乳化劑是能夠改善乳濁液中各種構成相之間的表面張力,使之形成均勻穩定的分散體系或乳濁液的物質。20世紀80年代以來,人們對乳化劑提出多功能、高純度、低刺激、高效率的更高要求,開發出更多的新型乳化劑。所有乳化劑的分子中均含有親水基和親油基兩個功能基團,親水基能吸引水層,親油基能包圍油層。因此,在油水體系中加入乳化劑后,水和油就能相互混合,形成完全分散的乳濁液。不過,乳化劑的親水性和親油性一般是不平衡的,它們適用的場合也有所差異,一般的,親水性強的乳化劑適用于O/W型乳濁液,親油性強的乳化劑適用于W/O型乳濁液。
按照選定的配方制成的乳油乳化分散性能不合格的原因,主要是乳化劑的搭配不當,也就是說被乳化物要求的HLB值與乳化劑的HLB值不相適應,或者是乳化劑的用量偏低。判斷的方法是利用乳油在不同硬度的水中或者同一硬度不同溫度的水中乳化的好壞來決定。
(1)在相同的條件下,觀察乳油在三種不同硬度水(mg/L)100,500,1000中乳化的情況,
①如果在100mg/L的硬水中相對乳化好一些,500mg/L次之,1000mg/L最差,則說明乳油中乳化劑的親水性不夠,即乳化劑的HLB值偏低,應當增加乳化劑的親水性。
②如果在1000mg/L的硬水中相對好一些,500mg/L次之,100mg/L最差,則說明乳油中乳化劑的親水性過強,即乳化劑的HLB值偏高,應當提高乳化劑的親油性。
③如果在100mg/L和1000mg/L的硬水中乳化都很差,只有在500mg/L相對好一些,則說明乳油中乳化劑的HLB值與被乳化劑要求的HLB值是相適應的,乳化不好的原因是乳化劑的用量偏低或者乳化劑的質量不好(活性成分偏低,中性油或聚乙二醇偏高)。
找到了乳化不良的原因以后,再通過乳化試驗的方法確定調節劑(常用親油性強的或者親水性強的非離子單體作調節劑)添加的數量,具體操作如下。
在規定的條件下,選用與被調乳油中同類型的非離子單體(根據需要選用親水性強的或者親油性強的)制備乳油A,其中除了乳化劑以外,其他組分與被調乳油完全相同。然后將乳油A與被調乳油按不同的體積比互相搭配,通過乳化試驗,找出乳化性能最好的搭配。根據調節劑的用量比例和被調乳油的總量,計算出需要添加的調節劑總量,投入被調乳油中,就可以得到合格的乳油。
(2)乳油中乳化劑的HLB值與被乳化物要求的HLB值是否相適應,也可以用乳油在同一硬度,不同溫度的水中的乳化情況來判斷。具體做法是在規定條件下,將乳油加入10℃,30℃和50℃的標準硬水中觀察乳化情況。
①如果在10℃水中相對乳化好一些,30℃次之,50℃最差,說明乳油中乳化劑的親水性不夠,應當提高乳化劑的親水性,
②如果在50℃水中相對好一些,30℃次之,10℃最差,說明乳油中乳化劑的親油性不夠,應當提高乳化劑的親油性。
③如果在10℃和50℃的水中都很差,只是在30℃水中相對好一些,說明乳油中乳化劑的HLB值與被乳化物要求的HLB值是相適合的,乳化不良的原因是乳化劑的用量偏低或乳化劑的質量較差。