功能性材料在嬰童洗衣產品中的應用

姚喜梅 黃 立 朱晨江

（科萊恩化工(中國)有限公司，上海, 200335）

隨著消費升級，消費者對生活品質的追求日益提升，織物護理市場的細分化也越來越明顯。統計數據表明[1]，2020年1-12月我國液體洗滌劑產量穩步增長，累計同比增長9.42%。國內二胎政策的全面放開和落實，80、90后父母成為市場消費主力，嬰幼兒護理市場需求越來越大，市場產品也越來越細分化，且增長快速。從英敏特的研究數據顯示，在中國織物護理市場，僅從2019年第四季度到2020年第三季度，在新上市的織物護理產品中，專門針對0～3歲嬰幼兒的織物護理新品數量已經占到19%。同時研究中還發現，在嬰幼兒相關的清潔類產品中，中國父母對產品的安全性、高效性、溫和性和抗/抑菌效果尤其關注。目前，市面上已有部分宣稱天然溫和、對織物加倍柔護、適合嬰幼兒、對肌膚不刺激等的嬰幼兒織物洗滌產品出現。因此，本文主要針對消費者對嬰幼兒洗護產品，尤其是洗衣液產品的功效需求，介紹幾款在溫和、抑菌、抗污漬及護色方面有卓越功效的功能性材料的應用研究情況。

1 新一代綠色表面活性劑GlucoPure Sense

嬰幼兒肌膚嬌嫩，因此，父母在關注嬰幼兒洗滌產品安全性的同時，也希望衣物在洗后能柔軟親膚，呵護寶寶肌膚。在“消費者對洗后嬰幼兒服裝問題的關注程度”的調研[2]中發現，除了開織物洗后掉色、沾色問題是消費者最關注的問題外，織物洗后手感變硬、洗后起毛、尺寸變化及洗后不平整等問題，也是普遍困擾消費者的地方。針對這些需求，近年來洗滌、柔軟多效“洗護合一”逐漸成為洗衣液市場升級和發展的主要趨勢[3]。 洗護合一的嬰幼兒洗衣液產品也同樣具有廣闊的市場前景[4]。英敏特(Mintel)的數據統計顯示，2016-2020年，國內市面上的嬰童衣物柔順劑及含柔順功能洗衣液的新品數量也逐年上升。

全新一代的綠色表面活性劑GlucoPure Sense，來源于100%天然可再生的葵花籽油和100%天然可再生的葡萄糖，可以同時滿足消費者對安全、溫和及柔順的需求。

1.1 Glucopure Sense的溫和性

GlucoPure Sense對皮膚特別溫和，不會給皮膚帶來刺激性。在全球化學品統一分類和標簽制度(GHS)體系下，Glucopure Sense屬于無刺激性標簽。

如圖1所示，筆者采用紅血細胞法(RBC)，對比了GlucoPure Sense與常見的陰離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(SLES)及兩性表面活性劑椰油酰基丙基甜菜堿(CAPB)的刺激性，由圖1可見，相同濃度下，GlucoPure Sense的眼刺激平均指數值(MIOI)遠遠低于SLES，同時也低于CAPB的刺激性平均指數值。同時，當GlucoPure Sense作為輔助表活，SLES與它以7∶3的比例復配時，也能提供較好的協同作用，降低SLES的刺激性。因此，GlucoPure Sense非常適合于溫和配方的開發。

圖1 GlucoPure Sense 與SLES和CAPB的刺激性比較

1.2 Glucopure Sense的柔順調理性能

Glucopure Sense屬于非離子表面活性劑，和陽離子柔順劑相比，其在配方中可以與陰離子、兩性表面活性劑兼容，配方限制小。同時，實驗證明，Glucopure Sense能提供與陽離子表面活性劑相當的柔順調理效果。在普通洗衣液配方中，加入Glucopure Sense后，可以顯著提高配方的柔順性能。

1.2.1 測試方法

測試對象： 全棉毛巾布， 32 cm×28 cm

測試儀器：Phabrometer法寶儀，如圖2所示。

圖2 法寶儀 Phabrometer

實驗：將全棉毛巾布用濃度為0.3%的標準洗滌劑，浸泡10 min，干燥后在恒溫恒濕條件下，用Phabrometer測試其RHV值，每個樣品重復測試5次。

1.2.2 測試結果

如圖3所示，以活性物含量為15%的SLES溶液作為空白對標A，其相對手感值(Relative Hand Value, RHV)為0，向相同活性物含量的普通洗衣液配方中加入2%的Glucopure Sense，作為嬰兒洗衣液（試樣B），經測試其相對手感值RHV為1.15， 與市場公認的有柔順效果的2合1市場樣品的RHV值相當，這說明Glucopure Sense在普通洗衣液配方中（試樣B活性物組成見表1），可以顯著提高洗衣液的柔順效果。

圖3 含Glucopure Sense的洗衣液與市售柔順洗衣液的柔順性能對比

表1 試樣活性物組成

1.3 Glucopure Sense的去污效果

Glucopure Sense作為非離子表面活性劑，在洗衣液配方中，具有優異的去污功效。將Glucopure Sense與常見的表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉SLES、Laureth-7、椰油酸鉀復配，具體配方見表2。去污力測試結果顯示：當表面活性劑活性物含量一定時，在以陰離子表面活性劑為主表的配方中，加入4%的Glucopure Sense可以與SLES為主的市售洗衣液配方具有相當的去污力（見圖4）。

綜上， Glucopure Sense由于其獨特的分子結構，能與多種表面活性劑兼容，具有很好的復配性能，并能提供優良的去污力，為織物洗后帶來柔和膚感。同時由于其成分大部分為天然可再生，因此非常安全、溫和，尤其適合嬰童洗護產品。

表2 試樣及市場樣品的活性物組成

圖4 含Glucopure Sense的洗衣液與市售洗衣液的去污力對比

2 新型銀離子抑菌劑 – Silver A

抑菌洗滌劑是指對微生物生長、繁殖等具有抑制作用的洗滌劑產品。2020年席卷全球的新冠肺炎疫情，讓全世界對病毒、細菌的危害有了全面深入的認識，極大強化了人們的消毒抑菌意識，疫情后，大部分消費者的生活衛生習慣也隨之改變[5]。英敏特調查發現，約28%的消費者表示疫情期間洗澡頻率增加，同時，約23%的消費者會經常使用消毒劑消毒物體表面。可以預見，未來消毒除菌產品將會迎來爆發式、持續性增長。嬰幼兒由于免疫能力較弱，更易受到致病菌的威脅，因而針對織物護理，市場上的各種抑菌洗衣液也開始受到家長的青睞。來自英敏特的數據顯示，2016-2020年，全球的嬰兒抑菌洗衣液新品發布數量正以每年約10%的速度增長。而對于抑菌型嬰幼兒產品，消費者除了關注抑菌成分的抑菌功效外，他們認為其安全性也更加重要。

全新一代新型銀離子抑菌劑Silver A，因其有效性、安全性，適合用于個人洗護產品沐浴露、洗手液及嬰幼兒洗衣液產品中。Silver A為無色透明液體，與配方的兼容性好，無需懸浮穩定，易操作。其中銀離子含量為500 mg/kg，由于其極低的最小抑菌濃度(MIC)，因此配方中極低的添加量就可起效，性價比高。

筆者應用Silver A在不同洗衣液配方中，測試了其對常見致病菌金黃色葡萄糖菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑制效果（見表3）。

表3 Silver A的最小抑菌濃度

2.1 抑菌測試實驗方法

本實驗采用GBT2738－2012日化品抗菌抑菌效果評測方法：

（1）將樣品與滅菌的自來水按照1:100稀釋，混勻，靜置20 min；

（2）調節接種菌（大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、綠膿桿菌）濃度5×105～5×106CFU/mL；

（3）取0.1 mL接種菌液加入至5 mL稀釋好的樣品中，混勻，接觸20 min；

（4）接觸20 min后，直接梯度稀釋法計算抑菌率。

抑菌評價效果：抑菌率≥50%～90% 產品有抑菌作用；抑菌率≥90% 產品有較強抑菌作用。

抑菌率＝(對照樣品平均回收菌落數-實驗樣品平均回收菌落數)/對照樣品平均菌落數×100%

2.2 抑菌測試實驗結果

2.2.1 Silver A在實驗室自制洗衣液配方中的抑菌效果

將1% Silver A加入 主表面活性劑為SLES 8%,AEO-9 7%的實驗室自制洗衣液配方中，調節配方pH為7.4。實驗結果見表4，Silver A在自制洗衣液中，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌均有很好的抑制效果，抑菌率均可達99.9%。

2.2.2 Silver A在標準洗衣液配方中的抑菌效果

筆者同時測試了Silver A在國標洗衣液中的抑菌效果，其中Silver A的添加量分別為0.2%和0.5%，洗衣液配方pH值為8.1。實驗結果見表5, 在標準洗衣液中，不含殺菌劑的洗衣液本身對金黃色葡萄球菌即有很好的抑制效果，但對大腸桿菌的抑制作用差。當Silver A的濃度僅為0.2%時，洗衣液配方對金黃色葡萄球菌的抑菌率仍為99.99%，這一方面說明Silver A對金黃色葡萄球菌的抑制作用未體現，同時也說明它在配方中對金黃色葡萄球菌的抑制沒有負面影響。同時，Silver A在濃度為0.2%、0.5%時對大腸桿菌有較好的抑制效果，抑菌率為85.20%。

表4 LA和C12ThrNa的加標回收實驗

表5 Silver A在標準洗衣液配方中的抑菌效果評價

2.2.3 Silver A在市售普通洗衣液配方中的抑菌效果

為進一步研究Silver A的抑菌效果，筆者選擇了兩款市售的普通洗衣液，加入Silver A進行抑菌效果測試。其中，在洗衣液A中Silver A的添加量為0.5%， 在洗衣液B中Silver A的添加量為0.2%。實驗結果見表6，兩款市售產品對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均無抑制作用，而含不同濃度的Silver A在洗衣液A和洗衣液B中，均表現出優良的抑菌效果，其對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制率均達到99.99%。

2.2.4 Silver A在洗衣液配方中的穩定性

由于銀離子(Ag+)在光照、高溫等條件下易被轉化成單質銀或Ag2O，導致一些銀系殺菌劑變色，抗菌性能降低[5]。為了研究Silver A在衣液配方中的穩定性， 筆者測試了Silver A在不同條件下的穩定性。如表7所示，在表面活性劑體系中，Silver A在pH (5.5～7.5)范圍內，添加濃度分別為0.1%、0.2%和0.4%時，在高溫50℃下放置一個月后，也不會發生顏色改變，仍然保持無色澄清透明。在皂基體系中， Silver A的濃度含量為0.1%、0.2%時，配方在高溫50℃放置一個月后，溶液顏色仍然無色澄清透明，無變化，只有當濃度提高到0.4%，50℃放置一個月后，顏色有輕微變黃，但仍在指標范圍內。

表6 Silver A在市售洗衣液配方中的抑菌效果評價

表7 Silver A在不同洗衣液配方中的穩定性

綜上，銀離子作為傳統殺菌劑成分，歷史悠久，新型銀離子殺菌劑 Silver A應用于洗衣液配方中，能提供優良的抑菌作用。同時它兼容性好，配方適用性強，在配方中穩定性好，非常適合嬰幼兒洗衣液配方。

3 新型織物表面護理聚合物 – TexCare SRN

織物類污漬種類繁多，但不同人群其污漬類型有所不同。減輕織物清洗的壓力，是未來織物護理的需求之一。調研發現，在嬰幼兒織物污漬中，奶漬和排泄物污漬占比最大，也是目前消費者在清潔嬰幼兒衣物時最大的痛點。因此，在提高洗衣液去污力的同時，減少奶漬/排泄物污漬在嬰幼兒織物上的沉積，并提高織物的抗污能力，具有非常巨大的應用市場。

TexCare SRN，作為一種非離子型聚酯類聚合物 ，可廣泛應用于各種液體洗滌劑，具有優良的抗污漬效果。當滌綸和滌棉織物沾上污漬，尤其是油漬時，這些污漬會牢牢地附著在織物疏水性合成纖維上，因合成纖維難以被洗滌液潤濕，因而很難清洗。當用含有TexCare SRN聚合物的洗滌劑清洗這些織物時，由于聚合物鏈中間為親油基團，兩端為親水基團封端，使得SRN聚合物分子可以吸附并沉積在織物的疏水纖維上，在織物表面形成保護膜，防止污漬直接附著在纖維上。此外，使用TexCare SRN聚合物后，與未經處理的纖維相比，疏水性污漬對親水性膜的親和力也顯著降低。這使得其在隨后的洗滌過程中更容易去除織物上的污漬。

3.1 抗污漬測試

采用工業機油對滌棉布進行抗污漬效果的實驗。先用含有0.5%～3.0%的TexCare SRN聚合物的市售普通洗衣液，預洗滌棉樣品布，再將機油污漬作用在滌棉表面，并放置1 h老化，再次用不含聚合物的洗衣液清洗滌棉布。最后，與未經聚合物預洗處理的滌棉布對比清洗效果。

如圖5所示，藍色曲線代表TexCare SRN聚合物只用于預洗階段，紅色曲線代表TexCare SRN聚合物在預洗及主洗階段均有使用，從圖5可以看出，TexCare SRN聚合物的濃度從0.5%開始，只需一次預洗，便可顯著改善去污效果，這意味著聚合物形成的親水保護膜能很好地去除表面污漬。當聚合物在預洗和主洗階段都存在時，去污效果會更好。同時，隨洗衣液中聚合物濃度的增加，去污效果也逐漸增加。

圖5 TexCare SRN聚合物的抗污漬再沉積測試

3.2 提升去污力測試

TexCare SRN 聚合物的另一個作用是能顯著改善洗衣液配方的去污能力。即使不使用含TexCare SRN聚合物的洗衣液對織物進行第一次預洗，在直接清洗中，含TexCare SRN聚合物的洗衣液也能更好地去除聚酯纖維和滌棉上的污漬。實驗用帶油漬的滌棉污布WFK 20C和帶合成皮脂的滌棉污布WFK 20 D進行測試，在40℃下用含有1%TexCare SRN 100的市售洗衣液清洗4次。如圖6所示。從圖6中可以看出，每次清洗后，無論是哪種污布，污布上的污漬去除量都顯著高于不含聚合物的去除量。且隨著洗滌次數的增加，污漬去除效果也逐漸增加。

圖6 TexCare SRN聚合物的去污力測試

綜上，新型織物表面護理聚合物–TexCare SRN能顯著減少污漬在織物表面的沉積，并提升洗衣液的去污能力。同時因其與表面活性劑優良的兼容性能，也非常適合嬰幼兒洗衣液配方。

4 新一代護色聚合物 – TexCare DFC 6 PRE

隨著消費者的消費升級，洗衣產品的細分化程度也越來越高，消費者對衣物洗滌時的防掉色、防串色的需求也越來越大，在嬰兒洗衣液中，近年來宣稱關于護色的新品發布也在持續增加。在針對消費者對洗后嬰幼兒服裝問題的關注程度調研[2]中發現，對衣物洗后掉色、沾色的問題時消費者關注度最高的一個問題，這也促使商家不斷開發有護色、防竄色功能的嬰兒洗衣液。TexCare DFC 6 PRE是一種脂肪族的聚胺類衍生物，是一個集合了護色作用和防串色作用的產品。如圖7所示，將不同顏色的色布，用含DFC 6的洗衣液洗滌，洗滌條件為：洗滌溫度60℃，洗滌1 h，共洗滌3次。從圖7可以看出，經含DFC 6的洗衣液洗滌后的色布，顏色保留度明顯優于不含DFC 6洗滌的色布， 即TexCare DFC 6 PRE可以顯著防止織物脫色。

圖7 TexCare DFC 6 PRE在不同色布中的脫色測試

同時，實驗證明添加DFC6的洗衣凝珠對JB00標準白棉布有非常好的染料轉移抑制效果[7]。

綜上，TexCare DFC 6 PRE在織物護理產品中，能提供優良的護色及防串色多重功效。

5 結語

隨著消費者需求越來越大，洗衣產品的細分化程度越來越高，消費者必然對織物洗滌中的功能性產品要求越來越大。基于葵花籽油來源的全新一代綠色表面活性劑GlucoPure Sense不僅對皮膚溫和，并能帶來柔和膚感及提升織物的調理性能。Silver A作為一款基于銀離子的殺菌劑產品，能廣泛適用于洗衣液、洗手液等液體洗滌劑，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有很好的抑制作用。TexCare SRN系列聚酯類聚合物，因其與織物纖維類似的化學結構，從而能為織物表面的污漬抵御、抗污漬再沉積及提升產品去污力方面提供卓越功效。TexCare DFC 6 PRE, 對織物兼具了護色和防串色的雙重功效，很好地滿足了消費者對此功能的需求，尤其是在嬰童洗衣液中的護色需求。