乳化新技术--皮克林乳液

传统乳化：

乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。传统乳化需要加入适当的 表面活性剂 ，然后在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液。

传统乳化模型

皮克林乳液：

简单来说就是 胶体颗粒 （纳米级的淀粉、多糖和二氧化钛等）代替表面活性剂分子的乳液。最早在20世纪初，Ramsden已经发现蛋白质颗粒可以自发地组装到空气与水的界面；随后， Pickering 证实不溶于水的胶体颗粒可以吸附到油水界面并对所得的乳液体系进行了系统的研究，因此这种由胶体颗粒代替表面活性剂分子的乳液后来被称为皮克林乳液。

皮克林乳液模型

与传统表面活性剂稳定的乳状液相比， Pickering乳液具有以下优点 ：

1、乳化剂胶颗粒的用量少，节约原料，减少成本；

2、无表面活性添加剂的添加，对人体和环境友好；

3、外界坏境因素对乳液的影响较小，稳定性强等。

皮克林乳液的稳定性机理 ：

三相接触角θw 是一个决定乳液稳定性的重要参数。对于一个表面光滑、粒径约为100 nm的球形胶体颗粒来说，当θw在30°~150°之间时，脱附自由能ΔE比热能要高几个数量级，粒子在油水界面上呈现不可逆的吸附。θw越接近90°，脱附能越高，乳液越稳定；当θw为90°时，脱附能达到最大值，所得乳液的稳定性亦最高。 对于胶体颗粒稳定的皮克林乳液来说，θw在15°~90°之间时，通常形成O/W型乳液；θw在90°~165°之间时，则得到W/O型乳液。

如图2a所示 ，胶体颗粒在油水界面上实现紧密有序排列，形成了由粒子构成的界面膜，呈现出一定的弹性；在外力的作用下，或液滴相互挤压、碰撞时，乳液液滴表面的界面膜会发生一定程度的形变但不至于直接破乳。

如图2b所示 ，当连续相中存在未吸附到界面上的胶体颗粒时，这些颗粒可能形成三维网络结构以限制分散相液滴的运动，从而可以降低液滴碰撞和聚并的频率，有效地提高乳液的稳定性。

如图2c所示 ，液滴-液滴之间也会通过共享胶体颗粒而形成三维网络结构，进而提高乳液的稳定性。

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参考资料：

[1] 陈凤凤. 化妆品乳液及乳化新技术（I）-皮克林乳液的基本原理及其在化妆品中的应用. 日用化学工业. 2021.

[2] 李小敏. 淀粉基复合胶体颗粒皮克林乳液的构建与应用. 合肥工业大学硕士论文. 2020.

[3] 宋子悦. 皮克林乳液冻融稳定性研究进展. 食品工业科技. 2021.