紫外線屏蔽劑是利用某些無機物對紫外光的散射或反射作用來減少紫外線對皮膚的侵害,其中有代表性的紫外線屏蔽劑有二氧化鈦、氧化鋅粒子。有時也將云母與具有抗紫外線能力的金屬化合物(TiO2、ZnO等)混合、加熱、熔融,制得透明性、耐濕性等良好的新型復合抗紫外線的細粉體。它們主要是在皮膚表面形成阻擋層,以防紫外線直接照射到皮膚上,這種防曬劑的好處在于可同時預防中波及長波紫外線的傷害,缺點是該類物質用量大、防曬效果較差,過多使用易導致堵塞毛孔,造成新的皮膚疾病等。
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(wěn)定的分散體系或乳濁液的物質。乳化劑是表面活性物質,分子中同時具有親水基和親油基,它聚集在油/水界面上,可以降低界面張力和減少形成乳狀液所需要的能量,從而提高乳狀液的能量。
根據HLB值,將乳化劑分為油包水型(W/O型,即親油型)及水包油型(O/W 型,即親水型)兩大類。前者使水分散到油中,如單硬脂酸甘油酯;后者使油分散到水中,如蔗糖酯、大豆磷脂等。根據乳化劑親水基的特性,可以分為:
(1) 陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中 電離生成帶陰離子的親水基團,如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽(十二烷基硫酸鈉)、烷基苯磺酸鹽(十二烷基苯磺酸鈉)、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要 求在堿性或中性條件下使用,不能在酸性條件下使用。也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳 化劑配合使用,但不得與陽離子乳化劑一起使用。
(2) 陽離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽離子親水基團,如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季銨鹽等。陽離子乳化劑應在酸性條件下使用,不得與陰離子乳化劑一起使用。
(3) 非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基,如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。
乳化劑是食品加工中常用的食品添加劑之一。類似表面活性劑,借裹住分散相小滴防止其聚結,使之成為存在于另一不溶混或部分溶混液體中的穩(wěn)定的膠態(tài)分散體。
界面的形成以及穩(wěn)定性的機理:1)在界面上乳化劑的密度大,乳化劑分子在小液滴的外面形成保護膜,從幾何空間結構觀點來看這是合理的,從能量角度來說是符合能量低原則的,因而形成的乳狀液相對穩(wěn)定;2)因為乳狀液的形成使體系界面面積大大增加,也就是對體系要做功,從而增加了體系的界面能,就導致了體系不穩(wěn)定。因此,減少其界面張力,使總的界面能下降,可以增加體系的穩(wěn)定性;表面活性劑作為良好的乳化劑就是能夠降低界面張力。根據的“相似相溶原理”可知,乳化劑中的親油基、親水基會插入同性質的一側,使其自身處于水-油界面處。在乳化的過程中,乳化劑的量與乳化溫度成反比。提高乳化溫度時液體分子之間的距離增加,表面層分子所受液體內部的吸引力減少,因而表面張力降低;3)在體系中加入乳化劑后,在降低界面張力的同時,形成一層界面膜,界面膜對分散相液滴具有保護作用,使其在布朗運動中的相互碰撞的液滴不易聚結,而液滴的聚結(破壞穩(wěn)定性)是以界面膜的破裂為前提,因此,界面膜的機械強度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一。
降低體系得界面張力,是使乳狀液體系穩(wěn)定的必要條件:而形成較牢固的界面膜是乳狀液穩(wěn)定的充分條件。乳狀液的形成是大自然自發(fā)運動的結果,它符合自發(fā)運動的基本規(guī)則即增熵和降能。
在體系中加入小分子乳化劑,能夠降低體系的表面張力,從而降低其界面能,提高乳濁液的穩(wěn)定性,如果汁、蛋白飲料等。此外,當表面活性劑吸附在乳滴界面時,可起到屏障的作用,能防止液滴之間相互聚集。當添加帶電荷的離子型表面活性劑時,乳液液滴會因為同種電荷的作用而相互排斥,使乳化性提高。
在日化行業(yè)中乳化劑被廣泛應用在洗護產品及化妝品中。使用到的乳化劑包括天然表面活性劑和人工合成表面活性劑兩種。前者來自動植物體,為較復雜的高分子有機物,通常具有較高的黏度,易于乳化穩(wěn)定且無刺激、副作用,如卵脂酸、膽甾醇、羊毛脂、茶皂素等。后者通常為固體顆粒乳化劑,在分散相液滴表面形成一層薄膜阻止液滴之間的聚集而制得穩(wěn)定的油/水分散相,主要用作無化學乳化劑的配方及防曬產品配方化妝品的添加劑。
表面活性劑以一定的速度遷移至界面,使乳化過程中體系的界面張力及時降至較低值。某一特定的乳化劑或乳化劑體系向界面遷移的速度是可改變的,與乳化劑在乳化前添加于油相或水有關。
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