一种好的生物降解性原料肌氨酸盐

一种好的生物降解性原料肌氨酸盐 一种好的生物降解性原料肌氨酸盐 第30卷第1期 2007年1月 日用化学品科学 DEIERCENT&C0SMEnCS Vo1.30No.1 Jan.2007 一 种好的生物降解性原料肌氨酸盐 李向阳 (中国日用化学工业研究院,山西太原030001) 摘要:找到了一种可生物降解的配方原材料——肌氨酸盐.从其选择,对表面张力的影响,漂白性,泡沫 稳定性,温和性,抑制金属腐蚀和生态环保等方面进行了全面阐述.肌氨酸盐能够在广范围的家庭清洁护 理用品中应用,具有优良的表面活性,在各个方面能够满足消费者的需求. 关键词:化妆品;原料;肌氨酸盐;性能 中图分类号:TQ658文献标识码:A文章编号:1006—7264(2007)01-0022-03? 随着人们环保意识的增强以及源自天然产品原料 需求的提高,消费者试图寻找一种绿色和对环境友好 的家庭清洁护理用品.据来自Packaged的数据显示, 在2000年,2004年包括洗涤剂在内的天然家庭护理 清洁用品的销售额翻了一翻还多.同样地,开发出性 能优于传统家用清洁护理的新产品又摆在了配方师们 的面前.目前,生物可降解性原料的增加能满足消费 者的这种需求. N一酰基肌氨酸盐是能够满足这种环保要求的清 洁护理产品,它是用一种脂肪醇氯化物和肌氨酸反应 制得的.肌氨酸也是大家所知道的N一甲基甘氨酸, 是一种在人体内就有的天然氨基酸,因此,在欧洲的 洗涤剂中,肌氨酸盐最终的生物降解性必须通过 严格的审查.肌氨酸盐的生物降解性加上其优越的性 能给配方师们提供了一种有效的和生态友好的产品. 1选择最佳的肌氨酸盐 肌氨酸盐具有多种产品的使用性能以及多种功效 性能,这种适应性能满足许多配方的需求.使用肌氨 酸盐配方应考虑其最终的pH值,因为pH值决定了 配方的性能.肌氨酸盐具有理想的性能,包括最佳的 泡沫高度,典型的弱酸性至碱性之间的优异性.在更 多的碱性条件下,肌氨酸盐能够展示出不同的性能, 诸如减少泡沫.这种配方能用在产生少量或者没有泡 沫需求的地板清洁产品中,具有好的清洁效果.但 是,必须指出,在强烈的酸性条件下,诸如在厕所清 洁产品中,肌氨酸盐将以酸的形式存在而且不溶于水. 每种产品在不同pH值下都具有稍微的不同,所以用 肌氨酸盐配制各种家用产品时应慎重考虑pH值. 2表面张力的影响 影响洗涤性能和清洁性能的关键是降低表面张力 收稿日期:2006—12—15 ? 22? 和提供好的湿度.表面活性剂能够降低清洁产品的表 面张力,通过先铺展,再润湿,而后疏松污垢,最后 擦拭和用清水冲洗,进而达到清洁污垢的目的,从而 获得更有效,更方便以及对环境更友好的效果. 肌氨酸盐不论是单独使用还是与其他的表面活性 剂复配使用都能显示出很好地减少表面张力的效果. WillhelmyPlate方法是在溶解平衡条件下用来测试溶 液的表面张力,从而评价肌氨酸盐在手洗和机洗系统 中的洗涤性能.表面张力减少的最低值是在中性环境 中.椰油酰基肌氨酸盐(CrodasinicCS一30)在pH> 7以上环境中显示出最低的表面张力,因此最好用于 碱性清洗剂中. 动态表面张力为表面活性剂应用在大多数清洁系 统中提供了一个化身,它能测量表面活性剂分子排列 的速率.表面活性剂分子在表面排列得越快,那么其 润湿性能就越好.当不同肌氨酸盐彼此之间的浓度增 加时,其动态表面张力是减少的,表现出极佳的清洁 性能,见图l.肉豆蔻酰基肌氨酸盐(Crodasinic MS一30)在任意浓度条件下都是最好的湿润剂,尤其 是在质量分数<0.2%时,表现出优良的清洁性能. 肌氨酸盐在pH为7和9时,润湿作用曲线见图 2.当pH值增加时,除了月桂酰基肌氨酸盐外,其 他的3种肌氨酸盐的润湿速度都有所增加,月桂酰基 肌氨酸盐在中性环境中润湿比较陕.在所有的肌氨酸 盐中,最好的是要求中性或碱性环境,但其每一种原 材料将有细微的差别. 3增强漂白性 次氯酸钠漂白系统被用在许多具有杀菌和清洁双 重功效的家庭护理产品中,典型的有应用于厨房,浴 室和地板的产品,这些都是抗菌产品.把月桂酰基肌 氨酸盐溶人到浓度比较低的漂白系统中可提高润湿, 第1期李向阳:一种好的生物降解性原料肌氨酸盐 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 (肌氨酸盐),% 图1不同浓度?(肌氨酸盐)/%的肌氨酸的 动态表面张力 Fig.1Dynamicsurfacetensionofsacrosinatesof differentchainlengths { 厘 莒 【]p】7 I?p]) 月桂酰基肉豆蔻酰基油酰基椰油酰基 图2不同pH值对肌氨酸湿度的影响 Fig.2pHaffectssarcosinatewetting 清洁以及发泡性能. 在一个比较简单的家庭护理漂白配方中,月桂酰 基肌氨酸盐的润湿能力与月桂基醚硫酸钠(sLEs) 用在动态表面张力中的对比见图3.当表面张力不太 稳定时,月桂基醚硫酸钠性能下降,相反,月桂酰基 肌氨酸盐随着发泡速率的增加具有优良的湿润性能, 而且证明具有包括漂白性能在内的诸多清洁性能. 昌 芝 昌 喧 //SLES3/ 月桂酰基肌氨酸盐 0.40.831.512.93.645.525.637.95 起泡率,起泡时间/s 图3在家用漂白剂配方中降低表面张力的 月桂酰基肌氨酸盐 Fig.3Lauroylsarcosinatereducessurfacetension inhouseholdbleachformulations 4特有的泡沫 即使是在有污垢存在的环境中,肌氨酸盐也有很 好的泡沫高度和发泡性能,能够产生细腻,乳状泡 沫.用RossMiles测试的泡沫高度和稳定性情况见图 4和图5. 250 200 150 惺 100 5O O pH5pH7pH10 pH 图4不同pH值下的泡沫高度 Fig.4FlashfoamheightsatvaryingpH 250 200 150 惺 100 5O O pH5pH7pH10 pH 图5不同pH值下泡沫高度的稳定性 Fig.5FoamheightstabilityatvaryingpH 由图4可知肉豆蔻酰基肌氨酸盐,月桂酰基肌氨 酸盐和椰油酰基肌氨酸盐在pH为5的条件下有最高 的泡沫高度.随着pH值的增加泡沫高度开始下降. pH值变化比较小的是油酰基肌氨酸盐(Crodasinic 0s一30),在pH值变化范围内有好的泡沫高度和稳定 性. 由图5可知,肌氨酸盐的选择性和泡沫要求依靠 的是产品最终的性能测试.实践证明,肉豆蔻酰基肌 氨酸盐在一个比较宽的pH值环境中具有最好的发泡 能力和泡沫稳定性.不同条fl:-F需要不同的产品,沐 浴或淋浴清洗需要比较长的皮肤接触时间,所以需要 发泡能力强的产品以便清洗;但是,对地毯的清洗则 需要较少的泡沫,油酰基肌氨酸盐是最好的选择. ? 23? =2?如? ?/z目,阻秣抬标 柏加加m 广日用化学品科学第30卷 5消费者对温和性的需求 手洗产品对温和无毒产品需求越来越广.消费者 需要的是方便,快捷的产品,诸如清洁从卫生间到橱 窗的任何一个地方的污垢,需要的是方便快捷的海绵 体和擦拭清洁用品.温和无刺激性是消费者首要考虑 的因素,肌氨酸盐是很好的选择. 中性红(NRU)被用来测试月桂酰基肌氨酸盐的 温和性.中性红通过测量细胞中的NRU50数量来测 量细胞的的生存能力.细胞中的NRU50存在数量越 多,细胞死亡率越低,进而证明是比较温和无刺激性 的产品.正如图6中显示,月桂酰基肌氨酸盐与月桂 基醚硫酸钠和月桂基硫酸钠相比是比较温和的. 月桂酰基肌氨酸盐能为家庭护理用品提供好的温 和的原料配方.尽管其他种类的肌氨酸有关温和性测 试还没有报道,但是,这是应该肯定的,一般随着脂 肪酸碳链长度的增加,产品的温和性越好.因此,可 以得出,其他类型的肌氨酸盐和月桂酰基肌氨酸盐一 样温和. 6肌氨酸能够抑制腐蚀 众所周知,用水清洗的一个共性问题就是对金属 的腐蚀性,还能导致清洗的对象褪色.肌氨酸盐具有 独特金属吸附性,能够吸附在金属表面阻止表面反 应,为金属提供保护.早先的研究显示,当肌氨酸盐 用在碱金属亚硝酸盐水溶液中时,它能抑制金属生锈 和防止金属板凹陷.因此,在金属容器的包装体系 中,肌氨酸盐是首选的表面活性剂. 为了测试肌氨酸盐对防止金属腐蚀抑制的情况, 月桂基肌氨酸盐月桂基醚硫酸钠月桂基硫酸钠 图6月桂酰基肌氨酸和其他的阳离子表面活性剂 相比比较温和 Fig.6Laurylsarcosinateismilderthanother anionicsurfactants 金属被浸入在去离子水和质量分数为0.25%的肌氨酸 盐中,置于50~C烘箱中,3O天后检查发现,椰油酰 基肌氨酸盐能够提供最好的腐蚀保护,其次是月桂酰 基肌氨酸盐,再次是肉豆蔻酰基肌氨酸盐,去离子水 中的腐蚀性最严重. 7有效的生态清洁 肌氨酸盐能为配方师们开发独一无二的"绿色" 家用护理用品提供有效的表面活性剂原料.肌氨酸 盐以好的泡沫高度,高的去污力,适宜的润湿性以 及能够获得有效的清洁体系等优越性能征服了配方 师. Agoodbiodegradablematerialsarcosinates LIXiang-yang (ChinaResearchInstituteofDailyChemicalIndustry,Taiyuan030001,China) Abstract:Sarcosinatethatisarawmaterialforbiodegradableformulasisfound.Thispaperint roduceditinselectivity,influenceonsurfaceten— sion,bleachability,foamstabilityindifferentinstance,consumersdemandmildness,inhibitt ingcorrosionandbiodegradability.Sareosinatecanbe usedinwiderarityofhouseholdcleaningproducts,providingwithexcellentsurfaceactivity, meanwhile,satisfyingtheneedformoste,onsuiners. Keywords:cosmetic;rawmaterial;sarcosinate;performance 编译自家用及个人护理品工业,2006 新一代碟片式静电除雾器投入使用 由中国日用化学工业研究院开发研制的新一代碟片式静电除雾器,日前在南风化 工集团运城日化分 公司3.8t/Il三氧化硫磺化装置上投入使用,设备本体及高压供电系统运行良好.排 空尾气各项指标均达 到国家排放标准.它的开发成功填补了SO,磺化装置大型碟片式静电除雾器的国 内空白,为sO,磺化装 置的尾气处理系统提供了运行更安全,使用更可靠,维护更便捷的新一代静电除雾 设备.郭朝华 ? 24? ?12O