吳志康，田 靖，岳元媛，劉文倩，李加興*

(1.雪天鹽業(yè)集團(tuán)股份有限公司，湖南 長沙 410114；2.湖南省井礦鹽工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410114；3.湖南雪天鹽業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司，湖南 寧鄉(xiāng) 410006)

氯化鈉在洗護(hù)用品行業(yè)的應(yīng)用有著悠久的歷史，據(jù)記載，公元77年，氯化鈉就被用于固體肥皂的制作中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制鹽技術(shù)的不斷進(jìn)步，氯化鈉也隨之成為一種用途廣泛的化工原料，對其應(yīng)用研究也日益深化。在洗護(hù)用品中，氯化鈉具有增稠、穩(wěn)定、調(diào)節(jié)表面張力、殺菌消炎、摩擦等特殊效果[1]。文章以洗手鹽乳為例，簡要研究了氯化鈉對日化鹽洗護(hù)產(chǎn)品性能的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

IKA RW20 Digital 攪拌器(德國IKA公司)、電子天平(JJ600/0.01g)、電子天平(JJ3000/0.1g)、集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(DF-1)、羅氏泡沫儀(2152)、低溫冰箱中科美菱(DW-226A)、電熱恒溫干燥箱(202-2EBS)、旋轉(zhuǎn)粘度計(NDJ-1)、循環(huán)水式多用真空泵(SHB-B95)。

1.2 實驗原料及試劑

AES(脂肪醇聚醚硫酸鈉，湖南麗臣)、CAB-35(椰油酰丙基甜菜堿，廣州啟嘉(天賜))、甘油(廣州啟嘉)、6501(椰子油二乙醇酰胺，廣州啟嘉)、珠光片(廣州啟嘉(天賜))、檸檬酸(湖南明瑞化工)、EDTA-二鈉(新格化工)、氯化鈉(湘澧鹽化)、ST-1213(十二烷基乳酸酯，廣州啟嘉)、香精(ZYZ-1212長谷川)、硫酸鎂(國藥)、氯化鈣(國藥)。

1.3 試驗方法

1.3.1 洗手鹽乳的制備

根據(jù)配料表1中的原料用量，準(zhǔn)確稱量各組分。(1)將AES-70和水加入配料鍋中，加熱到50 ℃，攪拌至充分溶解(透明溶液)，備用(AES-70最好先配制成25%的或者直接采購25%的AES，縮短配制時間)；(2)向配料鍋中加入檸檬酸、EDTA-二鈉，攪拌10 min至充分溶解；(3)依次向配料鍋中加入6501、CAB-35、甘油，攪拌10 min，混合均勻；(4)將氯化鈉加入配料鍋中，緩慢攪拌均勻(稠度起來)，冷卻至40 ℃以下；(5)將ST1213、香精、凱松加入配料鍋中，攪拌10 min，混合均勻；(6)加入珠光漿，攪拌10 min，冷卻至室溫。

表1 洗手鹽乳配料表Tab.1 Ingredients list of hand washing salt milk

1.3.2 產(chǎn)品泡沫、粘度和穩(wěn)定性測試

產(chǎn)品制備完成后，用循環(huán)水真空泵脫氣后進(jìn)行各項測試。

(1)產(chǎn)品泡沫的測試。用羅氏泡沫儀測定產(chǎn)品的起泡性能。①硬水的配制。各用300 mL去離水溶解一定量的MgSO4、CaCl2兩種試劑，再混合兩種溶液定容到1 000 mL容量瓶中，確保無水MgSO4的濃度為0.74 g/L、無水CaCl2濃度為1 g/L；②啟動超級恒溫水浴器，當(dāng)恒溫器達(dá)到40 ℃±0.5 ℃時，開啟循環(huán)泵使管夾套水浴的溫度也保持在同一溫度；③稱量2.50 g待測樣品，用100 mL硬水和900 mL去離子水溶解，用水浴鍋加熱到40.5 ℃；④用蒸餾水沖洗刻度管內(nèi)壁2次～3次，沖洗必須完全干凈，然后用試液沖洗管壁2次；⑤關(guān)閉刻度管活塞，用滴液管注入約50 mL試液，靜置1 min，調(diào)節(jié)活塞，使液面恰在50 mL刻度處；⑥用滴液管吸滿200 mL待測試液，滴液管安置到事先預(yù)備好的管架上與刻度管的斷面成垂直狀，使溶液流到刻度管中心，滴液管的出口應(yīng)放置在與700 mm刻度線水平線上；⑦打開滴液管的活塞，使溶液流下，當(dāng)?shù)我汗苤腥芤毫魍陼r，立即開動秒表，并讀取泡沫高度，然后經(jīng)過5 min、10 min、15 min再記錄高度，泡沫數(shù)值以泡沫高度表示；⑧重復(fù)以上試驗2次到3次，每次試驗之前必須將管壁洗凈以免影響數(shù)據(jù)，取試驗的平均值作最后結(jié)果，平行測定允許差不超過5 mm。

(2)產(chǎn)品粘度的測試。用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計測定產(chǎn)品的粘度值。

(3)產(chǎn)品穩(wěn)定性的測試。采用真空干燥箱測定其在48 ℃的耐熱穩(wěn)定性、采用低溫冰箱測定其在-10 ℃的耐寒穩(wěn)定性，記錄7 d、14 d、28 d產(chǎn)品狀態(tài)，有無分水分油、變稀、渾濁等現(xiàn)象。

2 結(jié)果與討論

2.1 氯化鈉添加量對產(chǎn)品粘度的影響

粘度是液體洗滌劑的重要外觀指標(biāo)，適中的粘度可以使洗滌劑使用方便，還可以給消費者帶來良好的感官印象。氯化鈉是一種常用的增稠劑，對液體洗滌劑的增稠作用是通過與表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)來實現(xiàn)的。項目組研究了不同氯化鈉的添加量對產(chǎn)品粘度的影響，結(jié)果見圖1。

從圖1可以看出，在此配方體系下，氯化鈉含量在3%以下時，產(chǎn)品的粘度隨著氯化鈉的增加而越來越大；當(dāng)氯化鈉含量超過3%時，產(chǎn)品的粘度隨著氯化鈉含量的增加逐漸降低；氯化鈉含量在1%～3%時，產(chǎn)品的粘度在1 800 mPa·s～5 600 mPa·s，產(chǎn)品適用性強(qiáng)。

氯化鈉的增稠作用機(jī)理是因為氯化鈉的存在可以使膠束的締合數(shù)增加，使球形膠束向棒形膠束轉(zhuǎn)化，從而使粘度增加，達(dá)到最大值后，若繼續(xù)增加氯化鈉的用量，則會壓縮雙電層的厚度，破壞表面活性劑的帶電粘性作用，從而使體系粘度逐漸降低[2]。

圖1 不同氯化鈉的添加量對產(chǎn)品粘度的影響Fig.1 Effect of different NaCl additions on product viscosity

2.2 氯化鈉添加量對產(chǎn)品泡沫的影響

泡沫的豐富程度會影響消費者對產(chǎn)品的體驗感覺，綿密細(xì)膩的泡沫讓人舒適。泡沫的多少與表面活性劑的種類、結(jié)構(gòu)性質(zhì)和濃度有關(guān)，同時也會受到其他添加劑的影響，項目組考察了不同氯化鈉的添加量對產(chǎn)品泡沫高度的影響，結(jié)果見圖2。

從圖2可以看出，當(dāng)氯化鈉含量逐漸增加時，產(chǎn)品的泡沫高度變化不大，基本在110 mm～130 mm，因此氯化鈉的添加量對產(chǎn)品泡沫的測量值影響不大，這是因為在泡沫高度測試過程中稱量樣品量為2.50 g，并用100 mL硬水和900 mL去離子水溶解稀釋，按照產(chǎn)品中氯化鈉添加量5%計算，此時測試溶液中的氯化鈉含量僅為0.0125%，基本對產(chǎn)品的泡沫測量值沒影響。

泡沫的生成是液體表面積的增加過程，泡沫的穩(wěn)定性則取決于排液的快慢和液膜的強(qiáng)度；泡沫的破壞過程，主要是隔開的液膜由厚變薄直至破裂的過程。當(dāng)產(chǎn)品中氯化鈉添加量過高，以固體的形式存在時，產(chǎn)品使用過程中氯化鈉固體顆粒會摩擦泡沫液膜表面，導(dǎo)致泡沫破裂，影響產(chǎn)品使用過程中的泡沫豐富度。

圖2 不同氯化鈉的添加量對產(chǎn)品泡沫的影響Fig.2 Effect of different NaCl additions on product foam

2.3 氯化鈉添加量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響

氯化鈉是一種強(qiáng)電解質(zhì)，電解質(zhì)的加入可以使水分子和醚氧之間的氫鍵受到破壞，改變水分子的結(jié)構(gòu)，因而在類似于“鹽析”效應(yīng)的影響下，乳化劑在油相的溶解度增大，在水相中溶解度減小，有利于產(chǎn)品的低溫穩(wěn)定性。另外，無機(jī)鹽可以使乳化顆粒帶電，使得乳化顆粒在連續(xù)相中相互排斥，以幫助體系更好的穩(wěn)定。但是，由于電解質(zhì)在水溶液中的溶解度較大，在溶液中會與表面活性劑等成分爭奪水分，破壞油相、水相的表面張力，因此過高的電解質(zhì)則會造成表面活性劑析出形成新相，產(chǎn)品變渾濁。項目組考察了不同氯化鈉的添加量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響，結(jié)果見表2。

表2 不同氯化鈉的添加量對產(chǎn)品耐寒耐熱穩(wěn)定性的影響Tab.2 Effect of different NaCl addition on cold and heat resistance stability of product

從表2看出，當(dāng)氯化鈉含量較低時(0.2%)，產(chǎn)品的稠度較低，產(chǎn)品的穩(wěn)定性較差；當(dāng)氯化鈉含量在0.5%～3%時，產(chǎn)品的穩(wěn)定性好，28 d耐寒耐熱穩(wěn)定性實驗均未出現(xiàn)分水、分油和變稀等現(xiàn)象；當(dāng)氯化鈉含量達(dá)到4%及以上時，產(chǎn)品出現(xiàn)類似“鹽析”現(xiàn)象，產(chǎn)品渾濁、分層不穩(wěn)定。

3 結(jié)論

氯化鈉作為食用鹽和傳統(tǒng)化工產(chǎn)品，以其優(yōu)良的性能、低廉的價格在洗護(hù)用品領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和研究的深入，氯化鈉將在日化領(lǐng)域擴(kuò)展更多的用途。文章以洗手鹽乳為例，研究了不同氯化鈉添加量對日化鹽產(chǎn)品性能的影響，并對不同配方產(chǎn)品的泡沫、粘度和穩(wěn)定性進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示：添加1%～3%的氯化鈉時，產(chǎn)品的粘度在2 500 mPa·s～6 000 mPa·s，泡沫高度在110 mm～130 mm，耐寒耐熱穩(wěn)定性實驗28 d均未出現(xiàn)分水分油、渾濁等現(xiàn)象，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用舒適。但不同的表面活性劑體系對電解質(zhì)氯化鈉的耐受度和協(xié)同作用也不同，當(dāng)使用氯化鈉作為日化洗護(hù)產(chǎn)品的增稠劑、穩(wěn)定劑時，必須對氯化鈉的用量進(jìn)行深入研究，確保產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。