Oleogelių sudėties modeliavimas, optimizavimas ir reologinių savybių vertinimas

Tyrimo tikslas: sumodeliuoti oleogelius iš mineralinio aliejaus ir sorbitano monopalmitato, optimizuoti jų sudėtį ir įvertinti reologines savybes. Tyrimo uždaviniai: įvertinti skirtingų temperatūrų įtaką oleogelių reologinėms savybėms, įvertinti deformacijos jėgų įtaką oleogelių reologinėms savybėms, įvertinti oleogelių struktūros stabilumą veikiant deformacijos jėgai, įvertinti polisorbatų įtaką oleogelių reologinėms savybėms. Tyrimo objektas: eksperimentiniai oleogeliai iš mineralinio aliejaus ir sorbitano monopalmitato. Metodai: amplitudės skenavimo ir dažnio skenavimo tyrimai atlikti nustatyti parametrus, kuriuose oleogeliai yra stabilūs. Dažnio skenavimo tyrimu taip pat buvo nustatytos oleogelių viskoelastinės savybės. Buvo atliktas temperatūrinis testas oleogelių temperatūriniam stabilumui, gelifikacijos ir tekėjimo taškams nustatyti. Taip pat atliktas laiko testas, kuriuo buvo tirti oleogelių struktūros pokyčiai esant skirtingoms deformacijos jėgoms. Tiksotropijos testo rezultatai informatyviai atskleidė oleogelių struktūros galimybes atsistatyti po sukeltos deformacijos. Temperatūriniu, laiko ir tiksotropijos testais buvo pagrįsta polisorbatų įtaka oleogelių reologinėms savybėms. Tyrimo rezultatai: pagaminti oleogeliai iš mineralinio aliejaus ir sorbitano monopalmitato. Nustatyta, kad 16 proc. ar didesnė sorbitano monopalmitato koncentracija geba sudaryti gelio struktūrą su mineraliniu aliejumi. Remiantis amplitudės skenavimo duomenimis, nustatyta, kad esant 0,1 proc. deformacijai visos tirtos oleogelių formuluotės yra stabilios. Įrodyta, kad oleogeliai iš mineralinio aliejaus ir sorbitano monopalmitato pasižymi elastinėmis savybėmis. Reologiniais tyrimais įrodyta stuktūros stabilumo ir tiksotropinių savybių teigiama priklausomybė nuo sorbitano monopalmitato koncentracijos. Nustatyta, kad kai kurie polisorbatai turi teigiamos įtakos oleogelių temperatūriniam ir mechaniniam stabilumui ir pagerina jų tiksotropines savybes. Išvados: reologinės oleogelių savybės priklauso sorbitano monopalmitato koncentracijos. Kuo sorbitano monopalmitato koncentracija yra didesnė, tuo oleogelis yra stabilesnis temperatūros, mechaniniams poveikiams ir tuo stipresnėmis tiksotropinėmis savybėmis jis pasižymi. Polisorbatai kaip pagalbinės medžiagos gali keisti oleogelių reologines savybes. Rekomendacijos: rekomenduoju dėti ne mažiau kaip 22 proc. sorbitano monopalmitato. Norint pagerinti oleogelių atsparumą deformacijos jėgoms rekomenduoju 1/3 sorbitano monopalmitato pakeisti polisorbatu 20, 40 arba 60. Siekiant tirti maišymo, transportavimo ar kitų dinaminių veiksnių, veikiančių oleogelius, įtaką rekomenduoju atlikti laiko testą.

Goal of a survey: to model oleogels from mineral oil and sorbitan monopalmitate and to assess their rheological qualities. Tasks of a survey: to assess the impacts of different temperatures and deformation powers to rheological qualities of oleogels, to evaluate the stability of the structure of oleogels under the action of deformation force as well as the impact of polysorbates to rheological qualities of oleogels. Object of a survey: experimental oleogels from mineral oil and sorbitan monopalmitate. Methods: amplitude sweeps and frequency sweeps analysis performed for the determining the parameters, in which oleogels are stabile. viscoelastic qualities of oleogels were also determined by the analysis of frequency scanning. A temperature test was also performed for the determining of temperature stability, gelification and flow points of oleogels. A time test, which modeled the changes of oleogels structure at different deformation powers, was also performed. The results of the thixotropy test revealed the possibilities of oleogels structure to restore after the caused deformation. The influence of polysorbate to rheological qualities of oleogels was based on temperature, time and thixotropy tests. Results of a survey: oleogels were manufactured from mineral oil and sorbitan monopalmitate. It has been determined that 16 percent or larger concentration of sorbitan monopalmitate is capable to form gel structure with mineral oil. According to amplitude scanning data, it has been determined that all the analyzed formulations of oleogels are stable for 0.1 percent deformation. It has been proved that oleogels from mineral oil and sorbitan monopalmitate feature elastic qualities. Positive dependence of the stability of the stucture and thixotropic qualities on sorbitan monopalmitate concentration has been proved by rheologic analysis. It has been determined that some polysorbates have a negative impact on the temperature and mechanical stability of oleogels and improve their thixotropic qualities. Conclusions: rheologic qualities of oleogels depend on sorbitan monopalmitate concentration. The larger is the concentration of sorbitan monopalmitate, the more stable is oleogel to temperature and mechanic impacts and the stronger thixotropic features it features. Polysorbates, as auxiliary substances, can change the rheologic qualities of oleogels. Recommendations: I recommend adding at least 22 percent. sorbitan monopalmitate. To improve the resistance of oleogels to deformation forces, I recommend replacing 1/3 of sorbitan monopalmitate with polysorbate 20, 40, or 60. This is used to investigate mixing, transport, or other dynamic actions acting on oleogels that affect the time test recommendations.