窄分布AES在沐浴露中的應用性能研究

蔡熙揚 盧志敏

（廣州市浪奇實業股份有限公司，廣東 廣州，510660）

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）的親水基團由—SO3Na和聚氧乙烯醚中—CH2CH2O—兩部分組成，因此兼具非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的一些特性。因此，它的溶解性能、抗硬水性能、潤濕力均優于脂肪醇硫酸酯鹽，刺激性低于脂肪醇硫酸酯鹽，且與直鏈烷基苯磺酸鹽有較好的復配性能，因此可以取代配方中使用的脂肪醇硫酸酯鹽而廣泛用于香波、洗浴用品、剃須膏、潔面制品等個人護理用品中[1]。

目前，常用于個人護理用品的AES因其聚氧乙烯醚鏈段（EO）分布較寬，產品中含有較多的十二烷基硫酸鈉和n≥5的組分，對皮膚、毛發和眼睛具有一定的刺激性，產品的黏度、泡沫、去污和潤濕等性能欠佳，二噁烷含量也相對較高。據報道，窄分布AES中K12和n≥5的組分顯著減少，在皮膚、毛發上的洗后殘留量極低，對皮膚和毛發十分溫和，產品的潤濕能力、乳化能力、泡沫性能及鹽增稠性能等性能得到顯著改善，更適于液體洗滌劑和個人護理用品[2,3]。

本文采用窄分布AES與市售的寬分布AES的性能進行對比，為進一步開拓窄分布AES原料的應用提供了一定的基礎。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

市售脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES），廣州浪奇日用品有限公司；窄分布AES，中輕日化科技有限公司；玉米醇溶蛋白（Zein），生化試劑，Ruibio進口分裝；各類個人護理配方原料均為市售工業品。

羅氏泡沫儀，上海銀澤儀器廠；NDJ-5S旋轉黏度計，上海精密儀器儀表有限公司。

1.2 實驗方法

發泡力（Ross-Miles法）：依據GB/T 13173-2008《表面活性劑洗滌劑試驗方法》進行測定。

黏度：依據GB/T 5561-2012《表面活性劑用旋轉式黏度計測定黏度和流動性能的方法》進行測定。

刺激性：取待測表面活性劑，配成活性物質量分數為1%的溶液，用液堿或檸檬酸調節pH至7。逐次加入0.5g的Zein至不能溶解后，攪拌2h，然后過濾。將濾紙和沉淀置于40℃烘箱下過夜干燥，稱重，并計算溶解的Zein的量，以g（Zein）/g（表面活性劑）表示刺激性的大小。

2 結果與討論

2.1 AES理化性能對比

2.1.1 發泡力

對比窄分布AE2S與市售AES溶液的發泡性能，結果如表1所示。

表1 窄分布AE2S與市售AES的泡沫性能

從表1數據可見，在測試條件下（表面活性劑質量分數為0.0375%，水硬度為150ppm，溫度為40℃），窄分布AES和市售AES具有相近的泡沫性能，有較高的發泡力和穩泡能力。

2.1.2 黏度

對比在不同的氯化鈉（NaCl）用量下的表面活性劑質量分數均為12%的窄分布AE2S與市售AES的25℃的黏度，黏度曲線如結果如圖2所示，窄分布AE2S標識為AESN，市售AES標識為AESW。

從圖1可見，隨著NaCl用量的增加，AES溶液的黏度增加，到了黏度最大值后，NaCl用量繼續增加，AES溶液的黏度反而會下降；在黏度上升的曲線上，在NaCl用量相同的條件下，窄分布AE2S的黏度比市售AES黏度高，具有更佳的增稠效果；在黏度下降的曲線上，窄分布AE2S比市售AES的黏度下降的速度更快。

2.1.3 刺激性

圖1 窄分布AE2S與市售AES增稠曲線

圖2 表面活性劑的刺激性

表面活性劑的刺激性測試采用玉米醇溶蛋白（Zein）法。Zein是一種黃色的玉米蛋白，幾乎不溶于水，它的結構與皮膚和頭發中存在的角蛋白相似。Zein會與刺激性的物質，如表面活性劑溶液等，發生反應，從而變性溶解。較強刺激性的表面活性劑比弱刺激性的表面活性劑更容易引起Zein的變性，令Zein的溶解增加。本文簡化了凱氏定氮的步驟，以g（Zein）/g（表面活性劑）表示刺激性的大小，其值越大，表示刺激性越大。

從圖2可見，窄分布AES比常規AES具有更低的刺激性，其刺激性與兩性表面活性劑CAB相當。

2.2 不同分布AES在個人清潔用品中的應用

AES、椰油酰胺丙基甜菜堿（CAB）、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（6501）以及月桂醇硫酸酯鈉（K12）均為常用的個人清潔用品的常用原料，下文將討論上述原料與不同AES復配的增稠性能和流變性能。

2.2.1 總活性物質量分數為7%的性能

對比總活性物質量分數為7%的個人清洗用品基礎配方，測定2種AES配制的產品對NaCl的增稠性能和流變性能。個人清洗用品基礎配方如表2所示，增稠性能如圖3所示，流變性能如圖4所示。

從圖3可見，窄分布AES（AESN1和AESN2）應用在配方中，配方具有更好的增稠效果，少量的NaCl即可達到較高的黏度，當配方中含有部分的K12（AESN2），效果更明顯。從圖4可見，配方隨著溫度的升高，黏度先升高，然后降低，在15℃～25℃下窄分布AES的配方黏度下降的幅度大于常規的AES，但在25℃～30℃的下降速度則明顯緩于常規的AES，配方中是否含有K12對配方的流變性影響不大。

表2 個人清洗用品基礎配方

2.2.2 總活性物質量分數為12%的性能

對比總活性物質量分數為12%的個人清洗用品基礎配方，測定2種AES配制的產品對NaCl的增稠性能和流變性能。個人清洗用品基礎配方如表3所示，增稠性能如圖5所示，流變性能如圖6所示。

圖3 窄分布AE2S與市售AES在基礎配方（AM=7%）的增稠曲線

圖4 窄分布AE2S與市售AES在基礎配方（AM=7%）的流變曲線

從圖5可見，窄分布AES（AESN3和AESN4）的增稠性能顯著比常規AES優越，在活性物含量高的配方中，體現更加明顯，當配方中含有K12時（AESN4），只需要加入少量的NaCl既可以達到比較高的黏度，且配方的黏度對氯化鈉的含量十分敏感。從圖6可見，隨著溫度的增加，體系的黏度逐漸上升，到達最高點后，黏度開始下降，當溫度在大約20℃時，達到最高點；從曲線的變化看，含有K12的窄分布AES體系（AESN4）在低溫時黏度的變化不大，溫度增加后，黏度的下降也最少；窄分布AES配方體系，在高溫時黏度的變化較常規AES緩。

表3 個人清洗用品基礎配方

圖5 窄分布AE2S與市售AES在基礎配方（AM=12%）的增稠曲線

圖6 窄分布AE2S與市售AES在基礎配方（AM=12%）的流變曲線

3 結論

相比常規AES，窄分布AES具有更低的刺激性，無論是單原料還是復配在配方中，都具有較好的氯化鈉增稠性能，應用窄分布AES的配方體系，在高溫下具有更好的流變性能。