丁亚平 王南春 洪晓华 严祖勇 刘 英 张 蕾
纳爱斯浙江科技有限公司,浙江杭州,310051
随着人们生活水平的提高及单身人口的增多,养宠逐渐成为年轻人的一种情感寄托,宠物与宠物主成为家人、朋友、伙伴关系。2020年全国城镇犬猫数量超过1亿只,比2019年增长1.7%;伴随着宠物数量的激增,促使宠物行业在新冠疫情肆虐全球对经济造成巨大冲击的情况下依然成逆势增长[1]。宠物毛发浓密,容易沾染灰尘,给病菌提供了温床,病菌不仅会危害宠物健康生长,甚至会传播疾病给人类。要想与宠物和谐相处,关键是需要保持宠物的洁净、卫生。在“后疫情时代”下,抑菌、便捷、简单易操作的清洁方式给宠物主人带去福音,为此,研制一款免洗、抑菌的宠物沐浴露很有必要。
表面活性剂:椰油酰谷氨酸钠(2 5%)、椰油酰丙氨酸钠(ACS,30%)、月桂酸蔗糖酯(100%,食品级)、吐温-20(100%)、辛基/癸基葡糖苷(APG0810,50%);抑菌成分:甜菜碱水杨酸盐(100%);污布:国标污布JB-03(皮脂纯棉污布)、国际标准污布CS-08(草渍纯棉污布)、国际标准污布10055(黏土和高岭土纯棉污布);玉米醇溶蛋白粉(Zein)。
16缸立式去污机(Terg-O-Tomerter,荷兰);分光测色计(CM-700d,美能达);电子天平(ME3002E,梅特勒);高速剪切机(T25,IKA)。
稳泡性:于室温环境,使用同种泵头,挤压一泵头(约0.3 g)泡沫于同一材质平面上,记录泡沫消失化水的时间(s),评价其料液稳泡性能。
刺激性:取配方原液100g,逐渐加入Zein粉至过量,充分搅拌3~4 h,过滤,取清液,利用凯氏定氮的原理,测定氮含量,即Zein值(g/L)。Zein值大小与刺激性成正比。评判标准:一级,Zein值>4 g/L,表示强刺激性;二级,2 g/L≤Zein值≤4 g/L,表示低刺激性;三级,Zein值<2 g/L,表示无刺激性。
去污力:参照《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》(GB/T 13174—2008)进行测试,采用JB-03、CS-08、10055三种污布进行去污力的评价。
抑菌性:采用国标《一次性使用卫生用品卫生标准》(GB 15979—2002)附录C4,实验菌种为金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)、大肠埃希菌(8099)。
烷基糖苷为非离子表面活性剂,对人体无毒、无刺激、易生物降解等多种性能[2-4];月桂酸蔗糖酯为非离子表面活性剂,具有安全无毒、生物相容性好、可生物降解等优点[5];椰油酰谷氨酸钠、椰油酰丙氨酸钠为氨基酸型表面活性剂,氨基酸型表面活性剂比一些常规表面活性剂温和[6]。以上述表面活性剂为配方框架,可加入适量的调理剂、抑菌剂、防腐剂等,构成一款免洗抑菌沐浴泡泡的基本配方。
实验室采用较为温和的氨基酸表面活性剂、非离子表面活性剂进行实验,优选去污性能较佳、良好的使用性能,并兼具较低的产品刺激性。具体主表面活性剂复配方案见表1。
表1 宠物香波主表面活性剂复配比例(已折算为活性物含量)
对表1中不同的表面活性剂复配方案进行稳泡性、去污力、刺激性评价,结果见图1~图3。
图1 不同表面活性剂复配体系的稳泡性评价结果
由图1可知,随着表面活性剂含量的提升,稳泡性能提升,单一的表面活性剂吐温-2 0、APG0810的稳泡性能不及吐温-20复配APG0810使用,在此基础上复配其余表面活性剂,稳泡性能差异不大。产品稳泡性能的好坏,决定着宠物主人的体验感受,稳泡时间过短,消泡过快会造成快速消泡化水、涂抹不匀、难干的情况;若稳泡时间过长,涂抹过程中不宜消泡,会让宠物主人感觉产品化学物质多,残留较重。结合产品实际涂抹感受,一般稳泡时间控制在2 min左右体验感较好。
以6#测试配方为基准配方,去污力值为1.0,其他配方的去污力值见图2,相同表面活性剂活性物含量下,APG0810对CS-08的去污效果较好,吐温-20与APG0810复配后兼具了对3种污渍的清洁效果,去污力优于与氨基酸表面活性剂或月桂酸蔗糖酯的复配效果;吐温-20与APG0810的活性物含量越高,去污力越强。
图2 不同表面活性剂配比方案的去污力评价结果
人的皮肤表皮角质层是10~15层,而猫狗的皮肤表皮角质层只有3~5层[7]。宠物表皮角质层较薄,皮肤屏障较弱,易受外界刺激,因此宠物用品的刺激性评价尤为重要。配方使用原液进行玉米醇溶蛋白法测定,从图3可看出,配方刺激性值和产品主表面活性剂含量成正相关关系,其中同一表面活性剂含量配方刺激性相差不大,说明配方选用几种原料对产品的刺激性影响不大。总体上产品刺激性均为无刺激级别。
图3 不同表面活性剂配比方案的刺激性评价结果
结合表1和图1~图3,免洗沐浴泡泡的表面活性剂体系可选择吐温-20加量1%和APG0810加量0.5%(活性物加量),兼具产品刺激性、去污性能、稳泡性能。
后疫情时代下,抑菌产品更受消费者青睐,尤其是宠物拥有更多的毛发,更易携带大量细菌,使用抑菌产品,可让消费者更舒心,人宠共处更放心。本配方中选用甜菜碱水杨酸盐做抑菌成分。表2中可知,配方添加0.5%的甜菜碱水杨酸盐,即对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌具有较强的抑杀作用。
表2 配方的抑菌性能检测结果
甜菜碱水杨酸盐是由水杨酸与甜菜萃取物三甲基甘氨酸结合而成,形成了亲和性极强的高效去角质复合水杨酸,在体表细菌、真菌感染时,可以软化皮肤角质层,角质层脱落的同时也将菌丝随之脱出,有机酸部分会破坏细菌的外膜,致其死亡。此外,由于三甲基甘氨酸具有较强的保湿性,并可缓解水杨酸带来的刺激性,该物质既保持了水杨酸的杀菌、消炎等作用,还有效减少了对皮肤的刺激性[8]。
一款产品研发出来,一般最终都要由消费者进行试用,由此验证产品的使用性能是否满足市场的需求。测试方案如下:选取养猫、养狗的消费者36名,对本产品进行试用评价测试,测试周期为3周。评分标准:7分制,分值越高代表效果越好。最后对36位消费者的评分进行取平均值进行对比。
从表3中可知,消费者对本产品的整体使用效果较为满意,产品的泡沫、清洁效果、干后毛发的蓬松、顺滑感满意度均得到消费者认可,进一步佐证了研制的配方的合理性及有效性。
表3 消费者评价各项指标满意度结果统计(测试人数n=36)
本文通过对配方的稳泡性、刺激性、去污力等性能进行评价,确定了表面活性剂的体系为吐温-20加量1%和APG0810加量0.5%(均为活性物加量),并以甜菜碱水杨酸盐0.5%为抑菌成分,搭配适量的调理剂和防腐剂等,制备了一款具有良好的抑菌性能的宠物免洗抑菌沐浴泡泡。通过消费者测试结果可知该配方具有较好的使用效果和接受度。