護(hù)膚型高效去油污洗手液的研制

楊玲引，常波，侯麗芳

（陜西省輕工業(yè)研究設(shè)計院，陜西 西安 710054）

護(hù)膚型高效去油污洗手液的研制

楊玲引，常波，侯麗芳

（陜西省輕工業(yè)研究設(shè)計院，陜西 西安 710054）

選擇環(huán)保無污染的陰離子、非離子和兩性離子表面活性劑，通過正交設(shè)計的方法對陰離子表面活性劑AES和非離子表面活性劑6501、APG、AEO 9、EL進(jìn)行復(fù)配和改性，再依次加入AOS和CAB，提高表面活性劑的去污能力，得到基礎(chǔ)配方。向基礎(chǔ)配方中添加三乙醇胺等，檸檬酸等助劑，在不改變洗手液的去油污能力的前提下增加其保濕功效、調(diào)節(jié)pH與皮膚接近，再利用APG、EL等具有去污和保濕雙重功效的表面活性劑對配方進(jìn)一步調(diào)整，得到狀態(tài)良好、去油污能力強(qiáng)、不傷手、具有保濕功效的洗手液產(chǎn)品。

洗手液；高效；去油污；護(hù)膚；表面活性劑

洗手液分為普通洗手液、消毒產(chǎn)品和特殊產(chǎn)品三類，普通洗手液起到清潔去污的作用；消毒產(chǎn)品含有抗菌、抑菌或殺菌的有效成分；重油污洗手液屬于特殊產(chǎn)品，主要用于工業(yè)類油污和頑固污漬的清洗。近年來，洗手液以其環(huán)保無污染、溫和無刺激、使用方便、抗硬水、易清洗、易于存放、泡沫豐富和洗后皮膚潤滑感好等特點(diǎn)，逐漸成為傳統(tǒng)洗手用品的替代品，在家庭和公共場所被廣泛應(yīng)用。

目前，國內(nèi)市場具有特殊功能的勞保專用洗護(hù)產(chǎn)品很少，并且在洗手液這一方向的研究領(lǐng)域并未特別強(qiáng)調(diào)護(hù)膚功效。因此，開發(fā)一種清潔效果好，同時又對皮膚和環(huán)境友好的重油污洗手液，可補(bǔ)充該領(lǐng)域的空缺。本項目根據(jù)市場現(xiàn)狀，針對石油開采、煉制、汽車修理、機(jī)械、油漆、五金等相關(guān)行業(yè)操作人員，研制出高效去油污并且具有保濕功能的洗手液，在實(shí)驗(yàn)過程中，通過咨詢和了解，篩選出環(huán)保無污染，去油污效果好的表面活性劑，在已有成果的基礎(chǔ)上根據(jù)五因素四水平正交設(shè)計表將陰離子表面活性劑AES和AOS分別與6501、APG、AEO 9、EL四種非離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，選擇出效果較好配方，然后通過添加兩性表面活性劑CAB、無機(jī)鹽NaCl、三乙醇胺和檸檬酸進(jìn)一步提高洗手液去污和保濕效果，調(diào)節(jié)pH和外觀狀態(tài)，最后進(jìn)行人群試驗(yàn)，去污力、發(fā)泡能力、穩(wěn)定性等測試，并送到權(quán)威機(jī)構(gòu)通過QB2654-2004標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，最終得到產(chǎn)品。

1. 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

101-3型電熱鼓風(fēng)箱；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋；JM 212型電子天平。

1.2 原料的選擇

根據(jù)產(chǎn)品要求將原料分為表面活性劑和助劑兩大部分，表面活性劑作為去污成分不僅要求去污效果好，而且對皮膚無刺激或低刺激，在環(huán)境中可以自然降解，降解后的產(chǎn)物不污染環(huán)境。液體洗滌劑所用表面活性劑通常為陰離子型和非離子型。實(shí)驗(yàn)證明，二者單獨(dú)使用，陰離子型比非離子型穩(wěn)定性要大些，但均不合要求。選用親水性較強(qiáng)的陰離子表面活性劑，和親水性較弱的非離子表面活性劑，按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行配合應(yīng)用，不僅去污力增強(qiáng)，更重要的是可使洗滌劑的穩(wěn)定性大大提高。

1.2.1 表面活性劑

陰離子表面活性劑：十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)；α-烯基磺酸鈉(AOS)。

非離子表面活性劑：椰子油二乙醇酰胺(6501)；烷基多糖苷(APG-深圳市長園嘉彩環(huán)境材料有限公司)；脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)；蓖麻油聚氧乙烯醚(EL)。

兩性表面活性劑：椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB)。

1.2.2 助劑

助劑可分為滋潤保濕助劑、pH調(diào)節(jié)劑、殺菌防腐劑和外觀調(diào)節(jié)劑。

表面活性劑中APG、EL不僅具有去污能力，還有保濕抗靜電等功能，可謂一劑多用，再加入一定量的三乙醇胺（天津市富宇精細(xì)化工有限公司），使產(chǎn)品具有較好的保濕功效。檸檬酸環(huán)保無污染，可作為pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)洗手液的pH接近人體皮膚pH值，從而避免對皮膚的刺激。

殺菌防腐劑：由于洗手液單次用量少，需要保證產(chǎn)品能長時間放置，防止和抑制細(xì)菌生長，必須在洗手液中加入一定量的殺菌防腐劑。

外觀調(diào)節(jié)劑：香精、色素。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 表面活性劑的復(fù)配和改性

根據(jù)所選原料，分別用陰離子表面活性劑AES和AOS與非離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，用正交實(shí)驗(yàn)法選擇五因素四水平正交表配出如下配方，水平因素通過表面活性劑的去污能力和在洗滌劑中的最大含量確定（見表1）。

（1）燒杯中加入表面活性劑和水，放入55℃水浴鍋攪拌溶解后取出，根據(jù)3．1方法測試去污效果，選擇效果較好的。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案

表1 L(45)五因素四水平正交實(shí)驗(yàn)表

（2）加入表面活性劑AOS和CAB并確定其加量。

（3）選擇效果較好的A6、A9、A11和A15，再實(shí)驗(yàn)，調(diào)整配方，找出最優(yōu)化的配比。

（4）AOS。

1.4.2 助劑的添加

水平因素的范圍通過助劑在洗滌劑中的最大含量確定。選擇三因素四水平正交表確定三乙醇胺和NaCl的加量（見表2）。

（1）將表面活性劑用適量水溶解，NaC l配制成20%溶液和三乙醇胺依次加入溶解后的表面活性劑，然后補(bǔ)足剩余水。

（2）根據(jù)洗滌效果，選擇7、10、12組進(jìn)一步優(yōu)化，用20%檸檬酸溶液將pH調(diào)至中性偏酸，最后加入防腐劑，香精和外觀調(diào)節(jié)劑，得到配方。

1.5 生產(chǎn)工藝

以配制100g產(chǎn)品為基準(zhǔn)。用200m L燒杯，按配方要求加量：

（1）AES+APG+AEO9+6501+水→加熱至55℃溶解→A液

（2）A+EL+AOS+CAB→乳化攪拌→加熱至50℃溶解→B液

（4）NaCl+水（余量）→常溫溶解→C液

（5）B+C→攪拌均勻→+三乙醇胺+檸檬酸+殺菌防腐劑+外觀調(diào)節(jié)劑→攪拌均勻→成品

1.6 典型配方

設(shè)計洗手液配方時，各原料之間的配比決定洗手液性能的好壞，首先進(jìn)行表面活性劑的復(fù)配，形成一個基本的去污配方，然后依次添加保濕劑、增稠劑、防腐劑和外觀調(diào)節(jié)劑，得到均一的樣品，通過進(jìn)一步篩選確定配方（見表3）。

1.7 效果評價

1.7.1 去污能力測定

燒杯中加入0．5g洗手液，加水至10g，搖勻，滴加純機(jī)油，振蕩，滴加到最后一滴機(jī)油不溶解為止，準(zhǔn)確記錄洗手液溶解純機(jī)油的質(zhì)量，用記錄質(zhì)量的大小來表征洗手液去污能力的相對大小。

1.7.2 發(fā)泡能力的測定

采用震蕩法（參考文獻(xiàn)）測定，在比色管中加入0．03g待測洗手液，再加入10mL蒸餾水，蓋好蓋子，震搖50次（震搖方向、快慢、強(qiáng)度等盡可能一致），取下蓋子，加入10m L的水，將比色管壁上泡沫沖下，記錄泡沫高度，30m in后再次記錄泡沫高度，以初始泡沫高度作為洗手液起泡性能量度，以30m in后的泡沫高度表征泡沫的穩(wěn)定性。

表2

表3 洗手液的典型配方

表4 洗手液的各個指標(biāo)檢測分析

泡沫穩(wěn)定性=30min后的泡沫高度／初始泡沫高度×100%

1.7.3 穩(wěn)定性的測定

將試樣放入（40±1）℃恒溫箱中，24小時后取出，待恢復(fù)室溫后觀察現(xiàn)象并記錄；將試樣放入（-5～2）℃冰箱中，保持24小時，取出恢復(fù)室溫后觀察并記錄。

1.7.4 pH的測定

配制1%的洗手液溶液，用玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，再將其與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，即可得到其pH值（25℃條件下進(jìn)行）。

1.7.5 保濕效果測定

蘇大夫說，這是腰椎管狹窄癥的典型癥狀：間歇性跛行。就是在正常的行走過程中行走的距離越來越短，行走到一段距離就感覺到腿疼痛、酸脹、麻木，這個時候要蹲下休息一會兒，這樣能緩解癥狀，休息一兩分鐘以后就可以繼續(xù)站立行走。也有的腰椎管狹窄癥表現(xiàn)為輕微的腰痛，以及下肢的放散痛。這是因?yàn)樯窠?jīng)根管狹窄或側(cè)隱窩的狹窄，神經(jīng)根受到壓迫從而引起的癥狀，這樣的患者腰痛不是特別重。但如果椎間盤退變比較嚴(yán)重，腰椎就會不穩(wěn)，這樣腰痛的癥狀就相對較重。一部分人隨著腰肌勞損的加重，肌肉力量的失衡，會造成黃韌帶肥厚，中央性椎管狹窄，這個時候，病人可能沒有太多的癥狀。

將實(shí)驗(yàn)對象分為兩組，分別用本品（實(shí)驗(yàn)組）和普通洗手液（對照組）試用。實(shí)驗(yàn)組 4人，男3人，女1人，年齡23～50歲。對照組5人，男3人，女 1人，年齡23～50歲，按每日兩次， 機(jī)油涂抹雙手，每次每人5g抹勻后，用洗手液清洗，前后搓20次后用水沖洗干凈，評價去油效果并在洗后半小時觀察保濕效果。

2. 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果分析

2.2 討論

（1）本項目研制的洗手液主要去污成分為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到了APG、AEO 9、AOS等表面活性劑合適的復(fù)配比例，使表面活性劑在油水界面處所形成的界面膜與油滴有更匹配的自然曲率且有更高的彎曲剛度和穩(wěn)定性。同時，此類表面活性劑性能溫和，在自然界中能夠完全被生物降解，不會形成難于生物降解的代謝物，從而避免了對環(huán)境造成新的污染。表面活性劑APG、EL等除去污之外，還具有保濕，抗靜電功效，再加入一定量的三乙醇胺不僅加強(qiáng)了產(chǎn)品的保濕能力，還可將pH調(diào)至與人體皮膚接近，避免了對皮膚的刺激。此外，該產(chǎn)品還具有比普通洗手液較好的發(fā)泡能力，去污能力，泡沫穩(wěn)定性和保濕效果也好于普通洗手液（見表5）。

（2）本品已通過質(zhì)量安全部門檢測，各項指標(biāo)符合化妝品衛(wèi)生QB2654-2004標(biāo)準(zhǔn)要求（見表4）。該洗手液產(chǎn)品的各項性能均滿足或優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，洗手液配方合理。

（3）該洗手液在原材料的選取上注重護(hù)膚功效和環(huán)保理念，生產(chǎn)工藝簡單，原料采購方便，生產(chǎn)過程中無任何廢物排放，無環(huán)境污染?？捎行Ы档湍芎?，節(jié)約成本，具有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（4）本產(chǎn)品廣泛用于石油開采、煉制、汽車修理、機(jī)械、油漆、五金等相關(guān)行業(yè)操作人員，也可作為家庭常用洗手液。

3. 結(jié)論

目前國內(nèi)石油工人、機(jī)修、五金等從業(yè)人員清洗手上油污大多使用洗衣粉、肥皂、甚至汽油等有機(jī)溶劑，這些清洗劑用量多，對環(huán)境也有一定的破壞，并且洗后對皮膚刺激大，可能導(dǎo)致化學(xué)物質(zhì)通過皮膚進(jìn)入微循環(huán)，日積月累會造成體內(nèi)某種化學(xué)物質(zhì)含量升高，還會侵蝕表皮。項目在洗手液配方中選擇陰離子表面活性劑AES、AOS和非離子表面活性劑AEO 9、APG、EL、6501作為基礎(chǔ)配方和主要去污成分，具有對皮膚無刺激，易降解，環(huán)保無污染，購買方便等特點(diǎn)。復(fù)配后，可使去污效果更加顯著，并且APG、EL具有保濕功效，再加入適量三乙醇胺，調(diào)節(jié)pH與皮膚接近的同時使產(chǎn)品保濕效果提高。符合項目要求，適合一線石油工人、機(jī)修、五金等從業(yè)人員使用。

表5 與普通洗手液性能對比

項目在得到產(chǎn)品之后與同類產(chǎn)品進(jìn)行了對比，并委托權(quán)威質(zhì)檢部門進(jìn)行檢測，各項指標(biāo)均符合并優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，人群測試效果顯著，均收到較好評價。本項目通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，了解了各原料對產(chǎn)品效果及狀態(tài)的影響，為以后實(shí)驗(yàn)提供了科學(xué)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)所獲產(chǎn)品符合項目要求，豐富了我國勞保專用品種類，增加勞保防護(hù)范圍，具有較好的社會效益。

[1] 魏利濱，羅勝鐵．抗菌消毒洗手液的研制[J]．唐山學(xué)院學(xué)報，2004．9，17(3)：100—102．

[2] 楊亞莉．功能性洗手液及其配方設(shè)計[J]．中國洗滌用品工業(yè)，2009,3:66-69．

[3] 劉東輝．高效、護(hù)膚、環(huán)保型洗手液的研制[J]．科技信息，114-115．

[4] 周華英．肥皂與洗手液的洗手效果研究與分析[J]．中國民康醫(yī)學(xué)，2012．4．8（24）：915-916．

[5] 胡成亮, 葛紅江, 熊英, 等．DGC一1除垢劑的研制[J]．油氣田地面工程，2004．10, 23(10)：51．

[6] 羅勝鐵．抗菌消毒洗手液碘伏的研制與生產(chǎn)[J]．市場，2004．1,1（2）：42-45．

[7] 張世新，蘇榮生．餐具洗滌劑幾種新的去污力評價方法[J]．中國洗滌用品工業(yè)，2001：30-31．

[8] 李運(yùn)玲,李秋小,李明,等．陽離子表面活性劑與LAS的復(fù)配性能研究[J]．精細(xì)與專用化學(xué)品,2006．7,13(14)：19-21．

[9] 表面活性劑和洗滌劑(應(yīng)用化學(xué)及化學(xué)工程)[M]．23-31．

[10] 王蘭潔．洗滌劑關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2008，,20：53-55．

[11] 熊宗瓊．洗滌劑用表面活性劑的發(fā)展動向與市場前景[J]．精細(xì)石油化工進(jìn)展．2000,1(1)：43～47．

[12] 郭俊華．崩解速溶型片狀洗滌劑的研制[J]．新技術(shù)新產(chǎn)品，2011．4；77-79．

[13] 劉煥梅，牛留成，劉煥昱,等，一種重垢液體復(fù)配洗滌劑的研制，2011．6,27(6)

[14] 張迎春．餐具洗滌劑配方的研制[J]，遼寧化工，2010．9,39（9）．

[15] 楊波．煤礦工人專用沐浴露化工原材選擇[J]，化工技術(shù),9．