洗手液的配制 及性能測試洗手液的配制及其性能測定 武漢工程大學制藥工程01班徐佳斌 文設計了一種洗手液配方，確定了洗手液制備的工藝條件。選擇恰當的方法對產品的能指標進行測定，探索了利用表面張力的測定確定洗手液臨界膠束濃度cmc 的方法，以及利用邊加 NaCl 邊測黏度的方法確定最佳 NaCl 加量的方法。結果表明，所研制的洗手液具有良好的去污能力和保濕功能。 關鍵詞 洗滌劑；表面活性劑；表面張力 目前，人們多用肥皂、洗衣粉、汽油、洗潔精等洗手。這雖然能起到一定的清洗作用， 但對皮膚的刺激性較大，洗后皮膚常出現干燥、裂紋、脫皮等現象，而且對某些特殊工種操 作人員手上的污垢去污能力很不理想，尤其是汽油等油類，由于具有毒性，會給人的身體帶 來危害。而洗手液能避免上述缺點，用其洗手去污力強、無毒、無刺激、潤膚、芳香。配制 該洗手液簡單方便而且成本低。 一、洗手液的配方設計要求 1) 產品要有對污垢充分的洗凈能力和脫脂能力, 又要對皮膚無刺激和低刺激。因此, 在配 方中應選擇性能溫和的表面活性劑, 應保證人在使用中無其他毒副作用, 使用安全。 2) 產品應具有豐富而穩定的泡沫, 且易于沖洗, 能在硬水和常溫條件下有較好的洗滌效 果。 3) 產品的酸堿度應呈中性或弱酸性, 與人體皮膚的pH值相近, 以免對人體皮膚造成刺激。 由于大多數表面活性劑皆成堿性, 因此, 在配方中需要加入弱酸性物質調節 pH 值, 普 通洗滌劑中常用的堿和堿性鹽在配方中很少使用。 4) 產品應具有一定的黏度。黏度太低, 洗手液在手中停留時間過短, 不利于充分洗滌; 黏 度太高,產品則不易擠出。 5) 產品應有令人愉快的香氣和賞心悅目的顏色。 6) 產品應具有一定的穩定性, 在使用環境中能較長時間存放。通常要求在 1 年以上的時間 不變質,不沉淀分層, 不渾濁。各項感官指標應符合國家或企業標準。 二、洗手液的基礎配方設計 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。最常用的陰離子表面活性劑有: 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES 或 AESA) , a - 烯基磺酸鹽(AOS) 和仲烷基磺酸鈉( SAS) 等。AES 是一 種性能優良的表面活性劑, 具有良好的去污、乳化、潤濕和發泡性能,并具有一定的抗硬 水性能, 對人體皮膚的刺激性小,其銨鹽 AESA 性能更加柔和。AOS 具有良好的去污能 力和豐富的泡沫, 是洗手液中的常用品。SAS 也常用于人體皮膚清潔劑, 具有良好的泡 沫與低刺激性, 可替代部分 AES 。配方中可選擇兩性表面活性劑作為輔助表面活性劑, 該類物質通常具有良好的殺菌作用, 與陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑均有良好的配伍性能,泡沫豐富而穩定, 柔軟性好, 對皮膚的刺激性小, 生物降解性好, 并具有很好的黏度調節作用。常用的兩性表面活性劑和非離子表面活性劑有椰油烷基酰胺基丙基甜菜堿(CAB) 、椰油單乙醇酰胺和乙二醇二硬脂酸酯等, 幾種協同作用可增強洗滌效果。在洗手配方中一般不使用對皮膚刺激性較強的十二烷基苯磺酸鈉(LAS) 。根據我國洗手液行業的標 準規定, 洗手液配方中所用的表面活性劑的生物降解度應不低于 90%。原料含量(質量)/%作用AES(70%)10.0表面活性劑LAS(35%)12.0輔助表面活性劑65012.0輔助表面活性劑2) 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%。原料含量作用甘油2.0加脂,保濕3) 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。可選用酯類物質, 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- 7、甘油 和泛醇等, 可選擇一種或幾種配合使用, 發揮滋潤皮膚的效果。4) pH 調節劑人體的皮膚pH值為5.156.15, 呈酸性, 通?？杉尤霗幟仕嵴{節產品至中性或者弱 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 0.16 Pas 較為理想, 但當總表面活性劑含量為 10%時, 溶液黏度只有 0.12 Pas, 因此, 一般應添加一定量的增稠劑。增稠劑亦稱黏度調節劑, 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定性, 也可方便使用。最常用的增 稠劑是無機鹽,例如 NaCl、NH4 Cl 和 KCl 等, 它們價格便宜, 增稠效果好, 使用方便。 NaCl 的使用量一般為 1% 4% ,加入的量過多時, 反而會降低黏度。NH4Cl 的增稠效 果最好, 但調節的范圍較窄, 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 滌效果和穩定泡沫作用。應注意黏度也不要調節得過大, 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。原料含量(質量)/%作用NaCl可與黏度測定一同操作加到最高黏度增加粘稠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 - 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象, 增加皮膚的洗凈感, 可在配方中加入一 定的減滑劑。C1820 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。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。原料含量(質量)/%作用苯甲酸鈉0.5防腐9) 外觀調節劑為了使產品令人感到愉悅, 可在洗手液中加入適當的香精和顏色。一般可選擇水果 香型、花香型或清香型的香精調節香氣。香精的檔次和品種很多, 可根據洗手液產品的 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。洗手液可制成透明液體或是不透明液體, 若產品需要加工成不透明的顏色時, 還可添加珠光液或者遮光劑。注意香精和染料都應符合國家衛生標準的有關規定。原料含量(質量)/%作用珠光劑1.0增色香精3滴調味鹽基玫瑰紅1滴調色去離子水至100溶劑三、洗手液的制備工藝1) 以配制 100g 產品為基準。用 200ml 的燒杯，按配方要求用加量法分別稱取 10.0gAES， 12.5gLAS 和 0.5g 苯甲酸鈉。2) 在稱好原料的燒杯中加入 60g 去離子水，在電爐上加熱至 6070，攪拌使原料全部溶解。3) 適當降溫后，用加量法加入 2g6501，2g 甘油和 1g 珠光劑，攪拌均勻。 4) 加入余量(約 10g)去離子水，適量香精和鹽基玫瑰紅，攪拌均勻。 5) 攪拌下緩慢加入 NaCl (先加 1g 再邊測黏度邊加 Nacl 直到達到最大黏度)。四、洗手液實際配方（確定 NaCl 質量后換算每種物質的質量百分含量 ）實驗溫度: 原料含量(質量)/%主要作用AES(70%)10.0去污LAS(35%)12.0去污65012.0助洗苯甲酸鈉0.5防腐珠光劑1.0增色香精3滴調味鹽基玫瑰紅1滴調色甘油2.0護膚NaCl1.5增黏去離子水至100溶劑五、洗手液的性能測定方法水溶液表面張力的測定 基本原理和方法提要將毛細管的端面與液面相切，液面即沿毛細管上升，打開抽氣滴液漏斗的活塞，讓水緩 緩滴下，使毛細管內的溶液受到的壓力比樣品管中試樣液面上來得大。當此壓力差于毛細管 端面是產生的作用力稍大于毛細管口液體的表面張力時，毛細管口的氣泡即被壓出，壓差的 最大值 Pmax可從壓力計上讀出。若毛細管的半徑為,則最大壓力對氣泡的作用F=r2pmax; 氣泡在管口受到的表面張力為 F=2r則r2pmax=2r =rPmax/2(而對于同一個毛細管來說 r 是一個定值)表面張力用表面張力與濃度的對數作圖，在表面吸附達到飽和時，曲線出現轉折點，該點的濃度即為臨界膠束濃度。試劑和儀器洗手液;表面張力測定裝置 1 套；500ml 容量瓶 1 個,1000ml 容量瓶 4 個測定步驟1) 各種濃度洗手液的配制 稱取 0.2g 的洗手液于 1000ml 容量瓶中,加入蒸餾水至刻度線,則濃度為 1/5000,其它的濃度則采用稀釋的方式配取。 2) 溶液表面張力的測定 樣品管內加入蒸餾水,使之剛與毛細管相切.打開抽氣滴液漏斗的活塞,讓水緩慢滴下,使 毛細管口逸出的氣泡速寬以 35s 一個為宜,記錄壓力計兩側最高和最低讀數,求取h,并 時記錄溫度.同法測定各濃度的洗手液的表面張力.注意事項 1) 儀器系統不能漏氣。 2) 所用毛細管必須干凈、干燥，應保持垂直，其管口剛好與液面相切。PH 值的測定 配制1%的洗手液溶液,用玻璃棒醮取溶液,滴在PH 試紙上,再將其與標準比色卡比較,即