ฟองดีมีชัยไปกว่าครึ่ง! SITA Foam Tester ตัวช่วยวัดคุณภาพฟองในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด

เคยสงสัยไหมว่า ทำไมสบู่บางยี่ห้อฟองเยอะ บางยี่ห้อน้อย? หรือทำไมน้ำยาซักผ้าบางสูตร นั้นมีฟองที่คงตัวนานกว่าสูตรอื่น? ในวงการอุตสาหกรรมทำความสะอาด ฟองไม่ได้แค่ช่วยให้สารลดแรงตึงผิวทำงานได้ดีขึ้น เพื่อให้สิ่งสกปรกหลุดออกง่ายเท่านั้น แต่ยังสร้างประสบการณ์ที่ดีให้กับผู้ใช้ผลิตภัณฑ์อีกด้วย !!

แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่าสูตรสารประกอบไหนสามารถให้ฟองที่ตรงใจตลาดมากที่สุด !? นั่นแหละคือที่มาของ " เครื่องวัดคุณสมบัติของฟอง ( SITA Foam tester ) " แบรนด์ SITA Messtechnik GmbH ( ประเทศเยอรมัน )

ฟอง และสารลดแรงตึงผิว

กุญแจสำคัญในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด !!

ฟองเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เมื่อเราผสมสารลดแรงตึงผิวเข้ากับน้ำและมีการกวนหรือถู จะเกิดฟองขึ้นโดยอัตโนมัติ เนื่องจากโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวจะสร้างฟิล์มบางๆ รอบอากาศที่ติดอยู่ในของเหลว ส่งผลให้เกิดการกักเก็บอากาศภายในของเหลว ที่เราเรียกว่า "ฟอง" เกิดขึ้นมานั่นเอง

บทบาทของฟองในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด

ช่วยกระจายสารลดแรงตึงผิว
ฟองช่วยกระจายสารลดแรงตึงผิวไปทั่วพื้นผิวที่ต้องการทำความสะอาด ทำให้ขจัดสิ่งสกปรกได้อย่างทั่วถึง
สร้างสัมผัสของความสะอาด
แม้ว่าฟองไม่ได้เป็นตัวหลักที่ทำให้สิ่งสกปรกหลุดออกไป แต่ผู้ใช้ผลิตภัณฑ์มักรู้สึกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีฟองมากให้ความรู้สึกสะอาดกว่าผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีฟอง
จับสิ่งสกปรกและพาออกไป
ฟองสามารถดักจับสิ่งสกปรกและพาออกไปเมื่อเราล้างออกด้วยน้ำ

ฟองมาก ≠ ทำความสะอาดได้ดีเสมอไป

แม้ว่าผู้ใช้งานส่วนใหญ่มักเชื่อว่าผลิตภัณฑ์ที่มีฟองเยอะจะทำความสะอาดได้ดีกว่า แต่ในความเป็นจริง สารลดแรงตึงผิวบางชนิด ก็สามารถขจัดคราบน้ำมันได้ดี แม้ว่าจะเกิดฟองน้อยก็ตาม

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดฟองของสารลดแรงตึงผิว

โครงสร้างทางเคมีของสารลดแรงตึงผิว
1. สารลดแรงตึงผิวที่มีโครงสร้างที่มีประจุ (ionic surfactants) มีแนวโน้มที่จะสร้างฟองได้ดีกว่า สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุ (nonionic surfactants) ใน pH 7-10
2. ความยาวของโซ่แอลคิล (Alkyl chain length) มีผลต่อการเกิดฟอง โดยโซ่ที่มีความยาวประมาณ 12-15 อะตอมของคาร์บอน ให้ผลการเกิดฟองที่ดีที่สุด
3. สารลดแรงตึงผิวที่มีสายโซ่พอลิออกซีเอทิลีน อนุพันธ์ที่มีหมู่ oxythylene 10-12 มีคุณสมบัติในการเกิดฟองที่ดี
ค่าความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิว
a. สารลดแรงตึงผิวที่ความเข้มข้นต่ำ ฟองอาจเกิดขึ้นได้น้อย
b. สารลดแรงตึงผิวที่ความเข้มข้นสูง ฟองอาจเกิดขึ้นได้มาก แต่ถ้าสูงเกินไปอาจทำให้ฟองเสถียรน้อยลงและแตกเร็ว
คุณภาพของน้ำ
น้ำกระด้างทำให้สารลดแรงตึงผิวบางชนิดทำงานได้ไม่ดี

ฟองที่ "เหมาะสม" ในแต่ละผลิตภัณฑ์เป็นอย่างไร !?

แม้ว่าฟองจะมีส่วนช่วยกระจายสารลดแรงตึงผิวสัมผัสกับคราบสกปรกได้นานขึ้น ทำให้สารลดแรงตึงผิวมีเวลาในการทำงานมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ฟองที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาได้ ในขณะเดียวกันฟองที่น้อยเกินไปก็ไม่เหมาะกับความรู้สึกระหว่างการใช้งานผลิตภัณฑ์ เช่น:

น้ำยาล้างจาน → ต้องการฟองมาก เพื่อให้ผู้ใช้รู้สึกว่าสามารถขจัดคราบไขมันได้ดี
น้ำยาซักผ้าแบบใช้กับเครื่องซักผ้า → ต้องการฟองน้อย เพราะฟองมากเกินไปอาจทำให้ล้างออกยากและทำให้เครื่องซักผ้าทำงานผิดปกติ
แชมพู → ต้องการฟองปานกลางถึงมาก เพราะผู้บริโภครู้สึกว่ายิ่งมีฟองมาก ยิ่งทำให้ผมสะอาด

การเลือกใช้สารลดแรงตึงผิวจึงต้องคำนึงถึงปริมาณฟองที่เหมาะสมกับการใช้งาน เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพ และเป็นที่ต้องการของตลาด จึงเป็นโจทย์ที่ท้าทายของผู้ผลิตในวงการอุตสาหกรรมทำความสะอาดนี้ !!

SITA Foam Tester

เพื่อนคู่ใจผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด วัดฟองแม่นยำ รู้ผลไว !

SITA Foam tester คืออะไร?

SITA Foam tester เป็น เครื่องมือที่ช่วยวัดและวิเคราะห์ "คุณสมบัติของฟอง" ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นสบู่ แชมพู น้ำยาล้างจาน หรือน้ำยาซักผ้า เครื่องนี้บอกเราได้ว่าผลิตภัณฑ์นั้นๆ สามารถสร้างฟองได้มากน้อยแค่ไหน ฟองคงตัวนานไหม และฟองมีลักษณะเป็นอย่างไร !?

เจาะลึกคุณสมบัติฟอง ด้วยการทดสอบสาร 5 ชนิด! ด้วย SITA Foam Tester :

ในครั้งนี้เราจะทำการทดสอบคุณสมบัติฟอง ในตัวอย่างสารลดแรงตึงผิว Cocamidopropyl Betaine (CAPB) ร่วมกับสารลดการเกิดฟอง ( Defoamer ) และสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว ( Wetting ) รวมทั้งหมด 5 ตัวอย่าง เพื่อศึกษาว่าสูตรสารประกอบใด ให้ประสิทธิภาพในการลดฟองได้ดีที่สุด

ตัวอย่าง	สารลดแรงตึงผิว	สารที่ใส่เพิ่มเติม	ปริมาตรรวม (กรัม)
1	*Cocamidopropyl Betaine (CAPB) 4 กรัม ละลายในน้ำ RO	-	250
2	*Cocamidopropyl Betaine (CAPB) 4 กรัม ละลายในน้ำ RO	Spactive 5615 ( Defoamer ) 2 หยด	250
3	*Cocamidopropyl Betaine (CAPB) 4 กรัม ละลายในน้ำ RO	Spactive 1020 ( Defoamer ) 2 หยด	250
4	*Cocamidopropyl Betaine (CAPB) 4 กรัม ละลายในน้ำ RO	Silco CT2504/PEG ( Wetting ) 2 หยด	250
5	*Cocamidopropyl Betaine (CAPB) 4 กรัม ละลายในน้ำ RO	Silco CT2504/E ( Wetting ) 2 หยด	250

*Cocamidopropyl Betaine (CAPB)

เป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดแอมโฟเทอริค ( Amphoteric Surfactants ) ที่มีทั้งประจุบวก และประจุลบ มีความอ่อนโยน ไม่ระคายเคืองต่อผิวหนังและเส้นผม เหมาะสำหรับใช้เป็นสารลดแรงตึงผิว ( Surfactants ) ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เช่น สบู่เหลว แชมพู โฟมล้างหน้า น้ำยาซักผ้า หรือน้ำยาล้างจาน เป็นต้น

ลักษณะฟองที่ได้จะเป็นฟองเนื้อเนียนละเอียด มอบสัมผัสฟองเนียนนุ่มให้กับผู้ใช้ขณะใช้งาน และสามารถช่วยจับตัวกับคราบไขมันได้ดี ชำระล้างออกง่าย

ผลการทดสอบ

ส่วนที่ 1 ศึกษาพฤติกรรมการสร้างฟอง ( Foam Formation ) และการสลายฟอง ( Foam Decay )

ตัวอย่าง	คุณลักษณะ	วัดครั้งที่ 1	วัดครั้งที่ 2	วัดครั้งที่ 3	วัดครั้งที่ 4	วัดครั้งที่ 5
1	จำนวนฟอง	72,347	68,022	53,806	35,136	20,407
2	จำนวนฟอง	24,478	18,460	12,263	5,808	2,265
3	จำนวนฟอง	34,778	45,896	37,939	20,829	10,499
4	จำนวนฟอง	87,332	68,078	49,970	28,581	15,811
5	จำนวนฟอง	92,805	66,296	48,251	27,316	15,648

จากตาราง และกราฟเปรียบเทียบพฤติกรรมการสร้างฟอง ( Foam Formation ) ของตัวอย่างสารลดแรงตึงผิว Cocamidopropyl Betaine (CAPB) ร่วมกับสารลดการเกิดฟอง ( Deformer ) และสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว ( Wetting ) รวมทั้งหมด 5 ตัวอย่าง พบว่า:

Cocamidopropyl Betaine เพียงอย่างเดียว ( กราฟสีฟ้า ) ให้ปริมาณฟองระดับปานกลาง และเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ฟองไม่แตกง่าย แสดงว่า Cocamidopropyl Betaine มีคุณสมบัติในการสร้างฟองได้ดี
Cocamidopropyl Betaine + Spactive 5615 ( กราฟสีส้ม ) ให้ปริมาณฟองระดับน้อยที่สุด จากตัวอย่างทั้งหมด 5 ชนิด บ่งชี้ว่า Spactive 5615 เป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
Cocamidopropyl Betaine + Spactive 1020 ( กราฟสีม่วง ) สามารถลดฟองได้ดี แต่ยังไม่ดีเทียบเท่า Spactive 5615 บ่งชี้ว่า Spactive 1020 ช่วยลดฟองได้ดี แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า Spactive 5615
Cocamidopropyl Betaine + Silco CT2504/PEG ( กราฟสีเขียว) และ Silco CT2504/E ( กราฟสีแดง ) ซึ่งเป็นสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว มีปริมาณฟองที่สูงกว่า Spactive 5615 และ Spactive 1020 ซึ่งเป็น Defoamer ( สารลดฟอง ) และค่อยๆ ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป บ่งชี้ว่า Silco CT2504/PEG และ Silco CT2504/E มีผลช่วยลดฟองได้ระดับหนึ่ง แต่ไม่มีประสิทธิภาพมากเทียบเท่ากับสารลดฟองอย่าง Spactive 5615 และ Spactive 1020

จากตาราง และกราฟเปรียบเทียบพฤติกรรมการสลายฟอง ( Foam Decay ) ของตัวอย่างสารลดแรงตึงผิว Cocamidopropyl Betaine (CAPB) ร่วมกับสารลดการเกิดฟอง ( Deformer ) และสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว ( Wetting ) รวมทั้งหมด 5 ตัวอย่าง พบว่า :

Cocamidopropyl Betaine เพียงอย่างเดียว ( กราฟสีฟ้า ) มีปริมาณฟองเริ่มต้นที่สูงที่สุด และค่อยๆ ลดลงอย่างช้าๆ ตลอดการทดลอง บ่งชี้ว่า Cocamidopropyl Betaine มีคุณสมบัติในการสร้างฟองที่คงตัวได้ดี
Cocamidopropyl Betaine + Spactive 5615 ( กราฟสีส้ม ) แสดงปริมาณฟองเริ่มต้นที่ต่ำที่สุด และลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงแรก จากนั้นลดลงช้าๆ บ่งชี้ว่า Spactive 5615 เป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพสูง
Cocamidopropyl Betaine + Spactive 1020 ( กราฟสีม่วง ) แสดงปริมาณฟองเริ่มต้นที่ค่อนข้างสูงกว่า Spactive 5615 แต่ยังน้อยกว่า Cocamidopropyl Betaine เพียงอย่างเดียว และมีการแกว่งตัวของปริมาณฟอง
บ่งชี้ว่า Spactive 1020 มีคุณสมบัติในการลดฟองได้ แต่ความคงตัวของฟองไม่สม่ำเสมอ
Cocamidopropyl Betaine + Silco CT2504/PEG ( กราฟสีเขียว ) และ Silco CT2504/E ( กราฟสีแดง ) ซึ่งเป็นสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว แสดงปริมาณฟองเริ่มต้นที่สูงกว่า Spactive 5615 และ Spactive 1020 ซึ่งเป็น Defoamer ( สารลดฟอง ) และมีการแกว่งตัวของปริมาณฟอง บ่งชี้ว่า Silco CT2504/PEG และ Silco CT2504/E มีคุณสมบัติในการลดฟองได้ระดับหนึ่ง แต่ความคงตัวของฟองไม่สม่ำเสมอ

สรุปผลพฤติกรรมการสร้างฟอง ( Foam Formation ) และการสลายฟอง ( Foam Decay )

Cocamidopropyl Betaine สร้างฟองได้ดี และคงตัวได้นานที่สุด
Spactive 5615 เป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพสูงสุด สามารถลดฟองได้ดีที่สุด และคงตัวของฟองได้สม่ำเสมอ
Spactive 1020 เป็นสารลดฟองที่ดี แต่น้อยกว่า Spactive 5615 สังเกตจากปริมาณฟองที่มากกว่า และความคงตัวของฟองไม่สม่ำเสมอเทียบเท่า Spactive 5615
Silco CT2504/PEG และ Silco CT2504/E เป็นสารลดเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว มีคุณสมบัติลดฟองได้บางส่วน ความสามารถไม่เทียบเท่ากับ Spactive 5615 และ Spactive 1020 ซึ่งมีคุณสมบัติหลักในการลดฟอง

ส่วนที่ 2 ศึกษาลักษณะฟอง

ตัวอย่าง	คุณลักษณะ	วัดครั้งที่ 1	วัดครั้งที่ 2	วัดครั้งที่ 3	วัดครั้งที่ 4	วัดครั้งที่ 5
1	ขนาดฟอง (micron)	381.78	550.82	643.31	791.23	1,381.8
2	ขนาดฟอง (micron)	703.94	758.83	770.25	1,095.9	1,784.6
3	ขนาดฟอง (micron)	453.67	587.66	658.97	853.16	1,664.10
4	ขนาดฟอง (micron)	389.39	589.57	679.30	819.62	1,579.9
5	ขนาดฟอง (micron)	373.59	608.73	689.25	846.57	1,572.7

จากตาราง และรูปเปรียบเทียบลักษณะฟองของตัวอย่างสารลดแรงตึงผิว Cocamidopropyl Betaine (CAPB) ร่วมกับสารลดการเกิดฟอง ( Deformer ) และสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว ( Wetting ) รวมทั้งหมด 5 ตัวอย่าง พบว่า :

Cocamidopropyl Betaine เพียงอย่างเดียว ( ตัวอย่างที่ 1 ) ขนาดฟองเริ่มต้นมีขนาดเล็ก และค่อยๆ โตขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป
Cocamidopropyl Betaine + Spactive 5615 ( ตัวอย่างที่ 2 ) ขนาดฟองเริ่มต้นมีขนาดใหญ่ และขยายตัวมากที่สุด จากตัวอย่างทั้งหมด 5 ชนิด
Cocamidopropyl Betaine + Spactive 1020 ( ตัวอย่างที่ 3 ) ขนาดฟองเริ่มต้นมีขนาดใหญ่ แต่เล็กกว่า Spactive 5615 และค่อยๆ โตขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป
Cocamidopropyl Betaine + Silco CT2504/PEG ( ตัวอย่างที่ 4 ) และ Silco CT2504/E ( ตัวอย่างที่ 5 ) ซึ่งเป็นสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว ฟองมีขนาดเล็กกว่า Spactive 5615 และ Spactive 1020 ซึ่งเป็น Defoamer ( สารลดฟอง ) แต่ยังมากกว่า Cocamidopropyl Betaine เพียงอย่างเดียว และขนาดฟองค่อยๆ โตขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป

สรุปผลลักษณะฟอง

Spactive 5615 และ Spactive 1020 มีฟองที่ใหญ่และแตกง่าย เนื่องจาก Defoamer ( สารลดฟอง ) มีผลต่อการทำให้ฟองขยายตัวและแตกเร็วขึ้น โดย Spactive 5615 มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า Spactive 1020
Silco CT2504/PEG) และ 5 (Silco CT2504/E) มีฟองขนาดปานกลาง

สรุปเปรียบเทียบโดยรวม

ส่วนที่ 1 เรียงลำดับประสิทธิภาพการลดฟอง :

Spactive 5615 > Spactive 1020 > Silco CT2504/PEG = Silco CT2504/E > Cocamidopropyl Betaine

ส่วนที่ 2 เรียงลำดับขนาดฟอง :

Spactive 5615 > Spactive 1020 > Silco CT2504/PEG = Silco CT2504/E > Cocamidopropyl Betaine

สามารถอธิบายได้ดังนี้

Cocamidopropyl Betaine (CAPB)
สามารถสร้างฟองได้ดี และคงตัวได้นานที่สุด
Spactive 5615 (Defoamer)
เป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพสูงสุด สามารถลดฟองได้ดีที่สุด ให้ความคงตัวของฟองได้สม่ำเสมอ ฟองที่เกิดขึ้นมีขนาดที่ใหญ่ที่สุดและแตกง่ายที่สุด เนื่องจาก Defoamer มีผลต่อการทำให้ฟองขยายตัวและแตกเร็วขึ้น
Spactive 1020 (Defoamer)
เป็นสารลดฟองที่ดี แต่ประสิทธิภาพน้อยกว่า Spactive 5615 เพราะให้ปริมาณฟองที่มากกว่าและความคงตัวของฟองไม่สม่ำเสมอเทียบเท่า Spactive 5615 ฟองที่เกิดขึ้นมีขนาดใหญ่ แต่เล็กกว่า Spactive 5615
Silco CT2504/PEG และ Silco CT2504/E ( Low Wetting Agent )
เป็นสารเพิ่มคุณสมบัติความเปียกผิว และมีคุณสมบัติลดฟองได้บางส่วน มีความสามารถในการลดฟองได้ระดับหนึ่ง แต่ไม่เทียบเท่ากับ Spactive 5615 และ Spactive 1020 ซึ่งมีคุณสมบัติหลักในการลดฟอง ในขณะที่ Silco CT2504/PEG และ Silco CT2504/E มีฟองที่ขนาดเล็กกว่า

ทำไมการทดสอบนี้ถึงสำคัญ?

การทดสอบนี้ช่วยให้เราเข้าใจคุณสมบัติของฟองในสารต่างๆ ได้อย่างละเอียด ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดให้มีคุณภาพและประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น ด้วย SITA Foam Tester ช่วยให้ผู้ผลิตควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้อย่างแม่นยำ
ช่วยในการปรับปรุงสูตรผลิตภัณฑ์ให้ได้ฟองที่ตรงตามความต้องการของตลาด
ช่วยลดต้นทุนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ และเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต

สรุป

สารลดแรงตึงผิว เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยขจัดคราบไขมันและสิ่งสกปรก ขณะที่ฟองทำหน้าที่ช่วยกระจายสารลดแรงตึงผิวไปทั่วพื้นผิว และสร้างความรู้สึกสะอาดในการใช้งาน
ปริมาณฟองไม่ได้เป็นตัวชี้วัดคุณภาพของผลิตภัณฑ์โดยตรง แต่ขึ้นอยู่กับประเภทของสารลดแรงตึงผิวและการออกแบบสูตรให้เหมาะสมกับการใช้งาน โดยเครื่อง SITA Foam Tester เป็นอุปกรณ์วิเคราะห์ฟองที่มีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้เข้าใจคุณสมบัติของสารต่างๆ เพื่อนำข้อมูลไปพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้ดียิ่งขึ้น

การเติมสารลดฟอง (defoamer) หรือสารเพิ่มความเปียก (wetting) ส่งผลต่อจำนวนฟอง และลักษณะของฟองอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามปริมาณและความเข้มข้นของสารละลายในผลิตภัณฑ์