵出Turbiscan池，从而与配方“反应器（实验釜）”形成循环回路。这种在线设置可直接测定混合条件下的天然粒径。无需人工采样，每秒可采集多达10次数据。这确保了在没有任何稀释或外力的情况下，对颗粒演变（尺寸、浓度）进行实时监测。

实验结果：

下图说明了不同乳化工艺条件下的平均粒径（dSMLS）随时间的变化。

图1.在不同均质条件下乳化液粒度随着时间的关系

UT VS 超声波

在均质化过程中，两个方式下的样品粒度变化显著不同。在最初的几分钟内，Ultraturrax的效率更高，样品粒度更小。然而，从长远来看，它的效率会下降，最终，超声波破碎产生了更小的液滴。

分散能量的影响

从图1的图表中，可以根据分散工具的不同转速来评估初始阶段形成的液滴尺寸。图2显示了10分钟后的最终颗粒尺寸。

图2.超声和ultraturrax乳化10分钟后的粒径

图2提供了对该过程的另一个层次的理解：在整个乳化过程中，超声波产生更细的乳液（液滴尺寸更小）对于UT而言，在转速>15 000rpm的速度下工作对颗粒粒径达到微米尺寸再减小非常有用的。而且转速越高，粒度会越小。

而对于超声波，尽管能量范围很广，但能量的百分比高低对最终液滴尺寸的影响并不明显，在达到30%以上后，对粒径减小的作用就会下降，只是更高的能量百分比有助于加快尺寸减小这一个过程。

总结：

具有TLOOP功能的Turbiscan^®技术能更快速实时在线研究乳化的工艺和过程。这也是使用了TLOOP模块的Turbiscan参与乳化过程筛选的优势所在。

节省时间

乳化过程中在线监测乳化粒径，无需手动取样。该模块直接连接到配方“反应器（反应釜）”。因此，节约了使用传统粒度分析仪进行采样和准备测量所需的大量时间。

不稀释不破坏样品

而其他技术需要高水平的稀释或附加力，其对颗粒尺寸的影响不能忽略。

分散工艺稳定性一体化

一旦选择了在设定时间内达到所需粒度的工艺，Turbiscan技术也可以帮助调整配方性质和稳定性。