牙膏是用于清潔牙齒、保護口腔衛(wèi)生健康的日用消費品，它主要是由磨擦劑、表面活性劑、保濕劑、粘合 劑、香料、功效劑以及其他添加劑等原料組成，這些原料形態(tài)和功能各異，就原料的形態(tài)而言，有固態(tài)和液態(tài)， 而液態(tài)又可分為水相和油相兩種。因此，牙膏是一種復(fù)雜的混合物，這種復(fù)雜的混合物組成了一個極不穩(wěn)定 的體系，要使這個不穩(wěn)定體系在一定時間內(nèi)保持相對的穩(wěn)定，粘合劑起到關(guān)鍵的作用。

粘合劑在牙膏中的作用，除了使各種組份“捏合”在一起保持穩(wěn)定以外，還賦予牙膏膏體一定的成條性和 觸變性，使牙膏擠出來后的外觀顯得光亮細(xì)膩，刷牙時感覺到良好的分散性。因此，牙膏質(zhì)量的優(yōu)劣與配方 選擇使用了什么樣的粘合劑有很大的關(guān)系。

目前，國內(nèi)外牙膏常用的粘合劑有：羧甲基纖維素鈉、卡拉膠、黃原膠、非離子瓜爾膠、卡波樹脂、HEC 等，這些粘合劑各具特性，價格上也相差甚遠。總體而言，以卡拉膠、黃原膠、非離子瓜爾膠、卡波樹脂、HEC 等這些粘合劑制成的牙膏，其膏體的觸變性、耐鹽性等要比使用羧甲基纖維素鈉好，但膏體的稠度卻沒有羧 甲基纖維素鈉好;而就價格而言，羧甲基纖維素鈉的價格最低,其次是非離子瓜爾膠，它的價格是羧甲基纖維 素鈉的3倍左右，而其他幾種粘合劑的價格則比較高，約為羧甲基纖維素鈉價格的6~ 10倍左右。多年來，由 于牙膏所賦予的功能相對比較少，所添加的功效物質(zhì)則少些，所以，國內(nèi)的大部分牙膏廠家一般都是選用性 能良好、價格低、單一的羧甲基纖維素鈉作為牙膏的粘合劑即可滿足配方的要求。但隨著牙膏功能的不斷增 多，所添加的功效性物質(zhì)也越來越多,在這種情況下，如果再使用單一的粘合劑做牙膏，牙膏的質(zhì)量穩(wěn)定性就 難以保證，尤其是含鹽量大和添加了大量中草藥提取物的牙膏，因此，為了保證牙膏膏體的質(zhì)量，牙膏配方的 粘合劑一般都是采用復(fù)配的方法。本文介紹的是羧甲基纖維素鈉和非離子瓜爾膠在牙膏中復(fù)配應(yīng)用提高牙 膏膏體質(zhì)量穩(wěn)定性的情況。

2羧甲基纖維素鈉和非離子瓜爾膠的性能

2.1竣甲基纖維素鈉

羧甲基纖維素鈉，是由棉纖維經(jīng)堿化后與氯乙酸反應(yīng),氯乙酸與纖維素分子中的葡萄糖單基上的羥基發(fā) 生反應(yīng)而得。它是目前牙膏配方中應(yīng)用最廣泛的粘合劑，它具有以下幾方面的特性:①、具有較高的粘度，一 般牙膏配方1.5%左右的用量即可滿足配方的要求；②、有較廣的pH適用范圍，配方選擇的功效添加劑面 廣;③、耐鹽性、觸變性和膏體光亮細(xì)膩方面略差。

2.2非離子瓜爾膠

非離子瓜爾膠，是以一種原產(chǎn)于印度、巴基斯坦的植物瓜爾豆作為原料，將其粉碎去除表皮取胚胎部分， 經(jīng)洗滌去除雜質(zhì)，在高壓條件下進行水解，在其高分子鏈上引入羥丙基，經(jīng)過化學(xué)改性而成。這種粘合劑容 易在水中溶脹，溶脹后的空間結(jié)構(gòu)為一種蜷曲狀的球形結(jié)構(gòu)，這與我們常用的牙膏粘合劑羧甲基纖維素鈉在 水中溶脹后形成的網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)有很大的區(qū)別。在理論上，這種蜷曲狀的球形結(jié)構(gòu)比網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更有利于牙 膏的穩(wěn)定，因為在牙膏中，膏體是否穩(wěn)定很大程度上取決于其中的水組分是否穩(wěn)定，而在膏體中，水是以結(jié)合 水、包覆水、吸附水3種形式存在，在這三種水中，結(jié)合水比較牢固，而包覆水、游離水則比較容易受到粘合劑 質(zhì)量的影響，因此，要穩(wěn)定一個牙膏配方必須想方設(shè)法穩(wěn)定這兩種水，在這種情況下，具有蜷曲狀的球形結(jié)構(gòu) 的非離子瓜爾膠要比網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的竣甲基纖維素鈉更有優(yōu)勢。非離子瓜爾膠除了具有羧甲基纖維素鈉性能以 外，還有以下特性:①、具有合適的粘度，與同濃度的羧甲基纖維素鈉比較，其粘度值相對接近;②、有更廣的 pH適用范圍，更有利于選擇各種添加劑；③、耐鹽性強，可耐10%左右的鹽;④、觸變性好，使用時有利于膏 體的分散，并能改善口感;⑤、制得的裔體比較細(xì)膩、光亮;⑥、更有利于牙膏膏體的穩(wěn)定；

3應(yīng)用研究

我們從以上兩種粘合劑的特性可看到，非離子瓜爾膠具有比羧甲基纖維素鈉更為優(yōu)越的特性，但其價格 比竣甲基纖維素鈉高，因此，我們在進行牙膏配方的設(shè)計時，綜合考慮了成本和牙膏膏體質(zhì)量的兩方面因素, 通過調(diào)整這兩種粘合劑的各種比例，進行牙膏膏體的試驗，考査膏體的稠度、觸變分散性、外觀、口感、穩(wěn)定性 等各項指標(biāo)，找出它們具有最佳性能和價格的合適比例。

3.1配方實例

山梨醇15%，甘油10%,磨擦劑45%,發(fā)泡劑2.0%，糖精鈉0.25%,香精1.0%，粘合劑1.2%,牙膏穩(wěn)定 劑適量，去離子水余量。

以上是牙膏的一個基本配方，我們試驗有配方其它組分不變，只改變粘合劑用量中羧甲基纖維素鈉與非 離子瓜爾膠的比例進行比較試驗。

«1_牙裔中添加粘合劑的置

試驗號1號2號3號4號5號7號

竣甲基纖維素鈉/ 非離子瓜爾膠1.2/0.01.0/0.20.8/0.40.6/0.60.4/0.80.2/1.00.0/1.2

3.2制膏工藝

本試驗的制膏工藝是采用一步法制音，步驟是:①先把磨擦劑、發(fā)泡劑、粘合劑等固體粉料預(yù)先混合好; ②制膏罐中依次加入去離子水、山梨醇、甘油、糖精鈉和牙膏穩(wěn)定劑等;③制膏罐開強力攪拌，并在真空條件 下吸人預(yù)先混合好的粉料;④在真空條件下攪拌、研磨30min后加人香精;⑤再開攪拌研磨機，真空脫氣8min 即完成制膏。

3.3膏體質(zhì)量的比較

試驗的牙膏膏體灌裝后，分別進行稠度、膏體的觸變性分散性、外觀、口感以及牙膏在常溫條件下的質(zhì)量 情況等5項質(zhì)量指標(biāo)的檢驗，比較它們的質(zhì)量情況。

表2檢驗試驗牙資膏體的結(jié)果

試驗編號稠度

(mm)膏體的觸變性、 分散性外觀口感剖析常溫條件下存放牙膏的青體 質(zhì)1穩(wěn)定性情況

1號18一般稍粗稍粗、泡沫一般12個月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

2號15有改善有改善明顯改善15個月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

3號15較好有光亮感有較好的舒適感18個月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

4號15較好光亮、細(xì)膩爽口、泡沫豐富24個月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

5號12較好光亮、細(xì)膩爽口、泡沫豐富26t月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

6號12很好光亮、細(xì)膩爽口、泡沫豐富28個月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

7號9很好光亮、細(xì)膩爽口、泡沫豐富30t月后出現(xiàn)脫殼、分水現(xiàn)象

4結(jié)果分析

(1)同一配方中，使用單一的竣甲基纖維素鈉作為牙青的粘合劑在一定時期內(nèi)難以保證牙資質(zhì)量的穩(wěn) 定。（2)配方中粘合劑使用單一的羧甲基纖維素鈉具有較高的稠度，合適的復(fù)配比例對牙膏的稠度影響很 小。（3)非離子瓜爾膠具有明顯的觸變性和分散性，可改善牙膏的使用效果。（4)使用非離子瓜爾膠能改善裔 體的外觀，制得的裔體顯得細(xì)膩和光亮。（5)非離子瓜爾膠有獨特的分散和觸變性能，刷牙時泡沫感更為豐 富，增強口感的舒適。（6)由于非離子瓜爾膠溶脹后是一種蜷曲狀的球形結(jié)構(gòu)，形成的膠體有較強的水合能 力，與羧甲基纖維素鈉復(fù)配使用比使用單一的竣甲基纖維素鈉更有利于提高牙膏膏體的質(zhì)量。（7)單獨使用 瓜爾膠制成的牙膏具有較好的質(zhì)量效果，但音體的稠度稍低而且成本也較高，使用復(fù)配粘合劑的方法具有性 能和價格比的優(yōu)勢。

5小結(jié)

竣甲基纖維素鈉和非離子瓜爾膠在性能、價格等方面各有優(yōu)勢，非離子瓜爾膠在觸變性、分散性、耐鹽 性、改善口感以及提高牙膏的穩(wěn)定性方面，具有比羧甲基纖維素鈉更為優(yōu)越的特性；在價格方面，非離子瓜爾 膠比起具有相同特性的卡拉膠、黃原膠、卡波樹脂、HEC等其他粘合劑，成本又低得多，因此，對一些含鹽量大 和添加了大量中草藥提取物的牙杳，選擇羧甲基纖維素鈉與非離子瓜爾膠進行合理的復(fù)配，達到性能互補和 協(xié)同作用的效果，可以提高牙膏膏體的質(zhì)量，并具有性能和價格比的優(yōu)勢。