乳化剂的选择及其对乳液聚合的作用

AppliedTechnology应用技术乳化剂的选择及其对乳液聚合的作用王伟兵长江大学工程技术学院化工0602班，湖北荆州434020摘要乳化剂属于活性物质，目前由于食品加工技术的提升，使得乳化剂在食品加工过程中扮演着相当重要的角色，受到广泛重视。鉴于此，本文就乳化剂的影响与作用进行了探讨。关键词乳化剂；分类；作用中图分类号O69文献标识码A文章编号1674-6708（2010）24-0141-021乳化剂的选择选择乳化剂最常用的方法是HLB法和PIT法。在选择乳化剂时，当配方中的乳化剂的HLB值能与被乳化的油相所需要的HLB值相近时，会产生较好的乳化效果。1.1HLB法HLB值是乳化剂的亲水亲油平衡值，代表分子疏水性基团和亲水性基团对水溶性贡献的相对权重。表面活性剂的HLB值及其应用列于表。设计乳液配方的步骤如下：1）决定乳状液的类型；2）选用何种油脂或被分散的物质值，或计算出所需的HLB值。再查出油相所需的HLB；3）根据油相需要的HLB值，可先选择习惯的“乳化剂对”，例如制备O/W乳状液时，可选用HLB6的乳化剂为主，HLB6的乳化剂为辅；在制备W/O乳状液时，可选用HLB6的乳化剂为主，HLB6的乳化剂为辅；4）如果制备的乳状液不理想，则应更换“乳化剂对”。在设计乳液配方中，往往配方中油相不是单一的化学组分，这时可利用HLB值的加和性计算出混合组分的HLB值。1.2PIT法HLB法没有考虑温度对乳化剂的亲水性的影响，而温度对非离子乳化剂的影响却更为显著。当温度提高时亲水基的水化程度减小，低温时形成的O/w型乳状液，在高温时可能转变为W/O型乳状液，反之亦然。所以，在一特定的体系中，此转变温度就是该体系内乳状液，反之亦然。用3％~5％的非离子乳化剂来乳化等体积的油和水，加热到不同的温度并搅拌，用电导测定乳状液的转相发生时的温度，即为转相温度。对于O/W型乳状液，一种合适的乳化剂其PIT值应比乳状液的保存温度高20~60℃，对于W/O型乳状液，其合适的乳化剂的PIT值应比保存温度低10~40℃。实验发现，在PIT值附近制得的乳状液颗粒很小，但不稳定。要制得稳定的O/w型乳状液，需采用低于PIT值2~4℃的温度制备乳状液，然后冷却至保存温度，乳液的稳定性最高。2乳状液的制备方法2.1乳化剂在水中法将乳化剂直接溶于水中，在激烈搅拌下将油加入。该法可直接制备O/w型乳状液，若欲得到W/O型乳状液，则继续加油至发生相变。该法适用于亲水性较强的乳化剂，可直接制备O/W型乳液，该乳液颗粒不均匀，稳定性差，需剧烈搅拌，可利用胶体磨和均质器进行处理。2.2乳化剂在油中法(转相乳化法)将乳化剂加入油相，再加入水直接制得w/O型乳状液，若欲得到O/w型乳液可直接继续加水直至转相，转相后比直接乳化效果更好。把乳化剂加到油中，形成乳化剂与油的混合物，将混合物直接加入水中，可直接生成O/w型乳状液。该法制得的乳液颗粒均匀，粒径小，乳液最为稳定。2.3轮流加入法将水和油轮流加入乳化剂，每次只加少量，对制备食品类乳状液较为适应。2.4初生皂法用皂作乳化剂的O/w型或W/O型乳液可采用该法。将脂肪酸溶于油中，将碱溶于水中，两相接触，在界面有皂生成，而得到稳定的乳状液。2.5转相温度乳化法该法适用于用非离子乳化剂制备乳液。沼落升高时．到，状湘由O/w型转变为W/O型乳液．发牛转相的温度是亲水亲油达到平衡的温度。在相转化温度附近进行乳化可得到良好的乳化效果。另外，乳化设备主要有四种类型：简单搅拌器、胶体磨、均质器和超声波乳化器。乳化器材质对乳液的类型有一定的影响。一般情况是亲水性强的器壁易得到O/w型乳液，而疏水性强的器壁易形成w/O型的乳液。如玻璃易形成O/W型乳液，而塑料器壁则易形成W/O的乳液。3表面活性剂在乳液聚合中的应用3.1乳液聚合基本组分合成树脂乳液的基本组分：1）水：质量占乳液体系的60％~80％；2）单体：为乳液的油相，占20％~40％；3）引发剂：一般使用水溶性氧化还原体系引发剂，使聚合反应在低温下进行，用量为单体的0.1％~1.0％；4）乳化剂：占单体量的2％~l0％；5）相对分子质量调节剂：如十二烷硫醇、异丙醇等，可调节聚合物的相对分子质量，并可减少聚合物链的文化，一般用量为单体量的0.1％~5％；6）缓冲剂：如磷酸盐等，用以调节介质的pH值，以利于引发剂的分解和保持乳液的稳定。3.2乳液聚合方式及乳化剂选择1）聚合方式乳液聚合可采取间歇式和半连续式两种方式进行：（1）间歇式反应：即在装有加热、冷却、回流和搅拌装置的反应中，一次性按照配方加入水、乳化剂、单体及其他物料，然后升温到聚合温度，在搅拌下进行反应。达到终点后出料，清洗，准备下釜操作；（2）半连续式反应：半连续式反应所用反应装置和间歇式反应一样，但操作有很大区别，在半连续操作中，并不是将所有的物料在一个反应周期开始前全部加入，而是将一部分物料按照预先编排好的程序，在反应过程中连续地加入反应釜中。半连续式方式可用来有效地控制反应速率、共聚物组成、乳胶粒尺寸分布、乳胶粒形态以及聚合物的相对分子质量及其分布等。生产中多用于半连续式反应来制备树脂乳液。连续式反应(即反应物连续输入，下转第144页1412010•8（上）《科技传播》应用技术AppliedTechnology的输出频率。当回水压力过高时，变频器频率升高，水泵转速加快，从而降低回水压力；相反，当回水压力过低时，变频器频率降低，水泵转速减慢，从而升高回水压力。2.5安全保护如果热源单位的供水压力过高，变频器将快速减慢供水泵转速，从而保护供水管网不超压。当电气系统出现过压、过流、过载、欠压、堵转、缺相、短路等故障时，变频器发生故障报警，必要时变频器可保护停车，以保证电机安全。3结论1）变频技术改造后节约大量电能，与仪表，计算机连接，可以实现自动控制。2）采用变频后，对街供、街回压力给与设定，保证系统压差稳定，改善供热效果。3）采用变频调速后，可减少回水泵入出口压差。突然停电时，系统回挫压力大幅降低，原系统回挫压力为8kg+4kg=12kg，改造后为7.5kg。避免了因供电系统突然停电而导致系统超压，使居民暖气爆裂，给单位和个人造成损失。变频调速装置除了具有上述作用外，还具有保证流量恒定，提高功率因数，减少噪音，降低机械磨损等优点，有广泛的推广使用价值。（上接第136页）和水解过程与效果的研究，选择更适宜的发酵菌群和工艺，尚属于科研人员和工程人员研究的课题。参考文献[1]高虹，张爱黎.新型能源技术与应用[M].北京：国防工业出版社，2007：116-118.[2]DieterDeublein,AngelikaSteinhauser.Biogasfromwasteandrenewableresources[M].Weinheim:Wiley-VCHPress,2008:116.[3]杨建设.固体废物处理处置与资源化工程[M].北京：清华大学出版社，2007：112-130.[4]石磊，赵由才，柴晓利.我国农作物秸秆的综合利用技术进展[J].中国沼气，2005，23(2)：12.[5]叶森，魏吉山，等.自动排料沼气干发酵装置[J].中国沼气，1989，7(4)：19-21.[6]GB/T4750-2002户用沼气池标准图集[S].（上接第141页）而产物连续地输出)则不宜采用。2）乳化剂选择工业上采用的乳化剂多为C12-C18的磺酸盐、硫酸盐、羧酸盐、季铵盐等。其亲油基R=CnH2n+1，n9时，在水中不能形成胶束；n=10，可以生成胶束，但乳化能力较差；n=12-18，乳化效果最好；n22时，亲油基过大，疏水性太强，难以分散在水中，不能形成胶束。可根据HLB值选择表面活性剂，因聚合物不同，对表面活性剂的要求亦不同。3结论乳化剂的使用至关重要，操作食物轻则降低收率、产品质量，重则影响生产的正常进行，甚至发生事故。参考文献[1]王憬，周雪松，郑炽篙，等.乳胶粒子的形态结构对浸渍滤纸性能的影响[J].中国造纸，2006，25(12).[2]刘文波，石淑兰，李劲松，等.汽车工业滤纸水溶性浸渍树脂的研制[J].纸和造纸，2007，26(2).（上接第140页）发展，已成为实现工业生产自动化的一大支柱。可以预见，PLC将不断地大规模渗入钢铁企业的自动可控生产。参考文献[1]王树义，刘小静.PLC自控系统在选煤系统中电机短路故障原因分析及改造[J].煤质技术，2008(4)：62-64.[2]史代红，李锦龙，张丽丽，邸红霞.宣钢2500m-3高炉自控系统中新技术的应用[J].电气时代，2008(5)：158-160.[3]陈永辉.MCU软件抗干扰分析方法[J].工业仪表与自动化装置，2008(1)：10-12.（上接第139页）4结论通过本项目的研究在一定程度上解决了长期以来油藏数值模拟的前期数据准备工作效率低下的问题，直接提高工作效率几十倍。实现了数模数据资源的高度互补与共享，使数模数据资源的再次利用更为方便快捷，这又间接提高工作效率。通过本项目的研究成果来看，对ECLIPSE软件计算的油气田开发指标预测数据进行此类处理是非常有意义的。参考文献[1]陈月明.油藏数值模拟基础.石油工业出版社，1989，9.[2][美]富尔斯汀.龚波,张平,潘显俊，译.ORACLEPL/SQL最佳实践[M].1版.机械工业出版社，2008，3.（上接第145页）（上接第138页）在UPS电源关闭后，至少停1min以上再开启。尽可能的减少开[2]达正花.EWB在《模拟电路》教学中的应用[J].甘肃科技，关机的次数，尽量减少对UPS的冲击。2004(9).UPS应定期打开机壳检查测试，检查内容一般包括清灰、元[3]杨红英.EWB软件在电子电路教学中的应用[J].中国科教创器件有无松动、过热、电容有无漏液变形、电池有无漏液变形、新导刊，2007(19).电池电压容量是否合格等项目，以及时发现故障点，避免故障扩大，[4]周教生.EWB5.12在模拟电路教学中的应用[J].甘肃联合大造成损失。学学报：自然科学版，2007(1).对于长期闲置不用的UPS电源，为保证UPS蓄电池具有良好的充放电特性，在重新开机使用之前，最好先不要加负载，让UPS电源利用机内的充电回路对UPS蓄电池浮充电10~15h以后再用。《科技传播》2010•8（上）144