氯化钠对日化盐洗护产品性能影响研究

吴志康，田 靖，岳元媛，刘文倩，李加兴*

(1.雪天盐业集团股份有限公司，湖南 长沙 410114；2.湖南省井矿盐工程技术研究中心，湖南 长沙 410114；3.湖南雪天盐业技术开发有限公司，湖南 宁乡 410006)

氯化钠在洗护用品行业的应用有着悠久的历史，据记载，公元77年，氯化钠就被用于固体肥皂的制作中，随着科学技术的发展和制盐技术的不断进步，氯化钠也随之成为一种用途广泛的化工原料，对其应用研究也日益深化。在洗护用品中，氯化钠具有增稠、稳定、调节表面张力、杀菌消炎、摩擦等特殊效果[1]。文章以洗手盐乳为例，简要研究了氯化钠对日化盐洗护产品性能的影响。

1 实验部分

1.1 实验仪器

IKA RW20 Digital 搅拌器(德国IKA公司)、电子天平(JJ600/0.01g)、电子天平(JJ3000/0.1g)、集热式恒温加热磁力搅拌器(DF-1)、罗氏泡沫仪(2152)、低温冰箱中科美菱(DW-226A)、电热恒温干燥箱(202-2EBS)、旋转粘度计(NDJ-1)、循环水式多用真空泵(SHB-B95)。

1.2 实验原料及试剂

AES(脂肪醇聚醚硫酸钠，湖南丽臣)、CAB-35(椰油酰丙基甜菜碱，广州启嘉(天赐))、甘油(广州启嘉)、6501(椰子油二乙醇酰胺，广州启嘉)、珠光片(广州启嘉(天赐))、柠檬酸(湖南明瑞化工)、EDTA-二钠(新格化工)、氯化钠(湘澧盐化)、ST-1213(十二烷基乳酸酯，广州启嘉)、香精(ZYZ-1212长谷川)、硫酸镁(国药)、氯化钙(国药)。

1.3 试验方法

1.3.1 洗手盐乳的制备

根据配料表1中的原料用量，准确称量各组分。(1)将AES-70和水加入配料锅中，加热到50 ℃，搅拌至充分溶解(透明溶液)，备用(AES-70最好先配制成25%的或者直接采购25%的AES，缩短配制时间)；(2)向配料锅中加入柠檬酸、EDTA-二钠，搅拌10 min至充分溶解；(3)依次向配料锅中加入6501、CAB-35、甘油，搅拌10 min，混合均匀；(4)将氯化钠加入配料锅中，缓慢搅拌均匀(稠度起来)，冷却至40 ℃以下；(5)将ST1213、香精、凯松加入配料锅中，搅拌10 min，混合均匀；(6)加入珠光浆，搅拌10 min，冷却至室温。

表1 洗手盐乳配料表Tab.1 Ingredients list of hand washing salt milk

1.3.2 产品泡沫、粘度和稳定性测试

产品制备完成后，用循环水真空泵脱气后进行各项测试。

(1)产品泡沫的测试。用罗氏泡沫仪测定产品的起泡性能。①硬水的配制。各用300 mL去离水溶解一定量的MgSO4、CaCl2两种试剂，再混合两种溶液定容到1 000 mL容量瓶中，确保无水MgSO4的浓度为0.74 g/L、无水CaCl2浓度为1 g/L；②启动超级恒温水浴器，当恒温器达到40 ℃±0.5 ℃时，开启循环泵使管夹套水浴的温度也保持在同一温度；③称量2.50 g待测样品，用100 mL硬水和900 mL去离子水溶解，用水浴锅加热到40.5 ℃；④用蒸馏水冲洗刻度管内壁2次～3次，冲洗必须完全干净，然后用试液冲洗管壁2次；⑤关闭刻度管活塞，用滴液管注入约50 mL试液，静置1 min，调节活塞，使液面恰在50 mL刻度处；⑥用滴液管吸满200 mL待测试液，滴液管安置到事先预备好的管架上与刻度管的断面成垂直状，使溶液流到刻度管中心，滴液管的出口应放置在与700 mm刻度线水平线上；⑦打开滴液管的活塞，使溶液流下，当滴液管中溶液流完时，立即开动秒表，并读取泡沫高度，然后经过5 min、10 min、15 min再记录高度，泡沫数值以泡沫高度表示；⑧重复以上试验2次到3次，每次试验之前必须将管壁洗净以免影响数据，取试验的平均值作最后结果，平行测定允许差不超过5 mm。

(2)产品粘度的测试。用NDJ-1型旋转粘度计测定产品的粘度值。

(3)产品稳定性的测试。采用真空干燥箱测定其在48 ℃的耐热稳定性、采用低温冰箱测定其在-10 ℃的耐寒稳定性，记录7 d、14 d、28 d产品状态，有无分水分油、变稀、浑浊等现象。

2 结果与讨论

2.1 氯化钠添加量对产品粘度的影响

粘度是液体洗涤剂的重要外观指标，适中的粘度可以使洗涤剂使用方便，还可以给消费者带来良好的感官印象。氯化钠是一种常用的增稠剂，对液体洗涤剂的增稠作用是通过与表面活性剂的协同效应来实现的。项目组研究了不同氯化钠的添加量对产品粘度的影响，结果见图1。

从图1可以看出，在此配方体系下，氯化钠含量在3%以下时，产品的粘度随着氯化钠的增加而越来越大；当氯化钠含量超过3%时，产品的粘度随着氯化钠含量的增加逐渐降低；氯化钠含量在1%～3%时，产品的粘度在1 800 mPa·s～5 600 mPa·s，产品适用性强。

氯化钠的增稠作用机理是因为氯化钠的存在可以使胶束的缔合数增加，使球形胶束向棒形胶束转化，从而使粘度增加，达到最大值后，若继续增加氯化钠的用量，则会压缩双电层的厚度，破坏表面活性剂的带电粘性作用，从而使体系粘度逐渐降低[2]。

图1 不同氯化钠的添加量对产品粘度的影响Fig.1 Effect of different NaCl additions on product viscosity

2.2 氯化钠添加量对产品泡沫的影响

泡沫的丰富程度会影响消费者对产品的体验感觉，绵密细腻的泡沫让人舒适。泡沫的多少与表面活性剂的种类、结构性质和浓度有关，同时也会受到其他添加剂的影响，项目组考察了不同氯化钠的添加量对产品泡沫高度的影响，结果见图2。

从图2可以看出，当氯化钠含量逐渐增加时，产品的泡沫高度变化不大，基本在110 mm～130 mm，因此氯化钠的添加量对产品泡沫的测量值影响不大，这是因为在泡沫高度测试过程中称量样品量为2.50 g，并用100 mL硬水和900 mL去离子水溶解稀释，按照产品中氯化钠添加量5%计算，此时测试溶液中的氯化钠含量仅为0.0125%，基本对产品的泡沫测量值没影响。

泡沫的生成是液体表面积的增加过程，泡沫的稳定性则取决于排液的快慢和液膜的强度；泡沫的破坏过程，主要是隔开的液膜由厚变薄直至破裂的过程。当产品中氯化钠添加量过高，以固体的形式存在时，产品使用过程中氯化钠固体颗粒会摩擦泡沫液膜表面，导致泡沫破裂，影响产品使用过程中的泡沫丰富度。

图2 不同氯化钠的添加量对产品泡沫的影响Fig.2 Effect of different NaCl additions on product foam

2.3 氯化钠添加量对产品稳定性的影响

氯化钠是一种强电解质，电解质的加入可以使水分子和醚氧之间的氢键受到破坏，改变水分子的结构，因而在类似于“盐析”效应的影响下，乳化剂在油相的溶解度增大，在水相中溶解度减小，有利于产品的低温稳定性。另外，无机盐可以使乳化颗粒带电，使得乳化颗粒在连续相中相互排斥，以帮助体系更好的稳定。但是，由于电解质在水溶液中的溶解度较大，在溶液中会与表面活性剂等成分争夺水分，破坏油相、水相的表面张力，因此过高的电解质则会造成表面活性剂析出形成新相，产品变浑浊。项目组考察了不同氯化钠的添加量对产品稳定性的影响，结果见表2。

表2 不同氯化钠的添加量对产品耐寒耐热稳定性的影响Tab.2 Effect of different NaCl addition on cold and heat resistance stability of product

从表2看出，当氯化钠含量较低时(0.2%)，产品的稠度较低，产品的稳定性较差；当氯化钠含量在0.5%～3%时，产品的稳定性好，28 d耐寒耐热稳定性实验均未出现分水、分油和变稀等现象；当氯化钠含量达到4%及以上时，产品出现类似“盐析”现象，产品浑浊、分层不稳定。

3 结论

氯化钠作为食用盐和传统化工产品，以其优良的性能、低廉的价格在洗护用品领域中得到了广泛的应用，随着科学技术的进步和研究的深入，氯化钠将在日化领域扩展更多的用途。文章以洗手盐乳为例，研究了不同氯化钠添加量对日化盐产品性能的影响，并对不同配方产品的泡沫、粘度和稳定性进行了测试。结果显示：添加1%～3%的氯化钠时，产品的粘度在2 500 mPa·s～6 000 mPa·s，泡沫高度在110 mm～130 mm，耐寒耐热稳定性实验28 d均未出现分水分油、浑浊等现象，产品性能稳定、使用舒适。但不同的表面活性剂体系对电解质氯化钠的耐受度和协同作用也不同，当使用氯化钠作为日化洗护产品的增稠剂、稳定剂时，必须对氯化钠的用量进行深入研究，确保产品的性能稳定。