功能性材料在嬰童洗衣產(chǎn)品中的應(yīng)用

姚喜梅 黃 立 朱晨江

（科萊恩化工(中國(guó))有限公司，上海, 200335）

隨著消費(fèi)升級(jí)，消費(fèi)者對(duì)生活品質(zhì)的追求日益提升，織物護(hù)理市場(chǎng)的細(xì)分化也越來(lái)越明顯。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明[1]，2020年1-12月我國(guó)液體洗滌劑產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，累計(jì)同比增長(zhǎng)9.42%。國(guó)內(nèi)二胎政策的全面放開(kāi)和落實(shí)，80、90后父母成為市場(chǎng)消費(fèi)主力，嬰幼兒護(hù)理市場(chǎng)需求越來(lái)越大，市場(chǎng)產(chǎn)品也越來(lái)越細(xì)分化，且增長(zhǎng)快速。從英敏特的研究數(shù)據(jù)顯示，在中國(guó)織物護(hù)理市場(chǎng)，僅從2019年第四季度到2020年第三季度，在新上市的織物護(hù)理產(chǎn)品中，專(zhuān)門(mén)針對(duì)0～3歲嬰幼兒的織物護(hù)理新品數(shù)量已經(jīng)占到19%。同時(shí)研究中還發(fā)現(xiàn)，在嬰幼兒相關(guān)的清潔類(lèi)產(chǎn)品中，中國(guó)父母對(duì)產(chǎn)品的安全性、高效性、溫和性和抗/抑菌效果尤其關(guān)注。目前，市面上已有部分宣稱(chēng)天然溫和、對(duì)織物加倍柔護(hù)、適合嬰幼兒、對(duì)肌膚不刺激等的嬰幼兒織物洗滌產(chǎn)品出現(xiàn)。因此，本文主要針對(duì)消費(fèi)者對(duì)嬰幼兒洗護(hù)產(chǎn)品，尤其是洗衣液產(chǎn)品的功效需求，介紹幾款在溫和、抑菌、抗污漬及護(hù)色方面有卓越功效的功能性材料的應(yīng)用研究情況。

1 新一代綠色表面活性劑GlucoPure Sense

嬰幼兒肌膚嬌嫩，因此，父母在關(guān)注嬰幼兒洗滌產(chǎn)品安全性的同時(shí)，也希望衣物在洗后能柔軟親膚，呵護(hù)寶寶肌膚。在“消費(fèi)者對(duì)洗后嬰幼兒服裝問(wèn)題的關(guān)注程度”的調(diào)研[2]中發(fā)現(xiàn)，除了開(kāi)織物洗后掉色、沾色問(wèn)題是消費(fèi)者最關(guān)注的問(wèn)題外，織物洗后手感變硬、洗后起毛、尺寸變化及洗后不平整等問(wèn)題，也是普遍困擾消費(fèi)者的地方。針對(duì)這些需求，近年來(lái)洗滌、柔軟多效“洗護(hù)合一”逐漸成為洗衣液市場(chǎng)升級(jí)和發(fā)展的主要趨勢(shì)[3]。 洗護(hù)合一的嬰幼兒洗衣液產(chǎn)品也同樣具有廣闊的市場(chǎng)前景[4]。英敏特(Mintel)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2016-2020年，國(guó)內(nèi)市面上的嬰童衣物柔順劑及含柔順功能洗衣液的新品數(shù)量也逐年上升。

全新一代的綠色表面活性劑GlucoPure Sense，來(lái)源于100%天然可再生的葵花籽油和100%天然可再生的葡萄糖，可以同時(shí)滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)安全、溫和及柔順的需求。

1.1 Glucopure Sense的溫和性

GlucoPure Sense對(duì)皮膚特別溫和，不會(huì)給皮膚帶來(lái)刺激性。在全球化學(xué)品統(tǒng)一分類(lèi)和標(biāo)簽制度(GHS)體系下，Glucopure Sense屬于無(wú)刺激性標(biāo)簽。

如圖1所示，筆者采用紅血細(xì)胞法(RBC)，對(duì)比了GlucoPure Sense與常見(jiàn)的陰離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(SLES)及兩性表面活性劑椰油?；鸩藟A(CAPB)的刺激性，由圖1可見(jiàn)，相同濃度下，GlucoPure Sense的眼刺激平均指數(shù)值(MIOI)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SLES，同時(shí)也低于CAPB的刺激性平均指數(shù)值。同時(shí)，當(dāng)GlucoPure Sense作為輔助表活，SLES與它以7∶3的比例復(fù)配時(shí)，也能提供較好的協(xié)同作用，降低SLES的刺激性。因此，GlucoPure Sense非常適合于溫和配方的開(kāi)發(fā)。

圖1 GlucoPure Sense 與SLES和CAPB的刺激性比較

1.2 Glucopure Sense的柔順調(diào)理性能

Glucopure Sense屬于非離子表面活性劑，和陽(yáng)離子柔順劑相比，其在配方中可以與陰離子、兩性表面活性劑兼容，配方限制小。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明，Glucopure Sense能提供與陽(yáng)離子表面活性劑相當(dāng)?shù)娜犴樥{(diào)理效果。在普通洗衣液配方中，加入Glucopure Sense后，可以顯著提高配方的柔順性能。

1.2.1 測(cè)試方法

測(cè)試對(duì)象： 全棉毛巾布， 32 cm×28 cm

測(cè)試儀器：Phabrometer法寶儀，如圖2所示。

圖2 法寶儀 Phabrometer

實(shí)驗(yàn)：將全棉毛巾布用濃度為0.3%的標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑，浸泡10 min，干燥后在恒溫恒濕條件下，用Phabrometer測(cè)試其RHV值，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試5次。

1.2.2 測(cè)試結(jié)果

如圖3所示，以活性物含量為15%的SLES溶液作為空白對(duì)標(biāo)A，其相對(duì)手感值(Relative Hand Value, RHV)為0，向相同活性物含量的普通洗衣液配方中加入2%的Glucopure Sense，作為嬰兒洗衣液（試樣B），經(jīng)測(cè)試其相對(duì)手感值RHV為1.15， 與市場(chǎng)公認(rèn)的有柔順效果的2合1市場(chǎng)樣品的RHV值相當(dāng)，這說(shuō)明Glucopure Sense在普通洗衣液配方中（試樣B活性物組成見(jiàn)表1），可以顯著提高洗衣液的柔順效果。

圖3 含Glucopure Sense的洗衣液與市售柔順洗衣液的柔順性能對(duì)比

表1 試樣活性物組成

1.3 Glucopure Sense的去污效果

Glucopure Sense作為非離子表面活性劑，在洗衣液配方中，具有優(yōu)異的去污功效。將Glucopure Sense與常見(jiàn)的表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉SLES、Laureth-7、椰油酸鉀復(fù)配，具體配方見(jiàn)表2。去污力測(cè)試結(jié)果顯示：當(dāng)表面活性劑活性物含量一定時(shí)，在以陰離子表面活性劑為主表的配方中，加入4%的Glucopure Sense可以與SLES為主的市售洗衣液配方具有相當(dāng)?shù)娜ノ哿Γㄒ?jiàn)圖4）。

綜上， Glucopure Sense由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，能與多種表面活性劑兼容，具有很好的復(fù)配性能，并能提供優(yōu)良的去污力，為織物洗后帶來(lái)柔和膚感。同時(shí)由于其成分大部分為天然可再生，因此非常安全、溫和，尤其適合嬰童洗護(hù)產(chǎn)品。

表2 試樣及市場(chǎng)樣品的活性物組成

圖4 含Glucopure Sense的洗衣液與市售洗衣液的去污力對(duì)比

2 新型銀離子抑菌劑 – Silver A

抑菌洗滌劑是指對(duì)微生物生長(zhǎng)、繁殖等具有抑制作用的洗滌劑產(chǎn)品。2020年席卷全球的新冠肺炎疫情，讓全世界對(duì)病毒、細(xì)菌的危害有了全面深入的認(rèn)識(shí)，極大強(qiáng)化了人們的消毒抑菌意識(shí)，疫情后，大部分消費(fèi)者的生活衛(wèi)生習(xí)慣也隨之改變[5]。英敏特調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約28%的消費(fèi)者表示疫情期間洗澡頻率增加，同時(shí)，約23%的消費(fèi)者會(huì)經(jīng)常使用消毒劑消毒物體表面?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)消毒除菌產(chǎn)品將會(huì)迎來(lái)爆發(fā)式、持續(xù)性增長(zhǎng)。嬰幼兒由于免疫能力較弱，更易受到致病菌的威脅，因而針對(duì)織物護(hù)理，市場(chǎng)上的各種抑菌洗衣液也開(kāi)始受到家長(zhǎng)的青睞。來(lái)自英敏特的數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年，全球的嬰兒抑菌洗衣液新品發(fā)布數(shù)量正以每年約10%的速度增長(zhǎng)。而對(duì)于抑菌型嬰幼兒產(chǎn)品，消費(fèi)者除了關(guān)注抑菌成分的抑菌功效外，他們認(rèn)為其安全性也更加重要。

全新一代新型銀離子抑菌劑Silver A，因其有效性、安全性，適合用于個(gè)人洗護(hù)產(chǎn)品沐浴露、洗手液及嬰幼兒洗衣液產(chǎn)品中。Silver A為無(wú)色透明液體，與配方的兼容性好，無(wú)需懸浮穩(wěn)定，易操作。其中銀離子含量為500 mg/kg，由于其極低的最小抑菌濃度(MIC)，因此配方中極低的添加量就可起效，性?xún)r(jià)比高。

筆者應(yīng)用Silver A在不同洗衣液配方中，測(cè)試了其對(duì)常見(jiàn)致病菌金黃色葡萄糖菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑制效果（見(jiàn)表3）。

表3 Silver A的最小抑菌濃度

2.1 抑菌測(cè)試實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)采用GBT2738－2012日化品抗菌抑菌效果評(píng)測(cè)方法：

（1）將樣品與滅菌的自來(lái)水按照1:100稀釋?zhuān)靹?，靜置20 min；

（2）調(diào)節(jié)接種菌（大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、綠膿桿菌）濃度5×105～5×106CFU/mL；

（3）取0.1 mL接種菌液加入至5 mL稀釋好的樣品中，混勻，接觸20 min；

（4）接觸20 min后，直接梯度稀釋法計(jì)算抑菌率。

抑菌評(píng)價(jià)效果：抑菌率≥50%～90% 產(chǎn)品有抑菌作用；抑菌率≥90% 產(chǎn)品有較強(qiáng)抑菌作用。

抑菌率＝(對(duì)照樣品平均回收菌落數(shù)-實(shí)驗(yàn)樣品平均回收菌落數(shù))/對(duì)照樣品平均菌落數(shù)×100%

2.2 抑菌測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 Silver A在實(shí)驗(yàn)室自制洗衣液配方中的抑菌效果

將1% Silver A加入 主表面活性劑為SLES 8%,AEO-9 7%的實(shí)驗(yàn)室自制洗衣液配方中，調(diào)節(jié)配方pH為7.4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4，Silver A在自制洗衣液中，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌均有很好的抑制效果，抑菌率均可達(dá)99.9%。

2.2.2 Silver A在標(biāo)準(zhǔn)洗衣液配方中的抑菌效果

筆者同時(shí)測(cè)試了Silver A在國(guó)標(biāo)洗衣液中的抑菌效果，其中Silver A的添加量分別為0.2%和0.5%，洗衣液配方pH值為8.1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5, 在標(biāo)準(zhǔn)洗衣液中，不含殺菌劑的洗衣液本身對(duì)金黃色葡萄球菌即有很好的抑制效果，但對(duì)大腸桿菌的抑制作用差。當(dāng)Silver A的濃度僅為0.2%時(shí)，洗衣液配方對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率仍為99.99%，這一方面說(shuō)明Silver A對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用未體現(xiàn)，同時(shí)也說(shuō)明它在配方中對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制沒(méi)有負(fù)面影響。同時(shí)，Silver A在濃度為0.2%、0.5%時(shí)對(duì)大腸桿菌有較好的抑制效果，抑菌率為85.20%。

表4 LA和C12ThrNa的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

表5 Silver A在標(biāo)準(zhǔn)洗衣液配方中的抑菌效果評(píng)價(jià)

2.2.3 Silver A在市售普通洗衣液配方中的抑菌效果

為進(jìn)一步研究Silver A的抑菌效果，筆者選擇了兩款市售的普通洗衣液，加入Silver A進(jìn)行抑菌效果測(cè)試。其中，在洗衣液A中Silver A的添加量為0.5%， 在洗衣液B中Silver A的添加量為0.2%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6，兩款市售產(chǎn)品對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均無(wú)抑制作用，而含不同濃度的Silver A在洗衣液A和洗衣液B中，均表現(xiàn)出優(yōu)良的抑菌效果，其對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制率均達(dá)到99.99%。

2.2.4 Silver A在洗衣液配方中的穩(wěn)定性

由于銀離子(Ag+)在光照、高溫等條件下易被轉(zhuǎn)化成單質(zhì)銀或Ag2O，導(dǎo)致一些銀系殺菌劑變色，抗菌性能降低[5]。為了研究Silver A在衣液配方中的穩(wěn)定性， 筆者測(cè)試了Silver A在不同條件下的穩(wěn)定性。如表7所示，在表面活性劑體系中，Silver A在pH (5.5～7.5)范圍內(nèi)，添加濃度分別為0.1%、0.2%和0.4%時(shí)，在高溫50℃下放置一個(gè)月后，也不會(huì)發(fā)生顏色改變，仍然保持無(wú)色澄清透明。在皂基體系中， Silver A的濃度含量為0.1%、0.2%時(shí)，配方在高溫50℃放置一個(gè)月后，溶液顏色仍然無(wú)色澄清透明，無(wú)變化，只有當(dāng)濃度提高到0.4%，50℃放置一個(gè)月后，顏色有輕微變黃，但仍在指標(biāo)范圍內(nèi)。

表6 Silver A在市售洗衣液配方中的抑菌效果評(píng)價(jià)

表7 Silver A在不同洗衣液配方中的穩(wěn)定性

綜上，銀離子作為傳統(tǒng)殺菌劑成分，歷史悠久，新型銀離子殺菌劑 Silver A應(yīng)用于洗衣液配方中，能提供優(yōu)良的抑菌作用。同時(shí)它兼容性好，配方適用性強(qiáng)，在配方中穩(wěn)定性好，非常適合嬰幼兒洗衣液配方。

3 新型織物表面護(hù)理聚合物 – TexCare SRN

織物類(lèi)污漬種類(lèi)繁多，但不同人群其污漬類(lèi)型有所不同。減輕織物清洗的壓力，是未來(lái)織物護(hù)理的需求之一。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在嬰幼兒織物污漬中，奶漬和排泄物污漬占比最大，也是目前消費(fèi)者在清潔嬰幼兒衣物時(shí)最大的痛點(diǎn)。因此，在提高洗衣液去污力的同時(shí)，減少奶漬/排泄物污漬在嬰幼兒織物上的沉積，并提高織物的抗污能力，具有非常巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。

TexCare SRN，作為一種非離子型聚酯類(lèi)聚合物 ，可廣泛應(yīng)用于各種液體洗滌劑，具有優(yōu)良的抗污漬效果。當(dāng)滌綸和滌棉織物沾上污漬，尤其是油漬時(shí)，這些污漬會(huì)牢牢地附著在織物疏水性合成纖維上，因合成纖維難以被洗滌液潤(rùn)濕，因而很難清洗。當(dāng)用含有TexCare SRN聚合物的洗滌劑清洗這些織物時(shí)，由于聚合物鏈中間為親油基團(tuán)，兩端為親水基團(tuán)封端，使得SRN聚合物分子可以吸附并沉積在織物的疏水纖維上，在織物表面形成保護(hù)膜，防止污漬直接附著在纖維上。此外，使用TexCare SRN聚合物后，與未經(jīng)處理的纖維相比，疏水性污漬對(duì)親水性膜的親和力也顯著降低。這使得其在隨后的洗滌過(guò)程中更容易去除織物上的污漬。

3.1 抗污漬測(cè)試

采用工業(yè)機(jī)油對(duì)滌棉布進(jìn)行抗污漬效果的實(shí)驗(yàn)。先用含有0.5%～3.0%的TexCare SRN聚合物的市售普通洗衣液，預(yù)洗滌棉樣品布，再將機(jī)油污漬作用在滌棉表面，并放置1 h老化，再次用不含聚合物的洗衣液清洗滌棉布。最后，與未經(jīng)聚合物預(yù)洗處理的滌棉布對(duì)比清洗效果。

如圖5所示，藍(lán)色曲線(xiàn)代表TexCare SRN聚合物只用于預(yù)洗階段，紅色曲線(xiàn)代表TexCare SRN聚合物在預(yù)洗及主洗階段均有使用，從圖5可以看出，TexCare SRN聚合物的濃度從0.5%開(kāi)始，只需一次預(yù)洗，便可顯著改善去污效果，這意味著聚合物形成的親水保護(hù)膜能很好地去除表面污漬。當(dāng)聚合物在預(yù)洗和主洗階段都存在時(shí)，去污效果會(huì)更好。同時(shí)，隨洗衣液中聚合物濃度的增加，去污效果也逐漸增加。

圖5 TexCare SRN聚合物的抗污漬再沉積測(cè)試

3.2 提升去污力測(cè)試

TexCare SRN 聚合物的另一個(gè)作用是能顯著改善洗衣液配方的去污能力。即使不使用含TexCare SRN聚合物的洗衣液對(duì)織物進(jìn)行第一次預(yù)洗，在直接清洗中，含TexCare SRN聚合物的洗衣液也能更好地去除聚酯纖維和滌棉上的污漬。實(shí)驗(yàn)用帶油漬的滌棉污布WFK 20C和帶合成皮脂的滌棉污布WFK 20 D進(jìn)行測(cè)試，在40℃下用含有1%TexCare SRN 100的市售洗衣液清洗4次。如圖6所示。從圖6中可以看出，每次清洗后，無(wú)論是哪種污布，污布上的污漬去除量都顯著高于不含聚合物的去除量。且隨著洗滌次數(shù)的增加，污漬去除效果也逐漸增加。

圖6 TexCare SRN聚合物的去污力測(cè)試

綜上，新型織物表面護(hù)理聚合物–TexCare SRN能顯著減少污漬在織物表面的沉積，并提升洗衣液的去污能力。同時(shí)因其與表面活性劑優(yōu)良的兼容性能，也非常適合嬰幼兒洗衣液配方。

4 新一代護(hù)色聚合物 – TexCare DFC 6 PRE

隨著消費(fèi)者的消費(fèi)升級(jí)，洗衣產(chǎn)品的細(xì)分化程度也越來(lái)越高，消費(fèi)者對(duì)衣物洗滌時(shí)的防掉色、防串色的需求也越來(lái)越大，在嬰兒洗衣液中，近年來(lái)宣稱(chēng)關(guān)于護(hù)色的新品發(fā)布也在持續(xù)增加。在針對(duì)消費(fèi)者對(duì)洗后嬰幼兒服裝問(wèn)題的關(guān)注程度調(diào)研[2]中發(fā)現(xiàn)，對(duì)衣物洗后掉色、沾色的問(wèn)題時(shí)消費(fèi)者關(guān)注度最高的一個(gè)問(wèn)題，這也促使商家不斷開(kāi)發(fā)有護(hù)色、防竄色功能的嬰兒洗衣液。TexCare DFC 6 PRE是一種脂肪族的聚胺類(lèi)衍生物，是一個(gè)集合了護(hù)色作用和防串色作用的產(chǎn)品。如圖7所示，將不同顏色的色布，用含DFC 6的洗衣液洗滌，洗滌條件為：洗滌溫度60℃，洗滌1 h，共洗滌3次。從圖7可以看出，經(jīng)含DFC 6的洗衣液洗滌后的色布，顏色保留度明顯優(yōu)于不含DFC 6洗滌的色布， 即TexCare DFC 6 PRE可以顯著防止織物脫色。

圖7 TexCare DFC 6 PRE在不同色布中的脫色測(cè)試

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明添加DFC6的洗衣凝珠對(duì)JB00標(biāo)準(zhǔn)白棉布有非常好的染料轉(zhuǎn)移抑制效果[7]。

綜上，TexCare DFC 6 PRE在織物護(hù)理產(chǎn)品中，能提供優(yōu)良的護(hù)色及防串色多重功效。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著消費(fèi)者需求越來(lái)越大，洗衣產(chǎn)品的細(xì)分化程度越來(lái)越高，消費(fèi)者必然對(duì)織物洗滌中的功能性產(chǎn)品要求越來(lái)越大。基于葵花籽油來(lái)源的全新一代綠色表面活性劑GlucoPure Sense不僅對(duì)皮膚溫和，并能帶來(lái)柔和膚感及提升織物的調(diào)理性能。Silver A作為一款基于銀離子的殺菌劑產(chǎn)品，能廣泛適用于洗衣液、洗手液等液體洗滌劑，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有很好的抑制作用。TexCare SRN系列聚酯類(lèi)聚合物，因其與織物纖維類(lèi)似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而能為織物表面的污漬抵御、抗污漬再沉積及提升產(chǎn)品去污力方面提供卓越功效。TexCare DFC 6 PRE, 對(duì)織物兼具了護(hù)色和防串色的雙重功效，很好地滿(mǎn)足了消費(fèi)者對(duì)此功能的需求，尤其是在嬰童洗衣液中的護(hù)色需求。