非離子表面活性劑在香皂配方中的應(yīng)用研究

董海波，趙光赫，王笑平，鄧運(yùn)輝，周雪平

（江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?，江蘇連云港，222065）

非離子表面活性劑在香皂配方中的應(yīng)用研究

董海波，趙光赫，王笑平，鄧運(yùn)輝，周雪平

（江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?，江蘇連云港，222065）

研究了香皂配方中添加非離子表面活性劑和三乙醇胺對(duì)香皂的穩(wěn)定性及使用性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加0.4%的非離子表面活性劑和0.3%的三乙醇胺可以提高香皂的性能，同時(shí)為功能性香皂的生產(chǎn)提供了一種解決方案。

非離子表面活性劑；香皂；三乙醇胺；配方

在個(gè)人清潔用品行業(yè)中，香皂由于功能性強(qiáng)，使用攜帶方便，價(jià)格低廉，品種多等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者的青睞。在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)香皂仍將占據(jù)沐浴市場(chǎng)主流地位[1-4]。隨著人民生活水平的提高以及消費(fèi)行為的個(gè)性化要求，對(duì)香皂產(chǎn)品的質(zhì)量和花色品種有了更多、更高的要求，單一的香皂品種已難占據(jù)市場(chǎng)，而一些高科技含量的香皂，如透明皂、增白皂、復(fù)合皂和功能皂等由于外觀設(shè)計(jì)流暢、應(yīng)用效果優(yōu)異，成為消費(fèi)者的新寵[2]。但在日常生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如開(kāi)裂，不耐用，變色酸敗，出條不順暢等，雖然涉及面廣，因素錯(cuò)綜復(fù)雜，但歸納總結(jié)為配方中各組分間互為影響導(dǎo)致的結(jié)果。筆者借鑒表面活性劑復(fù)配協(xié)同機(jī)制[5]以及肥皂結(jié)構(gòu)的特性，引入一種含羥基的非離子表面活性劑以期達(dá)到對(duì)香皂提質(zhì)增效的作用。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原料與設(shè)備

主要原料：皂粒8088，上海制皂集團(tuán)（如皋）有限公司；非離子表面活性劑（A、B、C 3種），江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?；三乙醇胺，江蘇斯?fàn)柊钍邢薰荆桓视?，市?chǎng)購(gòu)買(mǎi)；橄欖油，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)；乙二胺四乙酸，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)；BHT，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)；香精，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。

主要設(shè)備：小樣機(jī)，南通通用機(jī)械制造有限公司；烘箱；秒表。

1.2 香皂配方分析香皂經(jīng)典配方的科學(xué)分析表明，它們是由一定比例的C12～C18脂肪酸鈉組成。而功能性香皂在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)增加天然成分、活性酶、橄欖油、玫瑰油、甘油等附加成分，新概念成分的引入，雖可提高香皂品質(zhì)，但各組分間的相互作用復(fù)雜多變，導(dǎo)致出現(xiàn)復(fù)配減效問(wèn)題，比如甘油添加量過(guò)多，導(dǎo)致香皂不耐用，開(kāi)裂；活性酶的添加，兼容性差導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)裂；橄欖油等油脂的添加，容易導(dǎo)致產(chǎn)品變色酸敗。

1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

皂粒（按2kg投料）、非離子表面活性劑、橄欖油、EDTA、BHT、香精按一定比例混合，投料到攪拌機(jī)，攪拌15min，然后通過(guò)三輥機(jī)，經(jīng)過(guò)兩道工序后，加入到小樣機(jī)，雙聯(lián)真空出條。通過(guò)秒表測(cè)試出條速度，同時(shí)對(duì)小樣分別進(jìn)行洗滌、烘箱加熱，觀察香皂外觀的變化。工藝流程如圖1所示。

圖1 香皂制作工藝流程

1.4 洗滌測(cè)試

將小樣在水龍頭下用毛巾擦洗皂體表面，6個(gè)面均需擦洗，洗后將皂分別置于常溫、-5℃、5℃放置24h，如此洗滌3次后觀察外觀。

1.5 透明度測(cè)試將小樣放置于烘箱內(nèi)于53℃下放置1周，觀察外觀。

1.6 出條速度測(cè)試

測(cè)試相同質(zhì)量物料出條完畢所需要的時(shí)間，以分鐘計(jì)，重復(fù)3次，取平均值，時(shí)間越短，出條速度越快。

2 結(jié)果與討論

2.1 非離子表面活性劑對(duì)香皂品質(zhì)的影響

按照1.3操作，分別制作不添加非離子表面活性劑的香皂小樣，標(biāo)記為1#樣；添加非離子表面活性劑A的香皂小樣，標(biāo)記為2#樣；添加非離子表面活性劑B的香皂小樣，標(biāo)記為3#樣；添加非離子表面活性劑C的香皂小樣，標(biāo)記為4#樣；分別對(duì)以上4組樣品進(jìn)行出條速度、洗滌及溫度測(cè)試，觀察外觀變化情況，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

從表1看到，添加非離子表面活性劑后的小樣，出條速度均有所改善，同時(shí)皂體的裂紋明顯減少，外觀色澤沒(méi)有明顯變化。其中以非離子表面活性劑A最為顯著。皂體外觀明顯改善的原因歸咎于非離子表面活性劑結(jié)構(gòu)中EO鏈節(jié)的作用，使皂體各組分起到了很好分散；透明度提高的原因在于水分的蒸發(fā)，干鈉皂含量升高；色澤變化的原因可能是橄欖油在升溫過(guò)程中發(fā)生水解或者本身存在游離酸，導(dǎo)致皂體酸敗變色。

表1 非離子表面活性劑對(duì)香皂品質(zhì)的影響

2.2 非離子表面活性劑A添加量對(duì)香皂品質(zhì)的影響

以非離子表面活性劑A為考察對(duì)象，按照1.3操作，其他組分添加量不變的情況下，改變非離子表面活性劑A的添加量為0.1%、0.2%、0.4%、0.7%、1%，獲得小樣。分別對(duì)以上5組樣品進(jìn)行出條、洗滌及溫度測(cè)試，了解其變化情況，數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

從表2看到，隨著添加量的增加，皂體的外觀均呈明顯改善的趨勢(shì)，但添加量大于0.7%后，皂體變硬，出條速率呈變慢趨勢(shì)，綜合考慮，非離子表面活性劑A的添加量為0.4%。

2.3 非離子表面活性劑A的添加順序?qū)ο阍砥焚|(zhì)的影響

1#樣：甘油、橄欖油、非離子表面活性劑、EDTA和BHT充分混合均勻后加入到攪拌鍋中；

2#樣：甘油、橄欖油、EDTA和BHT充分混合均勻后加入到攪拌鍋中，非離子表面活性劑單獨(dú)加入攪拌鍋中；

3#樣：甘油、橄欖油和非離子表面活性劑充分混合均勻后加入到攪拌鍋中，EDTA和BHT單獨(dú)加入攪拌鍋中；

4#樣：非離子表面活性劑、EDTA和BHT充分混合均勻后加入到攪拌鍋中，甘油和橄欖油單獨(dú)加入攪拌鍋中。

比較4組樣品數(shù)據(jù)，基本沒(méi)有差別，說(shuō)明非離子表面活性劑的添加順序?qū)Ξa(chǎn)品品質(zhì)沒(méi)有影響。

2.4 三乙醇胺對(duì)香皂品質(zhì)的影響

按照1.3操作，在其他條件不變的情況下，向樣品中分別添加0.1%、0.2%、0.3%、0.5%三乙醇胺（TEA），得到4組樣品，數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。比較4組樣品數(shù)據(jù)，隨著TEA的添加量增大，皂體的透明度和泡沫細(xì)膩度均有所提高，特別是TEA添加量

表4 TEA對(duì)香皂品質(zhì)的影響

0.3 %～0.5%時(shí)，皂體的顏色在53℃加熱一星期后幾乎沒(méi)有變化，這可能因?yàn)門(mén)EA中和了皂體本身的游離酸，降低了皂體酸敗的影響。但考慮到香皂在堿性條件下對(duì)皮膚有刺激，綜合考慮，TEA的添加量為0.3%。

2.5 非離子表面活性劑的協(xié)同作用

肥皂的主要成分為脂肪酸鈉鹽，在硬水中會(huì)與Mg2+、Ca2+等生成不溶于水的鈣皂，致使洗滌性能有所下降。且黏滯性的鈣皂容易沉積在織物的纖維上，使織物變黃、發(fā)灰，失去原有的光澤和風(fēng)度。非離子表面活性劑作為優(yōu)秀的鈣皂分散劑已經(jīng)應(yīng)用到終端產(chǎn)品中[6-7]。這主要是因?yàn)榉请x子表面活性劑與鈣皂形成混合膠束，阻止鈣皂在水中會(huì)形成逆膠束，從而化害為利，提高了去污力。

3 結(jié)論

3.1 在香皂制備過(guò)程中，添加含有羥基的非離子表面活性劑和三乙醇胺，對(duì)香皂品質(zhì)有顯著提升。

3.2 通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了非離子表面活性劑和三乙醇胺的最佳添加量，分別為0.4%和0.3%。

3.3 為功能皂的生產(chǎn)提供了一種解決方案。

[1] 李曉梅.我國(guó)洗滌用品的現(xiàn)狀及未來(lái)[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2013（4）：7-10.

[2] 石榮瑩.新概念皂[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2001（5）:9-10.

[3] 李楊.油茶茶皂素的提取及其在肥皂中的應(yīng)用[J].糧食與油脂，2016（10）：50-53.

[4] 陳錫康.我國(guó)肥皂工業(yè)的發(fā)展[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2016（11）：1-2.

[5] 趙國(guó)璽.表面活性劑作用原理[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003.

[6] 張紅琴.鈣皂分散劑在皂中的應(yīng)用試驗(yàn)[J].中國(guó)洗滌用品工業(yè)，2013（10）：61-64.

[7] 楊凱.無(wú)磷抗硬水復(fù)合皂的研究[J].中國(guó)洗滌用品工業(yè)，2011（6）：48-52.

An Applied Research of Nonionic Surfactant in Toilet Soap

Dong Haibo, Zhao Guanghe, Wang Xiaoping, Deng Yunhui, Zhou Xueping

(Jiangsu Sierbang Petrochemical Co., Ltd., Lianyungang222065, Jiangsu, China)

Nonionic surfactant and triethanolamine were mixed in toilet soap to test the performance of production and study their application. The result showed that the performance of toilet soap could be improved by adding 0.4% of nonionic surfactant and 0.3% of triethanolamine. And a solution for the production of functional soap was provided.

nonionic surfactant; toilet soap; triethanolamine; formula

TQ423.2

A

1672-2703（2017）06-25-04

董海波先生，碩士，石油化工中級(jí)工程師。現(xiàn)任江蘇斯?fàn)柊钍邢薰綞O事業(yè)部應(yīng)用研發(fā)工程師，負(fù)責(zé)非離子表面活性劑的技術(shù)開(kāi)發(fā)及下游產(chǎn)品應(yīng)用工作；E-mail：donghaibo@shenghongpec.com。