着色剂在家居护理产品中的应用浅析

梁水娇 宋晶晶

广州市盛邦化工科技有限公司，广东广州，510620

在市场经济的大背景下，色彩成为商品价值的一个重要体现元素，同时，也是吸引消费者促进消费的一个重要方面[1]。市面上的洗衣凝珠，用五光十色形容也不为过，其他类型的清洁剂一个系列里也有不同的颜色搭配，通常是用一种颜色区分香型或区分功效宣称。这些产品的颜色一般来源于着色剂，着色剂在配方体系中的配色和其稳定性一直是配方师重点关注项目类型。

1 着色剂的分类

家居清洁剂中的着色剂一般包含染料和颜料两种。

染料又分为水溶性和油溶性染料，外观形态有粉末、颗粒和液体三种，可溶于应用介质，透明度好。粉末染料由于其粒径小、易扬尘，会给生产操作过程带来不便，如粉尘大、难精准称量等。液体染料如聚合物着色剂，是将有机染料分子中引入高分子的主链或侧链上形成的一类新的有色高分子聚合物，该类型的着色剂在配方中兼容性、均匀度、耐热性好，且在配方中容易处理，分子量大不易透过细胞膜被人体吸收，对人类的健康和安全伤害小[2-3]，适用于洗衣液、柔顺剂、洗衣凝珠等液体产品。

而颜料则不溶于应用介质，透明度较差，外观形态有粉体、颗粒、液体等。颜料粒子大小分布直接影响体系的存储稳定性以及体系的颜色和性能，而经过添加某些特定的表面活性剂或其他衍生物改变颜料表面性质，可以防止细小粒子聚集、容易分散，该类型的颜料被称作为颜料制备物。颜料制备物有以下特点[4]：①增加着色强度与光泽度；②预分散体，易分散；③易计量、低或无粉尘，改善工作环境；④提高产品的贮存稳定性。颜料制备物的这些特性非常适用于香皂肥皂、洗衣片、留香珠等需要高分散性、耐高温配方体系中。

2 着色剂的选择

2.1 基体的影响

家居清洁剂会根据不同的应用表面或污垢类型选择不同的组分。大致组分有：表面活性剂、溶剂、酸或碱、螯合剂、氧化剂或还原剂、分散剂、酶、防腐剂、香精等。清洁剂的pH、氧化或还原剂、香精等都会影响着色剂的稳定性[5]。不同家居清洁剂容易出现的异常现象及对应着色剂选择建议见表1，可按需选择合适的着色剂。

表1 着色剂在家居清洁剂中体系易出现的现象及对应选择建议

2.2 关于调色

目标色通常有三种来源：第一种指定色卡色号，如PANTONE潘通刚发布的2022年度流行色PANTONE 17-3938 Very Peri（长春花蓝）；第二种范围性的颜色需求，如孔雀蓝；第三种目标样板的外观颜色。无论哪种需求的调色，都需先确定目标颜色和色调，再通过在配方体系中透明度及显色情况、溶解性或分散性、色牢度、法律法规、生产处理等需求来选择合适的着色剂。

调整配方过程中需提前考虑配方体系颜色变化的幅度，如配方基体不可避免出现变黄且会继续加深的情况，在没有指定颜色时可选择跟基体颜色的近似色，如黄色或红色、橙色，避免互补色，如蓝色或紫色。

调色过程中要注意周围环境的影响，周围物体反射的光会作为光源的一部分照射到被测物体上，等于光源的颜色发生了变化，从而造成对颜色判断的误差[6]，如调色人员的衣着颜色、目视对比样品的背景等。调色通常要在早上9时至下午3时进行，如在没有日光的条件下可以选用D65光源[7]。调色员佩戴的眼镜或护目镜是否是防蓝光（透过防蓝光镜片观察带有黄色滤镜）、对比样品容器是否大小一致、内容物是否有泡沫等情况均影响最终调色。

另外，值得注意的是，着色剂中的CAS号或CI号是用化学结构描述的着色剂类型，不能直接指定色度特征，如着色强度、饱和度、明度等指标，需要通过最终的应用对比得出符合要求的着色剂。

3 着色剂在家居清洁剂中的应用举例

3.1 留香珠等特殊体系

在一些配制过程中需要高温加热的产品，如洗衣片、留香珠等，需要特别注意温度、时间和香精的影响。留香珠中一般聚乙二醇含量50%～90%，加热温度＞80℃，反应釜反应时间0.5～2.5 h[8]，实际生产过程中温度持续时间可能会更长。

模拟衣物留香珠体系中温度对着色剂稳定性影响，随机选用33款市售染料着色剂，在PEG8000中添加，温度保持80℃ 4 h后，颜色变化情况如图1，红色和黄色染料在耐高温稳定性相对较好，而蓝色或蓝色系相关的颜色，如绿色、紫色等容易出现褪色或变色等现象。选用高温稳定性好着色剂可为后续配方稳定性大大减少测试工作。留香珠体系除温度影响着色剂的稳定性外，香精也是一个重要的评估对象。温度较高或者受到光照的情况，会加速香精变色[9]，香精变色将进一步影响留香珠着色剂的选择及提高调色难度。

图1 33款染料在PEG8000中80℃耐热4h后颜色变化情况

3.2 利用不同pH时显色情况做新应用

绝大多数着色剂在溶液中的颜色和光泽与溶液的pH有关，会随着酸碱条件的改变而发生变化。可根据颜色变化情况，做不同特色的产品。如有些着色剂在中性条件下是一种颜色，酸性或碱性条件下又是另一种颜色，这些着色用在多种剂型产品后混合使用可呈现变色现象。适当利用这种变化规律给产品带来新的概念或宣称，目前已有相关产品面世。

如图2蓝色着色剂A随pH的变化呈现不同的颜色，强酸至弱酸条件下呈蓝色，pH为5时开始褪色，pH在8以上褪至无色；再如蓝色着色剂B，pH为1时呈黄色，pH为2时呈嫩绿色，pH为3时呈蓝绿色，pH为4～12时呈蓝色，pH＞13时呈紫色。

图2 着色剂在不同pH条件下的显色情况

3.3 无沾染液体着色剂

无沾染液体着色剂是完全水溶性的液态着色剂，具有快速分散、易于使用等特点，无需像使用粉末着色剂配色时需要预混。即使是很高的添加量，无沾染液体着色剂也不会产生沉淀，并将颜色沾染在织物、皮肤、硬表面和设备表面的可能性降到最低。

如A公司无沾染着色剂见图3，将6种不同材质的标准纤维布浸泡在10%的着色剂水溶液中，晾干1 h后，在无洗涤剂的条件下用40℃水温洗涤。洗涤完成后对比可见蓝色、黄色、红色三种着色剂均未发生沾染现象。无沾染液体着色剂适用于家居清洁中的全能清洁剂、地板清洁剂、浴室清洁剂、洗衣液、洗衣凝珠、衣物柔顺剂，彩笔如马克笔、儿童彩笔等。

图3 着色剂无沾染对比测试

4 总结

在家居护理产品中，配方师需要根据配方组分及目标需求选择合适的着色剂。实际调色测试过程中了排除一些已知的影响因素外，配方中多重组分的相互影响还需在后续稳定性观察中逐一筛选。把调色放在配方完成的最后一个步骤，独立对比减少筛选着色剂不良影响因素，提升工作效果。