SEPAWA: zrównoważone modyfikatory reologii, czyli nowe podejście z udziałem biosurfaktantów

• Strona główna
• Artykuły
• SEPAWA: zrównoważone modyfikatory reologii, czyli nowe podejście z udziałem biosurfaktantów

2026-10-14

W ocenie ekspertów Henkla, rośnie zapotrzebowanie na przyjazne środowisku modyfikatory reologii. Wiele tradycyjnych środków strukturotwórczych pochodzi z surowców kopalnych, słabo ulega biodegradacji lub jest klasyfikowanych jako mikroplastiki. Stąd potrzeba poszukiwania alternatyw, które zapewnią stabilne właściwości reologiczne bez udziału klasycznych polimerów syntetycznych.

Obiecującą grupę stanowią mikrobiologiczne biosurfaktanty. Są odnawialne, biodegradowalne i potrafią tworzyć micelle robakowate, szeroko wykorzystywane do regulowania lepkości i właściwości lepkosprężystych w formulacjach konsumenckich. Micelle robakowate, nawet silnie splątane, wykazują jednak zachowanie płynięcia końcowego i nie generują prawdziwego progu płynięcia. A właśnie wyraźny próg płynięcia jest kluczowy do stabilizowania układów niejednorodnych, takich jak zawiesiny czy emulsje.

Aby uzyskać dobrze zdefiniowany próg płynięcia bez sięgania po polimery nieulegające biodegradacji, badacze sięgnęli po niskocząsteczkowe środki żelujące. Stanowią one atrakcyjną alternatywę wolną od mikroplastików. Środki powierzchniowo czynne mogą jednak wpływać na zarodkowanie włókien i morfologię sieci takich żelatorów, co utrudnia projektowanie układów mieszanych bez pełnego zrozumienia wzajemnych oddziaływań.

W prezentowanych badaniach przeanalizowano współdziałanie mannosyloerytritolowego lipidu B (MEL-B) - mikrobiologicznego biosurfaktantu tworzącego micelle robakowate już przy niskich stężeniach - z niskocząsteczkowym żelatorem bis-mocznikowym otrzymanym z 4,4′-metylenodifenylo diizocyjanianu i L-alaninolu (MDI-2). Zastosowano połączenie reologii rotacyjnej oraz mikrorheologii opartej na spektroskopii fal rozproszonych. Dzięki temu śledzono kinetykę żelowania, rozwój właściwości mechanicznych oraz zmiany w dynamice mikrostruktury podczas tworzenia sieci.

Wyniki wskazują na ortogonalny mechanizm samoorganizacji. Mówiąc prościej: struktura żelatora MDI-2 rozwija się niezależnie od sieci micelarnej MEL-B. To rozdzielone ścieżki samoorganizacji pozwalają jednocześnie uzyskać lepkosprężystość pochodzącą od micelli robakowatych oraz próg płynięcia indukowany przez żelator. Otwiera to drogę do zrównoważonego, wolnego od mikroplastików projektowania regulowanych profili reologicznych w produktach konsumenckich.

HenkelSEPAWAbadania i rozwójdetergenty