個(gè)人清潔品配方基礎(chǔ)

王吉星

（中國日用化學(xué)工業(yè)研究院，山西 太原 030001）

個(gè)人清潔品配方基礎(chǔ)

王吉星

（中國日用化學(xué)工業(yè)研究院，山西 太原 030001）

介紹了個(gè)人清潔產(chǎn)品中的4種原料，綜述了使用于化妝品的增稠劑：無機(jī)鹽類、表面活性劑類、水溶性高分子類和脂肪醇脂肪酸類等。只有不斷在實(shí)際中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能真正懂得如何有效地選用增稠劑。

個(gè)人清潔品；配方；增稠劑

用于洗發(fā)水、沐浴液等個(gè)人清潔產(chǎn)品中的原料可以被分為4種：主表面活性劑、次表面活性劑、特殊原料和次要原料。

1 主表面活性劑

主表面活性劑有兩個(gè)重要功能——清潔和起泡。理想的個(gè)人清潔產(chǎn)品應(yīng)具有使用方便、易與水混合、持續(xù)快速起泡、泡沫絲滑等特性，能有效去除頭發(fā)和肌膚上的污垢，并能被快速輕松沖洗干凈，用后感覺柔軟絲滑。

烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽（如月桂硫酸酯鈉/銨）都是經(jīng)濟(jì)性好的個(gè)人清潔產(chǎn)品用主表面活性劑。烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽均能同時(shí)滿足消費(fèi)者對(duì)泡沫和清潔的要求，而且價(jià)格合理。因此，受到很多配方師的偏愛。烷基硫酸鹽可產(chǎn)生大量豐富而細(xì)膩的乳脂狀泡沫，其他硫酸鹽（用量在2mol或3mol時(shí)）則會(huì)產(chǎn)生更有光澤感的泡沫。為了開發(fā)泡沫屬性最適宜的產(chǎn)品，可按照一定的比例添加烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽。例如，月桂硫酸酯鈉和月桂硫酸二酯鈉的最適合比例為3∶7。這樣，產(chǎn)品既具有使用者所希望的豐富泡沫，黏度也比較理想。十二烷基硫酸銨在配方中的泡沫、低溫下的透明度以及黏度似乎比其鈉鹽稍好，但是在高pH值環(huán)境中會(huì)釋放出氨。

烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽為基質(zhì)的個(gè)人清潔產(chǎn)品體系增黏相對(duì)容易且性價(jià)比高。通常來說，10%活性硫酸鹽需要1%～2%鏈烷醇酰胺和1%～3%氯化鈉，可使黏度達(dá)到甚至超過10000cps。十二烷基硫酸鹽/十二酯硫酸鹽的比例在3∶7時(shí)，會(huì)賦予體系較好的流變形態(tài)。大量的十二烷基硫酸鹽能夠調(diào)節(jié)流變形態(tài)，而大量的十二酯硫酸鹽不能產(chǎn)生乳脂狀的泡沫，也不能夠提高黏度。

2 次表面活性劑

次表面活性劑賦予配方更適宜的黏度、穩(wěn)定的泡沫，同時(shí)還能減輕產(chǎn)品對(duì)皮膚和眼睛的刺激。

2.1 烷醇酰胺類

過去，椰油酰胺DEA一度是普遍使用的鏈烷醇酰胺，被用來調(diào)節(jié)黏度和穩(wěn)定泡沫，現(xiàn)在依然有配方師在使用。它是液態(tài)物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)黏度和穩(wěn)定泡沫的特性。長鏈酰胺（如油酰胺DEA）通常比椰油酰胺更容易調(diào)節(jié)較高黏度（在一個(gè)相同的活性物基礎(chǔ)上）。一些配方師選擇使用椰油酰胺MEA而非椰油酰胺DEA。通常椰油酰胺MEA可以調(diào)節(jié)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的泡沫穩(wěn)定性與椰油酰胺DEA的泡沫穩(wěn)定性相同。椰油酰胺MEA是一種蠟狀固體，需要通過加熱來得到終產(chǎn)品。

烷醇酰胺不僅能增加黏度，也能穩(wěn)定泡沫和增強(qiáng)配方潤滑性。與油酰胺DEA相比，椰油酰胺DEA能更容易地增強(qiáng)相對(duì)黏度和穩(wěn)定泡沫。

2.2 無機(jī)鹽

用無機(jī)鹽來做增稠劑的體系一般為表面活性劑水溶液體系，最常用的無機(jī)鹽增稠劑是氯化鈉，增稠效果明顯。表面活性劑在水溶液中形成膠束，電解質(zhì)的存在使膠束的締合數(shù)增加，導(dǎo)致球形膠束向棒狀膠束轉(zhuǎn)化，從而使體系的黏稠度增加。但電解質(zhì)過量時(shí)會(huì)影響膠束結(jié)構(gòu)，降低運(yùn)動(dòng)阻力，降低體系黏稠度，即出現(xiàn)所謂“鹽析”現(xiàn)象。因此，電解質(zhì)加入量一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～2%，而且與其他類型的增稠劑共同作用，使體系更加穩(wěn)定。

2.3 其他

甜菜堿如椰油酰胺丙基甜菜堿（CAPB）是優(yōu)良的次表面活性劑，具有高泡性、增黏性和溫和性。在某些配方中，CAPB是唯一的增黏劑（例如無氨基配方可以用CAPB配制）。與烷醇酰胺配合使用時(shí)，CAPB也可以增加黏度，通常10%～20%的烷醇酰胺和10%～20%的CAPB較為理想。

一些次表面活性劑可提高個(gè)人清潔護(hù)理產(chǎn)品（如沐浴液、嬰兒洗發(fā)水和嬰兒浴液等）的溫和屬性。兩性表面活性劑（如amphoacetates和amphopro-pionates）、磺基琥珀酸鹽、烷基糖苷、甜菜堿、sultaines、肌氨酸鹽、isethionates、taurates、乙氧基化山梨糖醇酐酯和氨基酸表面活性劑均可提高或改善產(chǎn)品的溫和性。個(gè)人清潔產(chǎn)品配方所要求的重要性質(zhì)是泡沫良好，所以配方中要保留烷基醚硫酸鹽，復(fù)配一些溫和的表面活性劑。此外，纖維素衍生物如羥丙基甲基纖維素和羥乙基纖維素也可以增加黏度，穩(wěn)定泡沫和潤滑性。

2.4 降低黏度

可以通過過量添加鹽的方法降低配方黏度。其他降低黏度的技術(shù)還有添加乙醇和乙二醇，高比例親水的表面活性劑如二甲苯磺酸也能降低黏度。另外，某些非離子表面活性劑如聚山梨酯-20也可降低陰離子表面活性劑配方的黏度。

溫度/黏度和pH值/黏度曲線是選擇增黏劑的重要標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)平直的曲線比較理想。據(jù)此選擇增黏劑，當(dāng)溫度和pH值變化時(shí)，產(chǎn)品在儲(chǔ)存和使用過程中黏度相對(duì)而言更加穩(wěn)定。

3 特殊原料

個(gè)人清潔品配方使用的特殊原料包括許多物質(zhì)，如調(diào)節(jié)劑、特殊添功能加劑、蛋白質(zhì)和維他命等。調(diào)理香波（二合一香波）使用如脂肪胺、脂肪季銨鹽、聚二甲基硅氧烷、有機(jī)改性硅氧烷和季胺聚合物（纖維素和瓜爾）等調(diào)節(jié)劑，其中的季銨鹽和胺鹽必須可以與配方中的其他陰離子表面活性劑共存。配方師應(yīng)該選擇合適和適量的脂肪季銨鹽和脂肪胺，以避免終產(chǎn)品性質(zhì)發(fā)生變化。有機(jī)硅有很好的光澤，可有效地控制泡沫。適當(dāng)?shù)募句@鹽聚合物如季銨鹽醋酸纖維素可提供調(diào)節(jié)作用，賦予產(chǎn)品靜態(tài)控制和易疏理性。

香波配方中含有多種特殊添加劑，包括：蛋白質(zhì)（水解植物蛋白質(zhì)、水解小麥蛋白質(zhì)、水解牛奶蛋白質(zhì)、水解蠶絲蛋白和水解膠原蛋白），維生素（泛酰醇、生物素、乙酸維生素E和維生素A和維生素D），保濕劑（甘油、丙二醇、吡咯烷酮羧酸鈉、氨基酸基表面活性劑和透明質(zhì)酸），潤膚劑（肉豆蔻酸異丙酯、油酸癸酯和C12-15烷基苯酸酯），天然油（霍霍巴油、蘆薈油、紅花油和杏仁油），植物（甘菊、蘆薈、玫瑰和啤酒花），香料（薰衣草、依蘭、廣藿香和其他精油）以及輔助成分包括防腐劑、香料、色料、pH值調(diào)節(jié)劑和螯合劑。

經(jīng)濟(jì)型香波配方一般使用6%～8%的表面活性劑，市場趨勢是使用天然和可生物降解的成分。因此，開發(fā)高泡、天然植物提取、可生物降解的表面活性劑體系很重要，烷基硫酸酯和烷基醚硫酸鹽就是合適的選擇。烷基硫酸酯和烷基醚硫酸鹽、十二烷基硫酸鈉和十二烷基硫酸銨、十二酯硫酸鈉和十二酯硫酸銨都是從天然椰子油中提取的高泡型陰離子表面活性劑，可以生物降解。

活性烷基硫酸酯醚硫酸鹽7%、椰油酰胺DEA 1%和足量氯化鈉配制經(jīng)濟(jì)型香波配方可得到最大黏度。加鹽時(shí)黏度增加，但到一定濃度時(shí)再添加鹽其黏度反而會(huì)降低。鹽的黏度曲線受陰離子表面活性劑和烷醇酰胺的含量及品質(zhì)的影響，通常添加大量陰離子表面活性劑和氨基化物以及少量鹽可達(dá)到黏度峰值。在香波中添加椰油酰胺丙基甜菜堿等可使產(chǎn)品溫和、黏度增加、泡沫呈乳脂狀，影響鹽的黏度峰。其他增黏劑如纖維聚合物、聚丙烯酸脂、乙氧基酯也會(huì)影響?zhàn)ざ确濉?/p>

4 聚合物

經(jīng)過表面處理的聚合物易溶解于水，天然聚合物如漢生膠和瓜爾膠被用作增黏劑，配方中含鹽等電解質(zhì)時(shí)要確保聚合物對(duì)大劑量鹽的耐受性。瓜爾膠為陽離子活性劑，不僅可以增加黏度，也可以增強(qiáng)配方的調(diào)理性能；聚季銨鹽-10是一種陽離子纖維素，可增加調(diào)理性和增加黏度。這些陽離子聚合物通常可與陰離子表面活性劑共存，在各種溫度下都能控制配方的穩(wěn)定性。丙烯酸酯也是一種增黏劑。此外，30%的疏水改性聚合物可幫助反應(yīng)過程，無需將粉狀聚合物溶解于水中。

高乙氧基物質(zhì)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劑，特別是被用于存在非離子表面活性劑或其他難以添加增稠表面活性劑的體系中。這類增稠劑不易水解，在寬的pH和溫度范圍內(nèi)黏度穩(wěn)定。其中某些增稠劑（如PEG-150二硬脂酸酯）為蠟狀固體，需加熱溶解。用作增稠劑的酯類的相對(duì)分子質(zhì)量一般較大，因此具有某些高分子化合物的性能。增稠機(jī)理是由于在水相中形成三維水化網(wǎng)絡(luò)，從而將表面活性劑膠束包含進(jìn)去形成的。此類化合物除了用作化妝品增稠劑外，還可以作為潤膚劑和保濕劑。經(jīng)PEG-120甲基葡萄糖油酸增稠的產(chǎn)品有一個(gè)相對(duì)劇烈變化的溫度/黏度峰，其溫度小幅升高時(shí)黏度劇烈降低。

5 結(jié)論

配方研制過程都需要經(jīng)過物理、化學(xué)、性能、安全性、穩(wěn)定性等測試和消費(fèi)者評(píng)價(jià)。理想的方法是測試更多的配方，從而擁有更多的配方選擇。產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)還有“產(chǎn)品放大試驗(yàn)”。任何配方，不管其實(shí)驗(yàn)室測試效果多好，必須可以進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。