クリーニング製品は私たちの日常生活の重要な構成要素となっています。個人の衛生や食品加工ラインの清潔を配慮するためにも、清潔な製品は土壌、細菌、その他の汚染物を安全かつ効果的に除去する必要があります。界面活性剤は洗剤中の重要な成分であるため、界面活性剤の性能を評価することはすべての洗剤の開発にとって非常に重要である。既存のクリーニング製品の性能を評価するためには、さまざまな方法を使用することができます。工業製造プロセスの最後のステップは、製品と洗剤の包装を洗浄することである。

［表面洗浄度−洗浄及び洗浄剤分析］

清掃効率の評価を行っていますか。

製品の効率性に対する認識には限界があると思いますか。また、収集した特徴データに十分な情報がないだけで、より効率的で、より高速で、より環境に配慮した製品を開発するための圧力と課題に対応することは困難です。

よりクリーンな未来への高速道路を歩む

補足取得測定の前後に標準化された情報と比較して、表面の発生状況を理解するために、より詳細な時間分解スペクトルを得ることができることを知っていますか。これらの情報は、時間がかかりすぎたり、長い測定サイクルで十分な情報を収集したり、一点法を採用したりするなど、現在使用されている方法では実現できない改善された分野を解決するために、開発作業を迅速に進めるのに役立ちます。界面活性剤または処方の洗浄プロファイルを測定することにより、QSense® 技術的に提供された情報により、汚れの膨張と浄化の過程を深く理解することができます。

これらの新しい補足情報により、直面する課題に対応し、より効率的で環境に配慮した製品の開発を加速することができます。

より速く、より清潔で環境に優しい–QSenseを制御®技術的信頼性

高精度かつリアルタイムで収集されたデータにより、界面活性剤/処方が特定の汚れとどのように相互作用するかを示す特別な指紋情報が提供されます。この洗浄プロファイルには、洗浄効率評価の重要な情報が含まれています。例えば、

・界面活性剤/処方の洗浄速度がどのくらい速いか

・界面活性剤/処方の洗浄効果はどうですか

・処方組成と洗浄条件が結果に与える影響

この強力なソリューションは、洗浄効率を明らかにし、洗剤を自動的にリアルタイムに選別して並べ替えることができます。本質的には、現在の標準化方法が直面している洗浄効率に関する限られた課題を解決し、より速く、より清潔で、よりグリーンにするための強力なツールを提供します。

標準化された洗剤分析

洗剤効率は、洗浄すべき表面を濡らす能力に関係する可能性がある。洗剤溶液の表面張力には大きな役割がある。一般に、表面張力が低いほど、溶液の湿潤能力は良好である。界面活性剤は、洗剤溶液の表面張力を低減するための主要成分である。界面活性剤の使用量は、臨界ミセル濃度を測定することにより最適化することができる。

水溶液及び界面活性分子を含む溶液の表面張力測定を記述するために、以下のいくつかの基準を使用することができる。

・ASTM D1331-11

・OECD115

・EN 14210

・EN 14370

QSense® 洗浄の概要

化学洗浄過程を掲示する

QSense® 洗浄プロファイルは、界面活性剤または配合物と特定の汚れとの相互作用効率を示す特別な指紋を提供し、以下の3つの重要なパラメータを通じて完全な洗浄プロセスを明らかにします。

1.膨潤時間

2.品質クリアランス

3.総除去品質

QSense® 洗浄プロファイルは、フォーミュラの効率性を理解し、製品のパフォーマンスをランク付けするのに役立ちます。

QSenseによる® ，さまざまなバリエーションを比較するために、さまざまなフォーミュラ候補を簡単にすばやくフィルタリングして配置できます。

・構成レシピ

・濃度

・温度依存性

・水質

・洗浄サイクル時間

テストを事前にプログラミングし、1回に8つのサンプルを実行することで、高精度、リアルタイム、繰り返し可能なデータを提供し、異なる洗浄条件での異なるオプションのパフォーマンスを明らかにすることができます。

[表面清浄度-清浄度]

表面清浄度の特性評価や評価は必要ですか？

表面は私たちを取り囲んでいて、どこにもいない。私たちはその上で生き、それを利用しています。多くの場合、表面の清浄度は興味があり重要であり、場合によっては重要でさえある。「清潔」の意味はもちろん定義の問題であり、マクロからナノスケール、およびこの区間のすべてのスケールの清潔をカバーしている。

清潔さを考えると、私たちの頭の中の最初の表面は、私たちが日常生活で使っている家や物の表面であるキッチン、浴室、服、そして私たちの車などの乗り物かもしれません。しかし、公共の場所が衛生的なレストラン、公共交通、病院であることも期待されています。後者はナノスケールの清浄度が重要な分野の一つである。例えば、病院の手術器具とその他の表面の清掃は手術の成功と疾病の伝播を防止する鍵である。食品、医薬品、その他の敏感物質の生産や加工業界など、私たちから遠い場所では、1つの部品の製造から別の部品に切り替えるには、2つの間で表面衛生処理が必要になる可能性があります。あるいは、電子や光学業界、回路やコーティングの製造において、最も軽微なダスト分子は壊滅的である可能性があります。発電所における送油管路や熱交換器などの他の構造は時間の経過とともに汚染にさらされ、堆積物の形成、スケール、バイオフィルムの形成、スケールなどの不要な物質の蓄積に伴い、機能を阻害する可能性がある。

表面清浄度のリアルタイム特性評価

QSense QCM−Dは、沈殿物、スケール堆積、バイオフィルム形成をナノスケールで測定し、定量化し、同じ沈殿物をリアルタイムで定量的に除去することができる。不要な物質の凝集を減らすか防ぐために条件を最適化することは非常に重要であり、環境を変更する前、後、および間に清潔度を特徴付けることができます。台所の清浄度の評価、バイオフィルムの形成の記述、原油管の汚れ中のアスファルト質吸着の測定などの清浄化において、それらを除去する方法や添加剤の開発を支援することができる。

接触角測定による表面清浄度の迅速評価

洗浄及び洗剤処方の効率は、接触角測定により評価することができる。

表面を洗浄し処理する表面自由エネルギーは、洗浄度と表面組成に直接関連する。接触角は、表面のナノサイズであっても濡れ挙動に影響を与えるため、すべての表面解析技術において感度が高い。簡単で迅速な測定技術として、接触角は通常、洗浄プロセスと洗浄溶液の効率を追跡するために使用される。そのため、清潔度制御が重要な分野では、接触角測定は非常に適切な品質制御方法である。自動化されたThetaによる接触角測定は、清潔度評価のためにユーザーとは独立した迅速な方法を提供します。

シリコンウェハと回路基板の清浄度は、最終製品の最適化機能を確保する重要な要素である。ボトルのインクジェット印刷や接着剤を用いたラベル適用などのガラス表面の清浄度は、後の加工工程の品質に直接影響する。ガラス汚染の測定は無駄を減らし、効率的な生産を確保するのに役立ちます。

ASTM C 813-90–接触角測定ガラスによる疎水性汚染

［表面清浄度−界面活性剤］

界面活性剤を特性化していますか。

洗浄製品の重要な成分の1つとして、界面活性剤は洗浄処方の性能を高める上で注目されている。最終配合物の性能を特性化、評価、強化し、最適な状態に到達させるために使用できるいくつかの性能面は、表面再堆積を防止するために洗浄される表面の濡れ、乳化汚れ、汚れを溶液中に分散させるなどの重要な特性の向上を支援する。界面における表面活性物質を有する動力学は特徴づけと評価にとって極めて重要である。必要な性能と特定の条件に基づいて設計、調整、最適化を行う場合、単一界面活性剤、界面活性剤の組み合わせ、またはより複雑な洗剤処方がリアルタイムとナノスケールでどのように作用するかを十分に理解することは非常に重要である。界面活性剤と特定の汚れとの相互作用、および濃度、水質、温度などの重要なパラメータ関数としての除去効率は、製品の活性、効率、コスト効果の向上に関係している。

湿潤性を用いた界面活性剤の効率評価

洗剤の効率は、滑らかで硬いガラス表面であれ、柔軟で多孔質な織物であれ、洗浄すべき表面を濡らす能力に関係している。表面を湿らせるためには、液体を広げる必要があります。洗剤溶液を固体基材上に広げるには、洗剤溶液の表面張力及び溶液と固体表面との接触角に依存する。洗剤溶液の表面張力は界面活性剤添加の影響を受け、光学的または力学的表面張力計を用いて測定することができる。界面活性剤の使用量は、臨界ミセル濃度（CMC）を測定することにより最適化することができる。

洗剤溶液を広げると、必ず汚れの乳化が起こり、界面活性剤がその過程で主な役割を果たす。界面活性剤はまた、収集された汚れを溶液中に分散させ、表面に再堆積が起こらないようにするのに役立つ。

洗剤溶液中の界面活性剤の使用量を最適化する

洗浄溶液のための界面活性剤の使用量を最適化することは、界面活性剤の過剰使用は経済的であり、環境にも影響するため重要である。臨界ミセル濃度（CMC）は界面活性剤濃度の最適化によく用いられる重要なパラメータである。洗浄力は単分子界面活性剤の影響を受け、実際にミセルの存在の影響を受けないため、CMC点は所望の界面活性剤使用量の指標とすることができる。Sigma 700/701は自動分配器と結合して全自動CMC測定を完了することができる。測定は自動的に実行されるため、手動でやり取りする必要がなく、所要労働時間を削減することができます。

J. Chemの許可で改編。教育。 83 (2006) 1147.著作権 ©2014 アメリカ化学学会

界面活性剤界面動力学の探索

QSenseを採用する® QCM-D技術は、必要に応じて、界面活性剤の挙動と性能を探索、特徴付け、最適化するいくつかの方法がある。単一界面活性剤、界面活性剤の組み合わせ、または完全な配合を特徴づけることができる。 QSense® QCM−D技術は、特定の界面活性剤、多界面活性剤溶液または完全処方が特定の材料または汚れとどのように相互作用するかを記述し、除去効率を評価するために使用できる洗浄プロファイルを提供するほか、温度や界面活性剤濃度などの重要なパラメータに伴う表面−汚れ相互作用動力学の変化を高精度に探索することができる。一般に、界面活性剤／界面動力学および挙動を監視および特性化し、吸着動力学および吸着界面活性剤層などの形態変化を抽出することもできる。

［表面洗浄−酵素製剤］

洗剤溶液の酵素を使っていますか。

酵素は洗剤溶液中の一般的な成分であり、脂肪を含む汚れの除去を強化したり、コールドクリーニング温度での性能を向上させたりするなど、その性能を向上させるために処方に添加されています。必要な性能に対して全処方の調整と最適化を行うためには、単一の酵素、酵素の組み合わせ、またはより複雑な洗剤処方がどのようにリアルタイムでナノスケールで機能するかを十分に理解することが重要である。酵素と特定の汚れとの相互作用、および濃度、水質、温度などの重要なパラメータを参照として除去効率を評価したり、最終製品に関連する酵素活性、効率、コスト効果を特性化し、向上させるために使用したりします。

洗浄効率を高めるための酵素相互作用の探索

QSenseによる® QCM-D技術は、単一酵素、複合酵素溶液、および完全処方の性能を分析、特徴づけ、分類することができます。特徴付け方法は、洗浄プロファイルの洗浄効率の等級付け、すなわちある酵素または製剤がどのようにある汚れ材料と相互作用するかという指紋を取得することを含むが、それはナノスケールで酵素分解と洗浄過程を高精度に取得することもできる。

[表面洗浄-紙と包装]

包装業界において、接着性と濡れ性は多くのプロセスにおいて重要な役割を果たしている。包装材料は、一般に、包装内製品の保護と改良のすべての要件を満たすために、さまざまな異なる材料層を含む。

紙への塗料の接着性を最適化する

比較的低いコストと再生可能性のため、紙は包装材料としてよく使われている。紙のバリア性は通常不足しており、したがって、異なるポリマーコーティングが積層材料の製造に使用される。積層板の良好な機械的性質を確保するためには、ポリマーと紙との接着性を最適化する必要がある。濡れ性と表面粗さは接着性に重要な役割を果たし、接触角と表面粗さ測定を組み合わせて研究することができる。

最終的に紙製品を使用する前に、木材繊維を機械的または化学的に改質することが一般的である。ナノテクノロジーを用いた繊維機能化などの新しい繊維の改良も、研究のホットな話題である。単一繊維の性能は、張力計または光学張力計を用いて皮リフト分配器と結合して研究することができる。

紙の濡れ性に及ぼす粗さの影響

その繊維状構造のため、紙や板紙の表面はほとんど粗い。表面化学物質の濡れ効果を増幅するため、この粗さは濡れ性に影響を与える。また、印刷品質を向上させるための異なるタイプのプラズマと火炎処理は表面化学と表面粗さに影響を与えるため、粗さの接触角への影響を評価することは非常に重要である。

次の例は、粗さが接触角に与える影響を示しています。3つの異なる試料位置で粗さと水の接触角を測定した。特に親水性基紙では、測定した接触角は接触角示度に大きな変化を示した。粗さ補正による接触角間引き粗さの影響を計算した後、接触角は互いにより近い。粗さ補正接触角の違いは表面の表面化学的性質に起因する。接触角と表面粗さ測定を組み合わせることで、接触角に粗さがどのように影響するかを評価することが可能になる。

[表面粗さと濡れ性ダウンロード]

湿潤性研究を用いて印刷品質を評価する

パッケージのもう1つの側面は、その視覚的な外観である。パッケージに印刷する目的は、内部の製品を販売することです。印刷品質はインクの濡れ性、吸収性及び多孔質紙への広がりの影響を受ける。低表面エネルギーポリマーコーティング上への印刷は、挑戦的であり得る。光学張力計を用いて接触角を測定し、紙の吸収性能に対する内部及び表面サイズの影響を評価することができる。必要に応じて、高速カメラは非常に高速な吸収現象を研究することができます。

インクジェット印刷技術はますます家庭やオフィスでの印刷に使われるようになり、産業用印刷、包装業界、機能性印刷用途にも一般的になっている。光学張力計結合皮リフト分配器は、特に紙とのインクジェット適性、相互作用を実証するために使用することができる。

力学張力計の粉末湿潤性方法を用いて、コーティング及びインク顔料の吸収性能を研究した。

接触角測定を用いて押出塗布紙上のプラズマ処理効果を評価した。

非吸収性で表面エネルギーの低いプラスチック表面を印刷する場合、インクと基材との接着力は挑戦的である。基材の表面自由エネルギーは、インクの表面自由エネルギーよりも高くなければならない。良好な印刷品質を確保するためには、印刷前に、例えばプラズマや火炎処理などの表面処理方法を用いて、塗布基材の表面自由エネルギーを増加させるべきである。

応用ダイジェスト：包装業界の表面処理評価

インクジェット印刷用途における張力測定

インクジェット印刷は多目的技術であり、小型家庭やオフィス印刷、高速工業印刷、さらに多くの斬新な機能印刷応用に広く応用されている。インクと基材との相互作用はインクジェット印刷の品質を定義する上で重要であるため、張力測定法はこの分野で広く使用されている。

インクの表面張力と基材の表面エネルギーとを比較することで、インクと基材との密着性を推定することができる。接触角測定を用いて液滴の吸収と広がりを研究した。Theta光学張力計の皮アップグレードディスペンサオプションは、圧電駆動技術を用いて実際のインクジェット時と同じ大きさの液滴を生成する。

応用ダイジェスト：インクジェット印刷における張力測定

ブログ記事

［紙及び板紙の濡れ性に対する表面粗さの影響］

［紙・板紙の品質制御における濡れ性測定の6つの理由］

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