婴童洗涤产品设计原则与规划

钱 洁 姜春鹏

（上海绿瑞生物科技有限公司，上海，201210）

2016年国家二孩政策全面开放，婴童洗护产品的市场份额也随之逐年增长。目前新一代的年轻父母受教育程度普遍提高，消费能力增强，对婴幼儿洗涤产品的专业性品质提出了更高的要求，主要围绕在天然、安全、温和、绿色等方面。此外也要求婴童洗涤剂性能更加综合化、多功能化，比如洗后衣物柔软蓬松、衣物表面整洁，抑菌抗菌、无残留等等。本文从婴童本身皮肤特点、衣物污渍种类以及家长对衣物的洗涤习惯出发，探讨婴童洗衣液产品的设计基本原则和规划，以期为产品设计者提供研发思路和见解。

1 婴童皮肤结构特点

儿童成长发育包含几个时期，有新生儿期（0～28天）、婴儿期（0～1岁）、幼儿期（1～3岁）、学龄前期（3～6岁）、学龄期（6～10岁）及青春期（10～20岁）[1]，在医学上，将0～3岁的孩童定义为婴幼儿[2]，其皮肤结构主要特点如下。

1.1 皮肤屏障功能

最新研究表明，婴儿皮肤的屏障功能逐步完善大概需要5年时间，尤其是出生后的1～2年内，这主要取决于婴儿表皮面积的扩张速度[3]。皮肤屏障功能的评价主要表现在防御外源性物质侵入的能力和对人体自身水分的调节能力。婴儿皮肤在微观结构上相较于成人有明显差异，其角质层形成的皮肤网格状结构较成人更密集。婴儿角质层厚度比成人薄30%，表皮层薄20%～30%，真皮的总厚度也较成人更低[4]。

婴儿皮肤“砖墙结构”还未发育完全，表皮和真皮结构都有显著性差异，导致其皮肤功能不成熟，真皮层缺乏弹性，易受到外界摩擦产生损伤，因此婴幼儿衣物应尽可能选择细腻、柔软的材质来减小摩擦[5]。

1.2 皮肤pH

健康成人的皮肤pH 一般呈弱酸性（4.5～6.7），而刚出生的婴儿皮肤pH近乎中性（6.6～7.5）。婴童皮肤较高pH可能是多方面原因造成的：如胎儿所处的羊水环境[6]，角质层中天然保湿因子（NMF）含量较低，以及皮肤表面的微生物菌群尚未定植并且皮肤自我的生物酶系统未成熟等原因[5]。实际上正常分娩的婴童从出生后第2天开始pH持续降低，在30天到第90天时维持相对稳定，前额和前臂pH在4.8左右，脸颊和臀部pH在5.5左右[7]。

1.3 皮肤含水量

新生儿的角质层普遍含水量较低，在出生后2～4周内含水量明显增多并超过成人，再趋于稳定。大多数据表明婴儿皮肤水分吸收和丢失速度均大于成人，这种水分进出过快是导致其皮肤屏障暂时不完善的重要因素之一[8]。研究表明，不同年龄段相同皮肤部位角质层含水量差异并无统计学意义，但不同皮肤部位的含水量差异则有统计学意义[9]。

1.4 皮脂

皮脂腺在婴儿出生4个月时开始形成，到第6个月发育成熟，实验表明，新生儿出生至第7日皮脂分泌量和成人基本一致，之后皮脂腺活性逐渐降低，到第6个月时逐渐静止，保持在一个很低的水平，直至青春期前开始活跃并在青春期达到高峰，再维持相对稳定[10-11]。

婴幼儿肌肤易受外部刺激侵害，并且皮肤脂肪含量高，容易被脂溶性物质渗透，因此与成人相比，婴幼儿皮肤对脂类物质的渗透性更高。另外由于婴幼儿体表面积/体重比值较成人高，皮肤对外用药物和有害物质的吸收也会更高[5]。

1.5 婴幼儿皮肤免疫系统

婴幼儿的皮肤免疫系统还未发育完善，对过敏原免疫低下，他们往往需要3～5年时间才会对一个特殊的过敏原致敏。新生代儿童一般生活在相对受保护的环境中，较少有机会反复接触到某些潜在的过敏原。

婴幼儿时期最常见皮疹为尿布皮炎和面部皮炎，主要为原发性刺激性接触皮炎，即接触皮肤刺激物造成的组织损伤，通常不是接触过敏原导致的变应性接触性皮炎。婴幼儿皮肤免疫系统尚未发育成熟，容易受到微生物的侵害引发感染。

综上所述，婴幼儿皮肤的各项指标和成人差异较大，衣物的洁净度、柔软度及其他特性如抑菌性，与成人衣物存在明显差异。成人普通洗涤剂并不适用于婴童衣物洗涤。建议挑选专业的婴童专用衣物洗涤剂进行清洗。

2 婴童衣物特点和洗涤方式

婴童衣物多为白色或浅色的棉质衣物，pH在弱酸性和中性之间有助于对皮肤的保护，因此建议婴幼儿洗衣液的pH最好控制在6.5～7.5[12]。

消费者习惯调研发现，绝大多数家长会倾向于选用婴童专用洗衣液进行衣物清洗。对于难以去除的顽固污渍，如奶渍、蔬菜渍会用香皂进行二次或者多次洗涤。此外消费者习惯调研表明，在洗涤方式上大多数家长会选择手洗，部分家长选择贴身衣物手洗，厚重衣物机洗[2]。目前婴童专用洗衣机的使用也逐渐流行，不少家长会对衣物先手洗进行预处理，再用婴童专用洗衣机进行清洗。数据表明，手洗是消费者在婴童衣物洗涤过程中使用最广泛的手段。手洗意味着连续不断的机械搓洗过程，洗涤浓度较高。同时洗涤剂如果可以帮助减少洗涤过程，提高洗涤效率和洁净度，则可能会受到消费者的青睐。

婴童衣物洗完后消费者常常会用热水浸泡的方式进行物理消毒，甚至是用沸水煮沸来达到消毒的目的。对于新买的婴童衣物，消费者通常会进行简单漂洗或是彻底清洗再让宝宝穿着。对于穿旧的衣物，家长或朋友之间会转送穿。中国消费者更倾向于认为旧衣物经过小朋友的穿着后会更加细腻柔软，并具备经过充分安全验证。同样在选择婴幼儿衣物洗涤剂时，大部分消费者非常关注产品的温和、安全及洗后衣物的柔软性，衣物去渍能力反而放在次位[13]。消费者的偏好与选择产品的特殊态度，决定着婴童洗涤产品功能及相关美学效应。

3 常见目标污渍

婴幼儿衣物上常见的目标污渍主要分为3大类：（1）蛋白污渍：奶制品、口水污渍；（2）淀粉类和有机色素污渍：宝宝6个月以后基本上开始吃辅食，从而带来米糊渍、果蔬汁渍等，这些污渍多为有机色素和淀粉类污渍；（3）混合污渍：主要是汗渍、尿渍、便渍、皮脂污渍等人体代谢废料，是由蛋白质、氨基酸、无机盐、皮脂，有机色素等组成的混合物。这些目标污渍主要为水性污渍，并伴有色素沉积。

4 婴童洗涤产品设计基本原则和规划

婴幼儿的生理特点及饮食习惯，决定着婴幼儿衣物上油性污渍很少。同时衣物单独洗涤，二次污染几率较低，手洗方式较为普遍。这些都决定着婴幼儿衣物洗涤剂产品的设计基本原则及技术模块的选择。

同时作为婴童专用洗涤剂，安全性、衣物柔软舒适性一直是家长最关心的两个问题。配方技术及产品宣称也需要与消费者诉求相呼应，解决消费痛点。

4.1 表面活性剂的选择

普通洗衣液中常用阴离子表面活性剂作为配方的主表面活性剂，常见的有直链烷基苯磺酸盐（LAS）、十二烷基硫酸盐（SLS）和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）等。研究表明，LAS的抗硬水能力较差，如若残留在衣物上，会对婴幼儿的皮肤有明显的刺激作用，甚至引发过敏反应[14]，因此对于婴童洗衣液来说，会更倾向于选择刺激性低、更安全的阴离子表面活性剂，比如AES和天然来源的脂肪酸皂/酸。脂肪酸兼具去污和控制泡沫的功效，但添加量不宜过高，否则会影响织物的柔软性及产品的低温稳定性[12]。除此之外，婴童洗涤剂宜多选用温和的非离子或两性表面活性剂，如烷基糖苷类（APG）、脂肪醇聚氧乙烯醚类（AEO）、氧化胺类、甜菜碱类等，降低阴离子表面活性剂带来的刺激性。非离子和两性表面活性剂的加入有助于柔软衣物[15]。北京绿伞化学的专利[16]“一种兼有去污和柔软功能的洗涤剂及其制备方法”，宣称将AEO、APG、氧化胺、甜菜碱等协同使用，洗涤衣物同时也可以达到较好的衣物柔顺效果。

4.2 抗污染沉积技术

由于婴幼儿衣物污渍特点及单独洗涤的特性，二次沉积污染概率相对较低。传统意义的抗沉积技术在婴童衣物洗涤剂中的应用似乎不大。考虑到婴幼儿饮食频率高，衣物换洗频率也高，衣物穿着时的抗污染、抗沉积技术更为重要。

科莱恩的TexCare SRN 260是一种分子结构与聚酯布料非常相似的多功能聚合物，容易沉积在织物表面形成多分子膜，在织物与污渍之间提供排斥作用，并且还可以对污渍进行包裹使其悬浮在洗涤溶液中，防止污渍二次沉积。其作用机理如图1所示。除此之外这层亲水分子膜的存在极大降低了疏水油污与织物之间的亲和力，让后续洗涤时去污更加便利，去污机理如图2所示[17]。

图1 TexCare SRN 260抗沉积作用

图2 TexCare SRN 260污渍抵御作用

4.3 螯合技术

螯合剂可以螯合水中的Ca2+、Mg2+等金属离子，减少非水溶性无机盐晶体的生成及生长[18]，防止污垢二次沉淀，降低对衣物柔软度和舒适度的影响。同时螯合技术还可以螯合有色金属离子，如铁、铜等，减少去除辅食、排泄物等带来的有机色素沉积。

配方中常用的螯合剂有柠檬酸钠、乙二胺四乙酸（EDTA）、谷氨酸二乙酸四钠（GLDA）和N,N-二羧甲基丙氨酸三钠盐（MGDA）。其中应用最广泛的EDTA因其生物降解性差，被认为对环境不友好。绿色、安全的GLDA和MGDA 28天生物易降解率超过80%，其中GLDA以味精为原料，48%重量比来源于天然植物[19]。从安全性和环保角度考虑，在婴童洗涤产品中可以添加这两种螯合剂满足配方要求。体系的pH可能会影响螯合体系的稳定性和有效性，GLDA在不同pH条件下对各种金属离子螯合强度见条件稳定常数（logK’），如图3所示，数值越高，与金属离子结合更紧密。在婴童洗衣液适宜的弱酸性到中性pH（6.5～7.5）条件下，GLDA对Ca2+和有色金属Fe3+螯合能力均有较佳的体现。

图3 不同条件下GLDA对各种金属离子的螯合强度（金属∶螯合物=1:1）

4.4 生物酶酶解技术

酶是一种高效、专一、温和的生物催化剂，本质上是一种高活性蛋白质，通过生物催化大分子污渍，使其分解为可溶于水的小分子，达到去除污渍的目的。洗涤剂中常见的4种酶有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶，作用原理见表1。其中纤维素酶的作用机理不同于其他3种酶，不对污渍进行催化洗净，而是对织物表面伸出的破损微纤维作用，去除微纤维及附着其中的颗粒污垢，不会深入纤维内部破坏纤维本身，对织物表面起到更新、平整的作用[20]。

考虑到婴幼儿衣物污渍特点，可以选择蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶进行复配。诺维信Medley Advance 200L就是这3种酶的复配物。研究表明，在配方中将适量的复合酶代替部分表面活性剂，可以做到在配方成本不变的情况下提升洗涤效果[21]。一般来说，酶活性的最适温度为35～40℃，最适pH为6.5～8.0[22]。

4.5 抗菌抑菌技术

洗涤产品中使用抗菌抑菌成分主要有两个作用：一是保护织物，二是减少细菌滋生对皮肤造成的危害[23]。目前常用的杀菌剂主要包含以下几种：含氯类（如三氯生TCS、三氯卡班TCC、二氯生HP-100），酚类（如对氯二甲苯酚PCMX、2,4-二氯-3,5-二甲苯酚DCMX），季铵盐类，胍类（如聚六亚甲基双胍盐酸盐PHMB、氯己定），天然来源的杀菌剂（如壳聚糖、植物提取物等）等[24]。TCS和TCC可杀灭多种革兰氏阳性菌，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌具有广泛的抑制、杀灭作用，还能去除细菌繁殖带来的异味，但其被认为与胎儿发育及荷尔蒙破坏问题有关，已被FDA禁用[22]。酚类杀菌剂如PCMX作为一种高效、广谱杀菌剂应用非常广泛，如滴露、威露士、蓝月亮等，但其本身不溶于水导致使用时易产生苯酚，从而对环境造成污染。而季铵盐和胍类阳离子型杀菌剂由于会和阴离子结合，在配方中应用会受到限制。因此在婴幼儿洗涤产品中可考虑HP-100和植物来源的杀菌剂来达到抑菌目的。

表1 常见酶种类及其作用原理

4.6 柔软技术

清洁、柔软“洗护二合一”是目前洗衣液市场发展的主要方向[25]，主要通过添加织物柔软剂来实现。传统的阳离子聚合物主要通过自身带正电荷吸附在带负电荷的织物上，从而降低纤维之间的摩擦来达到柔软效果，但其易与阴离子结合产生团聚、沉淀而不适用于阴-非离子体系的洗衣液。经过改性的阳离子聚合物与各种配方体系兼容性好，并且可以用于透明配方，比如陶氏化学的Supracare 141、科莱恩的Praepagen HY、巴斯夫的Polyquart SD 09和路博润的Noverite 301都可以提高织物的柔软性和蓬松感。还有改性有机硅柔软剂，通过在织物表面形成可以伸缩的薄膜，降低摩擦系数，有效改善柔软性和平整性[26]。

4.7 其他美学元素

香精和防腐剂作为日化产品中常见过敏原在婴幼儿洗涤产品中的添加需要格外注意：建议低香或者不添加香精，可以少量添加食品级的香精或者天然来源的植物精油来掩盖原料本身的气味，选择天然绿色的香型，如洋甘菊精油、茶树精油等；婴幼儿洗衣液应选用刺激性低的防腐剂，苯氧乙醇是目前全球婴幼儿防腐剂市场使用频率最高的防腐剂，并且仍有增长趋势[27]，也可以添加食品用防腐剂如山梨酸钾、苯甲酸钠，复配具有防腐增效作用的乙基己基甘油和多元醇等。另外，可添加植物概念进行宣称，比如专利“一种适用于婴幼儿衣物的洗衣液”[28]除了表面活性剂、酶和其他助剂外，还添加了芦荟提取液、甘菊花提取物，成分天然无刺激，在满足洗涤效果的同时又可以有效呵护婴幼儿身体的健康。

5 结论

家长对于婴童洗衣液的诉求主要还是温和、安全，并对洗后衣物的柔软性提出了要求。配方中应选用天然来源的温和、低泡易漂洗的表面活性剂；由于婴童衣物上的污渍多为水性污渍，可以通过添加高效、绿色的复合酶制剂有针对性的去除污渍；配方本身pH最好呈中性，降低碱性残留带来的刺激，呵护宝宝的柔嫩肌肤；选择安全、环保的助剂，实现多功能化，满足消费者多元需求。