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    窄分布AES在沐浴露中的應(yīng)用性能研究

    2019-05-31 03:09:12蔡熙揚(yáng)盧志敏
    中國洗滌用品工業(yè) 2019年5期
    關(guān)鍵詞:市售刺激性用品

    蔡熙揚(yáng) 盧志敏

    (廣州市浪奇實(shí)業(yè)股份有限公司,廣東 廣州,510660)

    脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)的親水基團(tuán)由—SO3Na和聚氧乙烯醚中—CH2CH2O—兩部分組成,因此兼具非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的一些特性。因此,它的溶解性能、抗硬水性能、潤濕力均優(yōu)于脂肪醇硫酸酯鹽,刺激性低于脂肪醇硫酸酯鹽,且與直鏈烷基苯磺酸鹽有較好的復(fù)配性能,因此可以取代配方中使用的脂肪醇硫酸酯鹽而廣泛用于香波、洗浴用品、剃須膏、潔面制品等個(gè)人護(hù)理用品中[1]。

    目前,常用于個(gè)人護(hù)理用品的AES因其聚氧乙烯醚鏈段(EO)分布較寬,產(chǎn)品中含有較多的十二烷基硫酸鈉和n≥5的組分,對(duì)皮膚、毛發(fā)和眼睛具有一定的刺激性,產(chǎn)品的黏度、泡沫、去污和潤濕等性能欠佳,二噁烷含量也相對(duì)較高。據(jù)報(bào)道,窄分布AES中K12和n≥5的組分顯著減少,在皮膚、毛發(fā)上的洗后殘留量極低,對(duì)皮膚和毛發(fā)十分溫和,產(chǎn)品的潤濕能力、乳化能力、泡沫性能及鹽增稠性能等性能得到顯著改善,更適于液體洗滌劑和個(gè)人護(hù)理用品[2,3]。

    本文采用窄分布AES與市售的寬分布AES的性能進(jìn)行對(duì)比,為進(jìn)一步開拓窄分布AES原料的應(yīng)用提供了一定的基礎(chǔ)。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 試劑與儀器

    市售脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES),廣州浪奇日用品有限公司;窄分布AES,中輕日化科技有限公司;玉米醇溶蛋白(Zein),生化試劑,Ruibio進(jìn)口分裝;各類個(gè)人護(hù)理配方原料均為市售工業(yè)品。

    羅氏泡沫儀,上海銀澤儀器廠;NDJ-5S旋轉(zhuǎn)黏度計(jì),上海精密儀器儀表有限公司。

    1.2 實(shí)驗(yàn)方法

    發(fā)泡力(Ross-Miles法):依據(jù)GB/T 13173-2008《表面活性劑洗滌劑試驗(yàn)方法》進(jìn)行測定。

    黏度:依據(jù)GB/T 5561-2012《表面活性劑用旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)測定黏度和流動(dòng)性能的方法》進(jìn)行測定。

    刺激性:取待測表面活性劑,配成活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的溶液,用液堿或檸檬酸調(diào)節(jié)pH至7。逐次加入0.5g的Zein至不能溶解后,攪拌2h,然后過濾。將濾紙和沉淀置于40℃烘箱下過夜干燥,稱重,并計(jì)算溶解的Zein的量,以g(Zein)/g(表面活性劑)表示刺激性的大小。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 AES理化性能對(duì)比

    2.1.1 發(fā)泡力

    對(duì)比窄分布AE2S與市售AES溶液的發(fā)泡性能,結(jié)果如表1所示。

    表1 窄分布AE2S與市售AES的泡沫性能

    從表1數(shù)據(jù)可見,在測試條件下(表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0375%,水硬度為150ppm,溫度為40℃),窄分布AES和市售AES具有相近的泡沫性能,有較高的發(fā)泡力和穩(wěn)泡能力。

    2.1.2 黏度

    對(duì)比在不同的氯化鈉(NaCl)用量下的表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為12%的窄分布AE2S與市售AES的25℃的黏度,黏度曲線如結(jié)果如圖2所示,窄分布AE2S標(biāo)識(shí)為AESN,市售AES標(biāo)識(shí)為AESW。

    從圖1可見,隨著NaCl用量的增加,AES溶液的黏度增加,到了黏度最大值后,NaCl用量繼續(xù)增加,AES溶液的黏度反而會(huì)下降;在黏度上升的曲線上,在NaCl用量相同的條件下,窄分布AE2S的黏度比市售AES黏度高,具有更佳的增稠效果;在黏度下降的曲線上,窄分布AE2S比市售AES的黏度下降的速度更快。

    2.1.3 刺激性

    圖1 窄分布AE2S與市售AES增稠曲線

    圖2 表面活性劑的刺激性

    表面活性劑的刺激性測試采用玉米醇溶蛋白(Zein)法。Zein是一種黃色的玉米蛋白,幾乎不溶于水,它的結(jié)構(gòu)與皮膚和頭發(fā)中存在的角蛋白相似。Zein會(huì)與刺激性的物質(zhì),如表面活性劑溶液等,發(fā)生反應(yīng),從而變性溶解。較強(qiáng)刺激性的表面活性劑比弱刺激性的表面活性劑更容易引起Zein的變性,令Zein的溶解增加。本文簡化了凱氏定氮的步驟,以g(Zein)/g(表面活性劑)表示刺激性的大小,其值越大,表示刺激性越大。

    從圖2可見,窄分布AES比常規(guī)AES具有更低的刺激性,其刺激性與兩性表面活性劑CAB相當(dāng)。

    2.2 不同分布AES在個(gè)人清潔用品中的應(yīng)用

    AES、椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB)、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)以及月桂醇硫酸酯鈉(K12)均為常用的個(gè)人清潔用品的常用原料,下文將討論上述原料與不同AES復(fù)配的增稠性能和流變性能。

    2.2.1 總活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的性能

    對(duì)比總活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的個(gè)人清洗用品基礎(chǔ)配方,測定2種AES配制的產(chǎn)品對(duì)NaCl的增稠性能和流變性能。個(gè)人清洗用品基礎(chǔ)配方如表2所示,增稠性能如圖3所示,流變性能如圖4所示。

    從圖3可見,窄分布AES(AESN1和AESN2)應(yīng)用在配方中,配方具有更好的增稠效果,少量的NaCl即可達(dá)到較高的黏度,當(dāng)配方中含有部分的K12(AESN2),效果更明顯。從圖4可見,配方隨著溫度的升高,黏度先升高,然后降低,在15℃~25℃下窄分布AES的配方黏度下降的幅度大于常規(guī)的AES,但在25℃~30℃的下降速度則明顯緩于常規(guī)的AES,配方中是否含有K12對(duì)配方的流變性影響不大。

    表2 個(gè)人清洗用品基礎(chǔ)配方

    2.2.2 總活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的性能

    對(duì)比總活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的個(gè)人清洗用品基礎(chǔ)配方,測定2種AES配制的產(chǎn)品對(duì)NaCl的增稠性能和流變性能。個(gè)人清洗用品基礎(chǔ)配方如表3所示,增稠性能如圖5所示,流變性能如圖6所示。

    圖3 窄分布AE2S與市售AES在基礎(chǔ)配方(AM=7%)的增稠曲線

    圖4 窄分布AE2S與市售AES在基礎(chǔ)配方(AM=7%)的流變曲線

    從圖5可見,窄分布AES(AESN3和AESN4)的增稠性能顯著比常規(guī)AES優(yōu)越,在活性物含量高的配方中,體現(xiàn)更加明顯,當(dāng)配方中含有K12時(shí)(AESN4),只需要加入少量的NaCl既可以達(dá)到比較高的黏度,且配方的黏度對(duì)氯化鈉的含量十分敏感。從圖6可見,隨著溫度的增加,體系的黏度逐漸上升,到達(dá)最高點(diǎn)后,黏度開始下降,當(dāng)溫度在大約20℃時(shí),達(dá)到最高點(diǎn);從曲線的變化看,含有K12的窄分布AES體系(AESN4)在低溫時(shí)黏度的變化不大,溫度增加后,黏度的下降也最少;窄分布AES配方體系,在高溫時(shí)黏度的變化較常規(guī)AES緩。

    表3 個(gè)人清洗用品基礎(chǔ)配方

    圖5 窄分布AE2S與市售AES在基礎(chǔ)配方(AM=12%)的增稠曲線

    圖6 窄分布AE2S與市售AES在基礎(chǔ)配方(AM=12%)的流變曲線

    3 結(jié)論

    相比常規(guī)AES,窄分布AES具有更低的刺激性,無論是單原料還是復(fù)配在配方中,都具有較好的氯化鈉增稠性能,應(yīng)用窄分布AES的配方體系,在高溫下具有更好的流變性能。

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