📋 Dans cet article
- Que sont les esters de sorbitane ?
- Chimie : comment la structure détermine le HLB et la fonction
- La famille complète des travées : nuances, HLB et propriétés
- Span 20 (Monolaurate de Sorbitan) - Analyse approfondie
- Span 60 (monostéarate de sorbitan) - Analyse approfondie
- Span 80 (monoléate de sorbitan) - Analyse approfondie
- Stratégie d'appariement Span + Polysorbate
- Applications dans tous les secteurs
- Comment choisir la bonne qualité de travée
- Spécifications de qualité et approvisionnement
- FAQ
- Contacter Sinolook Chimique
🌿 1. Que sont les esters de sorbitane ?
Les esters de sorbitan sont produits par estérification desorbitol(un alcool de sucre) avec un acide gras dans des conditions de déshydratation contrôlées. Au cours de la réaction, le sorbitol perd une ou deux molécules d'eau pour former une structure cyclique appeléesorbitanouisosorbide, qui réagit ensuite avec l'acide gras pour donner le produit ester.
Les molécules résultantes sonttensioactifs non-ioniques- ils ne portent aucune charge électrique - avec une double personnalité caractéristique : le système cyclique du sorbitan fournit une hydrophilie limitée à travers ses groupes hydroxyle restants, tandis que la chaîne d'acide gras (C12 à C18) fournit la queue lipophile. Cette structure amphiphile rend les esters de sorbitan très efficaces pour s'adsorber aux interfaces huile-eau et stabiliser les émulsions.
💡 Le nom commercial « Span »
"Span" était à l'origine une marque déposée d'Atlas Chemical Industries (plus tard ICI, puis Uniqema, maintenant Croda). Aujourd’hui, il est devenu un descripteur générique utilisé dans toute l’industrie chimique. Lorsque vous voyez « Span 80 » sur un CoA ou une fiche de formulation, il fait toujours référence au monooléate de sorbitan, quel que soit le fabricant qui l'a produit. Il en va de même pour Span 20, Span 40, Span 60, Span 83 et Span 85.
Les esters de sorbitan occupent l'extrémité lipophile du spectre des émulsifiants non ioniques -. Leurs valeurs HLB vont de 1,8 (Span 85, hautement lipophile) à 8,6 (Span 20, modérément hydrophile). Cela les place fermement dans leeau-dans-émulsifiant d'huileetagent mouillantcatégories. Pour l'émulsification huile-dans-eau, ils sont généralement combinés avec leurs homologues éthoxylés - les polysorbates (série Tween) - pour atteindre un HLB mélangé plus élevé.
⚗️ 2. Chimie : comment la structure détermine le HLB et la fonction
Deux variables structurelles déterminent tout sur les performances d'un ester de sorbitan :
Variable 1 : Longueur de la chaîne des acides gras
L'acide gras estérifié avec le sorbitan détermine le caractère lipophile et l'état physique du produit. Des chaînes plus courtes (C12 laurique) produisent des esters plus polaires à point de fusion plus faible ; des chaînes plus longues (stéarique C18) produisent des solides à point de fusion plus élevé- et plus lipophiles.
- C12 (Laurique)→ Span 20, HLB 8.6, liquide
- C16 (Palmitique)→ Portée 40, HLB 6,7, solide
- C18:0 (stéarique)→ Portée 60, HLB 4.7, solide
- C18:1 (oléique)→ Span 80, HLB 4.3, liquide
- C18:1 ×3 (Trioléate)→ Portée 85, HLB 1,8, liquide
Variable 2 : Degré d'estérification
Le cycle sorbitan possède plusieurs groupes hydroxyles disponibles pour l’estérification. Les mono-esters (un acide gras par sorbitan) sont plus hydrophiles ; les sesqui-esters (1,5 acides gras) et les tri-esters (trois acides gras) sont plus lipophiles.
- Monoester→ Envergure 20, 40, 60, 80 - 1 chaîne d'acides gras
- Sesquiesteur→ Envergure 83 - 1.5 moyenne des chaînes oléate
- Trieste→ Envergure 85 - 3 chaînes oléates, très lipophiles
Passer du mono → tri réduit le HLB en bloquant les groupes hydroxyles et en ajoutant de la masse lipophile.
💡 L'effet d'insaturation : pourquoi le Span 80 reste liquide
Le Span 60 (stéarate, C18:0) et le Span 80 (oléate, C18:1) ont des valeurs HLB presque identiques (4,7 contre 4,3), mais le Span 60 est un solide cireux à température ambiante tandis que le Span 80 est un liquide visqueux. La simple double liaison dans la chaîne oléate perturbe l'emballage moléculaire et abaisse considérablement le point de fusion - d'environ 50 degrés (Span 60) à bien en dessous de 0 degré (Span 80). Cette différence d'état physique est la principale raison pour laquelle le Span 80 est beaucoup plus largement utilisé dans les processus de fabrication à température ambiante.
📊 3. La famille complète Span : grades, HLB et propriétés
| Grade | Nom chimique | Acide gras | HLB | État (25 degrés) | CAS | Fonction principale |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Portée 20 | Monolaurate de Sorbitan | C12 Laurique | 8.6 | Liquide | 1338-39-2 | Agent mouillant, émulsifiant pour huiles polaires |
| Portée 40 | Monopalmitate de sorbitan | C16 Palmitique | 6.7 | Solide ~ 45 degrés | 26266-57-9 | Émulsifiant W/H, épaississant dans les systèmes chauds |
| Portée 60 | Monostéarate de sorbitan | C18:0 stéarique | 4.7 | Solide ~ 50 degrés | 1338-41-6 | S/H émulsifiant, alimentaire E491, pharma |
| Portée 80 ★ | Monooléate de sorbitan | C18:1 Oléique | 4.3 | Liquide | 1338-43-8 | Émulsifiant sans - le plus largement utilisé, multi-industriel |
| Portée 83 | Sesquioléate de sorbitan | C18:1 ×1,5 oléique | 3.7 | Liquide | 8007-43-0 | Sans émulsifiant lorsqu'un HLB inférieur à 80 est nécessaire |
| Portée 85 | Trioléate de sorbitan | C18:1 ×3 Oléique | 1.8 | Liquide | 26266-58-0 | Extreme W/O, boue inversée pour champs pétrolifères, spécialité |
Spectre HLB de la série Span
← Plus lipophile (E/H) Plus hydrophile (mouillant) →
🔬 4. Span 20 (Monolaurate de Sorbitan) - Analyse approfondie
Span 20 est le membre le plus hydrophile de la famille des esters de sorbitan, avec un HLB de8.6. Cela le place à la limite entre la zone d'agent mouillant (HLB 7–9) et l'extrémité inférieure de la plage des émulsifiants H/E. La chaîne de l'acide laurique (C12) est plus courte et plus polaire que les variantes à chaîne plus longue -, ce qui explique l'hydrophilie plus élevée.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| INCI / Nom chimique | Laurate de Sorbitan |
| HLB | 8.6 |
| Apparence | Liquide ambré, faible viscosité |
| Poids moléculaire | ~346,5 g/mole |
| Solubilité | Dispersable dans l'eau tiède ; soluble dans la plupart des huiles et solvants |
| Contrepartie polysorbate | Tween 20 (Polysorbate 20), HLB 16,7 |
Applications clés de Span 20
- 🧴 Produits de beauté:Agent mouillant dans les formulations nettoyantes ; co-émulsifiant dans les lotions H/E lorsqu'il est mélangé avec du Tween 20 ; agent d'épandage dans les formulations à pulvériser
- 🌾 Agriculture:Agent mouillant et épandant en pulvérisations foliaires ; améliore la couverture sur les surfaces hydrophobes des feuilles
- 💊 Pharmaceutique :Agent mouillant dans les systèmes d'enrobage des comprimés ; émulsifiant dans les formulations topiques nécessitant un HLB modéré
- 🧪 Laboratoire:Solubilisation des protéines membranaires ; composant tampon de lyse cellulaire dans la recherche biologique
✅ Quand choisir Span 20 plutôt que Span 80 :Lorsque vous avez besoin d'un émulsifiant soluble dans l'huile avec un HLB plus élevé pour les phases huileuses modérément polaires, ou lorsque le pH de la formulation est faible et que des combinaisons de coémulsifiants Tween 20/Span 20 sont spécifiées. Span 20 est également le choix standard lorsque l'application finale nécessite spécifiquement un ester de sorbitan dérivé de l'acide laurique - (par exemple, certaines applications antimicrobiennes ou actives membranaires -).
🔬 5. Span 60 (Monostéarate de Sorbitan) - Analyse approfondie
Span 60 - monostéarate de sorbitan (CAS 1338-41-6) - est le cheval de bataille de qualité alimentaire de la famille Span. Avec un HLB de4.7, il se situe juste au-dessus de Span 80 sur l'échelle de lipophilie, mais sa chaîne d'acide stéarique saturée en fait un solide cireux de couleur crème-avec un point de fusion d'environ 50 à 55 degrés. Cette forme physique nécessite une incorporation à chaud-par processus, mais offre également des avantages structurels et texturaux uniques que les esters de sorbitan liquide ne peuvent pas offrir.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| INCI / Nom chimique | Stéarate de sorbitan |
| Numéro d'additif alimentaire | E491(émulsifiant alimentaire UE) |
| HLB | 4.7 |
| Apparence | Solide cireux crème/blanc, mp ~ 50–55 degrés |
| Poids moléculaire | ~430,6 g/mole |
| Indice d'acide | Inférieur ou égal à 7,5 mg KOH/g |
| Contrepartie polysorbate | Tween 60 (Polysorbate 60), HLB 14,9 |
Applications clés de Span 60
- 🍞 Aliments (E491) :Adoucisseur de miettes et agent anti-rassissement dans les produits de boulangerie à la levure- ; antimousse en fermentation; modificateur de cristaux dans les enrobages et glaçages au chocolat ; conditionneur de pâte
- 💊 Médicaments:Émulsifiant W/H dans les onguents et crèmes ; lubrifiant et liant pour comprimés en granulation thermofusible- ; composant de base du suppositoire ; lubrifiant de valve propulseur en aérosol
- ✨ Produits de beauté:Stabilisateur d'émulsion et facteur de consistance dans les crèmes formulées par procédé à chaud ; apporte une texture cireuse et riche aux beurres et baumes corporels ; SANS émulsifiant de protection solaire
- 🔧 Industriel:Lubrifiant pour fibres textiles dans la production de fibres synthétiques ; agent antimousse en fermentation industrielle; additif d'encollage du papier
⚠️ Span 60 vs Span 80 : Quand le Solid State est un avantage
Dans les formulations cosmétiques traitées à chaud-(crèmes, baumes, pommades traitées à plus de 60 degrés), Span 60 offre un avantage pratique : il contribue à la fois à l'émulsification et à un composant structurel solide qui épaissit et ajoute du corps à la formulation lors du refroidissement. La crème AW/O utilisant Span 60 + Tween 60 aura généralement une texture plus ferme et plus riche que la même formule utilisant Span 80 + Tween 80. Pour les processus à température ambiante-, Span 80 reste le choix pratique.
🔬 6. Span 80 (monoléate de sorbitan) - Analyse approfondie
Span 80 est l'ester de sorbitan le plus important commercialement en termes de volume et celui que la plupart des formulateurs rencontrent en premier. Sa combinaison d'unHLB de 4,3, son état liquide à température ambiante et sa large compatibilité avec diverses phases huileuses en font le choix d'émulsifiant E/H par défaut dans les secteurs pharmaceutique, cosmétique, agricole, chimique des champs pétrolifères et de transformation industrielle.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Nom INCI | Oléate de Sorbitan |
| HLB | 4.3 |
| Apparence | Liquide visqueux ambré (versable à température ambiante) |
| Viscosité (25 degrés) | ~1 000 à 1 200 mPa·s |
| Point d'éclair | >200 degrés |
| Contrepartie polysorbate | Tween 80 (Polysorbate 80), HLB 15,0 |
| Avantage clé par rapport au Span 60 | Liquide à température ambiante - aucun chauffage nécessaire pour l'incorporation |
Pourquoi Span 80 domine le marché
Trois facteurs expliquent la domination du marché du Span 80 sur les autres qualités Span :
Liquide à température ambiante
Contrairement aux Span 40, 60 et aux qualités solides, le Span 80 ne nécessite aucune fusion. Il peut être pompé, dosé et incorporé dans des systèmes par lots à température ambiante -, un avantage de fabrication essentiel dans les opérations de processus continus ou à froid-.
HLB 4.3 est le sweet spot optimal sans
La plupart des phases minérales, silicones et végétales ont un HLB W/O requis de 3 à 5. Le HLB 4.3 de Span 80 se situe parfaitement au milieu de cette plage, ce qui le rend efficace sur une plus grande variété de phases huileuses sans ajustement HLB.
Complément parfait à Tween 80
Le couple Span 80 / Tween 80 partage la même chaîne d'acides gras oléate. Cette compatibilité structurelle produit des films interfaciaux mixtes exceptionnellement résistants lorsque les deux co-adsorbent à l'interface huile-eau -, un avantage en termes de stabilité par rapport aux paires Span/Tween incompatibles.
Pour plus de détails techniques, les calculs HLB et des exemples d'application pour Span 80, consultez notre site dédié.Page produit SPAN 80 (Monoléate de Sorbitan).
⚗️ 7. Stratégie d'appariement Span + Polysorbate
Chaque qualité Span possède un homologue en polysorbate (Tween) structurellement adapté, produit par éthoxylation. L'utilisation de paires appariées - même chaîne d'acide gras dans les deux émulsifiants - produit le film interfacial le plus synergique car les deux molécules s'emballent plus efficacement à la surface des gouttelettes.
| Niveau de portée (HLB) | Tween apparié (HLB) | Gamme HLB couverte | Meilleur type d'émulsion | Industries typiques |
|---|---|---|---|---|
| Portée 20 (8,6) | Préadolescents 20 (16,7) | 8.6–16.7 | H/E, mouillage | Cosmétique, pharmacie, agriculture, laboratoire |
| Portée 60 (4,7) | Entre 60 ans (14,9) | 4.7–14.9 | S/O et O/O | Alimentation, pommades pharmaceutiques, cosmétiques (procédé à chaud) |
| Portée 80 (4,3) ★ | Entre 80 (15,0) | 4.3–15.0 | W/O, O/W et tous types intermédiaires | Paire la plus utilisée dans tous les secteurs |
| Portée 85 (1,8) | Entre 85 (11,0) | 1.8–11.0 | Extrême sans | Champ pétrolifère, industriel spécialisé |
🏭 8. Applications dans tous les secteurs
💊 Produits pharmaceutiques
- Portée 80 :Administration topique de médicaments sans eau, émulsions d'adjuvants de vaccin, émulsions inversées injectables
- Portée 60 :Bases de pommade, formulations de suppositoires, émulsifiant de crème-traitée à chaud
- Portée 20 :Agent mouillant dans l'enrobage des comprimés, solubilisant pour médicaments peu solubles
- Tous les grades : USP/NF ou qualité pharmaceutique équivalente disponible
✨ Cosmétiques et soins personnels
- Portée 80 :SANS crèmes solaires, crèmes froides, dispersants de pigments dans les cosmétiques colorés
- Portée 60 :Crèmes W/H riches, beurres corporels, émulsions-à chaud nécessitant une texture ferme
- Portée 20 :Émulsions légères H/E, agent mouillant dans les toniques et sérums
🍞 Transformation des aliments
- Portée 60 (E491) :Adoucisseur de pain, améliorant de mie de gâteau, anti--chocolat, anti-grumeaux de levure-
- Portée 80 (E494) :Utilisation alimentaire limitée comme antimousse et émulsifiant dans certaines applications
- La qualité alimentaire nécessite une pureté spécifique et des certifications conformément à la loi alimentaire régionale
🌾Agriculture
- Portée 80 :Formulation de concentré émulsifiable (EC), épandeur-autocollant dans les sprays
- Portée 20 :Agent mouillant sur les surfaces végétales hydrophobes, activateur d'absorption
- Tous deux utilisés comme adjuvants dans les formulations de pesticides et d'herbicides à base d'huile-.
⛽ Champ pétrolier et industriel
- Portée 80 :Émulsifiant de boue de forage inversé, support d'inhibiteur de corrosion, émulsifiant de démoulage
- Portée 85 :Émulsions inverses-à usage intensif nécessitant un très faible HLB
- Les deux : composants de fluides pour le travail des métaux, formulations d'huiles préventives contre la rouille-
🧵 Textiles & Autres
- Portée 60 :Lubrifiant pour fibres et agent anti-statique dans le filage des fibres synthétiques
- Portée 80 :Émulsifiant de bain adoucissant pour textiles, graisse de traitement du cuir-liqueur
- Tous deux utilisés dans le traitement du papier et dans les formulations d'encres
🎯 9. Comment choisir le bon niveau de portée
Utilisez ce cadre comme point de départ - en fonction de vos conditions de processus et de vos exigences de performances :
📊 10. Spécifications de qualité et approvisionnement
Les paramètres de qualité des esters de sorbitan sont globalement cohérents d’une qualité à l’autre. Les paramètres critiques à vérifier sur votre CoA entrant sont :
| Paramètre | Portée 20 | Portée 60 | Portée 80 | Importance |
|---|---|---|---|---|
| Indice d'acide (mg KOH/g) | Inférieur ou égal à 7,0 | Inférieur ou égal à 7,5 | Inférieur ou égal à 8,0 | L'acide gras libre - indique la fraîcheur et la qualité du processus |
| Indice de saponification (mg KOH/g) | 158–170 | 147–157 | 145–160 | Confirmation du contenu Ester - test d'identité |
| Indice d'hydroxyle (mg KOH/g) | 330–358 | 235–260 | 193–210 | Le degré d'estérification - affecte le HLB et l'activité de surface |
| Teneur en eau (KF, %) | Inférieur ou égal à 1,5 | Inférieur ou égal à 1,0 | Inférieur ou égal à 1,0 | Prévention de l'hydrolyse ; trouble dans les qualités liquides |
| Métaux lourds (ppm) | Inférieur ou égal à 10 | Inférieur ou égal à 10 | Inférieur ou égal à 10 | Requis pour les applications pharmaceutiques et alimentaires- |
| Couleur (Gardner) | Inférieur ou égal à 6 | Inférieur ou égal à 3 (solide blanc) | Inférieur ou égal à 8 | Pertinent pour les formulations cosmétiques et de couleur claire- |
✅ Liste de contrôle des fournisseurs pour les esters de sorbitane
- ✅ CoA spécifique à un lot-fourni pour chaque expédition ?
- ✅ Origine de la matière première confirmée - légume (noix de coco/palmier/tournesol) ?
- ✅Une certification Halal et/ou Casher disponible pour l'approvisionnement alimentaire et pharmaceutique ?
- ✅ Certificat de qualité alimentaire-(conformité E491) pour les applications alimentaires Span 60 ?
- ✅ Enregistrement REACH en place pour les expéditions vers l'UE ?
- ✅ Options de conditionnement disponibles : fûts (180 kg), IBC (1 000 kg), citerne ISO ?
- ✅ Des échantillons disponibles (1 à 5 kg) pour les essais de formulation avant engagement en gros ?
❓ 11. Questions fréquemment posées
📦 Source des esters de sorbitan de Sinolook Chemical
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