硫酸盐高油脂体系增稠研究
2020-01-02杨舒琪姜春鹏
杨舒琪 姜春鹏
(上海绿瑞生物科技有限公司,上海,201203)
目前,沐浴露已经成为人们生活中必不可少的一款个人洗涤护理用品,而皮肤作为人体的第一道防线,具有重要的屏障功能,过度清洁可损伤皮肤屏障,导致皮肤瘙痒、脆弱、敏感等一系列问题。因此,沐浴露的功效和品种也层出不穷,例如润肤型、止痒型、清爽型、美白型等不同宣称的沐浴产品。同时乳霜沐浴露也出现在大众的视野里,清洁的同时提供较好的滋润效果[1]。
在沐浴露中添加一些起到滋润作用的油脂,使得洗后的皮肤直接获得较好的滋润感,既具有表面活性剂的清洁力和泡沫,又具有油脂的滋润感。要获得稳定性以及泡沫均较好的沐浴露,流变调节剂在其中起到了至关重要的作用。其中水溶性聚合物是最主要的流变调节剂,包括天然来源的多糖类聚合物或多糖类产品的改性聚合物,如黄原胶、淀粉类、瓜尔胶以及纤维素类产品[2],也包括合成来源的丙烯酸类高分子的均聚物和共聚物。
本实验研究了6种不同的流变调节剂在高油沐浴露中应用,考察了不同增稠剂对高油沐浴露体系的黏度、稳定性和起泡性的影响。
1 实验部分
1.1 主要试剂与仪器
月桂醇聚醚硫酸酯钠(AES、w 70%)、丙烯酸(酯)类/C10-31 烷醇丙烯酸酯交联聚合物(Carbopol® Ultrez 20 Polymer)、 丙烯酸(酯)类共聚物(Carbopol®Aqua SF-1 Polymer, w30%)、羟丙基淀粉磷酸酯(STRUCTURE® XL)、羟乙基纤维素、黄原胶、二硬脂基邻苯二甲酰胺(HallStar®TAB-2V)、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB、w37%)、椰油酰胺甲基 MEA(CMMEA, w85%)、橄榄油、EDTA 二钠、防腐剂、柠檬酸、氢氧化钠。
美国博勒飞Brookfield DV2TLV黏度计、计时器,深圳市惠波工贸有限公司;简易泡沫仪,上海利捷科学仪器有限公司。
1.2 参考配方
参考配方详见表1。
1.3 配制工艺
去离子水中加入流变调节剂分散开,升温至75~80℃,溶解后加入主料中其他组分,混合均匀,冷却至45℃加入橄榄油,用柠檬酸调节pH值,随后加入防腐剂,约40℃即可出料。
表1
1.4 发泡力测定
发泡力使用简易泡沫仪测试,分别称取0.5g 待测样品,置于1000mL量筒内,加入水至100g,盖上盖子,打开开关,将转速调制10档,计时1min停下,记录量筒中的泡沫高度,重复3次上述操作。
1.5 稳定性测定
耐寒温度为-8℃,耐热温度为50℃,测试时间以30天为限,每天观察记录分层的时间。
1.6 pH和黏度测定
pH检验检测依据GB/T 34857-2017《沐浴剂》。黏度测定采用3号转子、12r/min。
2 结果与讨论
2.1 流变调节剂与稳定性的关系
其他原料用量不变,改变流变调节剂及其用量,pH调节到6.5左右。稳定性测试在-8℃环境下,均未观察到样品分层。表1表明,不同的流变调节剂对配方的稳定性影响不同:50℃环境下,含有0.6%U20的样品和含有8%SF-1的样品在30天后未出现分层及变色情况,但是使用U20作为增稠剂的样品在第二天出现黏度降低的情况,黏度从11000 CPS降到2000 CPS。STRUCTURE® XL、TAB-2V、羟乙基纤维素和黄原胶在本次实验中并未为配方提供较好的稳定性,在5天内均出现了分层;4%、6%和8%的SF-1在配方中展现了不同的稳定性,随着SF-1含量的增加,稳定性提高。因此,增加增稠悬浮剂在配方中的含量能够增加含油配方的稳定性。
2.2 流变调节剂与发泡力的关系
配方产品的发泡量依赖于各原料自身的发泡性能,流变调节剂不具有发泡性,但会对产品泡沫量有所影响。本实验比较了表1中各个流变调节剂对泡沫的影响力,其中,选择0.6% U20、6% SF-1和4% XL的样品测试黏度和泡沫量。
图1所示U20 对配方的增稠效果最好,黏度可达到8000 CPS,同时沐浴露的泡沫也比较丰富;TAB-2V的增稠效果最弱,黏度在1000 CPS 左右,而且泡沫量相对较少;SF-1和STRUCTURE® XL对体系的增稠能力适中,泡沫量较好;羟乙基纤维素和黄原胶对体系的发泡力影响较大,泡沫量很少,黏度也较低。
表2 流变调节剂配比及其在配方中的稳定性
图1 不同流变调节剂对泡沫和黏度的影响
2.3 脂肪酸对体系黏度与发泡力的影响
在第1.2节的参考配方中加入0.6%U20,1.5%十二酸和0.5%十八酸,泡沫测试显示加入脂肪酸后,泡沫体积增加100mL,黏度先增加约500
CPS,随着pH的升高黏度降低,与未添加脂肪酸的体系相比,黏度小幅度降低,稳定性并没有显著提高。同时文献显示,随着脂肪酸的增加,pH值为8时,黏度达到最高,之后随着pH的升高,黏度降低,皂基含量的增加也会使黏度降低。[3]
3 结论
不同的流变调节剂对沐浴露的发泡力、黏度及稳定性起着重要影响。含有0.6% 丙烯酸(酯)类/C10-31 烷醇丙烯酸酯交联聚合物的样品发泡力和稳定性好,但是黏度会在第二天下降,增黏效果不稳定;含有8% 丙烯酸(酯)类共聚物的配方最为稳定,黏度和发泡力也较好;根据实验结果显示,适量的增加增稠剂的含量可以提高产品的稳定性和黏度;脂肪酸的加入能够有效提高产品的发泡力,增加泡沫量,将不同的流变调节剂复配达到更好的效果。