洗手液的配制及性能测试

洗⼿液的配制及性能测试

洗⼿液的配制及性能测试

洗⼿液的配制及其性能测定

武汉⼯程⼤学制药⼯程01班徐佳斌

⽂设计了⼀种洗⼿液配⽅，确定了洗⼿液制备的⼯艺条件。选择恰当的⽅法对产品的能指标进⾏测定，探索了利⽤表⾯张⼒的

测定确定洗⼿液临界胶束浓度cmc 的⽅法，以及利⽤边加NaCl 边测黏度的⽅法确定最佳NaCl 加量的⽅法。结果

表明，所研制的洗⼿液具有良好的去污能⼒和保湿功能。关键词

洗涤剂；表⾯活性剂；表⾯张⼒

⽬前，⼈们多⽤肥皂、洗⾐粉、汽油、洗洁精等洗⼿。这虽然能起到⼀定的清洗作⽤，但对⽪肤的刺激性较⼤，洗后⽪肤常出

现⼲燥、裂纹、脱⽪等现象，⽽且对某些特殊⼯种操作⼈员⼿上的污垢去污能⼒很不理想，尤其是汽油等油类，由于具有毒

性，会给⼈的⾝体带来危害。⽽洗⼿液能避免上述缺点，⽤其洗⼿去污⼒强、⽆毒、⽆刺激、润肤、芳⾹。配制该洗⼿液简单

⽅便⽽且成本低。

⼀、洗⼿液的配⽅设计要求

1) 产品要有对污垢充分的洗净能⼒和脱脂能⼒, ⼜要对⽪肤⽆刺激和低刺激。因此, 在配⽅中应选择性能温和的表⾯

活性剂, 应保证⼈在使⽤中⽆其他毒副作⽤, 使⽤安全。2) 产品应具有丰富⽽稳定的泡沫, 且易于冲洗, 能在硬⽔和常温条件下

有较好的洗涤效果。

3) 产品的酸碱度应呈中性或弱酸性, 与⼈体⽪肤的pH值相近, 以免对⼈体⽪肤造成刺激。由于⼤多数表⾯活性剂皆成碱性, 因

此, 在配⽅中需要加⼊弱酸性物质调节pH 值, 普通洗涤剂中常⽤的碱和碱性盐在配⽅中很少使⽤。

4)

产品应具有⼀定的黏度。黏度太低, 洗⼿液在⼿中停留时间过短, 不利于充分洗涤; 黏度太⾼,产品则不易挤出。

5) 产品应有令⼈愉快的⾹⽓和赏⼼悦⽬的颜⾊。

6) 产品应具有⼀定的稳定性, 在使⽤环境中能较长时间存放。通常要求在1 年以上的时间不变质,不沉淀分层, 不浑浊。各项感

官指标应符合国家或企业标准。⼆、洗⼿液的基础配⽅设计

1) 表⾯活性剂

表⾯活性剂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,并产⽣⼀定的泡沫。选择表⾯活性剂总的原则是

兼顾去污性与安全保护性。在进⾏配⽅设计时, ⼀⽅⾯要选择去油和去污能⼒较强的表⾯活性剂, 以便快速彻底地清除⼲净油

污; 另⼀⽅⾯, 应考虑到⼿部⽪肤是有⽣命的、娇嫩的和有感觉的, 易受到化学品的伤害, 应选择脱脂

能⼒低、刺激性低、性能温和并且⽆毒、与⽪肤相容性好的表⾯活性剂。阳离⼦表⾯活性剂虽然对⽪肤的刺激性较⼩, 但由于

在单独使⽤时去污效果尚不理想,在与阴离⼦表⾯活性剂复配时由于静电作⽤易形成胶束, 因此, 在洗⼿液配⽅中, ⼀般

选择去污能⼒较强的阴离⼦表⾯活性剂作为主表⾯活性剂, 再配合两性表⾯活性剂和⾮离⼦表⾯活性剂作为辅表⾯活性剂。最

常⽤的阴离⼦表⾯活性剂有: 脂肪醇聚氧⼄烯醚硫酸盐(AES 或AESA) , a - 烯基磺酸盐(AOS) 和仲烷基磺酸钠( SAS) 等。AES

是⼀种性能优良的表⾯活性剂, 具有良好的去污、乳化、润湿和发泡性能,并具有⼀定的抗硬⽔性能, 对⼈体⽪肤的刺激性⼩,其

铵盐AESA 性能更加柔和。AOS 具有良好的去污能⼒和丰富的泡沫, 是洗⼿液中的常⽤品。SAS 也常⽤于⼈体⽪肤清洁剂, 具

有良好的泡沫与低刺激性, 可替代部分AES 。配⽅中可选择两性表⾯活性剂作为辅助表⾯活性剂, 该类物质通常具有良好的杀

菌作⽤, 与阴离⼦表⾯活性剂和⾮离⼦表⾯活性剂均有良好的配伍性能,泡沫丰富⽽稳定, 柔软性好, 对⽪肤的刺激性⼩, ⽣物降

解性好, 并具有很好的黏度调节作⽤。常⽤的两性表⾯活性剂和⾮离⼦表⾯活性剂有椰油烷基酰胺基丙基甜菜碱(CAB) 、椰油

单⼄醇酰胺和⼄⼆醇⼆硬脂酸酯等, ⼏种协同作⽤可增强洗涤效果。在洗⼿配⽅中⼀般不使⽤对⽪肤刺激

性较强的⼗⼆烷基苯磺酸钠(LAS) 。根据我国洗⼿液⾏业的标准规定, 洗⼿液配⽅中所⽤的表⾯活性剂的⽣物降解度应不低于90%。

2) 润肤保湿剂

润肤保湿剂也是洗⼿液中必不可少的成分, 它可在⽪肤表⾯⽔分挥发后留下⼀层保护膜, 阻⽌或减缓⽪肤内部⽔分的流失, 保持

⽪肤的润湿性。通常选择相对分⼦量较⼤、可溶于⽔和沸点⾼的醇类物质, 例如液体⽯蜡、⽢油、⼄⼆醇、⼭梨醇、丙⼆醇和

烷基糖苷等。但润肤剂含量过⾼时会使产品有黏腻感,同时会降低产品的去污能⼒, 并具有消泡作⽤, 因此添加量不宜过多, ⼀般

在1%～3%。

3) 加脂剂

表⾯活性剂虽赋予洗⼿液基本的清洗功能, 但在洗去⼿上污垢的同时, 也会脱除⽪

肤上的油脂, 若长期使⽤仅由表⾯活性剂组成的洗⼿液, 会使⽪肤皲裂、粗糙和失去弹性, 尤其是⼲性⽪肤。因此, 洗⼿液与其他

洗涤剂不同, 洗涤后的肤感也是洗⼿液的⼀个重要指标。为了避免表⾯活性剂的脱脂作⽤使⽪肤感到⼲燥, 在配⽅中应加⼊⼀定

的润肤保湿剂, 以防⽌⽪肤变得⼲燥。可选⽤酯类物质, 常⽤的有⽢油酸酯、⽢油椰油酸酯、⾁⾖蔻酸异丙酯、⽢油椰油基聚⼄

⼆醇酯、⾟基羟基硬脂酸酯、聚季铵盐- 7、⽢油和泛醇等, 可选择⼀种或⼏种配合使⽤, 发挥滋润⽪肤的效果。

4) pH 调节剂

⼈体的⽪肤pH值为5.15～6.15, 呈酸性, 通常可加⼊柠檬酸调节产品⾄中性或者弱酸性, 与⼈体⽪肤的酸碱度接近。

5) 增稠剂

在使⽤洗⼿液时, 如果黏度太⼩, 不易在⼿中滞留, 则去污能⼒会受到影响。⼀般情况下, 黏度为0.16 Pa·s 较为理想, 但当总表⾯

活性剂含量为10%时, 溶液黏度只有0.12 Pa·s, 因此, ⼀般应添加⼀定量的增稠剂。增稠剂亦称黏度调节剂, 洗⼿液具有⼀定的

黏稠度既可改善产品外观, 使产品具有⼀

定的稳定性, 也可⽅便使⽤。最常⽤的增稠剂是⽆机盐,例如NaCl、NH4 Cl 和KCl 等, 它们价格便宜, 增稠效果好, 使⽤⽅便。NaCl 的使⽤量⼀般为1% ～4% ,加⼊的量过多时, 反⽽会降低黏度。NH4Cl 的增稠效果最好, 但调节的范围较窄, 稍有不慎就会

影响产品的质量。还可使⽤⾼分⼦聚和

物作为增稠剂, 如PVP、PVA 和PAA 等。也可⽤烷醇酰胺作为增稠剂,烷醇酰胺具有洗涤效果和稳定泡沫作⽤。应注意黏度也

不要调节得过⼤, 否则不易挤压和冲洗。洗⼿液的⽣产实验证明, 4%的椰油酸⼆⼄醇胺添加量可使黏度达到此要求。

6) 抗硬⽔剂

为保证洗⼿液在硬⽔中也有较好的洗涤效果, 在配⽅中可加⼊少量螯合剂来提⾼产品的抗硬⽔性能, 常选⽤EDTA - 2Na 或者柠

檬酸, 其性能都较温和。

7) 减滑剂

为了减少洗⼿液在洗涤过程中的滑腻现象, 增加⽪肤的洗净感, 可在配⽅中加⼊⼀定的减滑剂。C18～20 阴离⼦表⾯活性剂能

在洗⼿液中局部形成较⼤的表⾯张⼒, 减少洗涤过程中的滑腻感, 可选⽤其中性能温和的作为减滑剂。

8) 防腐剂

为防⽌和抑制细菌⽣长, 保证产品有⼀定的存放期, 必须在洗⼿液中加⼊⼀定量的杀菌防腐剂。应选择⽆毒、对⽪肤⽆刺激、⾊

泽浅和价廉的防腐剂, 常⽤的有苯甲酸钠、⽯碳酸、甲基氯异噻唑啉酮、对羟基苯甲酸酯及凯松等。凯松是⼀种⾼效防腐剂, ⽤

量少⼜⾼效, 其成本仅为对羟基苯甲酸酯的1 /3, 近些年使⽤较⼴泛。

9) 外观调节剂

为了使产品令⼈感到愉悦, 可在洗⼿液中加⼊适当的⾹精和颜⾊。⼀般可选择⽔果⾹型、花⾹型或清⾹型的⾹精调节⾹⽓。⾹

精的档次和品种很多, 可根据洗⼿液产品的档次进⾏相应地选择。赏⼼悦⽬的颜⾊也会给产品增加不少魅⼒, 为此, 通常需要加

⼊⼀定量的⾊素, 颜⾊的选择应柔和、温馨且明亮, 常选⽤桔黄⾊、粉红⾊、天蓝⾊或者淡绿⾊。洗

⼿液可制成透明液体或是不透明液体, 若产品需要加⼯成不透明的颜⾊时, 还可添加珠光液或者遮光剂。注意⾹精和染料都应符合国家卫⽣标准的有关规定。

三、洗⼿液的制备⼯艺

1) 以配制100g 产品为基准。⽤200ml 的烧杯，按配⽅要求⽤加量法分别称取10.0gAES，12.5gLAS 和0.5g 苯甲酸钠。

2) 在称好原料的烧杯中加⼊60g 去离⼦⽔，在电炉上加热⾄60～70℃，搅拌使原料全部溶解。

3) 适当降温后，⽤加量法加⼊2g6501，2g ⽢油和1g 珠光剂，搅拌均匀。4) 加⼊余量(约10g)去离⼦⽔，适量⾹精和盐基玫瑰红，搅拌均匀。

5) 搅拌下缓慢加⼊NaCl (先加1g 再边测黏度边加Nacl 直到达到最⼤黏度)。

四、洗⼿液实际配⽅（确定NaCl 质量后换算每种物质的质量百分含量）实验温度:

五、洗⼿液的性能测定⽅法

⽔溶液表⾯张⼒的测定

基本原理和⽅法提要

将⽑细管的端⾯与液⾯相切，液⾯即沿⽑细管上升，打开抽⽓滴液漏⽃的活塞，让⽔缓缓滴下，使⽑细管内的溶液受到的压⼒

⽐样品管中试样液⾯上来得⼤。当此压⼒差于⽑细管端⾯是产⽣的作⽤⼒稍⼤于⽑细管⼝液体的表⾯张⼒

时，⽑细管⼝的⽓泡即被压出，压差的最⼤值Pmax可从压⼒计上读出。若⽑细管的半径为,则最⼤压⼒对⽓泡的作⽤F=Πr2pmax; ⽓泡在管⼝受到的表⾯张⼒为F=2πrδ则Πr2pmax=2πrδ∴δ=rPmax/2(⽽对于同⼀个⽑细管来说r 是⼀个定值)表⾯

张⼒⽤表⾯张⼒与浓度的对数作图，在表⾯吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。

试剂和仪器

洗⼿液;表⾯张⼒测定装置 1 套；500ml 容量瓶 1 个,1000ml 容量瓶4 个

测定步骤

1) 各种浓度洗⼿液的配制

称取0.2g 的洗⼿液于1000ml 容量瓶中,加⼊蒸馏⽔⾄刻度线,则浓度为1/5000,其它的浓度则采⽤稀释的⽅式配取。

2) 溶液表⾯张⼒的测定

样品管内加⼊蒸馏⽔,使之刚与⽑细管相切.打开抽⽓滴液漏⽃的活塞,让⽔缓慢滴下,使⽑细管⼝逸出的⽓泡速宽以3～5s ⼀个为

宜,记录压⼒计两侧最⾼和最低读数,求取△h,并时记录温度.同法测定各浓度的洗⼿液的表⾯张⼒.

注意事项

1) 仪器系统不能漏⽓。

2) 所⽤⽑细管必须⼲净、⼲燥，应保持垂直，其管⼝刚好与液⾯相切。PH 值的测定

配制1%的洗⼿液溶液,⽤玻璃棒醮取溶液,滴在PH 试纸上,再将其与标准⽐⾊卡⽐较,即可得到其的PH 值.pH=7实验结果讨论

六、产品分析

洗⼿液的颜⾊悦⽬,⾹型受到⼴⼤⼈群的欢迎,≈7对⼈体的⽪肤没有刺激作⽤,黏度⼤于0.341 Pa·s，洗⼿液在⼿中滞留

时间较长有较⾼去污能⼒。

七、结语

本⽂虽然提出了洗⼿液的配⽅和其性质的测定⽅法,也在原有产品的基础上有⼀些提⾼, 但是还有⼀些有待改进的地⽅.