FOAMSCAN™
Analyseur de mousse et testeur d'antimousse
Analyseur de mousse FOAMSCAN™
FOAMSCAN™ caractérise les propriétés des mousses liquides et produit une analyse quantitative de la capacité moussante, de la stabilité de la mousse, du drainage et de la performance des antimousse dans des conditions de laboratoire contrôlées.
Plusieurs méthodes de génération de mousse, combinées à l'analyse d'image et à des mesures de conductance, permettent une comparaison reproductible des formulations et des conditions de moussage.
Que mesure FOAMSCAN™ ?
Formation de la mousse
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Volume de mousse
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Capacité de moussage
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Expansion de la mousse
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Densité de la mousse
Stabilité et drainage de la mousse
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Volume de mousse
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Fraction liquide / drainage
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demi-vie de la mousse
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demi-vie du liquide
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stabilité de la mousse
Performance des antimousses
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Efficacité antimousse
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persistance de l'antimousse
Structure en mousse
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Taille des bulles
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Distribution & forme
Comment fonctionne FOAMSCAN™ ?
FOAMSCAN™ génère de la mousse dans des conditions contrôlées et suit en continu son évolution au fil du temps.
La mousse peut être produite par injection contrôlée de gaz, par agitation mécanique ou par un dispositif de moussage externe.
Les mesures optiques permettent de contrôler le volume et la stabilité de la mousse, tandis que les mesures de conductance quantifient la teneur en liquide et le drainage. L'analyse d'images fournit des informations complémentaires sur la taille et la distribution des bulles.
Caractéristiques et avantages clés de FOAMSCAN™
Reproduire la génération de mousse contrôlée
Générer de la mousse par injection de gaz contrôlée ou par agitation mécanique pour une comparaison reproductible entre les formulations.
Quantifier la formation et la stabilité de la mousse
Suivre l'évolution du volume de mousse, du drainage et de la fraction liquide au fil du temps afin de caractériser à la fois la capacité moussante et la stabilité de la mousse.
Évaluer les performances anti-mousse
Quantifier la réduction de la mousse et la persistance de l'antimousse dans des conditions de test contrôlées et reproductibles.
Automatiser les protocoles de mesure
Protocoles de mesure préconfigurés, ajuster le débit de gaz, la vitesse d'agitation et la durée de mesure, avec un nettoyage automatisé disponible après les tests.
Applications
Formulation et tensioactifs
Sélection des tensioactifs, pouvoir moussant, stabilité et optimisation de la formulation.
Soins personnels et détergents
Caractérisation des mousses cosmétiques, de soins corporels, détergentes et nettoyantes.
Nourriture et boissons
Capacité moussante et stabilité des formulations alimentaires, laitières, de barista, de bière et de boissons gazeuses.
Lutte contre les incendies et construction
Expansion, drainage et stabilité des mousses anti-incendie et structurelles.
Pétrole et gaz / Traitement des minéraux
Procédés assistés par mousse, récupération améliorée du pétrole et études sur la flottation par mousse.
Antimousses et démousses
Évaluation quantitative de l'efficacité et de la persistance de l'antimousse.
Configurations de génération de mousse FOAMSCAN™
Injection de gaz
Générer des mousses reproductibles par injection de gaz contrôlée
FOAMSCAN™ génère de la mousse en injectant du gaz à travers un filtre en verre poreux à un débit contrôlé, offrant des conditions hautement reproductibles pour comparer la capacité moussante, la stabilité et le drainage.
Agitation mécanique
Reproduire les mousses générées par agitation mécanique contrôlée
L'agitation mécanique permet de tester les formulations dans des conditions d'agitation plus proches de nombreuses applications réelles de produits et de procédés, avec des paramètres d'agitation contrôlés pour des comparaisons reproductibles.
Génération de mousse externe
Caractérisez la mousse produite par votre propre appareil ou procédé
FOAMSCAN™ peut également analyser les mousses générées en externe, permettant ainsi d'évaluer les formulations et les dispositifs de moussage tout en préservant la méthode de génération pertinente.
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Notes d'application et cas d'utilisation de FOAMSCAN™
FOAMSCAN™ Caractérisation avancée de la stabilité et de la microstructure de la mousse de bière
FOAMSCAN ™ peut fournir une caractérisation plus complète de la mousse de bière que les tests de stabilité de mousse EBC conventionnels en mesurant simultanément le volume de mousse, le drainage du liquide et la microstructure des bulles.
Trois bières commerciales – une lager classique, sa version sans alcool et une bière blonde de style abbaye – ont été analysées afin de comparer leurs performances en matière de mousse. FOAMSCAN ™ a révélé que la stabilité de la mousse dépend non seulement du drainage, mais aussi de la coalescence des bulles et de l'évolution microstructurale. La bière blonde de style abbaye a conservé un réseau de bulles stable malgré le drainage du liquide, tandis que la bière sans alcool a subi un drainage rapide, une croissance des bulles plus rapide et une coalescence importante, entraînant un affaissement prématuré de la mousse. Le nombre de bulles, leur taille (D32) et l'indice de polydispersité (PDI) ont permis de mieux comprendre les mécanismes physiques régissant le vieillissement de la mousse, informations qui ne peuvent être obtenues par la seule mesure de sa durée de vie.
Globalement, FOAMSCAN ™ complète les méthodes EBC standardisées en expliquant pourquoi des bières présentant une stabilité de mousse apparente similaire se comportent différemment, ce qui en fait un outil précieux pour le développement de formulations, la sélection d'ingrédients, l'optimisation des processus et le dépannage des problèmes de qualité liés à la mousse.
Le sébum révèle des différences cachées dans les performances de la mousse : enseignements tirés de FOAMSCAN™
Les tests de moussage classiques sont souvent incapables de distinguer des formulations de savon présentant des performances moussantes similaires. Deux savons liquides ont été analysés à l'aide du FOAMSCAN, avec et sans 0,1 % de sébum artificiel.
En l'absence de sébum, les deux produits présentaient un volume de mousse, une efficacité de capture des gaz et une distribution de la taille des bulles quasiment identiques.
L'ajout de sébum a toutefois révélé des différences de performance majeures. Le savon A a conservé une efficacité de capture des gaz élevée (94 %) et une mousse stable, tandis que le savon B a présenté une réduction drastique de sa capacité moussante (21 %) et un affaissement de la mousse beaucoup plus rapide. L'analyse d'images de bulles a confirmé que le sébum entraînait la formation de bulles plus grosses et plus hétérogènes dans le savon B, bulles qui se déstabilisaient rapidement, tandis que le savon A conservait une structure de mousse plus homogène et stable.
Ces résultats démontrent que l'ajout de sébum artificiel permet un test plus discriminant et plus pertinent pour l'application, révélant des différences de formulation qui restent cachées dans des conditions de laboratoire standard et reflétant mieux l'utilisation réelle par le consommateur.
Comment mesurer l'efficacité des agents antimousse avec FOAMSCAN™
Bien que les mousses liquides soient thermodynamiquement instables, elles peuvent, dans des conditions pratiques, rester stables pendant de longues périodes, ce qui pose souvent des problèmes importants dans divers secteurs industriels. Pour obtenir une faible capacité moussante ou une faible stabilité de la mousse, des additifs spécifiques sont utilisés afin d'empêcher ou de détruire sa formation.
FOAMSCAN™ permet de quantifier avec précision l'efficacité des agents antimousse grâce à l'analyse de la génération et de la disparition contrôlées de la mousse. Un antimousse, le Defoamer X, a été testé à quatre concentrations (25 à 500 ppm) dans deux systèmes tensioactifs. Les mousses ont été produites par injection de gaz ; le temps nécessaire pour atteindre un volume de mousse cible a permis de mesurer la capacité moussante, tandis que la demi-vie de la mousse a indiqué sa stabilité. Dans cette étude, FOAMSCAN™ a fourni une méthode fiable, quantitative et automatisée pour évaluer à la fois la capacité moussante et la stabilité de la mousse, ce qui en fait un outil idéal pour le criblage et l'optimisation des additifs antimousse dans les formulations à base de tensioactifs.
Caractérisation des mousses produites par un dispositif externe
La désinfection des mains s'est particulièrement développée avec la crise sanitaire de la COVID-19. Pratiques et économiques, les distributeurs de mousse sont couramment utilisés pour administrer du désinfectant pour les mains sous forme de mousse.
Pour les fabricants de désinfectants pour les mains, il est primordial de contrôler le volume de mousse délivré par le distributeur et les propriétés de la mousse, telles que sa stabilité ou sa texture, lorsqu'elle est malaxée dans les mains.
L'analyseur de mousse FOAMSCAN™ permet de caractériser les propriétés des mousses générées par les distributeurs, en mesurant 2 paramètres clés : la fraction liquide et la structure de la mousse (taille et distribution des bulles) .
L'influence des paramètres expérimentaux sur la capacité moussante
Cette note illustre comment les paramètres expérimentaux ont un impact direct sur les propriétés moussantes des liquides analysés avec le FOAMSCAN™.
Les mousses étaient produites soit par injection de gaz, soit par agitation mécanique.
Pour le barbotage de gaz, le débit de gaz et la porosité de la fritte de verre influent fortement sur le temps de moussage et l'humidité de la mousse, tandis que le volume initial de liquide a peu d'influence. Les pores de fritte plus petits produisent des mousses plus lentes mais plus humides.
Pour les mousses agitées mécaniquement, la vitesse d'agitation et le volume de liquide étaient tous deux essentiels : une vitesse trop faible entraînait une formation de mousse lente, tandis qu'une vitesse trop élevée consommait tout le liquide.
L'étude démontre que les paramètres de génération de mousse doivent être soigneusement sélectionnés afin de garantir des résultats reproductibles et significatifs.
Dispersivité : un indicateur permettant de classifier la dissipation de la mousse
L'analyse de la structure de la mousse permet de distinguer les mécanismes de dissipation de la mousse.
FOAMSCAN™ a été utilisé pour générer deux mousses, A et B, dans des conditions identiques et analysées sur 1800 secondes.
La dispersité (D), définie comme le rapport de l'écart type de la taille des bulles au rayon moyen, a été suivie au fil du temps.
La mousse A a conservé une dispersité constante, indiquant un grossissement (maturation d'Ostwald) comme principal mécanisme de vieillissement.
La mousse B a montré une dispersité croissante, typique de la dégradation de la mousse induite par la coalescence.
Ces résultats montrent que la dispersité est un indicateur puissant pour classer les mousses selon leurs mécanismes de dissipation.