【文章內容簡介】 劑，按適當?shù)谋壤M行配合應用，不僅去污力增強，更重要的是可使洗滌劑的穩(wěn)定性大大提高。 具體說來，各個原料作用如下： (1) 表面活性劑 表面活性劑是洗手液配方中的主要成分，其基本功能是去除手上的油垢和污垢，并產 7 生一定的泡沫。選擇表面活性劑總的原則是兼顧去污性與安全保護性。在進行配方設計時，一方面要選擇去油和去污能力較強的表面活性劑，以便快速徹底地清除干凈油污；另一方面，應考慮到手部皮膚是有生命的、嬌 嫩的和有感覺的，易受到化學品的傷害，應選擇脫脂能力低、刺激性低、性能溫和并且無毒、與皮膚相容性好的表面活性劑。陽離子表面活性劑雖然對皮膚的刺激性較小，但由于在單獨使用時去污效果尚不理想，在與陰離子表面活性劑復配時由于靜電作用易形成膠束，因此，在洗手液配方中，一般選擇去污能力較強的陰離子表面活性劑作為主表面活性劑，再配合兩性表面活性劑和非離子表面活性劑作為輔表面活性劑。理想的陰離子表面活性劑有：十二烷基硫酸鈉 (K12)，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉 (AESA)，羧甲基纖維素鈉 (CMC)。 K12 具有良好的去污、乳化、 發(fā)泡、滲透和分散性能，且生物降解快。 AESA 是一種性能優(yōu)良的表面活性劑，其去污、乳化、發(fā)泡性能良好，對皮膚的刺激性小，抗硬水性能好。洗手液配方中加入 CMC 后，能防止污垢再沉積，增加溶液的粘度，提高體系的穩(wěn)定性，且 CMC 不會與鈣鹽和鎂鹽反應而沉淀，可以適用于硬水。配方中再配合兩性表面活性劑十二烷基二甲基氧化胺 (OB2)為輔表面活性劑。 OB2與皮膚內天然保濕因子的胺基結構相似，對皮膚柔和，并能緩解某些陰離子表面活性劑對皮膚的損傷，且具有增稠、增泡、穩(wěn)泡特性，生物降解性好，有很好的粘度調節(jié)作用。 OB2和陰離 子表面活性劑問的復配會產生顯著的增效作用，這是因為 OB2 極性基團所帶的正電荷和陰離子表面活性劑中陰離子基團存在靜電吸引作用，促使不同表面活性劑分子采取較緊密的排列方式，在水中相互結合形成混合膠束。配方中同時選用非離子表面活性劑烷基醇酰胺為輔表面活性劑，其與陰離子表面活性劑和兩性表面活性劑復配性好。 (2) 加脂劑 表面活性劑雖賦予洗手液基本的清洗功能，但在洗去手上污垢的同時，也會脫除皮膚上的油脂，若長期使用僅由表面活性劑組成的洗手液，會使皮膚皸裂、粗糙和失去彈性，尤其是干性皮膚。因此，洗手液與其他洗滌劑不同，洗滌 后的膚感也是洗手液的一個重要指標。為了避免表面活性劑的脫脂作用使皮膚感到干燥，在配方中應加入一定的潤膚保濕劑，以防止皮膚變得干燥?？蛇x用酯類物質，常用的有甘油酸酯、甘油椰油酸酯、肉豆蔻酸異丙酯、甘油椰油基聚乙二醇酯、辛基羥基硬脂酸酯、聚季銨鹽 甘油和泛醇等，可選擇一種或幾種配合使用，發(fā)揮滋潤皮膚的效果 。 8 (3) 潤膚保濕劑 潤膚保濕劑也是洗手液中必不可少的成分，它可在皮膚表面水分揮發(fā)后留下一層保護膜，阻止或減緩皮膚內部水分的流失，保持皮膚的潤濕性。通常選擇相對分子量較大、可溶于水和沸點高的醇類物質，例如液體石蠟 、甘油、乙二醇、山梨醇、丙二醇和烷基糖苷等。但潤膚劑含量過高時會使產品有黏膩感，同時會降低產品的去污能力，并具有消泡作用，因此添加量不宜過多，一般在 1%～ 3%。 (4) pH 調節(jié)劑 人體的皮膚 pH 值為 ～ ，呈酸性，通常可加入檸檬酸調節(jié)產品至中性或者弱酸性，與人體皮膚的酸堿度接近。 (5) 增稠劑 在使用洗手液時，如果黏度太小，不易在手中滯留，則去污能力會受到影響。一般情況下，黏度為 Pas 較為理想，但當總表面活性劑含量為 10％時， 溶液黏度太低。 因此，一般應添加一定量的增稠劑。增稠劑亦稱黏度調節(jié)劑，洗手液具 有一定的黏稠度既可改善產品外觀，使產品具有一定的穩(wěn)定性，也可方便使用。最常用的增稠劑是無機鹽，例如 NaCl、NHCI 和 KCI 等，它們價格便宜，增稠效果好，使用方便。 NaCI 的使用量一般為 1％～ 4％ ，加入的量過多時，反而會降低黏度。 NHCI 的增稠效果最好，但調節(jié)的范圍較窄，稍有不慎就會影響產品的質量。還可使用高分子聚和物作為增稠劑，如 PVP、 PVA 和 PAA 等。也可用烷醇酰胺作為增稠劑，烷醇酰胺具有洗滌效果和穩(wěn)定泡沫作用。應注意黏度也不要調節(jié)得過大，否則不易擠壓和沖洗。洗手液的生產實驗證明， 4％的椰油酸二乙醇胺 添加量可使黏度達到此要求。 (6) 抗硬水劑 為保證洗手液在硬水中也有較好的洗滌效果，在配方中可加入少量螯合劑來提高產品的抗硬水性能，常選用 EDTA 一 2Na 或者檸檬酸，其性能都較溫和。 (7) 減滑劑 為了減少洗手液在洗滌過程中的滑膩現(xiàn)象，增加皮膚的洗凈感，可在配方中加入一定的減滑劑。陰離子表面活性劑能在洗手液中局部形成較大的表面張力，減少洗滌過程中的滑膩感，可選用其中性能溫和的作為減滑劑。 9 (8) 防腐劑 為防止和抑制細菌生長，保證產品有一定的存放期，必須在洗手液中加入一定量的殺菌防腐劑。應選擇無毒、對皮膚無刺激、色澤淺和價廉的 防腐劑，常用的有苯甲酸鈉、石碳酸、甲基氯異噻唑啉酮、對羥基苯甲酸酯及凱松等。凱松是一種高效防腐劑，用量少又高效，其成本僅為對羥基苯甲酸酯的 1/3，近些年使 用較廣泛。 (9) 外觀調節(jié)劑 為了使產品令人感到愉悅，可在洗手液中加入適當?shù)南憔皖伾?。一般可選擇水果香型、花香型或清香型的香精調節(jié)香氣。香精的檔次和品種很多，可根據(jù)洗手液產品的檔次進行相應地選擇。賞心悅目的顏色也會給產品增加不少魅力，為此，通常需要加入一定量的色素，顏色的選擇應柔和、溫馨且明亮，常選用桔黃色、粉紅色、天藍色或者淡綠色。 本項目研制珠光洗手液是在 產品中使用珠光漿產生珠光效果，使洗手液具有絲綢般的觀感，同時珠光漿還具有增加產品粘度、滋潤皮膚和抗靜電作用。目前市場上珠光洗手液較多，其組成是表面活性劑 +珠光漿 +增稠粉 +水 +香精 +色素 +防腐劑。 本次設計的洗手液配方 [38]最終設計如 表 ： 表 珠光洗手液的配方 組分 質量分數(shù)（ %） A相 B 相 C 相 D 相 50%60%烷基葡萄苷 異硬脂酸鈉 月桂酰基單乙醇胺 去離子水 99%三乙醇胺 硬 脂酸聚乙二醇酯（ 20）異丁烯共聚物 去離子水 氯化鈉 甲基氯異噻唑啉酮 玫瑰香 鹽基玫瑰紅 10 配方中各物質分別為： 陰離子表面活性劑： 異硬脂酸鈉 陽離子表面活性劑： 99%三乙醇胺 非離子表面活性劑： 50%60%烷基葡萄苷； 月桂酰基單乙醇胺 珠光劑：硬脂酸聚乙二醇酯（ 20）異丁烯共聚物 增稠劑：氯化鈉 防腐劑：甲基氯異噻唑啉酮 香精： 玫瑰香 色素 ： 鹽基玫瑰紅 洗手液生產工藝流程 本次設計年產量 200kt 的 洗手液 ， 生產采用采用管道化連續(xù)生產工藝 。本配方的具體工藝流程為：在 70176。C 將 A 相加至透明，此過程 20min。然后加入 B 相，攪拌 40min。進入均質機乳化 30min。再將 C 加熱到 50176。C，將 A,B 加入 C 相中，要避免氣泡。攪拌 25min后在同一溫度下加入 D，再攪拌 5min。進入均質機乳化 30min。冷卻至室溫，珠光會立即產生。 洗手液生產工藝所涉及的化工單元操作和設備主要是 ： 帶攪拌的混合罐 、均質機、物料輸送泵和真空泵、計量泵、物料儲罐、 冷卻設備 、過 濾設備、包裝和灌裝設備。把這些設備用管道串聯(lián)在一起，配以恰當?shù)哪茉磩恿唇M成洗手液的生產工藝流程。本次設計采用全混流連續(xù)化生產，按加料順序使用兩個帶夾套的攪拌釜。第一個釜內物料進量是第二個釜內的 %，停留時間是第二個釜內的 2 倍，故兩個反應釜體積相同。第一個反應釜選用三個加料計量泵，一個輕質骨料風送機，一個溫度計，第二個反應釜選用三個加料計量泵，一個溫度計。除此之外，還需要兩個均質機，兩個真空泵，一個冷卻罐。 生產過程的產品質量控制非常重要 ， 主要控制手段是 物料 質量檢驗 、 加料配比和計算 、攪拌 、 加熱 、 降溫 、 過濾 、 包裝等 。 進料過程如圖 ： 進料 出料 攪拌釜 1 均質機 1 均質機 2 攪拌釜 2 冷卻罐 11 圖 原料準備 洗手液的原料種類多 ， 形態(tài)各異 ， 使用時 ， 有的原料需預先熔化 ， 有的需溶解 ， 有的需預混 。用量較多的易流動液體原料多采用高位計量罐或計量泵輸送計算；用料較少的可人工添加。有的原料需濾去機械雜質，水需進行去離子處理。 混合或乳化 對一般洗手液 ， 可采用帶攪拌的反應釜進行混合 ， 一般選用帶價套的反應釜 。 可調節(jié)轉速 ， 可加熱或冷卻 。 無論是混合 ， 還是乳化 ， 都離不開攪拌 ， 只有通過攪拌操作才能使多種物 料相互混溶成為一體 ， 把所有成分溶解或分散在溶液中 ， 可見攪拌器的選擇是十分重要的 。 洗手液的主要原料是極易產生泡沫的表面活性劑 ， 因此加料的液面必須摸過攪拌槳葉 ， 以避免過多的空氣混入 。 1 混合 洗手液的配置過程以混合為主 ， 一般有兩種配置方法 ： 一是冷混法 ，二是熱混法。 （ 1）冷混法 首先將去離子水加入反應釜中，然后將表面活性劑溶解于水中，再加入其他助劑，待形成均勻溶液后，就可加入其他成分，如香料、色素、防腐劑、絡合劑等。最后用檸檬酸或其他酸類調節(jié)至所需 pH 值 ， 黏度用無機鹽 （氯化鈉或氯化銨）來調節(jié)。若遇到加 香料后不能完全溶解，可先將它桶少量助劑混合后，再投入溶液，或者使用香料增溶劑來解決。 冷混法適用于不含蠟狀固體或難溶物質的配方 。 （ 2）熱混法 當配方中含有蠟狀固體或難溶物質時，如珠光劑或乳濁制品等，一般采用熱混法。首先將表面活性劑溶解于熱水或熱水中，在不斷攪拌下加熱到 70℃，然后加入要溶解的固體原料，繼續(xù)攪拌，直到溶液呈透明為止。當溫度下降至 25℃左右時，加入色素、香料和防腐劑等。 pH值和黏度的調節(jié)一般都應在較低的溫度下進行。采用熱混法，溫度不宜過高，以免配方中的某些成分遭到破壞。 除上述工藝外 ， 應 特別注意一個問題 ： 高濃度表面活性劑 （如 AES 等）的溶解，必須 12 把它慢慢加入水中，而不是把水加到表面活性劑中，否則會形成黏性較大的團狀物，導致溶解困難，同時適當加熱可加快溶解。 本次設計 A 相中有固體存在，須在高溫下溶解混合，故采用熱混法。 2 乳化 在洗手液生產中 ， 乳化技術相當重要 ，只有通過乳化工藝才能生產出合格的乳化型產品。洗手液生產過程很正宗的乳化操作，長期以來是依靠經驗，經過逐步充實理論，正在定向依靠理論指導。 （ 1） 這是一種非常方便而且應用廣泛的乳化方法 。假如要制備 O/W 型乳狀液，則可將加有乳化劑 的油類加熱，制成液體狀，然后一邊攪拌，一邊徐徐加入熱水。加入的熱水，開始分散成細小的顆粒，首先形成 W/O 型乳狀液。然后按上述方法繼續(xù)加水，隨著水量增加，乳狀液逐漸變稠，而且黏度又急劇下降，當水量加完 60%之后，即發(fā)生轉相，形成O/W 型乳液，剩下的水可快速加入。在這個過程中應充分攪拌，在轉相時，油相則很快分散成又細又均勻的粒子。一旦轉相結束，再強有力的攪拌葉不會使粒子再變小。所以，轉相乳化法要充分理解轉相原理并認真操作。 （ 2） 將乳化劑加入油相中 ， 混勻后一起投入水中 ， 油就會自然乳化分散 ， 再加上良好的攪拌 ， 則乳化得更好 。像礦物油之類容易流動的液體，經常采用這種做法。自然乳化是由于水的微滴進入油中并形成通道，然后將油分散開來。如果使高黏度的油能夠自然乳化，則應在較高溫度下進行。 （ 3）機械強制乳化法 均化器和膠體磨都是又來強制乳化得機械 ， 這類機器用相當大的剪應力將被乳化物撕成很細很均勻的粒 ， 形成穩(wěn)定的乳化體 。 所以用上述轉相法和自然乳化法不能制備的乳化體 ， 采用機械強制乳化法就能很好地支出合格產品 。 反之 ， 用 自然乳化法可完成的乳化過程 ， 沒有必要也不適宜采用機械乳化法 。 調整 在洗手液制備工藝中 ， 除上 述已經介紹的一般工藝和設備外 ， 還有一些典型的工藝 ，如加香 、 加色 、 調黏度 、 調 pH。 1 加香 13 洗手液在配制工藝后期進行加香 ， 以提高產品的檔次 。 首先，應根據(jù)產品的特點和檔次選擇適宜的香型。一般來說，洗手液用品的加香，選擇香型的范圍很寬。香型主要是化妝品用香精的香型，常用的如茉莉、玫瑰、白蘭、桂花、梔子、風信子、香石竹、薰衣草等，現(xiàn)代又流行一些所謂清香、草香、幻想型，還有的使用果香香精?？偟脕碚f，可供選擇的香型是多種多樣的，選擇時還應結合產品的用途、色調，產品的成本、利益綜合考慮。 其次 ，在 加香工藝上 ， 一般來說各種香精都是把高級芳香油用稀釋劑沖淡到適宜濃度 ，使它有最佳的芳香效果 ， 同時用定香劑在改善香氣和穩(wěn)定香型 。 在洗手液中加入香精 ， 要有幾個必要條件 ， 首先溫度非常重要 。 要在較高的溫度下加香會使香精中的稀釋劑大量揮發(fā) ， 造成香精流失 ， 同時也會因高溫使香精變質 。 所以一般應在較低溫度下加香 ， 以 50℃以下加香為