Dica central: Como índice central de desempenho dos surfactantes, o HLB determina diretamente a estabilidade do sistema emulsificante, de limpeza e solubilizante. Sua lógica de aplicação percorre todas as áreas de beleza, cuidados pessoais, cuidados e emulsificação industrial. “Combinação” e “composição” são a chave do seu valor. A aplicação de surfactantes está em toda parte, e o HLB (Equilíbrio Hidrofílico-Lipofílico), o índice central que determina seu desempenho, está se tornando uma referência fundamental para pesquisa e desenvolvimento, produção e seleção da indústria.
Para a maioria dos clientes de sistemas de cosméticos, cuidados pessoais, cuidados e emulsificação industrial, uma compreensão profunda da lógica de aplicação do valor HLB pode não apenas evitar o risco de falha da fórmula, mas também realizar a dupla atualização do desempenho e da experiência do produto.
• Quantificar as tendências hidrofílicas e oleofílicas dos surfactantes
• Fornecer uma direção clara para o projeto de formulação de diferentes sistemas
• Determinar diretamente os cenários aplicáveis e as características do produto dos surfactantes
Nível de valor I.HLB
O papel central do valor HLB é definir a tendência hidrofílica e oleofílica dos surfactantes através da faixa numérica. A lei geralmente seguida na indústria: quanto menor o valor do HLB, mais oleofílico é o surfactante, e quanto maior o valor do HLB, mais hidrofílico ele é.
Intervalos comuns e diretrizes de aplicação para valores HLB (padrões gerais da indústria):
•1-3 (forte oleofílico): antiespumante, sistema de emulsificação A/O
•3-6 (oleoso): emulsificante A/O, adequado para produtos pesados e resistentes à água
•7-9 (tipo intermediário): umedecimento, espalhamento, melhorando a aplicabilidade do produto
•8-18 (à base de água): emulsificante O/W para criar loções refrescantes e produtos de cuidado
•13-18 (forte hidrofilicidade): produtos solubilizantes e de limpeza para melhorar o poder de limpeza e a solubilidade
Isso também explica por que os valores de HLB dos emulsificantes de PEG comumente usados na indústria são altos, os valores de Span HLB são baixos e os valores de Tween HLB são mais altos - o principal motivo está na diferença no teor de etoxi. Quanto mais etoxi, mais forte será a hidrofilicidade e maior será o valor de HLB.
Dê um exemplo:
• óleo de rícino hidrogenado peg-60 (HLB 15-17): É comumente usado na solubilização de produtos de limpeza para extrair com eficiência ingredientes solúveis em óleo, como sabores e óleos essenciais, para o sistema de fase aquosa.
• Span 60 (HLB 4.7): Forte oleofílico, é a principal matéria-prima do sistema emulsificante A/O, adequado para cremes pesados.
Em aplicações práticas, o valor HLB afeta diretamente a forma do produto e a experiência de uso, e a lógica de seleção típica na área de beleza e cuidados pessoais:
• Loção hidratante refrescante: Use emulsificante O/A com valor HLB de 8-12
• À prova d'água, protetor solar, creme para tintura de cabelo: use emulsificante W/O com valor HLB de 3-6
Este tipo de lógica de seleção baseada no valor HLB tornou-se o consenso da indústria e a base para garantir a qualidade do produto.
II.O valor central do valor HLB
Para os clientes nas áreas de cosméticos, cuidados pessoais, cuidados e emulsificação industrial, a importância do valor HLB reflecte-se essencialmente no seu papel decisivo na estabilidade do sistema - afecta directamente a direcção da emulsificação, a sensação da pele do produto, a limpeza, a resistência à água e outras propriedades essenciais, e estas propriedades são a chave para a competitividade do produto.
Influência central 1: Direção da emulsificação (a principal consideração no design da fórmula)
(1) Baixo valor de HLB (oleofílico parcial):
• Sistema de emulsificação W/O fácil de construir
• Adequado para cremes pesados, protetores solares à prova d'água, cremes para tintura de cabelo e outros produtos
• Resistência à água, boa vedação, pode fornecer proteção hidratante duradoura
Exemplo: Cold cream clássico (cold cream), o valor HLB do emulsificante é 3-5, para obter dispersão uniforme da fase oleosa, trazendo sensação pesada e hidratante.
(2) Alto valor de HLB (parcialmente hidrofílico):
• Sistema de emulsificação O/A fácil de construir
• Adequado para produtos refrescantes como loções, xampus, produtos de limpeza, etc.
• Mais fácil de lavar, sem sensação pegajosa após o uso, adequado para necessidades de “cuidados refrescantes com a pele”
Exemplo: Limpador diário, com surfactantes de alto valor HLB, forte poder de limpeza e fácil de enxaguar, sem deixar resíduos.
Existe uma técnica simples e fácil de entender na indústria que pode entender rapidamente a relação entre o valor do HLB e as características do produto: “Quanto maior o HLB, mais refrescante e fácil de lavar o sistema, e quanto menor o HLB, mais pesado é o sistema e mais resistente à água ele é”.
Impacto principal dois: Adaptação de desempenho múltiplo
• Sensação refrescante: alto HLB→ sensação refrescante de água, baixo HLB→ pesado e oleoso
• Limpeza e formação de espuma: alto HLB é mais solúvel em água, tem melhor poder de limpeza e volume de espuma, e é adequado para produtos de cuidado e limpeza
•Capacidade de solubilização: Alto HLB pode alcançar a solubilização de sabores e óleos essenciais e ajudar na transparência do produto
• Resistência à água: baixo HLB, forte resistência à água, adequada para protetor solar, maquiagem e sistemas à prova de suor
Vale ressaltar que o valor HLB é igualmente importante na área de emulsificação industrial e tratamento de água. Por exemplo, na preparação de um novo tipo de emulsão polimérica, um emulsificante adaptado ao valor HLB precisa ser selecionado de acordo com as características da fase oleosa. A estabilidade da dispersão do copolímero de acetato de amônia está intimamente relacionada ao valor HLB. A correspondência do valor HLB apropriado pode garantir uma emulsão uniforme e estável e evitar a estratificação e o branqueamento do óleo.
III.Resolver mal-entendidos cognitivos : Quanto maior o HLB, melhor, a correspondência é a chave
Mal-entendido comum: Quanto maior o valor HLB, mais forte é a capacidade emulsionante
Entendimento correto: O valor central do valor HLB reside na correspondência, não alta ou baixa - o valor HLB dos surfactantes precisa ser combinado com o HLB necessário da fase oleosa, que é a chave para a estabilidade do sistema.
O chamado “HLB necessário” refere-se ao valor HLB dos surfactantes necessários para que cada óleo alcance a emulsificação mais estável. Os valores HLB necessários de diferentes óleos e gorduras variam significativamente:
•Óleo mineral: ~10,5
• Miristato de isopropila: ~11
•Estearato de glicerila: ~3,8
•Óleos de silicone (como Dimeticona): geralmente mais baixos
Se o valor de HLB se desviar muito, o sistema emulsionante ficará instável. Problemas específicos incluem:
• Camadas, óleo branqueador
• Queda de viscosidade
• Falha no ciclo quente e frio
IV.Estratégias comuns na indústria : compor o HLB para levar em conta diversos requisitos de desempenho
O objetivo principal da configuração complexa: ajustar o valor HLB geral do sistema para alcançar equilíbrio de desempenho múltiplo.
Combinações de compostos comuns:
• Extensão 60 e Interpolação 60
• Estearato de glicerila e estearato de PEG-100
Vantagem composta:
• Corresponder com precisão ao valor HLB necessário para a fase oleosa para melhorar a estabilidade do sistema
• Melhorar a sensação do produto na pele e evitar ser muito pesado ou muito refrescante
• Reduz a irritação do produto
O HLB complexo também pode resolver as necessidades de cenários especiais, como:
• Produtos de cuidado contendo eletrólitos: melhoram a estabilidade eletrolítica do sistema e evitam estratificação e adelgaçamento
• Sistema complexo industrial de fases oleosas: melhora a eficiência da emulsificação, reduz os custos de produção e garante a consistência do produto
V. Atualização da cognição profissional : HLB não é um indicador universal, precisa ser avaliado de forma abrangente
Embora o valor HLB seja a referência central para aplicações de surfactantes, não é uma panacéia. No desenvolvimento de fórmulas do mundo real, existem muitos fatores que determinam a estabilidade do sistema. O valor HLB é apenas um deles e precisa ser combinado.：
• Estrutura emulsionante
• Cadeia saturada/insaturada, número EO
• Tolerância eletrolítica, estrutura de cristal líquido, rede polimérica
• Compatibilidade com óleo de silicone, temperatura, processo de cisalhamento
Resumo
Tomados em conjunto, o valor HLB desempenha um papel insubstituível como parâmetro central. Os valores fundamentais incluem:
• Ajudar os formuladores a avaliar rapidamente a adaptabilidade das matérias-primas e esclarecer a direção da aplicação do produto
• Evite o risco de falha da fórmula e reduza os custos de P&D
• Ajudar os clientes a compreender as características das matérias-primas e obter uma seleção precisa
Mas devemos deixar claro que o valor HLB é apenas o ponto de partida do design da fórmula, e não o único determinante. Um sistema de produto verdadeiramente estável e de alta qualidade precisa ser avaliado de forma abrangente em combinação com o valor HLB necessário para a fase oleosa, a estrutura do emulsificante, as condições de uso e a estrutura geral da fórmula.
Yichang Mingya New Material Technology Co., Ltd.
