Serie Span de fuerza central de emulsionante de bajo HLB (ésteres de sorbitán)
En el campo de los tensioactivos no iónicos de materias primas cosméticas, en comparación con la serie Twain con gran conciencia pública, la serie Span se usa ampliamente, pero rara vez es conocida por personas ajenas a la industria. Entonces, ¿qué tipo de materia prima es la serie Span? ¿Por qué puede ocupar una posición importante entre muchos emulsionantes y convertirse en la mano derecha para el despliegue de sistemas estables y de fase alta en aceite?
Desde el punto de vista de la definición de la industria, la serie Span generalmente se refiere a una clase de tensioactivos no iónicos, cuyo nombre común es ésteres de sorbitán. El nombre "Span" se deriva de la transliteración de su nombre comercial "Span". Desde que Atlas lo desarrolló con éxito en la década de 1940, después de décadas de popularización y aplicación, este nombre común ha quedado profundamente arraigado en los corazones de la gente y se ha convertido en un nombre convencional en la industria. Es simple, fácil de recordar y altamente reconocible. En aplicaciones reales de producción y formulación, la industria está más acostumbrada a denominar diferentes tipos de productos en forma de "Span+número". Entre ellos, Span 20, Span 40, Span 60, Span 80 y Span 85 son los cinco modelos principales que actualmente son los más utilizados y los más demandados en el mercado. Cada uno tiene características únicas y se adapta a las necesidades de formulación de diferentes escenarios.
Si nos remontamos a la esencia y la fuente estructural de la serie Span, su definición principal es clara y clara: es un tensioactivo de éster de ácido graso que se esterifica con ácidos grasos después de que el sorbitán se deshidrata para formar sorbitán. En comparación con la serie Tween, que también es un tensioactivo no iónico, la diferencia principal entre la serie Span es que no hay cadena de polioxietileno en su estructura molecular; esta diferencia estructural determina directamente que la hidrofilicidad de la serie Span es menor. que el de la serie Tween, lo que a su vez conduce a su bajo valor HLB y a la preferencia general por la fase oleosa. También crea sus ventajas únicas en el sistema de aceite en agua y la fórmula de combinación con alto contenido de aceite, que se complementan entre sí con la serie Tween para satisfacer conjuntamente las necesidades de emulsificación de diferentes sistemas.
Desde el punto de vista de la composición estructural, la estructura molecular de la serie Span es relativamente simple y se compone principalmente de dos partes: primero, el sorbitán, que es generado por el sorbitol después de la reacción de deshidratación, es la base para formar el esqueleto molecular del Span, y su propia estructura de grupo hidroxilo proporciona las condiciones necesarias para la posterior reacción de esterificación con ácidos grasos. El segundo son los ácidos grasos. Los diferentes tipos de placas de división utilizan diferentes fuentes de ácidos grasos. Los más comunes son ácido láurico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, etc. Esta es también la clave central para distinguir diferentes modelos de Span y determinar sus diferencias características. Vale la pena mencionar que con la optimización continua del proceso de producción, la preparación de la serie Span ahora puede reducir efectivamente el consumo de energía de reacción optimizando la temperatura de deshidratación e introduciendo un catalizador de transferencia de fase, mejorando la pureza del producto, resolviendo los problemas de color oscuro y alta viscosidad en los procesos tradicionales, y promoviendo el desarrollo de Abarcar productos en la dirección de alta calidad.
Desde la perspectiva de la aplicación de fórmulas, las características principales de la serie Span son muy sobresalientes. Con sus tres ventajas principales, se ha convertido en una materia prima necesaria en fórmulas multisectoriales. Sus ventajas no sólo se reflejan en el rendimiento emulsionante, sino también en términos de compatibilidad, estabilidad, etc. Muestra una fuerte competitividad y se adapta a las exigentes necesidades de diferentes escenarios.
Como tensioactivo no iónico, la principal ventaja de la serie Span es su excelente compatibilidad y estabilidad de electrolitos. A diferencia de los tensioactivos iónicos, las moléculas de la serie Span no están cargadas, lo que la hace muy compatible con tensioactivos catiónicos y aniónicos, diversos ingredientes activos y materias primas funcionales. No hay necesidad de preocuparse por la estratificación, precipitación, turbidez y otros problemas de la fórmula, lo que reduce la dificultad de desarrollo de la fórmula. Al mismo tiempo, no es sensible a los electrolitos. Incluso en fórmulas que contienen electrolitos como sales y minerales, puede mantener propiedades emulsionantes y dispersantes estables y no afectará el efecto del producto debido a la presencia de electrolitos. Esta característica le permite ser ampliamente utilizado en todo tipo de sistemas complejos, ya sean fórmulas con alto contenido de sal en cosméticos o sistemas de electrolitos en el campo industrial, puede desempeñar un papel estable. Además, la compleja combinación de la serie Span y otros emulsionantes es extremadamente flexible. No solo se puede combinar con la serie Tween para lograr un ajuste preciso del valor HLB, sino que también funciona sinérgicamente con otros emulsionantes iónicos y no iónicos para mejorar aún más la estabilidad y el efecto de emulsificación del sistema para cumplir con los requisitos de rendimiento de diferentes productos.
El bajo valor HLB y la oleofilicidad parcial son las características centrales más reconocibles de la serie Span, y también son la clave para distinguirla de la serie Tween. El rango de valor HLB típico de la serie Span es aproximadamente 1,8-8,6, que es mucho más bajo que el de la serie Tween (14-17), lo que significa que su oleofilicidad es mucho mayor que la de hidrofilicidad, y es más adecuado como emulsionante para Emulsiones O/W. En aplicaciones prácticas, esta característica permite que la serie Span muestre una ventaja irremplazable en cremas espesas altamente compatibles con el aceite: puede dispersar uniformemente los componentes de la fase acuosa en el sistema de fase oleosa para formar una emulsión de aceite en agua con textura delicada y fuerte estabilidad. Al mismo tiempo, debido a sus características oleófilas, la serie Span también se puede utilizar para la dispersión en fase oleosa para ayudar a que los componentes oleosos se dispersen uniformemente y prevenir su agregación y precipitación. Además, se puede combinar con emulsionantes de alto HLB (como la serie Tween) para ajustar con precisión el valor de HLB del sistema y adaptarse a las necesidades de emulsificación de diferentes aceites y grasas, ampliando aún más sus escenarios de aplicación.
Mejorar la estabilidad de la emulsificación es otra ventaja principal de la serie Span, y también es una razón importante para su amplia aplicación en muchas industrias. La serie Span se usa a menudo como emulsionante principal o emulsionante sinérgico, especialmente adecuado para mejorar la capacidad de carga de la fase oleosa y la estabilidad del sistema: en cremas con alto contenido de aceite, cremas de protección solar, cremas para el frío y otros productos, la serie Span puede envolver eficazmente los componentes de la fase oleosa para formar una película emulsionada estable, evitando la acumulación de aceite y agua. estratificación y extender la vida útil del producto. En el campo industrial de la emulsificación de aceite lubricante, fluidos para trabajar metales, agroquímicos y otros sistemas, puede mejorar la resistencia a altas temperaturas y las propiedades antienvejecimiento del sistema, y garantizar que el producto aún mantenga un rendimiento estable en entornos complejos. Según datos de la industria, la serie Span, como categoría principal de emulsionantes, ocupa el 4,8% del mercado mundial de emulsionantes y representa aproximadamente el 6% de los alimentos segmento emulsionante. Sus propiedades emulsionantes estables han sido ampliamente reconocidas por diversas industrias.
Entre los muchos modelos de la serie Span, los cinco modelos grandes Span 20, Span 40, Span 60, Span 80 y Span 85 son los más comunes. Debido a las diferentes fuentes de ácidos grasos, tienen diferencias obvias en los valores, características y escenarios de aplicación de HLB, y se adaptan con precisión a los requisitos de formulación de diferentes industrias y productos. A continuación se combinan los parámetros principales y las aplicaciones prácticas de cada modelo para analizar sus diferencias y ventajas en detalle:
Span 20 (el nombre INCI es laurato de sorbitán), la fuente de ácidos grasos es el ácido láurico y el valor HLB es 8,6. Es el que tiene el valor HLB más alto y relativamente hidrófilo entre los cinco modelos grandes. Las características principales de este modelo son una fuerte capacidad emulsionante y dispersante, buena compatibilidad con la fase oleosa, suave y no irritante. Aunque es oleófilo, la hidrofilicidad es la más destacada de la serie Span. Por tanto, se utiliza a menudo como emulsionante auxiliar. También se puede usar solo en algunos sistemas de aceite en agua de fase baja en aceite. En aplicaciones prácticas, Span 20 se usa ampliamente en aceites desmaquillantes, bases de maquillaje, mascarillas en crema, aceites esenciales para el cuidado del cabello, aceites para masajes corporales y otros productos en el campo de la cosmética.
Span 40 (el nombre INCI es palmitato de sorbitán), la fuente de ácidos grasos es el ácido palmítico, el valor HLB es 6,7, la estabilidad emulsionante es excelente, es adecuado para sistemas de fase oleosa media y alta y la resistencia a la temperatura es buena. Es uno de los modelos comúnmente utilizados en productos cosméticos en crema. La característica principal de este modelo es la emulsificación estable, que puede formar una emulsión delicada y viscosa y tiene buena compatibilidad con ceras y aceites. Está especialmente indicado para cremas hidratantes, cremas de manos, mascarillas capilares, maquillajes, sombras de ojos, perfumes sólidos y otros productos.
Span 60 (el nombre INCI es estearato de sorbitán), la fuente de ácidos grasos es el ácido esteárico, el valor HLB es 4,7, el poder emulsionante es fuerte y puede formar una pasta estable. Es un modelo comúnmente utilizado en emulsiones O/W en la serie Span. La ventaja principal de este modelo es una gran estabilidad, puede mantener un efecto emulsionante estable en un amplio rango de temperatura, resistencia a ácidos y álcalis, resistencia a electrolitos, adecuado para fase oleosa alta, sistema alto en cera, ampliamente utilizado en cremas altamente humectantes, lápices labiales, ceras para el cabello, cremas corporales, correctores de maquillaje y otros cosméticos, puede proporcionar buena humedad y estabilidad para el producto.
Span 80 (el nombre INCI es oleato de sorbitán), la fuente de ácidos grasos es el ácido oleico, con un valor HLB de 4,3, fuerte emulsificación y permeabilidad, sensación refrescante en la piel y buena compatibilidad con aceites vegetales. Es el modelo Span más utilizado en sistemas móviles de fase oleosa. La característica principal de este modelo es su fuerte capacidad de disolución de aceite, que puede emulsionar rápidamente todo tipo de aceites vegetales y minerales. Es adecuado para su uso en sistemas de aceite en agua con fuerte fluidez. Es ampliamente utilizado en aceites desmaquillantes, lociones refrescantes, aceites esenciales para el cuidado del cabello, cremas corporales, protectores solares y otros productos en el campo de la cosmética. No sólo puede lograr un buen efecto emulsionante, sino también garantizar la sensación refrescante del producto en la piel y evitar la sensación grasosa.
Span 85 (el nombre INCI es trioleato de sorbitán), la fuente de ácidos grasos es el ácido oleico (triéster) y el valor HLB es solo 1,8. Es el valor HLB más bajo y el emulsionante altamente oleófilo entre los cinco modelos grandes. Las características principales de este modelo son una capacidad emulsionante extremadamente oleófila y excelente. Es adecuado para su uso en sistemas con alta fase oleosa y alta viscosidad. Puede transportar eficazmente una gran cantidad de ingredientes aceitosos y prevenir la estratificación de aceite y agua. Se usa ampliamente en cremas faciales espesas, cremas corporales, acondicionadores y otros productos en el campo de la cosmética, que pueden proporcionar una excelente humedad y estabilidad al producto.
Vale la pena señalar que, aunque los cinco modelos principales de la serie Span tienen características diferentes, todos son emulsionantes O/W clásicos. Se pueden combinar de manera flexible entre sí o se pueden combinar con otros emulsionantes como la serie Tween para lograr un ajuste preciso del valor HLB objetivo y luego formular una emulsión que sea resistente a los iones, resistente a los ácidos-base, con una viscosidad estable a largo plazo y una apariencia delicada, lo que mejora en gran medida la flexibilidad y adaptabilidad de la fórmula. La dosis recomendada de la serie Span en la fórmula suele ser del 1% al 5%. La dosis específica se puede ajustar según el tipo de producto, los requisitos de la fórmula y la proporción de otros ingredientes, lo que no solo puede garantizar el efecto emulsionante y estabilizador, sino también evitar la sensación en la piel o el rendimiento del producto debido a una dosis excesiva.
Desde el punto de vista del posicionamiento comercial, la esencia de la serie Span es una clase de sistema emulsionante de éster de ácido graso de sorbitán en fase oleosa parcial, no iónico y de bajo HLB. En el sistema de productos B2B, su posicionamiento es claro y claro, principalmente como emulsionante de aceite en agua, tensioactivo lipofílico, coemulsionante, estabilizador para sistemas con alto contenido de fase oleosa, adecuado para las necesidades de formulación de varios clientes del terminal B.
En general, la serie Span, como una clase de emulsionantes de éster de ácido graso de sorbitán en fase oleosa parcial, no iónicos y con bajo HLB, ocupa una posición central insustituible en muchos campos con su fuente estructural clara, ventajas principales sobresalientes y una amplia gama de escenarios de aplicación.
Yichang Mingya New Material Technology Co., Ltd.
