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功能性洗手液配方分析

发布时间:2014/4/28 17:10:05 来源:禾川化学 字体: 
洗手液是洗涤剂市场的一个细分类别,属于液体洗涤剂中的一种,产品定位为‘个人日常清洁护理用品’功能诉求应以‘清除污垢、消毒杀菌和使用卫生、方便’为主,同时,避味、止手汗、滋润、保湿、防脱皮、抗皱防衰和美白等也是应考虑的辅助诉求点;

一、洗手液背景

洗手用品属于皮肤清洁剂的一种,在我国过去很长一段时期,人们洗手通常用的是香皂、肥皂、洗衣粉、汽油和煤油等。虽然它们能达到一定的清洗效果,但对皮肤有刺激作用,且汽油、煤油具有一定的毒性,去污效果也不甚理想。更严重的是,长期使用,会导致皮肤粗糙、皲裂和脱皮。作为专门用于洗手的清洁护理用品,实用性较强、杀菌消毒作用明显、产品多元化的洗手液已成为传统洗手用品的替代品,广泛应用于宾馆、酒店等餐饮住宿场所,医院、机场、车站和学校等公共场所以及居家和旅游使用等。

洗手液是洗涤剂市场的一个细分类别,属于液体洗涤剂中的一种,产品定位为‘个人日常清洁护理用品’功能诉求应以‘清除污垢、消毒杀菌和使用卫生、方便’为主,同时,避味、止手汗、滋润、保湿、防脱皮、抗皱防衰和美白等也是应考虑的辅助诉求点;洗手液的成分一般含有表面活性剂、纯甘油、芦荟和沙棘油等天然植物成分,并采用高科技配方,达到了绿色产品的要求。洗手液的产品性质属中性,温和去污,对皮肤无刺激,并有滋润皮肤的功能。随着洗手液生产技术的成熟和市场的普及,消费者对洗手液有了更高的期待,除了清洁手部污垢的基本性能外,还呼唤它具有更多的功能性;目前,功能性洗手液的开发和生产仍然处于起步阶段,尚未建立规范的质量评价指标体系和国家标准;功能性洗手液产品的开发需要应用医疗、药物、植物提取、生物和化妆品等多个领域、多个学科的科技成果,产品开发工作还有待于进一步深化。有市场需求就会有发展,在不久的将来,会有越来越多的以新材料、新技术为基础,具备各种特色的功能和用途的洗手液问世,以满足广大人民群众日益增长的消费需求。

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二、功能性洗手液

2.1 洗手液特点

洗手液具有性能温和、不刺激皮肤、使用方便、抗硬水、易清洗、泡沫丰富和洗后皮肤润滑感好等特点,且清洁卫生,易于存放。尤其采用瓶体泵头挤压式取量,避免了不同人群使用时的交叉感染,因而受到广大消费者的普遍欢迎;

1)产品对污垢具有充分的洗净能力和脱脂能力,同时对皮肤无刺激,在配方体系中选用性能温和的表面活性剂;

2)产品具有丰富而稳定的泡沫,且易于冲洗,并且在硬水和常温条件下有较好的洗涤效果;

3)产品酸碱度应呈中性或弱酸性,与人体皮肤的pH值相近,在配方体系中加入弱酸性物质调节pH值;

4)产品具有令人愉快的香气和赏心悦目的颜色;

5)产品具有一定的稳定性,在使用环境中存放1年以上的时间不变质,不沉淀分层,不浑浊。各项感官指标应符合国家或企业标准;

6)产品形式多样化,从状态上分有透明液体、不透明液体、珠光型液体、膏状产品、粉状产品、凝胶状产品和喷雾型产品等;从产品的数量上分有普通型、袖珍小瓶装和浓缩产品等各具个性的产品;

7)产品功能性多样化,洗手液产品功能由单一的洗涤型向护肤、美肤、营养、消毒杀菌和专用功能型方向发展,洗手液产品功能多样化才能满足不同的消费群体的不同需求。如针对老年人干燥的皮肤类型使用的防干肤洗手液、针对儿童娇嫩的皮肤使用的儿童洗手液、针对接触有害物质铅的工作人员使用的除铅洗手液及针对不同的医务人员使用的多种专用消毒洗手液等。功能性产品的开发要以市场为导向,以高科技为基础,突出产品的功能性与实用性,产品才有市场竞争力和生命力

8)绿色环保型产品,蕴含有天然植物成分和具有保养效果的、健康的、时尚的绿色环保型清洁洗手液已成为一个趋势,采用芦荟、沙棘、柠檬汁、海藻及金银花等天然植物提取成分,开发天然植物型洗手液;此外,利用现代生物技术从动植物中提取对人体皮肤有营养保健作用的添加成分也是绿色环保型产品开发的重要方向。

2.2 功能性洗手液的种类

目前,市场上出现了种类繁多的功能性洗手液产品,归纳起来主要有以下几类:

1)抗菌消毒类洗手液

消毒杀菌类洗手液主要有两大类,一类是适合普通人群使用的广谱性消毒杀菌洗手液,通常在洗手液中添加与洗手液组分相容性较好的广谱性杀菌剂,如2,4,4-三氯-2-羟基苯醚、氯代二甲苯酚和三氯生等杀菌剂,它们对革兰氏阳性菌和阴性菌、真菌及病毒等都有广泛、高效的杀灭和抑制作用,能在短时间内杀死和有效去除沾污在手上的多种病菌,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、淋球菌、肺炎杆菌、肝炎杆菌及痢疾菌等数十种病菌,抑制多种病菌的传播;另一类是适合医务工作者使用的专用型消毒杀菌洗手液,它针对不同的消毒要求添加相应的抗菌消毒成分,如抗肝炎病毒的洗手液、外科洗手液和护士洗手液等。

为解决洗手液中消毒杀菌成分对手部皮肤的刺激性,长期使用会造成手部皮肤粗糙、干裂和脱皮等问题,行业专家正在开发护肤型消毒杀菌洗手液。采用对人体皮肤刺激性较小的阳离子表面活性剂来取代部分阴离子表面活性剂,它既具有去污能力又具有杀菌效果,如在洗手液中使用阳离子表面活性剂十六烷基吡啶氯化铵,为减小它与阴离子配伍时效能的降低,并同时加入万分之二的硫酸铜进行增效。

2)润肤营养型洗手液

润肤营养型洗手液不仅具有清洁手作用,还兼有对手部皮肤的护理和治疗功能,如护肤、润肤、柔肤及改善皮肤的新陈代谢,防止手部皮肤皲裂等功能;为保护、滋润皮肤,可加入皮肤滋润剂,例如各种天然与合成润肤剂,如羊毛脂甘油、丙二醇和山梨醇等;为降低肌肤的粗糙度,防止肌肤老化,令双手柔软光滑,可加入补充手部营养的物质,如蜂蜜、人参液、珍珠液、花粉、牛奶、硅油及氨基酸等;此外,一些天然植物提取物可对皮肤起到保护和修复的作用,天然植物中的活性酶可以分解皮肤表层的死亡细胞,对皮肤代谢有一定作用。如芦荟中所含的过氧化氢酶与SOD酶能防止细胞老化,并恢复硬化的皮肤或伤痕,从而起到护肤作用。

3)多功能型洗手液

针对不同消费群体的不同要求而开发的相应功能的洗手液,例如去油污洗手液、去烟垢洗手液和除铅洗手液等。其中,洗去油污的洗手液除了去除手上油污和清洁手上皮肤外,还可以洗涤衣物、领口、袖口和工作服上的各类油污。一种产品可作多种使用,在外出或公共场合中显得尤为方便。

在洗手液配方中增添一些非离子表面活性剂和少量洗涤助剂,可增强去油污的能力,使洗手液既能洗去手上的污垢,也能洗去衣物、领口和袖口等处较重的油污。通常选用去油污性能好且对皮肤刺激较小的非离子表面活性剂加入到洗手液基础配方中。最常用的非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10),它们去油污能力强,对皮肤刺激性小。有时也可添加一点洗涤助剂来增强洗涤效果,例如1~3%的三聚磷酸钠.

4)免水型洗手液

免水型洗手液通常配有消毒成分和挥发性的溶剂。为了避免过多的泡沫产生,免水型洗手液中起洗涤作用的表面活性剂成分的含量不宜过多,一般在2~8%,并选择一些低沸点的醇类溶剂加入,在清洗完手上的污垢后,溶剂会自动挥发,无需再用水冲洗。为了保护手部皮肤,许多免水型洗手液中还添加了一定的保湿成分;常用的保湿剂有甘油和聚乙二醇(PEG)系列产品等。现在市面上最简单的免水型洗手液配方类似消毒湿巾,它采用75%的酒精与20%的甘油混合,其中酒精既起到洗涤又起到消毒作用,甘油起到润肤保湿作用,使用后酒精自行挥发,甘油保留在皮肤上滋润皮肤。行业相关专家采用52%的乙醇和三氯均二苯脲配制的免冲洗洗手液,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌繁殖具有很好的杀灭作用。用该洗手液对手进行擦拭消毒,可使皮肤上自然菌的平均清除率达到93.13%。

2.3 功能性洗手液常见组分

1)表面活性剂

表面活性剂是洗手液的主要原材料之一,其主要功能是去除手上的油污和污垢,并要求对皮肤无刺激和低刺激,在环境中可以自然降解,降解后的产物对环境无害。选择表面活性剂总的原则是兼顾去污性与安全保护性。在进行配方设计时,一方面要选择去油和去污能力较强的表面活性剂,以便快速彻底地清除干净油污;另一方面,应考虑到手部皮肤是有生命的、娇嫩的和有感觉的,易受到化学品的伤害,应选择脱脂能力低、刺激性低、性能温和并且无毒、与皮肤相容性好的表面活性剂。洗手液配方中,一般选择去污能力较强的阴离子表面活性剂作为主表面活性剂,再配合两性表面活性剂和非离子表面活性剂作为辅表面活性剂。

最常用的阴离子表面活性剂有:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES或AESA),a-烯基磺酸盐(AOS)和仲烷基磺酸钠(SAS)、十二烷基硫酸钠(K12)等;AES是一种性能优良的表面活性剂,具有良好的去污、乳化、润湿和发泡性能,并具有一定的抗硬水性能,对人体皮肤的刺激性小,其铵盐AESA性能更加柔和;AOS具有良好的去污能力和丰富的泡沫,是洗手液中的常用品。SAS也常用于人体皮肤清洁剂,具有良好的泡沫与低刺激性,可替代部分AES;K12具有良好的去污、乳化、发泡、渗透和分散性能,且生物降解快.

两性表面活性剂作为辅助表面活性剂,该类物质通常具有良好的杀菌作用,与阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂均有良好的配伍性能,泡沫丰富而稳定,柔软性好,对皮肤的刺激性小,生物降解性好,并具有很好的黏度调节作用。常用的两性表面活性剂有椰油烷基酰胺基丙基甜菜碱(CAB)、十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)等,OB-2与皮肤内天然保湿因子的胺基结构相似,对皮肤柔和,并能缓解某些阴离子表面活性剂对皮肤的损伤,且具有增稠、增泡、稳泡特性,生物降解性好,有很好的粘度调节作用.

常用非离子表面活性剂:椰油单乙醇酰胺、烷基醇酰胺(6501)等,6501与阴离子表面活性剂和两性表面活性剂复配性好.6501在水中全部溶解成为透明液体,具有使水溶液变稠的特性,并有稳定其他表面活性剂的泡沫和显著悬浮污垢的作用。

2)润肤保湿剂

润肤保湿剂也是洗手液中必不可少的成分,它可在皮肤表面水分挥发后留下一层保护膜,阻止或减缓皮肤内部水分的流失,保持皮肤的润湿性。通常选择相对分子量较大、可溶于水和沸点高的醇类物质,例如液体石蜡、甘油、乙二醇、山梨醇、丙二醇和烷基糖苷等;水溶性羊毛脂也是有效的护肤剂,这种亲水性物质具有良好的润肤和调理性能,它能维持皮肤的油脂平衡,减轻皮肤的干燥感,对皮肤有很好的减痛和消炎的疗效,与众多护肤及清洁剂有很好的相溶性,并对酸、碱、电解质有很好的稳定性。但润肤剂含量过高时会使产品有黏腻感,同时会降低产品的去污能力,并具有消泡作用,因此添加量不宜过多,一般在1%~3%。

3)增稠剂

增稠剂亦称黏度调节剂,洗手液具有一定的黏稠度既可改善产品外观,使产品具有一定的稳定性;最常用的增稠剂是无机盐,例如NaCl、NH4Cl和KCl等,NaCl作为增稠剂,其价格便宜,增稠效果好,使用方便;氯化钠通过屏蔽离子型表面活性剂的带电基团,减轻相互间的排斥作用,从而有利于胶束的长大,使体系的粘度增加;体系中氯化钠和6501配合使用,由于“酰胺基”和电解质的协同作用,使体系的粘度增加显著NaCl的使用量一般为1~4%,加入的量过多时,反而会降低黏度。NH4Cl的增稠效果最好,但调节的范围较窄,稍有不慎就会影响产品的质量。还可使用高分子聚和物作为增稠剂,如PVP、PVA和PAA等。也可用烷醇酰胺作为增稠剂,烷醇酰胺具有洗涤效果和稳定泡沫作用。

4)pH调节剂

人体的皮肤pH值为5.5~6.5,呈酸性,通常可加入柠檬酸调节产品至中性或者弱酸性,与人体皮肤的酸碱度接近,从而避免对皮肤的刺激。此外,柠檬酸还具有良好的去污能力和抗硬水性能,易生物降解,不会造成环境污染。

5)杀菌防腐剂

为防止和抑制细菌生长,保证产品有一定的存放期,必须在洗手液中加入一定量的杀菌防腐剂。应选择无毒、对皮肤无刺激、色泽浅和价廉的防腐剂,常用的有苯甲酸钠、石碳酸、甲基氯异噻唑啉酮、对羟基苯甲酸酯及凯松等。尼泊金甲、乙、丙、丁酯是食品和医药的高效防腐杀菌剂,对皮肤无刺激,选用尼泊金甲酯与尼泊金乙酯或尼泊金丙酯与尼泊金丁酯配合使用,它们具有良好的加成性和协同性,与洗手液其它原料的相容性好。

6)外观调节剂

在洗手液中加入适当的色素和香精,使人们洗手后既达到清洁效果,又能保持心情愉悦。一般可选择水果香型、花香型或清香型的香精调节香气。香精的档次和品种很多,可根据洗手液产品的档次进行相应地选择。赏心悦目的颜色也会给产品增加不少魅力,为此,通常需要加入一定量的色素,颜色的选择应柔和、温馨且明亮,常选用桔黄色、粉红色、天蓝色或者淡绿色。洗手液可制作透明洗手液和珠光洗手液,珠光洗手液是在产品中使用珠光浆,产生珠光效果,使洗手液具有丝绸般的观感,同时珠光浆还具有增加产品粘度、滋润皮肤和抗静电作用。

7)抗硬水剂

为保证洗手液在硬水中也有较好的洗涤效果,在配方中可加入少量螯合剂来提高产品的抗硬水性能,常选用EDTA-2Na或者柠檬酸,其性能都较温和。

8)减滑剂

为了减少洗手液在洗涤过程中的滑腻现象,增加皮肤的洗净感,可在配方中加入一定的减滑剂。C18~20阴离子表面活性剂能在洗手液中局部形成较大的表面张力,减少洗涤过程中的滑腻感,可选用其中性能温和的作为减滑剂。

2.4洗手液性能评估指标

洗手液性能评估指标:pH值、粘度、稳定性、去污能力和发泡能力.

1)pH值的测定:25℃条件下,用PHS-2F数字pH计测洗手液的pH值;

2)粘度的测定:25℃条件下,用AHY-NDJ-1旋转粘度计测洗手液的粘度;

3)稳定性的测定:将电热恒温箱调到(40±1)℃,放入试样,保持24小时,取出恢复室温后观察现象并记录;将冰箱调到(-5~2)℃,放入试样,保持24小时,取出恢复室温后观察现象并记录;

4)去污能力的测定:用移液管取0.25ml的洗手液产品于烧杯中,加入100ml的水,摇匀,滴加纯机油,振荡,滴加到最后一滴机油不溶解为止,准确记录洗手液溶解纯机油的体积,用记录体积的大小来表征洗手液去污能力的相对大小;

5)发泡力的测定:采用震荡法测定。在比色管中加入0.01ml待测洗手液,再加入10ml蒸馏水,盖好盖子,震摇50次(震摇方向、快慢、强度等尽可能一致),取下盖子,加入10ml的水,将比色管壁上泡沫冲下,记录泡沫的高度及泡沫破坏到原有高度一半时所需时间,以泡沫高度作为洗手液起泡性能的量度,以泡沫破坏到原有高度一半时所需时间表征泡沫的稳定性;

4 功能性洗手液参考配方(仅供参考)

1)洗手液典型配方

化合物名称

质量百分比(%)

备注

十二烷基硫酸钠(K12)

10~15

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AESA)

15~20

羧甲基纤维素钠(CMC)

1~3

十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)

3~8

烷基醇酰胺(6501)

3~8

丙三醇

8~15

水溶性羊毛脂

2~5

氯化钠

2~4

尼泊金甲酯/丁酯

0~0.2

色素、香精、珠光浆

0~1

蒸馏水

余量

2)抗菌洗手液典型配方

化合物名称

质量百分比(%)

备注

月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠

25~30

直链烷基苯磺酸三乙醇胺

3~6

2-羟乙酰胺二乙醇胺

2~4

马来酸乙二醇酯

1~3

柠檬酸

0~1

甲基氯代异噻唑啉酮

0~1

氯二甲苯酚

0~1

氯化铵

0~2

蒸馏水

余量

3)杀菌洗手液典型配方

化合物名称

质量百分比(%)

备注

丙烯酸甲酯

1~3

甘油明胶

1~3

聚乙烯醇

8~15

羧甲基纤维素钠(CMC)

2~4

十二烷基硫酸钠

0~2

邻苯二甲酸酯

10~12

氯己糖二酐

0~1

过氧化二苯甲酰

0~1

甘油

8~15

苯氧基乙醇

0~1

乙醇

8~15

蒸馏水

余量

以上洗手液配方技术资料是借鉴近几年出版文献专利资料,仅供技术交流,知识点分享,不作商业推广,如需了解最新配方技术联系我中心400-660-8959

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