瓜爾豆膠和漢生膠以及褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑的流變性研究：

瓜爾豆膠和漢生膠以及褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑的流變性研究，在日化產(chǎn)品中，增稠劑具有提高產(chǎn)品粘度、改善 產(chǎn)品穩(wěn)定性、改變產(chǎn)品外觀流變形態(tài)等功能，目前， 含鹽日化產(chǎn)品用普通市售增稠劑普遍存在一個(gè)重要 問題：在高含鹽（鹽含量超過20%)日化產(chǎn)品中，增稠 劑會(huì)不穩(wěn)定或失效或懸浮穩(wěn)定性不理想，不能使之 達(dá)到所要求的粘度、穩(wěn)定性、懸浮性，從而使產(chǎn)品在 保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)泛黃、分層、鹽下沉、流動(dòng)性不佳等質(zhì)

量問題。

復(fù)合增稠劑指將兩種或兩種以上增稠劑按照一 定的比例復(fù)配而成的增稠劑體系，不少增稠劑單獨(dú) 存在時(shí)，在高含鹽日化產(chǎn)品中其耐鹽穩(wěn)定性不理想， 但將它們混合在一起復(fù)配使用時(shí)，其耐鹽穩(wěn)定性能 達(dá)到人們所期望的效果。

瓜爾豆膠是由瓜兒豆植物得到的，由高分子量 的多糖所組成，因其具有較好的水溶性和交聯(lián)性，且 在低濃度下能粘度的穩(wěn)定性水溶液，所以被作為增稠劑、穩(wěn)定劑和黏合劑廣泛應(yīng)用于化妝品等行業(yè)' 漢生膠，是由甘藍(lán)黑腐病野油菜黃單胞菌以碳 水化合物為主要原料，經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的一種微生物胞 外雜多糖'是目前國際上集增稠、懸浮、穩(wěn)定于一 體，性能較為優(yōu)越的增稠劑[3]。漢生膠可以溶于冷水 和熱水中，具有高粘度，高耐酸、堿、鹽特性，高耐熱穩(wěn) 定性、懸浮性和觸變性等，常被用作增稠劑、乳化劑、 懸浮劑和穩(wěn)定劑，廣泛應(yīng)用于日用化工、食品、醫(yī)藥、 采油、紡織、陶瓷及印染等領(lǐng)域[4]。

褐藻酸鈉，是存在于褐藻類中的天然高分子[5]， 是從褐藻或細(xì)菌中提取出的天然多糖，類似于細(xì)胞 外基質(zhì)中的糖胺聚糖，無毒，具有較好的保水作用、 膠作用、乳化作用、穩(wěn)定作用，在化妝品行業(yè)中，在洗 滌用品中被用作增稠劑和穩(wěn)泡劑、護(hù)膚乳液的乳化 穩(wěn)定劑等。

增稠劑流變性的研宄，一般以增稠劑的表觀粘 度來說明增稠劑體系的流變性能，本研宄筆者通過 在一定濃度的NaCl溶液中測定瓜爾豆膠、漢生膠、 褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑的體系粘度，對(duì)瓜爾豆膠、 漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)配體系的流變學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研宄， 旨在為新型復(fù)合耐鹽增稠劑的開發(fā)利用和研制提供 科學(xué)依據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)原料

主要實(shí)驗(yàn)原料：瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉、 10%檸檬酸、10%氫氧化鈉。

2.2實(shí)驗(yàn)儀器

主要實(shí)驗(yàn)儀器:數(shù)字式旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(LDV-2+PRO )、 分析天平、恒溫水浴、恒溫箱、冰柜、撹拌器等。

2.3實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑 的最佳配比

配制1.0%的瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)合 增稠劑溶液，使其重量比分別為4:6:0、4:5:1、2: 6：2、3：5：2、2：7：1、3：7：0、3：6：1、5：5：0、2：5：3、2： 8:0,在70^加熱撹拌1h，使其完全溶解后冷卻至 室溫，加入30%。的NaCl撹拌混合均勻，在25QC用數(shù) 字式旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)（VDV-2+PRO)在12 r/min下測定 其粘度。

2.3.2瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)配體系的流變 性質(zhì)

2.3.2.1 溫度對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑溶液粘度的影響 在最佳配比下，配制濃度為1.0%的復(fù)合耐鹽增 稠劑溶液，分別在40、60、70、80、100°〔下?lián)璋枳尯?冷卻至室溫，加入30%的NaCl撹拌混合均勻，在 25C、12 r/min下測定其粘度。

2.3.2.2加熱時(shí)間對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑溶液粘度的影響

在最佳配比下，配制濃度1.0%的復(fù)合耐鹽增稠 劑溶液，在80C下分別加熱0.5、1.0、1.5、2.0^然后 冷卻至室溫，加入30%的NaCl撹拌混合均勻，在 25C、12r/min下測定其粘度。

2.3.2.3pH值對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑溶液粘度的影響 在最佳配比下，瓜爾豆膠和漢生膠以及褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑的流變性研究，配制濃度為 1.0% 復(fù)合耐鹽增稠 劑溶液，分別在溶液中滴加10%檸檬酸和10%氫氧 化鈉，使溶液pH值分別為2、4、6、8、10、12,在80C 下加熱1h后冷卻至室溫，加入30%的NaCl撹拌混 合均勻，在25C、12 r/min下測定其粘度。

2.3.2.4鹽含量對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑溶液粘度的影響 在最佳配比下，配制1.0%的復(fù)配體系溶液，在 80C下加熱1h后冷卻至室溫，分別加入30%、40% 和50%的NaCl撹拌混合均勻，在25C、12 r/min下 測定其粘度。

2.3.2.5凍融變化對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑溶液粘度的影響 在最佳配比下，配制1.0%的復(fù)配體系溶液，在 80C下加熱1h后冷卻至室溫，加入30%的NaCl，撹 拌均勻，樣品置于-10C冷凍24h后，在室溫下解凍， 在25C、12r/min下測定其冷凍前后粘度。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑 的最佳配比

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合耐鹽增稠劑在高鹽體系中 穩(wěn)定性較為理想，由圖1可知，瓜爾豆膠、漢生膠、褐 藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑體系以不同比例復(fù)配，其協(xié) 效性不同，體系溶液的粘度有較大的變化，三者的最 佳復(fù)配比例為4:5:1 (質(zhì)量比）。

3.2瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑 的流變性質(zhì)（配比為：4:5:1)

7200

 

4:6:0 4:5:1 2:6:2 3:5:2 2:7:1 3:7:0 3:6:1 5:5:0 2:5:3 2:8:0

質(zhì)置比

圖1瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻酸鈉復(fù)合附鹽增稠 劑體系的配比-粘度圖

3.2.1溫度對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度的影響

由圖2可知，復(fù)合耐鹽增稠劑體系的粘度隨加 熱溫度的升高先增加后減小，80C加熱時(shí)溶液粘度 達(dá)到最大值，體系穩(wěn)定性較為理想，當(dāng)高于80C加熱 時(shí)，溶液粘度、體系穩(wěn)定性有所下降，可能是加熱溫

2011年11月第6期15

圖4 pH對(duì)體系溶液粘度的彩響

 

 

度過高，破壞了體系的結(jié)構(gòu)所致。由此可見，加熱溫 度為70~80°C，復(fù)合耐鹽增稠劑體系的粘度和穩(wěn)定性 受溫度影響不是很明顯，因此，復(fù)合耐鹽增稠劑體系 的最適使用溫度為70?80°C。

 

 

 

3.2.2加熱時(shí)間對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度的影響 由圖3可知，隨著加熱時(shí)間的延長，瓜爾豆膠和漢生膠以及褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑的流變性研究，復(fù)合耐鹽增 稠劑體系洛液的粘度先增加后略有減小，加熱時(shí)間為 1.5h時(shí)粘度最大，穩(wěn)定性最為理想，可能是隨著加熱 時(shí)間的延長，使原料的溶解更為徹底；當(dāng)加熱時(shí)間超 過1.5h時(shí)，粘度略有降低，可能是加熱時(shí)間延長使其 降解所致。由此可見，加熱時(shí)間對(duì)體系粘度和穩(wěn)定性 的影響不是很明顯，其加熱時(shí)間在1.0~2.0 h均可。

3.2.3pH值對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度的影響

由圖4可知，不同pH值對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體 系溶液的的粘度有較大影響，在酸性條件下，隨著酸 性的增強(qiáng)，其粘度下降幅度較大，在堿性條件下粘度 隨pH先減小后增大，當(dāng)pH值為8時(shí)(濃度為1.0% 時(shí)溶液的pH值)，體系溶液粘度最大，穩(wěn)定性最為理 想。由此可見，不同pH值對(duì)體系溶液的粘度有較大 影響，當(dāng)pH在4~10時(shí)(濃度為1.0%時(shí)溶液的pH 值)，體系溶液粘度和穩(wěn)定性較為穩(wěn)定。

3.2.4鹽含量對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度的影響 由圖5可知，隨著鹽添加量的增加，粘度有所增 加，說明在鹽含量為30~50%時(shí)，鹽與復(fù)合耐鹽增稠 劑體系有較好的兼容性。由此可見，鹽含量為30~ 50%時(shí)，體系粘度隨NaCl添加量的增加而增大。

3.2.5 凍融變化對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度的影響 表1冷凍變化對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度的影響

編號(hào)瓜爾豆膠、漢生凍融前粘度凍融后粘度

膠、褐藻酸鈉/ mPa.s/ mPa.s

14:5:17028.46886.9

由表1可知，凍融變化對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系 溶液粘度有一定影響，冷凍(-10°C)24h后使其粘度 有所降低，但降低幅度較小。

4結(jié)論

復(fù)合耐鹽增稠劑體系一瓜爾豆膠、漢生膠、褐藻 酸鈉的最佳配比為4:5:1，復(fù)合耐鹽增稠劑體系，其 粘度隨加熱溫度的升高先增加后減小，加熱溫度為 80C時(shí)，溶液粘度達(dá)到最大值，加熱溫度在70~80°C 時(shí)，溶液粘度和穩(wěn)定性受溫度影響不是很明顯；其粘 度隨著加熱時(shí)間的延長，先增加后略有減小，瓜爾豆膠和漢生膠以及褐藻酸鈉復(fù)合耐鹽增稠劑的流變性研究，加熱時(shí) 間為1.5h時(shí)，粘度達(dá)到最大值，其加熱時(shí)間為1.0~ 2.0h時(shí)，加熱時(shí)間對(duì)復(fù)合耐鹽增稠劑體系粘度和穩(wěn) 定性的影響不是很明顯；不同pH值對(duì)復(fù)配體系溶 液的的粘度有較大影響，隨著酸性、堿性的逐漸增 強(qiáng)，體系粘度逐漸下降，當(dāng)pH值在4?10時(shí)，體系溶 液粘度和穩(wěn)定性較為穩(wěn)定；鹽含量為30~50%時(shí)，體 系粘度隨NaCl添加量的增加而增大；凍融變化對(duì)復(fù) 配體系溶液粘度的影響較小。

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