羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素在日化产品中的应用.1

纤维素醚是由天然的高分子纤维素经过化学处理而制成的用途广泛的高分子精细化工材料。从19世纪制成硝基纤维素和醋酸纤维素后，化学家们开发了许多的纤维素醚系列纤维素衍生物，新的应用领域不断发现，并涉及到许多的工业部门。纤维素醚产品如羧甲基纤维素钠（CMC）、乙基纤维素（EC）、羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基纤维素（HPC）、甲基羟乙基纤维素（MHEC）和甲基羟丙基纤维素（MHPC）等纤维素被誉为“工业味精”，已广泛的用于石油钻井、建筑、涂料食品、医学和日用化学等方面。

现在羧甲基纤维素钠（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）作为水溶性的流变助剂，用于牙膏、洗发水、沐浴露、洗手液和鞋油等日用化学产品，起到增稠。防止不溶性物质沉降的作用。

日化用品：HEC在洗发剂、头发喷雾剂、中和剂、护发剂及化妆品中是一种有效的成膜剂、粘合剂、增稠剂、稳定剂和分散剂；在洗涤粉剂中是一种污物再沉剂；HEC在高温下溶解快，可加快生产过程，提高生产效率；含HEC的洗涤剂的明显特点是提高了织物的平滑性和丝光性。5、造纸和油墨化工：HEC用作纸和纸板的上胶剂，以及水基油墨的增稠和悬浮记；在造纸过程中，HEC的优越性能包括与绝大多数树胶、树脂和无机盐的相容性、泡沫低、耗氧少及可以形成光滑的表面膜，这种膜具有较低的表面渗透性和较强的光泽性；用HEC上胶的纸张，可用于高质量画面的印刷；在水基油墨制造中

1分子结构

纤维素醚产品是由纤维素链上葡萄糖酐单元的羟基与醚化基团反应而成的。CMC的醚化基团是氯乙烯钠，HEC的醚化基团是环氧乙烷。CMC和HEC的分子结构如下所示

分子结构的聚合度一般大于600。羧甲基纤维素钠（CMC）的分子取代度DS是一个葡萄糖酐单元所加入的氯乙酸钠摩尔数的平均值，羟乙基纤维素（HEC）的分子取代度MS是一个葡萄糖酐单元所加入的环氧乙烯摩尔数的平均值。通过选取精确的分子取代、反应条件和控制取代的均匀性，可以得到不同聚合度和不同DS或MS的CMC或HEC的产品。

目前，市场上CMC的DS有0.7、0.9、1.0和1.2，不同DS的CMC大概都有下列几种粘度规格：50000mPa·s、30000mPa·s、6500Pa·s（2%水溶液，25℃，Broofield粘度计）等。

HEC产品中以MS为2.5时的水溶性最佳，常见的粘度规格：100000 mPa·s、50000 mPa·s、30000 mPa·s、15000 mPa·s、6000 mPa·s、350 mPa·s和15 mPa·s（2%水溶液，25℃，Broofield粘度计）。

4应用举例

CMC和HEC已经广泛地用于牙膏、沐浴液、洗手液、护肤霜、洗发水和甘油类护肤液、鞋油和洗洁精等需要增黏形成稳定的乳液体系的日化产品中。

4.1牙膏

CMC一直是牙膏制造的重要原料之一，其作用是将牙膏的液体原料和固体原料均匀地混合在一起，赋予牙膏成型流动和适当的粘稠度以及一定的光亮度和细腻度。

普通型无特殊功效添加剂配方的牙膏，即可使用CMC做黏合剂。但是阴离子的CMC对高浓度离子比较敏感，会降低CMC黏合性能，CMC在高品质。特殊功效牙膏中受到了限制。以非离子型的HEC做黏合剂，增强了黏合剂抗高浓度离子的性能，使膏体的储存稳定性大大的提高，延长了牙膏的存放时间。牙膏制造商可以在高盐牙膏中复合使用CMC～HEC，使产品成本变化不大。应用于牙膏的CMC为DS=0.9～1.0，黏度规格为6500 mPa·s，HEC的黏度规格为6000 mPa·s（2%水溶液，25℃，Broofield粘度计）。

碳酸钙型牙膏配方

组分 W/%

山梨醇 10～25

甘油 5～10

糖精钠 0.2～0.3

苯甲酸钠 0.1～0.2

碳酸钙 40～60

CMC 0.8～1.0

HEC 0.3～0.6

K

1.5～

2.5

12

活性物质 0.1～1.0

香精 0.5～1.5

水余量

磷酸钙型牙膏配方

组分 W/%

山梨醇 15～5

甘油 5～10

糖精钠 0.2～0.3

苯甲酸钠 0.1～0.2

磷酸氢钙 34～50

CMC 0.1～0.6

HEC 0.3～0.5

1.5～

2.5

K

12

活性物质 0.1～1.0

香精 0.5～1.5

水余量

二氧化硅型牙膏配方

组分 W/%

山梨醇 35～50

甘油 5～10

糖精钠 0.2～0.3

苯甲酸钠 0.1～0.2

二氧化硅（摩擦型） 5～10

二氧化硅（增稠型） 5～10

CMC 0.1～0.5

HEC0.1～0.5

1.5～

2.5

K

12

活性物质 0.1～1.5

香精 0.5～1.5

水余量

4.2沐浴液

以皂基为主要活性成分的沐浴液，使用后没有一般的表面活性剂的滑腻感，容易清洗，保护肌肤自然光泽。HEC对电解质具有极好的耐溶性，其溶液含有高浓

度盐类而稳定不变，用HEC作为皂类沐浴露的增稠剂是最佳的选择。

此类HEC的黏度规格为30000 mPa·s（2%水溶液，25℃，Broofield粘度计）。

皂基类沐浴露配方

组分 W/%

十二碳酸 14

十四碳酸 7

十六碳酸 3

KOH 7

NaCl 0.05

二氧化硅（增稠型） 5～10

珠光剂 3.0

甘油 1.0

HEC 0.4

珍珠水解液 0.2

杏仁油 0.2

EDTA-Na

0.05

4

2,6-二叔丁基对甲酚（BHT） 0.05

水余量

AES-钾皂类沐浴露配方

组分 W/%

十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠（AES） 6

椰子油酸二乙醇酰胺（6501） 3

椰子油酰胺丙基甜菜碱（CAB） 5

十二碳酸 4

十四碳酸 2

十六碳酸 1

KOH 2

柠檬酸 0.5

HEC 0.2

香精适量

防腐剂适量

水余量

4.3洗手液

加入洗手液中的消毒剂和杀菌剂在水溶液中的溶解度相差很大，使用HEC就可以形成均匀稳定的乳化体系。此类HEC的黏度规格为30000 mPa·s（2%水溶液，25℃，Broofield粘度计）。

洗手液配方

组分 W/%

二甲基葵基氯化铵 2.0

十二烷基氧化铵 3.0