多重光散射技术研究乳液体系OP-4/癸烷/盐酸的稳定性

为从微观角度研究乳液体系的稳定性,采用基于光散射原理的稳定性分析仪(Turbiscan Lab),研究了W/O型乳液体系OP-4/癸烷/盐酸的稳定性,考察了OP-4浓度、温度、盐酸浓度等因素对体系稳定性的影响。结果表明:在所考察的3 wt%~7 wt%浓度范围内,乳液稳定性随着OP-4浓度的增大而提高。当OP-4浓度达到6 wt%后,乳液具有较高的稳定性。在所考察的20℃~60℃范围内,当温度低于30℃时,乳液稳定性较高。当温度达到40℃后,乳液稳定性随温度的升高而显著降低,乳液液滴粒径明显增大,液滴发生聚并。当盐酸浓度较低时,H+与OP-4分子的羟基(—OH)和氧乙烯基(—CH2CH2O)之间存在的氢键作用有利于乳液稳定性的提高,但当盐酸浓度过高时,则会使OP-4的醚键发生断裂,导致乳液稳定性下降。当温度低于40℃、OP-4浓度高于6 wt%时,OP-4/癸烷/盐酸乳液具有高的稳定性。     

不同结构和形貌非球形多重乳液液滴的微流体制备

基于液滴成型技术,在同轴微流体装置中,通过对连续相流速、黏度以及表面活性剂的调变,获得了球形、棒状、子弹头形及瓜子形貌的油包水(W/O,W为水,O为油)乳液液滴。在丙烯酰胺-聚乙二醇(AM-PEG)体系中将AM聚合成聚丙烯酰胺(PAM),PAM与PEG分相形成以PAM水凝胶为核、PEG水溶液为壳的核/壳结构液滴,制得了对应形貌H/W/O(H为水凝胶)结构的PAM/PEG多重乳液液滴。当酯类、烃类和硅油类油相分别作为内、外侧油相时,得到的O/W/O液滴形貌与使用相同外侧油相时制得的W/O液滴形貌是对应的。聚合后,由于每种油相的极性不同,造成油水界面处分相现象的差异,可制得对应形貌的O/H/O、O/W/H/W/O、O/H/W/O及O/W/H/O结构的多重乳液液滴。     

铜溶剂萃取O/W型乳化液的结构稳定性

研究了铜溶剂萃取体系中O/W型界面乳化液的稳定机理. 研究结果表明, 除静电斥力效应和固体界面膜的稳定作用之外, O/W型界面乳化液中的三维结构障碍也是其主要的稳定因素. 由于水相中Fe3 和SiO2等易水解成分的浓度均超过其水解平衡条件所要求的浓度, 它们水解形成的Fe(OH)3和SiO2胶体分散体系在连续相中形成三维网状结构, 阻碍乳化液滴的聚结.     

球磨法制备羟基硅油Pickering乳液

采用球磨法一步制备硅溶胶与羟基硅油形成的Pickering乳液。通过改变硅溶胶pH可以使制备的乳液发生油包水型(W/O)到水包油型(O/W)的转相。在硅溶胶中,NaCl浓度0.1 mol/L,SiO2质量分数6%的条件下,当pH2时形成稳定W/O型乳液;当pH=3~8时形成稳定O/W型乳液;当pH9时形成W/O型乳液,但不能稳定存在;pH=2与9时为乳液的转相点且乳液容易凝胶。对乳液中的颗粒进行傅里叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TGA)表征。结果表明:在球磨制备乳液的过程中,SiO2颗粒表面化学接枝了羟基硅油。羟基硅油接枝率为6.3%的改性颗粒易于稳定O/W型乳液;羟基硅油接枝率为12.3%以上的改性颗粒易于稳定W/O型乳液。电解质的加入有助于增强乳液颗粒间絮凝作用,提升乳液的稳定性,但电解质的过量加入会使颗粒絮凝程度加剧,不利于乳液稳定。乳液粒径随硅溶胶中SiO2颗粒和NaCl浓度的增加而减小。NaCl浓度增加时,所制备乳液的奥氏熟化效应逐渐减缓,SiO2质量分数的变化对所制备乳液的奥氏熟化效应影响不大。     

规整双重乳液的微流体数字化制备原理实验

提出了一种基于微流体数字化技术的规整分散的(O1/W/O2)型双重乳液制备方法.通过对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,完成对一次水包油(O1/W)型乳状液的小份分割、数字化传输及喷射.使用该方法制备了芝麻油-海藻酸钠水溶液-液体石蜡的(O1/W/O2)型双重乳液.制备过程中,每个驱动脉冲喷射出一颗双重乳化液液滴.制备的节拍既可以是连续的,也可以是编码的,还可以对二次乳液颗粒进行规整的阵列排布,因此制备过程具备数字化量可控的特征.所制备的二次乳液颗粒粒径分布窄,使用类似的过程可以制备以海藻酸钠为壁材包埋芝麻油的食品用微胶囊.     

萃取界面乳液的固体微粒稳定机理

对铜溶剂萃取时萃原液中固体微粒稳定界面乳化液的机理进行了研究.研究结果表明:固体微粒是促进界面乳液形成和稳定的关键因素,它通过3种机制稳定界面乳化液:一是减小乳化液滴粒度和粒度分布区间,当萃原液中固体微粒的质量浓度由0.138 g/L增加到2.918 g/L时,液滴平均粒径由346.7μm减小到25.5 μm,48 h后破乳率由84%降低到27%;二是在液滴界面形成固体复合界面膜对液滴起保护作用;三是以微粒絮团的方式填充于液滴间隙中,阻断液滴接触,防止液滴聚结破乳.     

油包水微乳液体系的稳定性分析

将表面活性剂Tween80和Span80复配,以环己烷为油相制备高度分散、液滴均匀的油包水(W/O)型微乳液.以最大增溶水量为指标,通过目测及测定体系电导率,研究了表面活性剂复配、四种醇类助表面活性剂、温度和盐度等因素对微乳液体系稳定性的影响,探索该微乳液形成的适宜条件.实验结果表明:当复配表面活性剂中Tween80的含量为60%、乙醇作助表面活性剂、助表面活性剂与复配表面活性剂质量比Km=1.0时,可得到作为微反应器的理想微乳液体系;随温度升高,W/O微乳液体系相图的稳定区域减小,盐度对微乳液稳定性的影响减小.     

液体性质对气泡雾化液滴不稳定性的影响

为了改善气泡喷嘴雾化性能,利用基于液滴统计学的理想雾化理论模型研究了液体性质对气泡雾化液滴不稳定性的影响.同时,采用高速摄影技术分析了气泡喷嘴内部气液两相流动及喷口雾化状况,探究了雾化液滴产生不稳定现象的根本原因.实验结果表明,气泡喷嘴雾化本身具有不稳定性,且雾化下游场中不同粒径的液滴均表现出不稳定性.当喷嘴内部气液两相处于气泡流时,喷口处单个气泡的破裂可导致雾化下游场中液滴不稳定;当气液两相处于过渡流时,单个气泡、液体以及较长气柱交替流经喷口会造成气泡雾化液滴不稳定;当气液两相处于环状流时,液桥现象的存在致使雾化下游场液滴不稳定.增加牛顿流体的黏度或者降低非牛顿流体剪切变稀的强度能够有效降低雾化液滴的不稳定性.     

甘油对大豆分离蛋白O/W乳液膜性能的影响

乳液膜具有蛋白类物质的优异成膜性能且具有脂类物质的耐水性能,是可食膜制备的研究热点。甘油作为增塑剂,可以降低膜的脆性,提供更好的延展性。试验以大豆分离蛋白(soy protein isolate, SPI)为基本原料,以大豆油为油相,制备出一种大豆分离蛋白O/W乳液膜,探究甘油添加量(1.9,2.2,2.5,2.8和3.1 g)对O/W乳液膜的色差、不透明度、机械性能、膨胀率、水溶性、水分含量及外观的影响。结果表明,当甘油添加量为2.5 g时,O/W乳液膜的性能较好,不透明度和膨胀率最低,分别为2.5%和10.26%,比蛋白膜高出3倍;机械性能也较好,抗拉强度和断裂伸长率分别为1.14 MPa和3.09%。甘油添加量对膜性能的影响以及制备大豆分离蛋白O/W乳液膜,可以为今后乳液膜的相关应用提供理论基础。     

球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉对Pickering乳液形成的影响

为了提高淀粉颗粒的乳化能力,以球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉为颗粒乳化剂,大豆油为油相,制备水包油型Pickering乳液。采用激光粒度仪、研究级正置显微镜、流变仪等对Pickering乳液外观、液滴粒径、显微形态及动态流变特性进行表征,考察淀粉颗粒质量浓度(1、5、10、20、30mg/mL)和油相体积分数(10%、20%、30%、40%、50%)对乳液稳定性和流变特性的影响。研究发现:增加颗粒质量浓度导致乳化相体积增加,液滴粒径减小;随着油相体积分数的增加,乳化相体积增加,液滴粒径增大。当颗粒质量浓度为20mg/mL,油相体积分数为40%时,乳液的乳析现象明显改善。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒吸附在油/水界面,有效抵抗了液滴聚结,使乳液在储存30d后仍表现出良好的稳定性。流变特性表明:乳液内部存在弹性凝胶网络结构,随着颗粒质量浓度和油相体积分数的增加,液滴间堆积变得更紧密,从而增加了乳液黏度和凝胶强度,使其抵抗形变能力增强。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒具有良好的作为Pickering乳液稳定剂的潜力。     

CTAB/环己醇/甲苯/水体系的相行为和结构特性

确定了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/环己醇/水三组分体系的O/W、W/O和油、水双连续结构区域,求得环己醇在CTAB胶束相和水相之间的分配系数K=138.9;研究了CTAB/环己醇/水体系微乳液对甲苯的增溶作用以及甲苯对微乳液稳定性的影响,结果表明微乳液的稳定性随甲苯含量的增加而降低;以荧光探针法测定了CTAB胶束微环境的极性和甲苯在O/W微乳液液滴相与水连续相之间的分配系数(Kx=1.382×103),并计算出甲苯从水相转移到O/W微乳液液滴相的标准转移自由能变化ΔG° t=-17.93kJ·mol-1.     

油中水滴静电聚并微观机理研究

利用电场对多相体系进行分离处理广泛应用于石油化工等行业,电场力作用下液滴间的相互运动聚并是聚结的基础和前提条件.本文从液滴间静电力学模型出发,通过动态微观实验对液滴的聚并过程进行了完整的记录和分析,确定不同实验条件下液滴的聚并方式和角度,以及液滴从静止状态到发生相对运动时的临界条件.结果发现当两等大液滴间距与液滴半径之比大于1时,液滴间中心连线与电场力夹角θ<54.7°或θ>125.3°,两液滴间作用力表现为吸引力,当液滴间距较小时,能产生聚结的最大倾角增大为81.3°.液滴间相对距离增大时,移动临界电场强度迅速升高,较大液滴发生相对移动所需的场强低于小颗粒液滴.实验结果验证了相关理论,进一步完善了静电聚结机理.     

辛烯基琥珀酸淀粉-可可精油Pickering乳液制备及稳定性研究

油脂作为可可的主要成分,高温高湿条件下易被氧化变质导致其应用受限,因此,以辛烯基琥珀酸(OSA)淀粉作为稳定可可油相的固体颗粒,超临界CO₂提取的可可精油(CEO)作为油相,优化Pickering乳液制备过程并研究其乳液稳定性。结果表明:CEO中主要脂肪酸有6种,当OSA淀粉质量浓度和CEO体积分数分别是250mg/mL和5%时,Pickering乳液粒径最小,为0.587μm。通过光学显微镜、激光共聚焦显微镜以及扫描电镜发现乳液呈现小液滴聚集状态,油滴完全被淀粉包裹且界面相对光滑。稳定性实验表明,乳液在pH值5、低粒子浓度(0~0.3mol/L)条件下相对稳定。贮藏21d后发现,随着贮藏时间增加,5%油相体积分数下的Pickering乳液粒径由0.587μm增长至1.160μm,50~300mg/mL淀粉质量浓度下的Pickering乳液粒径增长约1.500μm,最大粒径达2.760μm。研究表明,OSA淀粉-可可精油Pickering乳液具有良好的稳定性。     

复合乳化剂共轭亚油酸多重乳液的制备及稳定性研究

以多重乳状液相对体积为衡量标准,用显微镜直接观察,分别探讨了第一相中复合乳化剂HLB值以及复合乳化剂质量分数对共轭亚油酸W/O/W多重乳液稳定性的影响.紫外分光光度法测量了共轭亚油酸在多重乳液中的稳定性.第一相中复合乳化剂含量为9%、HLB值为7.3,外水相中EL40占4%时,多重乳液相对体积达到91%;对比实验发现共轭亚油酸在多重乳液中具有较好的稳定性     

改性蒙脱石稳定的ASA乳液的性能与应用

利用硅烷偶联剂KH570改性的蒙脱石固体颗粒乳化制备稳定的皮克林乳液型烯基琥珀酸酐(ASA)造纸施胶剂,研究了pH值、油水比和固体颗粒浓度对ASA皮克林乳液稳定性及施胶性能的影响.结果表明:改性蒙脱石明显改善了ASA乳液的稳定性;随着pH值的增大,所制备的ASA乳液的稳定性先升高后降低,pH值为7.0时乳液稳定性最高;油水比达3:1时会发生转相,ASA皮克林乳液由水包油(O/W)型乳液转变为油包水(W/O)型乳液;固体颗粒浓度与油水界面处的固体颗粒膜以及连续相中固体颗粒网络结构的形成密切相关;固体颗粒浓度越大,乳液粒径越小,乳液稳定性越好;所制备的ASA乳液的最佳固体颗粒浓度为1.5％～2.0％;改性蒙脱石有效提高了ASA乳液的水解稳定性,具有良好的施胶应用效果.     

两亲聚合物对O/W乳状液体系渗流的影响

通过渗流对比实验、原子力显微观察及电镜扫描等手段分析海博型两亲聚合物对O/W乳状液渗流影响机制。结果表明:由于两亲聚合物是接枝了疏水基团的特殊结构聚合物,当其浓度超过临界缔合浓度(wCAC)时能够形成空间性的、强黏弹性的超分子网络结构,这种结构在渗流过程中与分散相乳化油滴相互影响,增强体系的黏弹效应,使渗流阻力呈现"爬坡式"上升的不稳定特征;两亲聚合物浓度超过wCAC时,两亲聚合物相对分子质量增大使O/W乳状液体系的渗流阻力增大、渗流不稳定性增强。     

细菌与二氧化硅胶体共存对界面乳化的影响

研究细菌对二氧化硅胶体形成界面乳化物稳定性的影响。研究结果表明:不同细菌浓度下,二氧化硅胶体形成稳定界面乳化物的生成率基本相同,并随体系中细菌浓度的增加,萃取分相过程中乳化液滴聚结速度逐渐加快。细菌表面—OH和—NH键破坏了二氧化硅胶体结构,使溶液中出现了Si—O—H基团。细菌在二氧化硅胶体表面吸附后液滴间由静电排斥能转变为吸引能,使形成乳化液滴聚结能垒降低,从而加快了乳化液滴的聚结速度。     

谷物蛋白质乳液的研究进展

蛋白质乳液体系是利用蛋白质亲水和亲油的特性,在乳液的界面起到稳定作用的一种食品级乳液体系.食品级乳液大多为W/O或O/W的形态,少部分以W/O/W、O/W/O或更为复杂的形式存在.作为膳食蛋白质的主要来源,谷物蛋白质因来源广泛、氨基酸组成健康合理,成为了近年来的研究热点.但由于不同谷物蛋白质的结构和氨基酸组成不尽相同,...     

膜乳化法制备微小粒径单分散乳液

利用自制的SPG(Sh irasu-porous-g lass)膜乳化实验装置研究了制备具有微米级粒径的单分散乳化液体系新方法。对于给定微孔膜孔径条件下,连续相流速和乳化压强成为膜分散过程主要控制因素,对所制备乳液粒径单分散性质起决定作用。对于给定的乳化压强,连续相流速增大,制得的乳液液滴尺寸减小,乳液单分散性增强;保持较高的连续相流速,在临界乳化压强以下,逐渐增大乳化压强使得乳液液滴尺寸增大,乳液单分散性几乎不受影响,超过临界乳化压强后,乳液液滴尺寸急剧增大,乳液单分散性变差。根据上述规律确定合适的工艺条件,使用孔径为0.9μm的SPG膜进行煤油/水体系的膜乳化实验,合成平均粒径3.24μm,分散度为0.56的O/W型稳定乳液。     

丙烯酰胺乳液稳定性的初步研究

通过对乳化剂失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯壬酚醚进行复配,获得不同的表面活性剂亲水亲油平衡值,以一定浓度的丙烯酰胺水溶液与甲苯按不同的体积比进行混合,通过机械搅拌方式将其配制成乳液。用稀释法确定乳液的O/W或W/O类型。72小时后测定乳液稳定性指数,获得乳液的稳定性数据和乳液相反转的稳定边界值,并绘制出相应的关系曲线。