温和低刺激皂基洗面奶的配方设计
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工业生产Industrial Production
化工设计通讯Chemical Engineering Design Communications
第45卷第7期
2019年7月
温和低刺激皂基洗面奶的配方设计
或陵卫•
(上海花王化学有限公司,上海200400)
摘要:通过脂肪酸盐与月桂醇聚瞇竣酸钠不同浓度比对玉米醇溶蛋白的刺激性表征实验,以及角蛋白的溶胀实验,确定皂基与月桂醇聚瞇竣酸钠的添加比例,从而得到温和低刺激皂基洗面奶配方。
结果表明,该配方洗后不干燥,泡沫丰富,耐热耐寒的稳定性好。
关键词:温和低刺激;皂基洗面奶;玉米醇溶蛋白;月桂醇聚瞇竣酸钠
中图分类号:TQ658文献标志码:B文章编号:1003-6490(2019)07-0226-02
Formula Design of Mild and Low Irritation Facial Cleanser
Yuan Xiao-wei
Abstract:Based on the irritation characterization of Zein and Keratin swelling at different ratios of fatty acid salts to sodium lauryl polyether carboxylate,the ratio of soap and sodium lauryl polyether carboxylate with mild ability was determined.And the mild and low irritation formula of soap-based facial cleanser was obtained.The result shows that the formula has the proferty of creamy foam,good resistance,and good moisture feeling after dry.
Key words:mild and low irritation;soap base facial wash;Zein;sodium lauryl polyether carboxylate
洁面产品发展至今,表面活性剂经历了多次变革。
从一开始的皂基表面活性剂,到AES与皂基的配合,之后演变成月桂聚醛硫酸钠(AES),而后因考虑AES的高刺激性,人们开始选用低刺激的氨基酸表面活性剂。
但是氨基酸表面活性剂洗净力低,表面残留的油酸易酸败,可能会导致皮肤恶化。
鉴于此,人们又开始关注皂基为主表面活性剂的配方研发。
现如今再次开发皂基为主表面活性剂的配方,人们更加关注的是刺激性和洗后肤感。
目前为了降低刺激性,工程师们都在努力研究皂基与氨基酸表面活性剂复配。
月桂醇聚瞇竣酸钠不含硫酸根,因其木身的低刺激性[,1.在欧洲无硫酸洗沐产品配方中被广泛使用。
其低临界胶束浓度,以及与皂基复配后的低单体浓度121也引起了日本工程师的青睐內。
鉴于此,本工作将月桂醇聚瞇竣酸钠和氨基酸表活的温和性进行对比后,选择月桂醇聚瞇竣酸钠与皂基复配,得到温和低刺激皂基复配的洗面奶配方。
1实验部分
1.1试剂与仪器
月桂酸、肉豆寇酸、棕稠酸,丰益油脂科技有限公司。
KOH,NaOH,江苏奥喜埃化工有限公司。
椰油酰胺甲基MEA(CMMEA)、月桂径磺基甜菜碱(LAPB)、月桂醇聚瞇竣酸钠(AKYPO45NV)、PPG-3辛基瞇、聚季镀盐-52(PQ-52)、二硬脂酸乙二醇、甘油,上海花王化学有限公司。
1,3-丁二醇,98%,Vetec。
丙烯酸共聚物(SF-1),路博润化学有限公司。
聚乙二醇-90M,陶氏化学有限公司。
BH-12恒温水浴锅,增田理化工业株式会社。
BL-300电动搅拌机,新东科学株式会社。
S470pH计,梅特勒-托利多有限公司。
Vortex KB3混匀仪,海门市其林贝尔仪器制造有限公司。
1.2配方工艺
皂基体系是脂肪酸与KOH完全皂化或中和反应而形成。
首先,将混合脂肪酸(月桂酸、肉豆寇酸、棕稠酸)与甘油投入到乳化锅中打开搅拌,并升温到80-85°C:待全部融化后,缓慢加入KOH的水溶液(溶液温度不能低于60-C),调整搅拌速度到合适,80-90-C保温lh进行皂化;之后加入原料11的水溶液,5min后加入月桂醇聚瞇竣酸钠,充分搅拌15min 后加入二硬脂酸乙二醇,80°C保温溶解20min,加入1,3-丁二醇,丙烯酸共聚物(SF-1),搅拌15min后降温;降到70°C是加入椰油酰胺甲基MEA,月桂径磺甜菜碱,继续搅拌降温,降温 至室温,待样品均匀,即可得到温和皂基体系基础配方。
收稿日期:2019-05-03
作者简介:袁晓卫(1984-),女,江苏南通人,工程师,主要研究方向为香妆品原料与配方开发。
1.3表征方法
1.3.1刺激性及表征方法
玉米醇溶蛋白(Zein)难溶于水和除甲醇之外的醇,但与表面活性剂作用后会变性溶解。
高刺激性的表面活性剂比弱刺激性的表面活性剂更易溶解Zein14'51.Zein与表面活性剂作用前后的质量变化(即水溶性变化量),取决于表面活性剂与Zein相互作用的强弱,由此可间接表征刺激性。
取0.4g(W,)玉米蛋白加入到5mL的带盖塑料离心管(w2)中,并加入5mL,2%活性物的原料水溶液(pH=6.0~6.5),放在卧式混匀仪上,25°C,1500r/min混匀16h,之后3000r/min 离心90min,取出上清液后,80"C干燥过夜。
之后称干燥质量m3o
按照玉米醇溶蛋白(g/100mL)=[(%+%)-®]*20,计算出玉米醇溶蛋白的溶解量,以溶解量侧面反映原料及样品的刺激性。
1.3.2角蛋白膨润测试方法
从志愿者(男性20~50岁)收集50mg角质层粉末(脚后 跟取得)放入玻璃管中。
加入0.6mL测试样品(pH9.2~10),通过混匀器搅拌lmin后,25C静置23h后,测其溶胀量。
2表征结果与讨论
2.1原料的温和性
从图1可以看出,月桂醇聚瞇竣酸钠对玉米蛋白的溶解量远低于普通阴离子表面活性剂,甚至低于月桂肌氨酸钠,椰油谷氨酸钠。
图1各常见阴离子表面活性剂对玉米蛋白的溶解量的影响
注(下同):SLS:月桂醇硫酸钠:SLES(2):月桂醇聚瞇硫酸钠;AOS:a-烯怪磺酸钠(C”~CQ;Sar:月桂酰肌氨酸钠;Glu:椰油谷氨酸钠;AKYPO:月桂醇瞇-6竣酸钠
2.2皂基与月桂醇聚離幾酸钠配合后刺激性改善E
用不同比例的月桂醇聚瞇竣酸钠与月桂酸,肉豆蔻酸(C12/14=3/l)的钠盐(0/2,0.5/1.5,1/1, 1.5/0.5,2/0,固定总活性物添加量为2%)的水溶液,按照前文刺激性测试方法进行实验后,计算得到Zein的变化量(见图2)。
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第45卷第7期
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不同脂肪酸盐和月桂醇聚瞇竣酸比例
添加量对玉米蛋白的溶解量的影响
2
图经对比发现,随着月桂醇聚瞇竣酸钠替代脂肪酸的钠盐 的量的增加,Zein 的溶解量随之减少,也就是说,在固定总 活性物的前提下,配合了月桂醇聚瞇竣酸钠越多的皂液,其 对皮肤的刺激性越小。
2.3角蛋白膨润测试
月桂酸,肉豆蔻酸(C 12/C 14=3/l )用氢氧化钠进行全中和。
中和后的脂肪酸钠与月桂翕聚瞇竣酸钠按照总活性物添加量
为2%,调整其添比例比例(100/0, 75/25, 50/50)■>按照角蛋 白膨润测试方法,测其膨润度。
结果如图3所示。
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图3 不同脂肪酸盐和月桂醇聚瞇竣酸比例
添加量对角蛋白的溶胀指数的影响
从图3可以看出,在固定总活性物含量的前提下,随着 月桂醇聚瞇竣酸钠添加量的增加,角蛋白溶胀指数显著下降。
这说明配合了月桂醇聚瞇竣酸钠的皂液,其对皮肤的温和性 显著提升。
2.4洗净力
将含有炭黑的标准皮脂涂在手臂上,然后用含有表面活 性剂的溶液(pH 为6-7)去清洗,测量清洗前和清洗后的色度。
结果见图4。
the ratio of fattv acid salt/A KYPO
图4不同脂肪酸盐和月桂醇聚瞇魏酸比例添加量对洗净力的影响
从图4可以看出,随着月桂醇聚瞇竣酸钠添加量的增加, 洗净能力明显增加。
这说明配合了月桂醇聚醯竣酸钠的皂液, 其洗净力显著提升。
3配方确定
根据上述温和性及洗净力数据,最终选择脂肪酸和竣酸 的比例为3 : 1。
两者总活性物含量为24%。
氢氧化钾的添加量, 用酸值以全中和计算。
多元醇(甘油和丁二醇)设定为脂肪 酸总添加量的一半。
具体配方见表1。
表1皂基洗面奶配方
序号原料名称
添加量%
1
十二酸10
2十四酸
63
十六酸24氢氧化钾
按酸值计算
5
月桂醇聚醛竣酸钠
66甘油
7
7椰油酰胺甲基MEA 1
8月桂疑磺甜菜碱
49聚季鞍盐52210
丁二醇
211丙烯酸共聚物(SF-1)
3
12聚乙二醇-90M
0.113
二硬脂酸乙二醇
314软化水
平衡到100
3.1初步结果
按此配方生产的皂基洗面奶黏度在20000mPa s (选用 TD 转子,25°C, 30r/min ), pH 在9.3~9.6。
其颜色、泡沫、泡 质、涂抹感等指标结果如表2。
表2感官测试结果
颜色
泡沫泡质涂抹感白
多
密
好
3.2稳定性测试
将该洗面奶样品装在透明玻璃瓶中,置于509烘箱中。
24h 后,料体没有发生变稀、变粗、出水现象。
对其进行稳定 性测试:4个透明玻璃样品瓶各装100g 洗面奶,其中3个分别 放入(TC 、40°C 、50°C 的恒温箱内,另1个置于常温。
经过一 段时间电观察膏体是否出现变稀、变透、变色现象,结果 如表3所示。
表3稳定性测试结果
泛粗
变稀变透变色50*C (一个月)
否否否
40°C (三个月)否否否0°C (三个月)
否否
否室温(la )否
否
否
4结论
从月桂聚瞇竣酸钠对皂基温和性改善着手,得到相应的 比例,并按照此比例得到相应洗面奶配方。
该配方泡沫绵密, 高温稳定性好,洗后不紧绷。
虽因保密做了些调整,但用月 桂聚瞇竣酸钠与皂基复配,得到的温和低刺激皂基复配的洗 面奶配方可作为参考配方。
参考文献
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