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將日化香精加至洗滌劑中,主要起到以下幾方面作用:遮蓋產品中一些原料的不良氣味;賦予產品美感,讓使用者在使用產品時心情愉悅;傳遞產品的設計理念和功能信息。
品質優良、穩定性好的香精加入產品后,在產品的保質期內不僅能始終保持協調一致的香氣,而且不會使產品的感官指標發生改變。但實際在洗滌劑與香精配伍時卻經常會遇到變色、變味甚至出現分層、沉淀等情況,歸其原因有兩種:一是香精中的一些組分與洗滌劑的組分發生了化學反應,二是洗滌劑所提供的環境使香精中的某些組分自身發生化學變化或組分之間發生反應,導致香精穩定性出現了問題。
因此在為洗滌劑挑選香精時,應用工程師不僅要對加香產品的制造工藝、組分及它們的化學性質非常熟悉,還要與調香師充分溝通,通過試驗來測
評香精的穩定性。本文就比較常見的洗滌劑對應香精的穩定性做一淺顯闡述。
1 肥皂
肥皂包括香皂和洗衣皂。
1.1 香皂
香皂主要成分為脂肪酸鈉,是由油脂與燒堿經皂化反應制成,每一種油脂都有特定的的氣味,即便經過處理氣味仍不能被完全消除。香皂香精需要香氣飽滿、遮蓋力強,在加入皂體中以后不僅要能遮蓋油脂氣味,而且在擦洗使用時也須令使用者嗅不到異味。香皂呈弱堿性,皂體中水分質量分數為13%左右,游離堿質量分數≤0.1%。香皂加工時可能會從設備和原料中帶進一些鐵、銅等金屬離子,這些金屬離子會誘發某些香原料發生變化,使皂體形成色斑或整體變色。現在有很多公司出品的香皂多選擇白色,因此在使用香精時要非常謹慎,稍有變色就會帶來明顯的視覺差異。在大規模使用某一種香精時,必須要做穩定性試驗,進行較長時間的觀察。
有時用于有色香皂的香精因為某一香氣的需要而不得不添加某種易變色的原料,這種情況下首先一定要搞清這種香精在加入皂體后會變成什么樣的顏色,所形成的顏色與皂體本身要求的色相是否一致;如果一致,最后疊加的顏色能否滿足產品設計的要求。如果香精加入皂體后,所變的顏色與皂體本身要求的色相不一致,那么要通過試驗確定所采用的皂體顏色(一般是深色)能否覆蓋住所變顏色。常見香型中茉莉、玉蘭香型香精極易發生變色情況,含豆甜香韻的香精需謹慎使用。
香皂中添加香精的質量分數通常為1%~2%。
1.2 洗衣皂
洗衣皂中半透明皂的市場份額最大,它同香皂一樣也是通過油脂與燒堿皂化制成,但所用油脂中以牛羊油占比較高,該類物質的質量分數可以達到80%。由于牛羊油有膻味,因此要求香精的覆蓋性一定要好。透明洗衣皂堿度高于香皂,含水率比香皂高,在23%左右,且皂體的塑性較香皂大。由于
香精中的很多有機成分與皂用原料油脂比較起來其分子鏈較短,并含有不飽和雙鍵,加入過多會使皂體的塑性增加,皂體變軟,影響皂產品的加工成型和外觀品質,因此香精的添加比例不能太高,透明洗衣皂中添加香精的質量分數通常在0.5%左右。
目前制皂行業有兩種加工工藝,一種是油脂水解工藝,另一種是大鍋煮皂工藝。前一種工藝制出的皂粒,在氣味上優于后一種。另外制皂企業所用的主要原料油脂的品質不同,加工出的皂粒品質也不同,同一種香精在不同品質皂粒中的香氣表現大不一樣,因此在進行應用試驗時最好取用客戶的皂粒。
2 洗衣粉
洗衣粉產品主要是由表面活性劑、三聚磷酸鈉、堿性助劑、增白劑、芒硝等組成,現在無磷洗衣粉中用沸石代替五鈉,對香精穩定性產生影響的成分主要是堿性助劑。普通洗衣粉中的表面活性劑通常采用烷基苯磺酸鈉,需輔以大量的堿性助劑,其在洗衣服中的質量分數可達10%以上。由于普通洗衣粉是經過高壓噴粉、熱風干燥而成型的,其中的水分含量極低(質量分數一般小于3%),而且產品是在密閉隔絕空氣的狀態下保存,堿性助劑在含水率極低的環境中,其化學性質難以表現出來,對香精的影響也會大大減弱,所以香精中一些對堿性物質比較敏感的成分,在洗衣粉中的表現反而比較穩定。
品質正常的洗衣粉原料一般無明顯氣味,成型的洗衣粉呈較細的顆粒狀,在橫截面相同的敞口容器內,與本文中其他幾種產品比起來,洗衣粉的表面積較大,稍震動就極易產生飛沫,在嗅辨時香氣比較容易被感受到,其添加香精的質量分數通常在0.1%~0.2%即可。
3 洗衣液
洗衣液主要由表面活性劑、堿性助劑、增白劑、螯合劑、去離子水組成,為保證洗衣液的去污能力,洗衣液主要采用多種表面活性劑復配組方,堿性助
劑的使用量相對于洗衣粉要低很多,一般只使用少量的堿性鹽將體系調整為堿性。行業標準中0.1%洗衣液水溶液的pH≤10.5,香精中一些遇堿易發生變化的成分會在洗衣液中發生緩慢的變化,這些成分要慎用或限量使用。
在香型的選擇方面洗衣液一般選擇青(清)香型為主格調,輔以較為透發的果香香氣,要求加入香精后的產品香氣、在洗滌過程中擴散的香氣、洗
滌后殘留在織物上的香氣都能很好地協調一致,能帶給使用者清爽、潔凈的感覺,能傳遞洗衣產品的功能和設計理念。
4 潔廁劑
目前市場上銷售量較大的液體潔廁產品,基本是以強酸為主要成分配制而成,在該類產品的國家標準中,酸(以HCl計)的質量分數最高可達到12%,由于所用酸具有強氧化性,可與醛、酮等物質發生化學反應,也可能與一些含不飽和雙鍵的香料發生加成反應,因此即便香原料中相對穩定的醇類物質在這一體系中都無法長期保持穩定狀態,在這樣一個環境體系下,很多香原料在較短時間內會發生香氣改變,因此潔廁劑香精的選擇面相對較小。
潔廁劑中含有很少量的表面活性劑,行業標準中活性物質量分數的最低限為0.5%,為保證香精加入后產品具有良好的穩定性,產品表面不產生浮
油或析出,需要增強香精在此體系中的溶解性,有必要在香精中加入一定量增溶劑。
在香型的選擇上潔廁產品多選擇青(清)香香氣為主,不僅可以遮蓋異味,還可以使衛生間的氣息變得清新。果香也可選用,但要避免選用一些仿真度很高的果香香氣,因為這類香氣會帶來食品感覺,不適宜在潔廁環境中使用。
5 油污凈
現在市場上銷售的油污凈產品是一種水基型強堿性制品,行業標準中最高堿度(以Na2O計)達到3%,可以用無機堿也可以用有機堿。香原料中
的部分酯類成分在此體系中非常容易水解,醛類物質在這一環境下會發生縮合,其中有機堿屬胺類化合物,極可能同含羰基官能團的香原料發生化學反
應,造成產品香氣、顏色的改變,并可能在較短的時間內產生絮狀物、沉淀等現象。
有些油污凈產品中還含有一定量的醇醚類溶劑,該類溶劑對大多數香原料有增溶的作用,但醇醚類溶劑的氣味比較透發而尖刺,與香精混合在一起會在頭香部分就能嗅到,要求使用的香精在頭香方面能很好的修飾、協調這一溶劑的氣味,在香型的選擇上,目前市場上的產品多使用檸檬、柑橘類
等果香香氣。
6 香波、沐浴露、洗手液
香波、沐浴露、洗手液這三類產品的構成體系主要包括表面活性劑、調理劑、pH調節劑等,整個體系一般調整為接近人體皮膚的酸堿度,pH大約
在6~7。對于香精而言,這三類產品的環境條件比較相似,對香精穩定性的影響比較小。但沐浴露中的皂基型產品由于產品穩定性的需要,體系pH
一般調整到8~9,香精中的一些易變色成分和酯類成分會在其中發生緩慢變化。
7 小結
依據本文中所介紹的洗滌產品所含成分和產品的體系環境,結合產品的設計要求,根據香精穩定性試驗的觀察結果,不同產品類型中香精穩定性所受影響由大到小的排列順序如下:潔廁劑(強酸性、強氧化性)>水基型油污凈(強堿性、醇醚溶劑的異味)>白色香皂(要求保持良好的白度,要求使
用的香原料即使是在堿性體系并與金屬離子共存的狀態下亦非常穩定)>透明洗衣皂(使用大量牛羊油、皂體常有膻味、堿性環境)、有色香皂>皂基
型沐浴露、洗衣液(主要是因為其弱堿性體系)>洗衣粉(雖然有大量堿性助劑,但缺少水分)>香波、沐浴露、洗手液(中性或弱酸性環境)。