个人清洁品配方基础

2010-09-13王吉星

中国洗涤用品工业 2010年1期

关键词：增稠剂烷基硫酸盐

王吉星

（中国日用化学工业研究院，山西太原 030001）

个人清洁品配方基础

王吉星

（中国日用化学工业研究院，山西太原 030001）

介绍了个人清洁产品中的4种原料，综述了使用于化妆品的增稠剂：无机盐类、表面活性剂类、水溶性高分子类和脂肪醇脂肪酸类等。只有不断在实际中总结经验，才能真正懂得如何有效地选用增稠剂。

个人清洁品；配方；增稠剂

用于洗发水、沐浴液等个人清洁产品中的原料可以被分为4种：主表面活性剂、次表面活性剂、特殊原料和次要原料。

1 主表面活性剂

主表面活性剂有两个重要功能——清洁和起泡。理想的个人清洁产品应具有使用方便、易与水混合、持续快速起泡、泡沫丝滑等特性，能有效去除头发和肌肤上的污垢，并能被快速轻松冲洗干净，用后感觉柔软丝滑。

烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐（如月桂硫酸酯钠/铵）都是经济性好的个人清洁产品用主表面活性剂。烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐均能同时满足消费者对泡沫和清洁的要求，而且价格合理。因此，受到很多配方师的偏爱。烷基硫酸盐可产生大量丰富而细腻的乳脂状泡沫，其他硫酸盐（用量在2mol或3mol时）则会产生更有光泽感的泡沫。为了开发泡沫属性最适宜的产品，可按照一定的比例添加烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐。例如，月桂硫酸酯钠和月桂硫酸二酯钠的最适合比例为3∶7。这样，产品既具有使用者所希望的丰富泡沫，黏度也比较理想。十二烷基硫酸铵在配方中的泡沫、低温下的透明度以及黏度似乎比其钠盐稍好，但是在高pH值环境中会释放出氨。

烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐为基质的个人清洁产品体系增黏相对容易且性价比高。通常来说，10%活性硫酸盐需要1%～2%链烷醇酰胺和1%～3%氯化钠，可使黏度达到甚至超过10000cps。十二烷基硫酸盐/十二酯硫酸盐的比例在3∶7时，会赋予体系较好的流变形态。大量的十二烷基硫酸盐能够调节流变形态，而大量的十二酯硫酸盐不能产生乳脂状的泡沫，也不能够提高黏度。

2 次表面活性剂

次表面活性剂赋予配方更适宜的黏度、稳定的泡沫，同时还能减轻产品对皮肤和眼睛的刺激。

2.1 烷醇酰胺类

过去，椰油酰胺DEA一度是普遍使用的链烷醇酰胺，被用来调节黏度和稳定泡沫，现在依然有配方师在使用。它是液态物质，具有调节黏度和稳定泡沫的特性。长链酰胺（如油酰胺DEA）通常比椰油酰胺更容易调节较高黏度（在一个相同的活性物基础上）。一些配方师选择使用椰油酰胺MEA而非椰油酰胺DEA。通常椰油酰胺MEA可以调节出比椰油酰胺DEA更好的黏度，但是效果不如油酰胺DEA。椰油酰胺MEA的泡沫稳定性与椰油酰胺DEA的泡沫稳定性相同。椰油酰胺MEA是一种蜡状固体，需要通过加热来得到终产品。

烷醇酰胺不仅能增加黏度，也能稳定泡沫和增强配方润滑性。与油酰胺DEA相比，椰油酰胺DEA能更容易地增强相对黏度和稳定泡沫。

2.2 无机盐

用无机盐来做增稠剂的体系一般为表面活性剂水溶液体系，最常用的无机盐增稠剂是氯化钠，增稠效果明显。表面活性剂在水溶液中形成胶束，电解质的存在使胶束的缔合数增加，导致球形胶束向棒状胶束转化，从而使体系的黏稠度增加。但电解质过量时会影响胶束结构，降低运动阻力，降低体系黏稠度，即出现所谓“盐析”现象。因此，电解质加入量一般质量分数为1%～2%，而且与其他类型的增稠剂共同作用，使体系更加稳定。

2.3 其他

甜菜碱如椰油酰胺丙基甜菜碱（CAPB）是优良的次表面活性剂，具有高泡性、增黏性和温和性。在某些配方中，CAPB是唯一的增黏剂（例如无氨基配方可以用CAPB配制）。与烷醇酰胺配合使用时，CAPB也可以增加黏度，通常10%～20%的烷醇酰胺和10%～20%的CAPB较为理想。

一些次表面活性剂可提高个人清洁护理产品（如沐浴液、婴儿洗发水和婴儿浴液等）的温和属性。两性表面活性剂（如amphoacetates和amphopro-pionates）、磺基琥珀酸盐、烷基糖苷、甜菜碱、sultaines、肌氨酸盐、isethionates、taurates、乙氧基化山梨糖醇酐酯和氨基酸表面活性剂均可提高或改善产品的温和性。个人清洁产品配方所要求的重要性质是泡沫良好，所以配方中要保留烷基醚硫酸盐，复配一些温和的表面活性剂。此外，纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素也可以增加黏度，稳定泡沫和润滑性。

2.4 降低黏度

可以通过过量添加盐的方法降低配方黏度。其他降低黏度的技术还有添加乙醇和乙二醇，高比例亲水的表面活性剂如二甲苯磺酸也能降低黏度。另外，某些非离子表面活性剂如聚山梨酯-20也可降低阴离子表面活性剂配方的黏度。

温度/黏度和pH值/黏度曲线是选择增黏剂的重要标准，相对平直的曲线比较理想。据此选择增黏剂，当温度和pH值变化时，产品在储存和使用过程中黏度相对而言更加稳定。

3 特殊原料

个人清洁品配方使用的特殊原料包括许多物质，如调节剂、特殊添功能加剂、蛋白质和维他命等。调理香波（二合一香波）使用如脂肪胺、脂肪季铵盐、聚二甲基硅氧烷、有机改性硅氧烷和季胺聚合物（纤维素和瓜尔）等调节剂，其中的季铵盐和胺盐必须可以与配方中的其他阴离子表面活性剂共存。配方师应该选择合适和适量的脂肪季铵盐和脂肪胺，以避免终产品性质发生变化。有机硅有很好的光泽，可有效地控制泡沫。适当的季铵盐聚合物如季铵盐醋酸纤维素可提供调节作用，赋予产品静态控制和易疏理性。

香波配方中含有多种特殊添加剂，包括：蛋白质（水解植物蛋白质、水解小麦蛋白质、水解牛奶蛋白质、水解蚕丝蛋白和水解胶原蛋白），维生素（泛酰醇、生物素、乙酸维生素E和维生素A和维生素D），保湿剂（甘油、丙二醇、吡咯烷酮羧酸钠、氨基酸基表面活性剂和透明质酸），润肤剂（肉豆蔻酸异丙酯、油酸癸酯和C12-15烷基苯酸酯），天然油（霍霍巴油、芦荟油、红花油和杏仁油），植物（甘菊、芦荟、玫瑰和啤酒花），香料（薰衣草、依兰、广藿香和其他精油）以及辅助成分包括防腐剂、香料、色料、pH值调节剂和螯合剂。

经济型香波配方一般使用6%～8%的表面活性剂，市场趋势是使用天然和可生物降解的成分。因此，开发高泡、天然植物提取、可生物降解的表面活性剂体系很重要，烷基硫酸酯和烷基醚硫酸盐就是合适的选择。烷基硫酸酯和烷基醚硫酸盐、十二烷基硫酸钠和十二烷基硫酸铵、十二酯硫酸钠和十二酯硫酸铵都是从天然椰子油中提取的高泡型阴离子表面活性剂，可以生物降解。

活性烷基硫酸酯醚硫酸盐7%、椰油酰胺DEA 1%和足量氯化钠配制经济型香波配方可得到最大黏度。加盐时黏度增加，但到一定浓度时再添加盐其黏度反而会降低。盐的黏度曲线受阴离子表面活性剂和烷醇酰胺的含量及品质的影响，通常添加大量阴离子表面活性剂和氨基化物以及少量盐可达到黏度峰值。在香波中添加椰油酰胺丙基甜菜碱等可使产品温和、黏度增加、泡沫呈乳脂状，影响盐的黏度峰。其他增黏剂如纤维聚合物、聚丙烯酸脂、乙氧基酯也会影响黏度峰。

4 聚合物

经过表面处理的聚合物易溶解于水，天然聚合物如汉生胶和瓜尔胶被用作增黏剂，配方中含盐等电解质时要确保聚合物对大剂量盐的耐受性。瓜尔胶为阳离子活性剂，不仅可以增加黏度，也可以增强配方的调理性能；聚季铵盐-10是一种阳离子纤维素，可增加调理性和增加黏度。这些阳离子聚合物通常可与阴离子表面活性剂共存，在各种温度下都能控制配方的稳定性。丙烯酸酯也是一种增黏剂。此外，30%的疏水改性聚合物可帮助反应过程，无需将粉状聚合物溶解于水中。

高乙氧基物质如PEG-20甲基葡糖二油酸酯、PEG-150二硬脂酸酯、PEG-150聚甘油-2二硬脂酸酯和PEG-150季戊四醇四硬脂酸酯被用作增稠剂，特别是被用于存在非离子表面活性剂或其他难以添加增稠表面活性剂的体系中。这类增稠剂不易水解，在宽的pH和温度范围内黏度稳定。其中某些增稠剂（如PEG-150二硬脂酸酯）为蜡状固体，需加热溶解。用作增稠剂的酯类的相对分子质量一般较大，因此具有某些高分子化合物的性能。增稠机理是由于在水相中形成三维水化网络，从而将表面活性剂胶束包含进去形成的。此类化合物除了用作化妆品增稠剂外，还可以作为润肤剂和保湿剂。经PEG-120甲基葡萄糖油酸增稠的产品有一个相对剧烈变化的温度/黏度峰，其温度小幅升高时黏度剧烈降低。