[发明专利]一种快速检测水性乳液起泡性能的装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种检测装置，具体地说是一种快速检测水性乳液起泡性能的装置。 

二、背景技术

水性乳液是指通过物理或化学方法，使分散相以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而形成的稳定分散体系。常见的水性乳液有：苯丙乳液、聚氨酯乳液、石蜡乳液等，因其分散介质不含有机溶剂，对环境无污染，对操作人员无危害，同时还具有气味小，不易燃烧等优点，在胶黏剂、涂料、日用化学品、食品等行业有广泛应用。 

为了使水性乳液性能稳定，在制备过程中会加入乳化剂，由于乳化剂的存在，能降低体系的表面张力，有利于泡沫产生，且在制备过程中不可避免地会往乳液体系中引入气体，使得制备出的水性乳液中存在泡沫，同时在使用过程中也会产生泡沫。泡沫的存在，有时会影响水性乳液的使用性能，如：会影响水性乳液的外观，会增大乳液的粘度，影响乳液存储稳定性，影响乳液流变性能等，但有时又需要稳定的泡沫，所以对于水性乳液，其起泡性能的表征是比较重要的，特别是准确、快速检测起泡性能。 

目前，检测起泡性能的装置主要有以下几种：由一个透明量杯和一个搅拌装置组成的Waring Blender高速搅拌器；由垂直固定的量筒以及安装在量筒顶端的滴管组成的罗氏泡沫仪；由有机玻璃套管和置于其内部的油管组成的气流法评价装置等。这些检测装置均不是针对水性乳液而设计的，不能准确模拟水性乳液在制备及使用时的起泡过程。 

三、发明内容

本发明旨在提供一种新的快速检测水性乳液起泡性能的装置，能准确模拟水性乳液的起泡过程，并且能够快速、准确的检测水性乳液的起泡性能。 

本发明是对气流法评价装置的改进，基本原理是向一定体积待测样品中通入气体，使乳液起泡，测量不同通气量下乳液起泡后的体积，根据通气量与乳液体积变化之间的关系即可表征水性乳液的的起泡性能，同时也能表征乳液起泡后的泡沫的稳定性。 

本发明快速检测水性乳液起泡性能的装置，与现有技术的区别在于： 

所述装置包括气源1和测量管3；所述气源1和所述测量管3之间设置有连通所述气源1和所述测量管3的导管5；所述导管5上设置有气体流量计2和气阀4； 

所述测量管3的管体6透明，在所述管体6的顶部设置有出气口7，在所述管体6的底部设置有进气口8，所述进气口8与所述导管5连接；在所述管体6的下部由上至下依次设置有防水透气层9和多孔透气层10，所述防水透气层9和所述多孔透气层10位于所述进气 口8的上部；所述管体6上设置有测量体积的刻度11，以方便读取测试样品的体积。 

所述防水透气层9为聚氨酯防水透气膜、聚四氟乙烯防水透气膜、聚乙烯防水透气膜或聚丙烯防水透气膜。所述防水透气层9的孔径为2-10微米，厚度为0.2-1毫米。 

所述多孔透气层10为砂芯、多孔陶瓷或多孔铝片。所述多孔透气层10的孔径为5-25微米，厚度为2-4毫米。 

本发明中所述气源1为高压气体钢瓶，高压气体钢瓶中的气体是可以更换的，以满足使用者研究不同气体对水性乳液起泡性能的影响，常见的气源有压缩空气，氮气，氧气，二氧化碳气体等。所述气体流量计2优选转子气体流量计或数显气体流量计。 

本发明所述测量管3的管体6优选圆柱形，直径为3-5cm，高为30-50cm。待测样品加入的体积一般不超过测量管管体体积的1/3。 

本发明设置多孔透气层10的目的是为了使气源流出的气体在测量管3中均匀地分散开，避免形成较大的气泡而影响测量结果的准确性和有效性，由于多孔透气层10的存在，将进气口8流入的气体分散成较为细小的气流，从而保证了乳液均匀稳定的起泡。 

由于待测样品是水性乳液，因此在测试时，待测样品会通过多孔透气层10的孔隙流入导管5，会对导管5中的气体流速等造成影响，从而会影响测试的准确性。本发明设置防水透气层9的目的就是为了避免此种现象的发生，防水透气层9为高分子防水透气材料，兼具防水和透气双重功能，既能使气体通过，又能防止待测样品流入导管5，从而保证了测试结果的准确性。 

本发明检测过程中测量管3处于竖直状态，以保证测量结果的准确性。 

本发明快速检测水性乳液起泡性能的装置的检测步骤如下： 

1、打开气源1的阀门并开启气阀4，调节气体流量计2，使气体流速ν为5-15mL/s； 

2、关闭气阀4，将体积V₀为50-200mL的水性乳液通过出气口7倒入测量管3中； 

3、开启气阀4，记录通气后乳液体积V与通气时间t之间的关系；