新風口,新一代表活誕生了!
時(shi)間(jian):2023-06-19 10:09:20 來(lai)源:創(chuang)始人
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“新(xin)風口(kou)”
在化妝品(pin)基礎原料中,表(biao)(biao)面活(huo)性劑(ji)(表(biao)(biao)活(huo))無疑是(shi)洗護產品(pin)至(zhi)關重要的(de)成(cheng)分,從皂(zao)基表(biao)(biao)活(huo)、AES表(biao)(biao)活(huo),再到氨基酸(suan)表(biao)(biao)活(huo)……自(zi)誕生起(qi),表(biao)(biao)活(huo)行業一(yi)直都(dou)在不斷迭代中成(cheng)長。
隨著消(xiao)費者需(xu)求(qiu)和行業對綠(lv)色(se)可持(chi)續發展的追求(qiu)不斷(duan)增加,表(biao)面活性劑下(xia)一個迭代(dai)的風口(kou)在哪(na)里?以天然(ran)植物為原料的純天然(ran)植物表(biao)活,給行業指出了新的方(fang)向。
表(biao)活(huo)(huo)在洗護產品(pin)的(de)應(ying)用歷史(shi)可以追溯(su)到上(shang)個世(shi)紀(ji),寶潔、施(shi)華蔻等企業/品(pin)牌很早就推出了含有合成(cheng)表(biao)面活(huo)(huo)性劑的(de)洗發產品(pin)。隨著(zhu)上(shang)世(shi)紀(ji)90年(nian)代(dai)各大國際品(pin)牌進入中國,中國的(de)洗護市場步(bu)入蓬勃發展(zhan)時代(dai),表(biao)活(huo)(huo)產品(pin)也成(cheng)為必不可少的(de)重要原料。公開資料顯示,目前國內主流的四大類表(biao)活(huo)包括陰(yin)離(li)子、非離(li)子、陽離(li)子和(he)兩性及(ji)其他表(biao)活(huo),其中陰(yin)離(li)子表(biao)活(huo)應用最為(wei)廣泛,常見的AES、LAS、氨基(ji)酸(suan)表(biao)活(huo)等均屬于陰(yin)離(li)子表(biao)活(huo)。這些表(biao)活(huo)產品在日化領域,被廣泛應用于洗發水、沐浴露、面部清潔(jie)、洗衣(yi)液等個人(ren)護理和(he)家居清潔(jie)領域。
雖然用途(tu)廣泛,但主(zhu)流(liu)表(biao)(biao)活(huo)產品(pin)如AES、LAS等仍存在原料不可(ke)再生、易產生污(wu)染(ran)且刺激性較強等問題。而早在2014年,《中國(guo)表(biao)(biao)面活(huo)性劑行(xing)業(ye)年鑒》就指出,開發天然可(ke)再生資源、反(fan)應過程綠色化、提高(gao)生物(wu)降解性、功能性和有效性是未來表(biao)(biao)活(huo)行(xing)業(ye)的重點趨勢(shi)。廣東菁萃生物科技有限公司(下稱廣東菁萃)王孔江、毛勇進研發團隊通過調研發現,無患子果皮、油茶枯、皂角皮是林業產品副產物,含有大量的植物皂苷,是純天然植物表面活性劑。在我國,無患子樹種植面積約100萬畝,油茶種植面積約7000萬畝,皂角種植面積也有幾十萬畝。原料有規模化種植、高含量、價格低等優勢,這就具備了大規模工業化的基礎。其實早(zao)在9年前,以王孔江為首(shou)的(de)(de)中國科學院生物(wu)物(wu)理研究所課題組(zu)就已經開始(shi)著(zhu)手進(jin)行天然(ran)植物(wu)表活研究。不過就當時(shi)的(de)(de)技術(shu)手段而言,市場上并(bing)未出現可量產和大(da)規(gui)模(mo)使用的(de)(de)純天然(ran)植物(wu)表活產品,這(zhe)主要因為植物(wu)原料(liao)雖具有天然(ran)、環保、安全等諸多優勢(shi),若想真正(zheng)擺脫概念性(xing)添加,就需要解決(jue)穩定(ding)性(xing)差、顏色深(shen)、氣(qi)味大(da)、價格高等問(wen)題,其中分離純化技術(shu)是關(guan)鍵。而常用的(de)(de)水提醇沉(chen)法、發酵法存在純度低、雜(za)質多、不穩定(ding)等問(wen)題;二氧(yang)化碳(tan)超臨界流體(ti)萃取法成本高,很難大(da)規(gui)模(mo)生產。廣東菁萃研(yan)發(fa)團(tuan)隊在進行(xing)(xing)數年的(de)嘗試和試驗后,在已(yi)有技(ji)術上進行(xing)(xing)突破(po)創新,利用生(sheng)物(wu)技(ji)術并(bing)綜合多種(zhong)分離純(chun)化技(ji)術,得到純(chun)度高、氣味淡、顏色淺、雜質(zhi)少、更(geng)穩定的(de)無(wu)患子和油茶枯提取物(wu),且生(sheng)產過(guo)程中可保(bao)證無(wu)高溫、無(wu)高壓、無(wu)有害物(wu)質(zhi)生(sheng)成,完全符(fu)合表活產業綠色、可持續的(de)發(fa)展方向,新一代的(de)植物(wu)表活就此誕生(sheng)。中國(guo)洗滌用品(pin)工業協會發布(bu)的(de)《表(biao)(biao)面活(huo)性劑行業“十(shi)四五”高質量發展指導(dao)意(yi)見》中指出,要積(ji)極推進綠色(se)化和可再生(sheng)能(neng)力,在現有基(ji)礎上,大(da)力發展本土(tu)資源下的(de)天然油脂(zhi)衍生(sheng)表(biao)(biao)面活(huo)性劑,降低(di)原料對外依賴壓(ya)力。而(er)2021年正式實施的(de)《化妝品監(jian)督管(guan)理條例》中明確提到,國家(jia)鼓勵和支持運用(yong)現代科(ke)學技術,結(jie)合我國傳統優(you)勢項(xiang)目和特色植物資源研究(jiu)開(kai)發化妝品;同時保(bao)護單位(wei)和個人開(kai)展化妝品研究(jiu)、創新的(de)合法權益。 可以說,不論從(cong)行業發展(zhan)還是國家政策層面(mian),綠色天然、植物來源、本土技(ji)術(shu)創新等都(dou)是我國表(biao)(biao)活(huo)行業未來發展(zhan)的(de)大趨勢(shi),廣東菁萃所(suo)掌握的(de)天然表(biao)(biao)活(huo)技(ji)術(shu)所(suo)具備(bei)的(de)純(chun)天然、強(qiang)功(gong)效(xiao)特性則剛好契合(he)行業整體(ti)發展(zhan)趨勢(shi)。而就當前市場來看,行業正在大規模使用常規表活的仍然是AES和氨基酸表活等產品,占據市場份額較大的頭部企業也仍以此為主。氨(an)基酸(suan)(suan)型(xing)兩(liang)性(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑的水(shui)溶液呈(cheng)(cheng)堿性(xing)(xing)。如(ru)果(guo)在(zai)攪(jiao)拌下,慢慢加入(ru)鹽酸(suan)(suan),變(bian)為中性(xing)(xing)時(shi)(shi)(shi)仍無變(bian)化(hua)。至微酸(suan)(suan)性(xing)(xing)時(shi)(shi)(shi)則(ze)生(sheng)成沉(chen)(chen)淀。如(ru)果(guo)再加入(ru)鹽酸(suan)(suan)至強酸(suan)(suan)性(xing)(xing)時(shi)(shi)(shi),沉(chen)(chen)淀又(you)溶解。這就說明,呈(cheng)(cheng)堿性(xing)(xing)時(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)現為陰離子(zi)表(biao)(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑,呈(cheng)(cheng)酸(suan)(suan)性(xing)(xing)時(shi)(shi)(shi),表(biao)(biao)(biao)現為陽(yang)離子(zi)表(biao)(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑。但是,當陽(yang)離子(zi)性(xing)(xing)和陰離子(zi)性(xing)(xing)正好在(zai)平衡的等電點時(shi)(shi)(shi),親水(shui)性(xing)(xing)變(bian)小,就生(sheng)成沉(chen)(chen)淀。分(fen)子(zi)中的(de)陰(yin)離子(zi)為(wei)(wei)羧(suo)基(ji)(ji),陽(yang)離子(zi)為(wei)(wei)銨鹽(yan)(yan)。這類表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑隨介(jie)質(zhi)pH的(de)變化(hua)而(er)(er)顯示不同的(de)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing),如十(shi)(shi)二烷基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)丙酸(suan)(suan)(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氫氧(yang)化(hua)鈉(na)介(jie)質(zhi)中可轉(zhuan)變成(cheng)十(shi)(shi)二烷基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)丙酸(suan)(suan)鈉(na) (C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表(biao)現為(wei)(wei)能溶于(yu)水(shui)的(de)陰(yin)離子(zi)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑。它在鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)介(jie)質(zhi)中可以轉(zhuan)變成(cheng)十(shi)(shi)二烷基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)丙酸(suan)(suan)的(de)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)〔(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕,表(biao)現為(wei)(wei)能溶于(yu)水(shui)的(de)陽(yang)離子(zi)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑。若調節介(jie)質(zhi)的(de)pH,使陽(yang)電(dian)性(xing)(xing)和陰(yin)電(dian)性(xing)(xing)正(zheng)好平衡(heng),它就(jiu)轉(zhuan)變成(cheng)內鹽(yan)(yan)(C12H25N+H2CH2CH2COO-),難溶于(yu)水(shui)而(er)(er)析(xi)出沉淀,此時(shi)的(de)pH稱為(wei)(wei)等(deng)電(dian)點。為(wei)(wei)了充分(fen)發(fa)揮(hui)氨(an)(an)基(ji)(ji)酸(suan)(suan)型(xing)兩性(xing)(xing)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑的(de)作(zuo)用,必須在偏離等(deng)電(dian)點pH的(de)水(shui)溶液中使用。制備氨基酸型兩性表面活性劑常用的原料為高級脂肪伯胺、丙烯酸甲酯(見丙烯酸酯)、丙烯腈和氯乙酸等。
圖2 氨基酸表面活性劑
圖2給出(chu)了(le)幾(ji)種目前研究較(jiao)多(duo)的氨(an)基酸(suan)(suan)類表活,氨(an)基酸(suan)(suan)表面(mian)活性(xing)劑中用量(liang)最大的是以谷氨(an)酸(suan)(suan)、肌氨(an)酸(suan)(suan)、丙氨(an)酸(suan)(suan)等為原料的N-酰基氨基酸,這本質上(shang)是一(yi)類(lei)陰(yin)離(li)子表面活(huo)性(xing)劑,也有以(yi)精(jing)氨酸為(wei)(wei)原料的陽離(li)子表面活(huo)性(xing)劑。根據結(jie)構不同還可將氨基酸表活(huo)分為(wei)(wei)Bola型(xing)、直(zhi)鏈型(xing)、Gemini型(xing)等。AES是陰(yin)離子(zi)型(xing)表面活性(xing)劑(ji)脂肪醇(chun)聚氧乙烯(xi)(xi)醚硫酸(suan)鈉的(de)簡稱。它是非(fei)離子(zi)表面活性(xing)劑(ji)脂肪醇(chun)聚氧乙烯(xi)(xi)醚(AEO)經(jing)硫酸(suan)化(hua)劑(ji)硫酸(suan)化(hua)、再(zai)經(jing)堿(jian)性(xing)中(zhong)和劑(ji)中(zhong)和制得的(de)改性(xing)產品。它的(de)分(fen)子(zi)結構具有氧乙烯(xi)(xi)基(ji)團和硫酸(suan)化(hua)基(ji)團,兼有非(fei)離子(zi)和陰(yin)離子(zi)表面活性(xing)劑(ji)的(de)性(xing)能。有較(jiao)強的(de)潤濕、分(fen)散、乳化(hua)及去污力(li);有非(fei)常好的(de)抗硬水(shui)性(xing)和生(sheng)物降解性(xing);發泡(pao)力(li)豐富、又對(dui)皮膚刺激小、使用(yong)溫和、溶液透明穩定。
AES主要用(yong)(yong)在(zai)日(ri)用(yong)(yong)化(hua)工洗滌用(yong)(yong)品:如工業(ye)洗滌劑、家(jia)用(yong)(yong)洗滌劑、浴洗劑、香波、餐具洗滌劑和化(hua)妝品乳化(hua)劑以(yi)及紡(fang)織、機械、石油、建筑、肥皂等工業(ye)專用(yong)(yong)化(hua)工制(zhi)品,用(yong)(yong)途很廣泛(fan)。
如天賜材(cai)料就在年報中提到,2023年重點研(yan)發方向將聚焦以(yi)甲基牛(niu)磺酸(suan)表(biao)面活性劑(氨基酸(suan)型(xing)表(biao)活)為典(dian)型(xing)代表(biao)的下一代溫(wen)和洗護解決方案;而贊宇科技(ji)目前主要生產的則(ze)是(shi)AES、LAS、AOS等表(biao)活產品。
與氨基(ji)(ji)酸表(biao)活(huo)不(bu)同(tong)的(de)(de)是,以無(wu)患(huan)子提取物表(biao)活(huo)為代表(biao)的(de)(de)新一代植(zhi)物表(biao)活(huo)在誕生(sheng)之初就是擁有自主知(zhi)識(shi)產(chan)(chan)權的(de)(de)中國原料(liao),且基(ji)(ji)于原料(liao)優勢(shi)和技術優勢(shi),目前也僅有中國能夠實現大規模量產(chan)(chan),這也為純天然植(zhi)物表(biao)活(huo)進一步取代傳統(tong)表(biao)活(huo)成為常(chang)規表(biao)活(huo),打下堅實的(de)(de)產(chan)(chan)業基(ji)(ji)礎。
來源:表面活性劑發展中心