烷基糖苷的性能及其在化妆品与清洁用品中的应用_沈琼霞.pdf

烷基糖苷 APG 是由玉米 土豆等天然植物淀 粉转化的葡萄糖和椰子油 棕榈油等天然油脂制取的 脂肪醇 在酸催化作用下 经 一步法 脱水缩合而 来的非离子表面活性剂 被誉为 21 世纪的 世界级 绿色表面活性剂 1 APG 具有高表面活性 良好的生态安全性和相 容性 可广泛应用于化妆品 个人护理和清洁用品 家居清洁用品以及工业 公用工程清洁领域 还可应 用于食品乳化剂 农药助剂和增效剂 纺织助剂及油 田用助剂等领域 C8 C14的 APG 产品 表面张力低 去污好 泡沫丰富细腻 可与任何类型表面活性剂复 配 协同效应明显 产品易于稀释 无浊点 无凝胶 现象 使用方便 可作为洗发香波 沐浴露 洗面 奶 洗衣液 洗手液 餐具洗涤剂 蔬菜水果清洗剂 等产品主要原料 C16 C22高碳链 APG 产品 具有优 异的乳化性和安全性 适用于膏霜和乳液类化妆品及 彩妆中作为乳化剂 C6 C8低碳链 APG 耐强碱 耐 电解质 抗盐性强 无泡或低泡 可有效增溶多种无 机助剂 目前 笔者所在公司拥有 1 5 万 t 年 APG 系列 产品产能 通过对烷基链的碳数和分子结构不同的 APG 系列产品性能介绍 并结合目前广泛应用于个 人护理及清洁用品行业的烷基醇醚硫酸盐表面活性剂 AES 考察了部分 APG 产品与 AES 复配体系的性 能 开发并评价了基于这 2 种表面活性剂体系的洗手 液 洗衣液及餐具用洗涤剂配方性能 1APG 系列产品性能 1 1基本性能指标 笔者所在公司 APG 系列产品基本性能指标见表 1 泡沫的测试根据 GB T 7462 1994 润湿力采用浸 渍法 表面张力及 cmc在 25 0 2 由 K100 表面 张力仪测得 由表 1 可知 GREENAPG 06 与 GREENAPG 08 具有低泡的特点 且对配方体系有较为明显的消泡作 用 适用于低泡配方体系 低碳数 APG 泡沫少 水 溶性好 在配方中可增溶水溶性差的表面活性剂和无 机盐 特别适用于高无机盐含量 高碱度下的工业清 洁剂配方体系 低碳数 APG 广泛应用于工业硬表面 如玻璃 陶瓷 塑料和金属 清洗 特别是涉及食 品生产领域的清洗 如啤酒瓶清洗 牛奶管道等食品 管道和机械设备清洗 同时还可作为石油开采增溶 剂 农药草甘膦增效剂 纺织助剂和催干剂 GREENAPG 0810 发泡性和皮肤相容性都比较 好 无毒 无刺激 生物降解快速 完全 对各种 材质无腐蚀 洗后无痕且不会应力开裂 适用于家居 清洗 工业硬表面清洗 纺织工业用耐高温强碱精炼 剂 石油开采用发泡剂等 GREENAPG 1214 性能温和 是全系列产品中刺 激性最低的品种 具有良好的生态相容性 广泛应用 于洗发香波 洗手液 洗面奶 沐浴露 透明皂 洗 衣液 洗洁精等的配制 特别是在孕婴领域得到了消 烷基糖苷的性能及其在化妆品与清洁用品中的应用 沈琼霞 张威 马丽娜 樊伟 张燕山 王丰收 董万田 上海发凯化工有限公司 上海201505 摘要 介绍了笔者所在公司生产的不同烷基糖苷 APG 产品的基本性能及 APG 与烷基醇醚硫酸钠 AES 脂肪醇聚氧乙烯醚 AEO9 的配伍性能 开发了添加 APG 的餐具洗涤剂 洗衣液 洗手液以及清 洗类化妆品配方 并对配方性能进行了评价 结果表明 含 APG 类表面活性剂的清洁用品具有良好应用效 果并获得了较好的感官评价 关键词 烷基糖苷 化妆品 清洁用品 中图分类号 TQ423 2文献标识码 A文章编号 1006 7264 2015 10 0036 06 DOI 10 13222 ki dc 2015 10 010 收稿日期 2015 08 05 基金项目 国家火炬计划资助项目 化妆品级烷基糖苷新材料的产业化 2014GH031360 作者简介 沈琼霞 1988 女 浙江人 硕士 助理工程师 日用化学品科学 DETERGENT COSMETICS 第 38 卷第 10 期 2015 年 10 月 Vol 38 No 10 Oct 2015 36 第 10 期 图 1 不同表面活性剂的去污值 Fig 1 Detergency of various surfactants 1 2GREENAPG 0810 与 GREENAPG 1214 的去污 性能 GREENAPG 0810 与 GREENAPG 1214 的去污性 能在全系列中较优 更适用于个人护理用品及家居清 洁用品 图 1 为 GREENAPG 0810 和 GREENAPG 1214 及市场常用的几种表面活性剂的去污性能对比 由图 1 可知 GREENAPG 0810 和 GREENAPG 1214 对炭黑污布的去污值与 LAS AES CAB 35 及 AEO9相接近 表明他们对炭黑的去污能力相当 对 蛋白污布而言 LAS和 AES去污性更好 GREENAPG 0810 和 GREENAPG 1214 与 CAB 35 和 AEO9相当 GREENAPG1214 对皮脂污布的去污性能稍差 1 3配伍性能 APG 具有优异的相容性 可与多种表面活性剂 产生协同增效作用 改善体系的应用性能 已有文献 报道 APG 与 LAS AES 脂肪醇硫酸盐 FAS 和 CAB 等复配使用具有明显的增效作用 体系去污效 果明显提升 2 在阴离子表面活性剂体系中加入非离 子 表 面 活 性 剂 可 能 会 导 致 体 系 黏 度 下 降 但 GREENAPG 1214 与阴离子复配时可有效提高复配体 系黏度 满足下游配方设计时对体系黏度调整的需 求 复配体系的黏度虽随着温度的升高有所下降 但 比较平缓 3 APG 与阴离子表面活性剂复配后 能显 著降低配方体系对皮肤的刺激性 对 APG 与醇醚硫 酸盐复配体系进行刺激性试验 发现随 APG 用量增 表 1GREENAPG 系列烷基糖苷产品性能 Tab 1 Properties of alkyl polyglycosides 品名 泡沫体积 mL 润湿时间 s mN m 1 cmc mg L 1 倾点 30 s3 min5 min GREENAPG08104853903052 028 0780 5 15 GREENAPG0814 B64 5305105005 527 946 3 15 GREENAPG0814 B55 5305104955 527 862 1 13 GREENAPG0814 B46 5205054955 027 539 1 11 GREENAPG121442541541011 027 324 213 GREENAPG0600029 81 503 6 GREENAPG08105011 430 2854 3 GREENAPG105905705551 927 9594 3 GREENAPG9115605405301 828 853 2 费者的认可 由于 GREENAPG PC 1214 无需漂洗 无斑痕 适用于免洗配方如护发素 发胶 摩丝等产 品以及餐具洗涤和硬表面清洗等 GREENAPG 0810 发泡性好 初始泡沫高度较 GREENAPG 1214 高 但稳泡效果不及 GREENAPG 1214 GREENAPG 1214 的泡沫更为细腻 稳定 GREENAPG 0810 黏度小 流动性好 凝固点低 GREENAPG 1214 黏度大 在 13 出现凝固且随着 贮存时间延长 凝固点逐渐上升 GREENAPG 0814 则结合了 GREENAPG 0810 和 GREENAPG 1214 的优 点 更具有通用性 GREENAPG911 与 GREENAPG10 具有极佳的起 泡和稳泡性 在全系列产品中泡沫最丰富且具有优异 的润湿性能 适用于各种液体清洗剂配方和需要较高 泡沫效果的家庭及工业清洁产品 还可应用于其他需 要高泡效果的建筑助剂体系 沈琼霞 张威 马丽娜 樊伟 张燕山 王丰收 董万田 烷基糖苷的性能及其在化妆品与清洁用品中的应用 公司专栏 37 日用化学品科学 第 38 卷 大 刺激产生的红斑数减小 二者存在协同效应 4 表 2 给出了 GREENAPG 1214 与 AES 在不同比 例复配时体系的泡沫体积及润湿时间 从表 2 可知 复配体系的泡沫体积明显高于这两 种 表 面 活 性 剂 单 独 使 用 时 的 泡 沫 体 积 向 GREENAPGAPG 1214 中加入少量 AES 复配体系发 泡力较 GREENAPGAPG 1214 单独使用时明显提高 同时稳泡性能也有所提高 而向 AES 中加入少量 GREENAPG 1214 复配体系发泡力提高的同时 泡 沫稳定性也得到提高 此外 复配体系的润湿时 间明显减少 表明改善了润湿性能 APG 系列产品与非离子表面活性剂也能很好复 配 并能有效改善聚氧乙烯醚类表面活性剂的浊点问 题 按照国家标准 GBT5559 2010 环氧乙烷型及环 氧乙烷 环氧丙烷嵌段聚合型非离子表面活性剂浊 点的测定 测定浊点 由实验结果可知 在 AEO9的 质量分数为 5 的水溶液中 当 GREENAPG 0810 的 质量分数达到 2 时 其浊点从原来的 75 提高到 89 而当 GREENAPG 1214 的质量分数达到 5 时 浊点也提高到 89 在 NaOH 质量分数为 2 水溶液中 当 GREENAPG 0810 的质量分数为 4 时 AEO9浊点提高到 90 烷基糖苷在水中具有很 好的溶解性 其主要原因是糖苷头基上的多个羟基能 够在水中形成氢键 尽管 APG 分子中的糖苷头基与 水形成氢键的能力较烷基链强 但其水合程度却远不 及聚氧乙烯类非离子表面活性剂 因此 APG 并不像 其他非离子表面活性剂那样存在浊点和稀释凝胶 这 一性质使得 APG 的复配体系在较宽温度范围内都能 稳定存在 5 2在化妆品和清洁产品中的应用 目前碳数为 8 14 的 APG产品主要应用于洗涤剂 和清洁类化妆品中 2 1在餐具洗涤剂中的应用 传统的餐具洗涤剂主要以 LAS AEO 为主要表 面活性剂 刺激性大 耐硬水性和溶解性差 而由 APG 复配的餐具洗涤剂则刺激性小 配伍性和去 油效果好 具备成为新一代厨房用洗涤剂主要成 分的潜能 目前市面上已经有部分洗涤剂产品使 用 APG 表 3 提供了 2 种手洗餐具洗涤剂基础配方 按国 家标准 GB 9985 2000 手洗餐具洗涤剂 中的泡沫 位法测试了基础配方的应用效果 标准餐洗的洗盘数 为 4 5 个 配方 1 为 6 5 个 配方 2 为 6 个 实验结 果表明 含 GREENAPG 的餐具洗涤剂具有较强的去 污能力 2 2在洗衣液中的应用 LAS AES 等阴离子表面活性剂耐硬水性差且刺 激性大 而 APG 与 AES 或 LAS 等的复配体系可以产 生协同去污效应 其在洗衣液中应用不仅能提高洗衣 液的去污力 还能降低对皮肤的刺激性 同时 APG 可以产生丰富而细腻的泡沫 减少对衣物的摩擦 进 而保护衣物 特别是对精细衣物 6 此外 APG 的亲 水基可通过氢键与空气中的水分结合形成导电通道 表 2GREENAPG 1214 与 AES 复配体系的泡沫及润湿性 Tab 2 Foaming and wetting properties of GREENAPG1214 AES mixed systems m APG m AES 泡沫体积 mL 润湿时间 s 30 s3 min5 min 10 042541541011 7 35905805808 6 45905805809 5 55905805809 4 65805805709 3 75905805809 2 85905905809 0 1054053052011 表 3餐具洗涤剂配方 Tab 3 Formulations of dishwashing detergents 原料 w 配方 1配方 2 水至 100至 100 AES1417 5 GREENAPG12144 53 GREENAPG081030 C 11S2 22 NaCl0 80 8 柠檬酸0 080 03 EDTA 2Na0 050 05 卡松0 010 01 香精0 10 1 公司专栏 38 第 10 期 图 2洗手液配方的感官评价评分值 Fig 2 Scores on sensory evaluation of hand cleansers 转移纤维表面的电荷 从而提高衣物的抗静电性能 7 表 4 中给出了含 GREENAPG 0810 和 GREENAPG 1214 的两组洗衣液配方 配方 3 为普通型洗衣液 配方 4 为浓缩型洗衣液 采用 QB T 1224 2012 衣料用液体洗涤剂 方 法对表 4 配方进行去污力测试 实验结果见表 5 由表 5 可知 GREENAPG 0810 和 GREENAPG 1214 不论在普通型配方还是浓缩型配方中都能形成 稳定的配方体系 两组基础配方均表现出较强的去 污力 2 3在洗手液中的应用 APG 作为新型绿色温和表面活性剂 具有广谱 抗菌性 1 洗手液配方除了选择温和原料外 配方最 终的使用过程及用后评价是衡量配方的重要指标 笔 者采用手洗感官评价方法对配方进行评定 选择 10 位专家作为评价员 对洗手液的泡沫量 清洗效果 易漂洗程度 泡沫细腻度 洗后滋润感进行评分 采 用 5 分制打分 配方组成和实验结果分别见表 6 和图 2 配方 6 的泡沫量 泡沫细腻度分值都为 4 5 高于 配方 5 的得分 表明同时含有 GREENAPG APG 0810 和 GREENAPGAPG 1214 的配方 6 在泡沫方面性能优 于配方 5 污布 去污力 配方 3配方 4 JB 011 101 17 JB 021 421 42 JB 031 621 46 原料 w 配方 3配方 4 水至 100至 100 AES1220 GREENAPG121446 GREENAPG081008 AEO957 650120 445N1 51 5 柠檬酸三钠1 51 5 NaCl1 柠檬酸0 040 14 CBW 020 050 05 EDTA 2Na0 10 05 卡松0 010 01 香精0 10 1 表 4洗衣液配方 Tab 4 Formulations of liquid laundry detergents 表 5洗衣液配方去污力测试 Tab 5 Detergency of liquid laundry detergents 表 6洗手液配方 Tab 6 Formulations of hand cleansers 原料 w 配方 5配方 6 水至 100至 100 AES66 GREENAPG121444 GREENAPG081004 CAB 3532 C 11S22 Olivem3000 40 4 NMF 500 40 4 NaCl0 80 柠檬酸0 040 08 EDTA 2Na0 050 05 卡松0 010 01 香精0 10 1 沈琼霞 张威 马丽娜 樊伟 张燕山 王丰收 董万田 烷基糖苷的性能及其在化妆品与清洁用品中的应用 公司专栏 39 日用化学品科学 第 38 卷 2 4在清洗类化妆品中的应用 国内外已将 APG 作为活性组分加入化妆品中 8 在清洗类化妆品市场如洗发水 沐浴露 洁面膏 洁 面乳等占有其一席之地 表 7 珠光型配方 表 8 透明型配方 为沐浴 露基础配方 表 9 为泡沫洁面配方 同样采用感官评 价方法对其进行评分 实验结果见图 3 和图 4 由图 3 可知 两款沐浴露都得到了较好的评价 透明型配方沐浴露的感官评价在泡沫方面得分比珠 光型配方稍高 其泡沫性和泡沫绵密性分值分别达 到了 4 3 和 4 4 洁面配方性状稳定 清澈透明 图 图 4泡沫洁面的感官评价 Fig 4 Scores on sensory evaluation of foaming facial cleanser 表 7珠光型沐浴露配方 Tab 7 Formulation of pearlescent shower gel 原料w 水至 100 ALES3 70A6 ALS 706 GREENAPG12144 GREENAPG08100 C 11S1 5 20HD3 EGDS1 D 泛醇0 5 C16 18 醇0 15 NaCl0 7 柠檬酸0 1 EDTA 2Na0 05 表 8透明型沐浴露配方 Tab 8 Formulation of transparent shower gel 原料w 水至 100 ALES3 70A5 ALS 705 GREENAPG12144 GREENAPG08104 20HD3 D 泛醇0 5 Polyquta 4000 2 玫瑰精油0 01 NaCl0 7 柠檬酸0 1 EDTA 2Na0 05 卡松0 01 表 9泡沫洁面配方 Tab 9 Formulation of foaming facial cleanser 原料w 水至 100 GREENAPG081010 GREENAPG12145 AMISOFTMS 115 CAB 355 D 泛醇0 8 Polyquta 4000 2 柠檬酸0 18 EDTA 2a0 05 卡松0 01 香精0 1 图 3沐浴露的感官评价评分值 Fig 3 Scores on sensory evaluation of shower gel 公司专栏 40 第 10 期 Properties of alkyl polyglycosides and their applications in cosmetics and detergents SHEN Qiong xia ZHANG Wei MA Li na FAN Wei ZHANG Yan shan WANG Feng shou DONG Wan tian Shanghai Fine Chemical Co Ltd Shanghai 201505 China Abstract The properties of APG products from Shanghai Fine Chemical Co Ltd were introduced The compatibility of APG with AES and AEO were also shown The formulas of cosmetics and detergents using APG as an ingredient were developed including dishwashing detergent liquid laundry detergent hand cleanser shower cleanser and foaming facial cleanser The performances of formulas were evaluated The results showed that degergent containingAPGhad good application effects and good sensoryevaluation Key words alkyl polyglycoside cosmetics detergent 4 感官评价分值表明其清洁力适中 泡沫丰富 用 后无油腻感 3结论 APG 优良的应用性能使其成为化妆品和清洁用 品原料选择的新方向 并可以和多种传统表面活性剂 复配使用 表现出协同增效作用 绿色环保及优异性 能将使其成为个人护理及家居清洁用品中不可或缺的 重要原料 参考文献 1 王军 烷基多苷及衍生物 M 北京 中国轻工业出版社 2001 2 卢伟京 烷基聚葡萄糖苷的合成 性能与应用 J 广西化