Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
a. Các polyme tạo đặc

a. Các polyme tạo đặc

Tải bản đầy đủ - 0trang

• Tính chất và ứng dụng

HEC là một polyme thân nước khơng mang điện, là hạt hoặc bột có màu trắng,

trắng ngà hay trắng xám [2], [24]. dễ dàng hòa tan vào trong nước nóng hoặc nước lạnh

[17] tạo dung dịch trong suốt với độ nhớt phụ thuộc vào mức độ polyme hóa và khối

lượng phân tử. Do đó tùy thuộc vào yêu cầu về độ nhớt của chế phẩm ta có thể lựa chọn

các loại HEC khác nhau. HEC không tan trong dung môi hữu cơ (aceton, ethanol 96%,

toluen) [2], [17].

HEC có tính trơ về mặt hóa học [10], khoảng pH ổn định lớn (trong khoảng pH 211) [8], [27], dung dịch trong nước có pH trung tính, bền dưới sự có mặt của các chất

mang điện, khơng tương kỵ với các chất mang điện [27] và độ nhớt dung dịch không

phụ thuộc vào lực ion [15] cho nên HEC có ứng dụng rộng rãi trong vai trò tá dược.

HEC có tính shear-thinning đồng thời khơng có tính thixotropic và điểm chảy

(yield-point) [15] tức là chế phẩm sử dung HEC làm chất tạo đặc có độ nhớt cao khi ở

trong bao bì đựng, dễ dàng chảy lỏng để lấy ra khỏi bao bì với một lực tác dụng nhỏ

đồng thời trở lại trạng thái ban đầu trước khi chảy gần như ngay lập tức sau khi ra khỏi

bao bì. Tính chất này giúp HEC phù hợp với chế phẩm gội đầu.

Với vai trò là chất tạo đặc, HEC được sử dụng trong các chế phẩm gội đầu, xà

phòng, sản phẩm khử mùi,…. Ngồi ra, HEC có thể được sử dụng là tá dược dính, tá

dược tạo màng bao film cho viên nén [27]. Tỷ lệ HEC sử dụng trong các công thức

không cô định, thường sẽ phụ thuộc vào khối lượng phân tử của HEC và yêu cầu của

chế phẩm.

Ngày này, ngồi HEC thơng thường, một số dẫn chất của HEC được sử dụng để

tối ưu hóa khả năng tạo đặc. Một trong số dẫn chất thường được sử dụng là dẫn chất của

HEC được gắn thêm nhóm kỵ nước (Hydrophobically modified hydroxyethyl cellulose

– HMHEC). So với HEC thông thường, HMHEC có khả năng hoạt động bề mặt, có khả

năng tăng mạnh độ nhớt dưới ảnh hưởng của tương tác kỵ nước đồng thời có thêm một

số đặc tính lưu biến đặc biệt khác [8]. HMHEC thường được sử dụng trong các công

thức kem, dầu gội đầu, dầu xả,…

Gôm xanthan

• Bản chất



6



Gơm xanthan là một polysaccharid được tổng hợp từ q trình lên men vi sinh vật.

Cấu trúc chính của gôm xanthan được cấu tạo từ các đơn vị pentasaccharid. Mỗi đơn vị

được cấu tạo từ 2 đơn vị đường glucose, 2 đơn vị đường mannose và 1 đơn vị acid

glucuronic [13], [27].

• Tính chất và ứng dụng

Gơm xanthan là một polyme mang điện âm nên tương kỵ với các chất mang điện

dương (chất diện hoạt cation, polyme mang điện dương,..) [27] cho nên gơm xanthan

khơng thích hợp với cơng thức của chế phẩm gội đầu dành cho tóc nhuộm. Khoảng pH

ổn định của dung dịch gôm xanthan rộng (trong khoảng pH = 3-12) [8]. Độ nhớt của

dung dịch gơm xanthan giảm dần dưới sự có mặt và tăng dần của nồng độ muối [9]. Tuy

nhiên khi nồng độ muối rất cao hoặc nồng độ polyme cao, độ nhớt của hệ sẽ tăng [29].

Dung dịch gơm xanthan có tồn tại điểm chảy [19] nên thích hợp hơn cho cơng thức

kem đánh răng. Trong mỹ phẩm, gơm xan than còn được ứng dụng bào chế các chế

phẩm gội đầu, cream, lotion,.. Ngồi ra gơm xanthan còn có khả năng đóng vai trò chất

gây thấm trong cơng thức hỗ dịch và tá dược dính trong cơng thức viên nén [27].



Carmelose natri (Na-CMC)

• Bản chất

Carmelose natri (hay natri carboxymethylcellulose) là muối của natri của cellulose

được O-carboxymethylat một phần [2].

• Tính chất và ứng dụng

Na-CMC là bột hoặc hạt màu trắng rất dễ hút ẩm nên cần được bảo quản trong

điều kiện độ ẩm được kiểm soát. Na-CMC dễ dàng tan trong nước tạo dung dịch keo,

không tan trong dung môi hữu cơ (aceton, ethanol, toluen) [2].

Na-CMC là polyme mang điện âm , khoảng pH ổn định khá rộng (4-10) nên được

ứng dụng khá nhiều trong mỹ phẩm. Na-CMC được ứng dụng làm chất tạo đặc trong

các công thức kem đánh răng, kem bôi da, dầu gội đầu, lotion,…[8] với tỷ lệ thường

dùng khoảng 3-6% [27]. Ngồi ra Na-CMC còn được sử dụng làm tá dược dính cho viên

nén với tỷ lệ khoảng 1-6% [27].

b. NaCl

• Cơng thức hóa học

- Tên khoa học: Natri clorid.

7



- Công thức phân tử: NaCl.

- Khối lượng phân tử: 58,44 g/mol.

• Tính chất lý hóa

- Cảm quan: tinh thể không màu trong suốt hoặc bột màu trắng, vị mặn.

- Độ tan: tan tốt trong nước (36 g trong 100g nước ở nhiệt độ 25oC), ít tan trong

ethanol (0,065 g trong 100g ethanol ở nhiệt độ 25oC).

- Khối lượng riêng: 2.17 g/cm3 ở 25oC.

- Nhiệt độ nóng chảy: 800,25oC.

- Nhiệt độ sôi: 1465oC.

- pH: 6,7-7,3 dung dịch trong nước có pH trung tính.

- Chỉ số khúc xạ: 1,5442.

- Sức căn bề mặt: 110000 dyn/cm ở 850oC (NaCl nóng chảy).

- Độ nhớt: 1,93 cp với dung dịch bão hòa.

1.2. Tổng quan phương pháp lưu biến

1.2.1. Định nghĩa về lưu biến học

Lưu biến học là một nhánh của vật lý nghiên cứu về sự chảy và sự biến dạng của

vật liệu.

Khi tác dụng một lực vào một vật liệu, vật liệu đó hoặc biến dạng như một chất

rắn hoặc chảy như một chất lỏng. Mối tương quan ở đây là khi lực tác dụng đủ mạnh

tạo ra một biến dạng đủ lớn thì có thể cho rằng tất cả các vật liệu đều có thể chảy như

một chất lỏng. Như vậy, biểu hiện của một vật liệu dưới tác dụng của lực là tổng hợp

giữa đặc tính nhớt của chất lỏng và đặc tính đàn hồi của chất rắn hay còn được gọi là

đặc tính nhớt đàn hồi (viscoelastic) [20].

Lưu biến học sẽ mô tả mối quan hệ giữa sự chảy và sự biến dạng hay mối quan hệ

giữa đặc tính nhớt và đặc tính đàn hồi của các loại vật liệu.

1.2.2. Một số khái niệm cơ bản

Mơ hình được sử dụng để mô tả các khác niệm lưu biến cơ bản là mơ hình hai mặt

phẳng song song. Hai mặt phẳng có diện tích A (m), mặt phẳng dưới cố định, mặt phẳng

trên chuyển động dưới tác động của lực F (N) và chuyển động với vận tốc v (m/s), hai

mặt phẳng cách nhau một khoảng h (m).



8



Hình 1.5. Mơ hình hai mặt phẳng song song

a. Ứng suất trượt (shear stress-σ)

Ứng suất trượt là đại lượng đặc trưng cho độ lớn của lực tác dụng có phương song

song với bề mặt tác dụng lực trên một đơn vị diện tích [20]:

Trong đó:

σ=



𝐹



- σ là ứng suất trượt (Pa).



𝐴



- F là lực tác dụng (N).

- A là diện tích mặt phẳng (m2)



b. Độ biến dạng (deformation-γ)



Hình 1.6. Mơ hình độ biến dạng

Độ biến dạng được dịnh nghĩa là tỷ lệ giữa quãng đường lớn nhất mà lớp vật liệu

di chuyển được (s) dưới tác dụng của lực so với bề dày lớp vật liệu (h).

γ=



𝑠





Do quãng đường chuyển động và bề dày lớp vật liệu có cùng đơn vị nên đại lượng

γ khơng có thứ ngun. Thơng thường độ biến dạng γ được biểu diễn dưới dạng % tức

là ví dụ với một khối vật liệu có bề dày 20 cm được đánh giá với mơ hình trên với qng

đường di chuyển là 1 cm thì độ biến dạng của khối vật liệu khi đó sẽ là γ = 5%.



9



c. Tốc độ trượt (shear rate-𝛾̇ )

Tốc độ trượt được tính bằng cơng thứ

Trong đó:

𝛾̇ =



𝑣





- 𝛾̇ là tốc độ trượt (s-1)

- v là vận tốc di chuyển của mặt phẳng (m/s).

- h là bề dày khối vật liệu (m).



d. Độ nhớt (shear viscosity-η)

Với một chất lỏng nhớt lý tưởng, tỉ số giữa ứng suất trượt σ và tốc độ trượt 𝛾̇ khi

đo ở một nhiệt độ không là một hằng số. Giá trị này được gọi là độ nhớt (shear viscosity).

η=



𝜎

𝛾̇



Độ nhớt có đơn vị là Pa.s

1.2.3. Các phương pháp đánh giá lưu biến

a. Phương pháp trượt liên tục (flow test)

Phương pháp này được sử dụng dưới 2 dạng: kiếm soát tốc độ trượt 𝛾̇ (CSRcontrolled shear rate) và kiểm soát ứng suất trượt σ (CSS-controlled shear stress). Giả

sử ta chọn phương pháp CSR, tốc độ trượt 𝛾̇ được kiểm soát và tăng dần theo hàm mũ,

ở mỗi giá trị tốc độ trượt 𝛾̇ , khi khối vật liệu đạt trang thái chảy đều, ứng suất trượt σ và

độ nhớt η sẽ được ghi lại.



Hình 1.7. Cách ghi dữ liệu của phương pháp trượt liên tục

Kết quả thu được là đường cong mô tả sự chảy của vậy liệu dưới dạng như sau:



10



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

a. Các polyme tạo đặc

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×