Изучение влияния ряда загустителей на реологические свойства гель-скраба

Гели представляют собой дисперсные системы, чаще двухкомпонентные, состоящие из дисперсной фазы, распределённой в дисперсионной среде. Дисперсионной средой является жидкость. Дисперсной фазой является гелеобразователь, полимерные цепи которого образуют поперечно сшитую сетку и не обладают той подвижностью, которая есть у молекул загустителя в высоковязких растворах. Вода в такой системе физически связана и тоже теряет подвижность. Следствием этого является изменение консистенции продукта. Структура и прочность гелей, полученных с использованием разных гелеобразователей, могут сильно различаться.

Карбополы - это товарная марка кросс-сополимеров на основе акриловой кислоты, из которых при определенных условиях и с использованием определенных методов, получают гели. Макромолекулы кросс-сополимера содержат нейтральные -COOH группы и представляют собой свернутую беспорядочным образом пространственную сетку. Взаимодействие с водой приводит к гидратации молекулы, сетка растягивается и увеличивается в размерах. При введение в систему щелочи карбоксильные группы приобретают отрицательный заряд (-СОО- ). За счет электростатического отталкивания одноименных зарядов сетка занимает максимальный объем, связывая и загущая гидрофильный растворитель. Таким образом, карбопол образует трехмерную структуру, благодаря которой гранулы гель-скраба могут удерживаться в объеме.

Установлена определенная взаимозависимость вязкости и рН водной дисперсии карбопола. Вязкость водной дисперсии резко возрастает при нейтрализации карбопола, затем вязкость дисперсии постоянна в диапазоне рН 5-10. При дальнейшем добавлении основания (т.е. рН > 12) вязкость водной дисперсии резко падает. Этот эффект обусловлен наличием избы¬точного количества ионов. Следовательно, для того, чтобы поддерживать максимальную эффективность загущения, необходимо избегать чрезмерного повышения рН.

Существуют также и другие загустители, например, гидроколлоиды, ксантановая и гуаровая камеди, магния алюминий силикат и т.д. Использование таких загустителей в геле- скрабе для посуды нецелесообразно, так как они не способны создать трехмерную модель и тем самым удержать частицы абразива в объеме.

Использование одного карбопола в системе не позволяет достичь необходимой текучести продукта. Учитывая, что нейтрализованный вариант карбопола (в форме соли) это полиэлектролит, можно предположить, что вязкость водной дисперсии чувствительна к присутствию электролитов (например, неорганических солей). В случае использования одновалентных ионов (например, хлористого натрия) можно снизить вязкость и таким образом повысить текучесть системы. Поэтому необходимо использовать поваренную соль в качестве компонента, который придаст гель-скрабу текучую консистенцию. Поваренная соль относится к группе ионных загустителей. Использование одной только поваренной соли не позволяет достичь создания трехмерной модели, вследствие чего абразив не удерживается в объеме. Следовательно, для получения продукта с абразивом в объеме, оптимальным является использование двух видов загустителей с различными механизмами действия.

Москвинова А.А.