簡單的手工測試經常被用來識別含表面活性劑液體的發(fā)泡行為。現(xiàn)在，德國析塔SITA公司推出了一款新設備，通過光學掃描技術檢測泡沫參數(shù)來進行自動測試，即析塔SITA FoamTester全自動泡沫分析儀。

發(fā)泡行為在含表面活性劑液體的開發(fā)、生產和應用中起著重要作用。這可能是化妝品或家庭護理產品所期望的泡沫，也可能是冷卻潤滑劑、油墨、涂料或工業(yè)清洗劑所不希望的泡沫。通過自動和客觀的泡沫測試，可以優(yōu)化這些液體的產品開發(fā)、原材料開發(fā)和選擇、產品加工和應用以及質量和工藝保證。

不管是想要的還是不想要的，泡沫的形成都是氣體在液體中的分散。引入氣體和降低表面張力（通常由表面活性劑引起）是產生泡沫的前提條件。所產生的氣泡上升到液體表面，并在不同的影響下隨時間而衰減，如液體從泡沫中排出（排水）。

泡沫可以通過發(fā)泡行為、泡沫體積、泡沫穩(wěn)定性或衰減、泡沫密度（氣液含量）、泡沫結構（氣泡大小、氣泡數(shù)量、氣泡形狀）以及流變性和感官評估來描述。

為了顯示發(fā)泡行為，經常使用簡單的手動測試方法，如搖動或傾倒測試，如Ross-Miles方法（ASTM D1173-53）。特別容易出現(xiàn)的問題是，在遠離應用的地方，泡沫的產生是不可重復的，主觀的測試只有定性的測試結果，以及在處理樣品和測試設置方面的高努力。

這些缺陷可以通過對泡沫參數(shù)進行光學檢測的自動泡沫測試來改善。析塔FoamTester全自動泡沫分析儀將這些原理結合在一臺實驗室設備中。

在測量容器中使用標準的攪拌盤可重復產生泡沫。泡沫的產生可以根據應用情況，通過改變攪拌參數(shù)的速度、時間和方向進行模擬。通過集成樣品庫和自動自清潔系統(tǒng)，可以創(chuàng)建多個系列的測量實驗，可以在沒有用戶干預的情況下設置測試程序，可以快速、簡單地進行測試和樣品參數(shù)的篩選。

兩套光學、非接觸式測量系統(tǒng)的結合，可以對泡沫進行客觀的評估，并提供泡沫形成和泡沫衰減的相關參數(shù)：總體積（液體和泡沫）、液體體積、泡沫體積以及130mm×50mm的泡沫結構記錄，以評估泡沫的大小和形狀。通過對這些參數(shù)的分析，確定和計算更多的參數(shù)、特征和效果，對泡沫和發(fā)泡進行全面的表征。

為了優(yōu)化產品的泡沫形成，應考慮所有有關含表面活性劑產品本身以及應用過程的相關影響因素。

以清洗劑為例，這些影響因素一方面與清洗劑產品有關：表面活性劑成分及其混合物以及成分之間的相互作用；另一方面與清洗工藝有關：清洗液的參數(shù)（如清洗劑濃度、添加劑、水質）和清洗設備的參數(shù)（溫度、機械、過濾）。

圖1為某產品研發(fā)的三種不同表面活性劑的泡沫形成和衰減情況，分析表面活性劑對發(fā)泡行為、最大泡沫量和泡沫穩(wěn)定性的影響。

圖1：三種表面活性劑的泡沫形成和泡沫衰減的比較 ?

表面活性劑1和2的泡沫形成的斜率很相似，而表面活性劑3的發(fā)泡速度要慢得多。由此，所有樣品的最大泡沫體積是相同的。然而，在泡沫衰減過程中，發(fā)現(xiàn)表面活性劑1和2在排水方面表現(xiàn)出相似的行為，換句話說，液體從泡沫中流出所需的時間是相同的。

圖2：三種表面活性劑6分鐘后的泡沫結構分析 ?

關于所產生的泡沫的其他信息可以從圖2所示的泡沫結構圖像中獲得。泡沫衰減6分鐘后，每種表面活性劑的泡沫結構是不同的。這種可見的泡沫大小的差異可以借助于另外顯示的泡沫大小分布的直方圖來量化。在圖示的例子中，顯示了三種表面活性劑在發(fā)泡行為、泡沫衰減和泡沫結構方面的本質差異。在進一步的產品開發(fā)中，可以利用這些特性來獲得所需的泡沫。

根據這個實例案例，在其他產品中使用的表面活性劑的原料和產品開發(fā)中也有類似的任務和結論，如護膚品、冷卻潤滑劑、農藥、食品、飲料、油墨、油漆和涂料等。泡沫測試研究的另一個領域是分析產品成分、產品加工以及最終產品應用中的影響和干擾因素。

翁開爾是德國析塔SITA在中國的總代理，如需了解更多關于德國析塔全自動泡沫分析儀原理，技術應用，歡迎致電咨詢。