郭俊華,段秀珍
(山東潔能集團有限公司,山東 樂陵 253600)
微乳化香精在液體洗滌劑中的應用
郭俊華,段秀珍
(山東潔能集團有限公司,山東 樂陵 253600)
微乳化香精是液態的微膠囊,是指一種水包油型乳狀液共存的復雜體系。本文采用的是O/W型,根據液體洗滌劑中表面活性劑的含量和香精使用量,通過滴加香精和均質攪拌,由表面活性劑和水將油性香精包裹成微米級小顆粒,形成液態微乳化香精。微乳化的香精在液體洗滌劑中更加穩定,通過兩個界面才能釋放,從而達到緩釋效果,延長香精的留香時間。
香精;微乳化;液體洗滌劑;制備工藝
1943年Hoar和Schulman 發現微乳化這一全新的技術,并于1959年將油、水、表面活性劑、助劑形成的均相體系正式定名為微乳液(microemulsion)。根據表面活性劑性質和微乳液組成的不同,微乳液可呈現為水包油和油包水兩種類型,分別是由水、油、表面活性劑和助劑在適當比例下形成的透明或半透明、各向同性的熱力學穩定體系。微乳液與乳狀液的本質區別表現為兩方面:1)微乳液是熱力學穩定體系,而乳狀液只是動力學意義上的穩定。2)微乳液小球的粒徑小于10nm,所以微乳液呈透明或半透明;而乳液小球的粒徑為100~500nm,故體系是渾濁的。
微乳液具有以下特性:1)超低的界面張力。在微乳液體系中,油/水界面張力可降至超低值10-3~10-4mN·m-1,而一般的油/水界面張力通常為70 mN·m-1,加入表面活性劑能降低至20 mN·m-1左右;2)很大的增溶量。O/W型微乳液對油的增溶量一般為5%左右,而W/O型微乳液對油的增溶量一般為60%左右;3)微乳液液滴的粒徑一般為10~100nm,膠束的粒徑一般為1~10nm,微乳液的粒徑介于膠束與乳狀液之間;4)熱力學穩定性。微乳液很穩定,長時間放置也不會分層和破乳;5)因為是熱力學穩定體系,微乳的制備方法較為簡單;6)由于它是光學透明的,任何不均勻性或沉淀物的存在容易被發覺;7)由于微乳液良好的增溶作用,可以制成品質較高的產品;8)由于微乳液顆粒細小,更易擴散和滲透進入織物結構內部,從而提高有效成分的功效作用。
本文介紹的乳化香精試驗方法就是根據上述微乳化工藝技術研制的。香精具有沸點低、揮發性高、留香時間短等特點,會在一定程度上影響產品的品質與應用,所以香精香料的緩釋技術和控釋技術是目前國內外研究的熱點和難點。微乳法的關鍵在于利用物質與香精分子之間的包裹關系,從而減緩或控制香精香料在應用中的揮發性,延長留香時間,提高液體洗滌劑的品質。本方法設備投資較小、簡單易行,便于生產實際操作。
電子恒溫水浴鍋HHS-2S型一臺,上海南陽儀器廠;均質乳化攪拌機JRJ-300-1型一臺,上海標本模型廠;增力電動攪拌機(JB300型),上海新諾儀器廠;表面活性劑乙氧基化烷基硫酸鈉(70%),天津先鋒化工;十二烷基苯磺酸(96%),濟南東信化工;脂肪醇聚氧乙烯醚(9)(99%),無錫羅地亞化工公司;香精(鈴蘭香型),恩格樂(上海)香精香料公司;乙二胺四乙酸二鈉鹽(99.9%),上海藍潔精細化工有限公司。
微乳配制工藝利用物質與香精分子之間存在一定的包裹關系,從而減緩或控制香精香料在應用中的揮發性,延長留香時間。本實驗采用以下兩種方法進行微乳香精加工和比對(表1,表2):
1)微乳化法:將表面活性劑、助劑和水攪拌混合后制成洗滌劑半成品,取其三分之一置于另一乳化攪拌罐內,然后將油相香精在均質乳化攪拌機攪拌下滴入其中,形成O/W型微乳液后,再將配制好的微乳香精加入到液體洗滌劑半成品的配制罐中,攪拌均勻即可。

表1 液體洗滌劑配方及主要原料

表2 兩種不同工藝方法試驗樣品的比較
2)直接加入法:將油相香精在攪拌下直接加入攪拌罐內,制成液體洗滌劑,表面活性劑在形成微乳液過程中起到分散和穩定作用,可以大大降低水的表面張力,使油相香精易于分散在水相中,形成細小的液滴。另外,還可以在液滴表面形成保護層,其所帶電荷可以阻止液滴之間的凝聚,并形成穩定的乳液。
分別稱取相同質量、兩種不同工藝的試驗樣品,用清水按相同的倍數稀釋,加入質量相同的試驗織物布料,浸泡并洗滌15min,分別在相對兩個標準的操作室內晾干,從晾干時開始計時測定鈴蘭香精的留香時間(表3)。

表3 留香時間測定結果
微乳液工藝的應用領域十分廣泛,如石油、精細化工、醫藥、高分子、紡織、造紙、印刷等,特別是在日化、金屬冷卻液、油田開采助劑、農藥、醫藥、印染助劑等精細化工領域的應用已取得很大進展。
在洗滌劑行業,香皂、洗衣粉和液體洗滌劑等都在應用微乳液工藝。微乳液洗滌劑具有非常低的界面張力以及十分強的潤濕、乳化和增溶能力,能夠很好地滲透到固體表面和織物毛細孔中,可有效地分散污物,去污效果比傳統方法配制的洗滌劑要好得多,香精留香時間可延長1~2倍。
微乳狀液在化妝品中的應用較重要的一個方面是香精和精油的增溶。一些產品(如古龍水、須后水、皮膚清新劑、噴霧乳液、營養液和漱口水等)需要增溶香精和精油,這類制劑一般為水、乙醇體系。然而,使用高含量的乙醇成本高、蒸發快、有氣味并對皮膚有刺激作用,使用時會引起不適,而使用微乳液就可以很好地解決這個問題。
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