ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЕ БИОРАЗЛАГАЕМОЕ ЖИДКОЕ МЫЛО С АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМ ЭФФЕКТОМ
ECOLOGICALLY PURE BIODEGRADABLE LIQUID SOAP WITH ANTIBACTERIAL EFFECT

Разработанная композиция относится к косметической продукции (ГОСТ 31679-2012) [1], и представляет собой жидкое мыло для рук, изготовленное на основе не токсичных компонентов с высоким уровнем биоразлагаемости, обладающее дезинфицирующим и дезодорирующим свойствами, увлажняющим эффектом.
В настоящее время на отечественном рынке бытовой химии представлен широчайший ассортимент жидких мыл. Большинство моющих средств бюджетного ценового диапазона чаще всего изготовлены на основе наиболее агрессивных анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и при этом обладают отличной моющей способностью и высоким пенообразованием. Такие средства наносят вред экологии, так как обладают низкой биодеградироемостью, и кроме того могут раздражать кожу, и даже вызывать аллергические реакции. В качестве альтернативы производители предлагают так называемые “экологичные” и “органические” продукты. Однако, состав “экологичных” моющих средств зачастую скрывается, что не позволяет полностью оценить их свойства.
В патенте (US 7648953) [2] описано экологически чистое жидкое моющее средство, обогащенное натуральными эссенциями и дополнительно содержащее анионные и неионные поверхностно-активные вещества, полученные не из нефти, а также иные природные компоненты и ферменты. Состав: 1 – 20 мас.% алкилэфирсульфат, 1 – 10 мас.% этоксилата жирного спирта, 0,1% – 5% натуральной эссенции, 0,1% – 10% загустителя, вода – остальное. Основной недостаток описанного состава заключается в использовании ПАВ с низкой биоассимиляцией.
12
15
Существует изобретение [3], в котором описана жидкая моющая композициям бытового назначения. Описанное моющее средство содержит, мас.%: альфаолефинсульфонат натрия – 10,0-25, аминоксид – 2,0-4,0, бетаин – 0,5-5,0, этоксилированный жирный спирт C-C – 1,0-5,0, тетранатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты – 0,1-0,6, тринатриевая соль нитрилоуксусной кислоты – 0,01-0,5, модификатор вязкости – 1,0-10,0, краситель – 0,0015-0,005, ароматизатор – 0,2-0,6, консервант – 0,03-0,2, регулятор кислотности (рН 6-8.5) – 0,2-1,0, вода деминерализованная, остальное до 100. Моющее средство обеспечивает при различных температурах и влажности устойчивое высокое пенообразование, хорошую чистящую способность в воде различной жесткости. Недостаток – использование токсичных и низко биоразлагаемых компонентов, обладающих сильным раздражающим эффектом.
Имеется композиция [4] моющего средства бытового назначения, содержащая в мас.%: альфаолефинсульфонат натрия или алкилсульфат натрия – 13-16, алкилдиметиламиноксид или кокоамидопропиламиноксид – 2-4, сульфоэтоксилат натрия – 0,1-4, тетранатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты – 0,1-0,4, хлорид натрия – 0,1-6, добавка для защиты кожи рук – 0,1, красители – 0,001-0,01, ароматизатор – 0,3-0,5, 2-метил-4-изотиазолин-3-он – 0,05-0,1, ортофосфорная кислота – 0,1-0,5, вода деминерализованная – до 100. В качестве добавки для защиты кожи рук средство содержит экстракт витамина E или гель алоэ вера или экстракт персика или экстракт лимона или экстракт яблока или экстракт миндального молочка. Технический результат – улучшение моющих свойств, сокращение расхода и повышение экологичности средства. Недостаток – представленные в композиции ПАВ могут вызывать высокую аллергическую реакцию и нарушение водно-липидного баланса кожи. Использование растительных экстрактов без добавления консервантов может привести к преждевременной порче конечного продукта и снижению его эффективности.
В качестве прототипа рассматривается моющее средство [5], которое может быть использовано в косметологии и медицине для приготовления дезинфицирующих средств для мытья кожи рук и тела. Жидкое дезинфицирующее мыло имеет следующий состав, мас. %: лауретсульфат натрия – 4,0-7,0, динатрий лаурет-3 сульфосукцинат – 0,5-2,0, кокоамфомоноацетат натрия – 0,5-3,0, диэтаноламид жирных кислот кокосового масла – 2,0-4,0, этоксилированный моноэтаноламид жирных кислот рапсового масла – 1,0-3,0, этоксилированный кокоат глицерина – 0,5-2,0, аллантоин – 0,3-0,8 или хлоргексидин биглюконат – 0,3-0,8, бензиловый спирт – 0,001-0,025, метилхлоризотиазолинон – 0,00005-0,0005, метилизотиазолинон – 0,0001-0,001, краситель – 0,005-0,05, отдушка – 0,04-0,2, натрий хлористый – 0,1-0,8, лимонная кислота – 0,05-0,3, вода деионизированная – остальное. Мыло обладает приятной гелеобразной консистенцией, высоким моющим и дезинфицирующим свойствами. Недостаток – содержание ПАВ с низким биоразложением и высоким токсическим эффектом. Хлоргексидин является эффективным дезинфицирующим средством, однако может вызывать аллергические реакции и не обладает антиресорбирующим эффектом.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, – жидкое мыло для рук, ПАВ, дезинфицирующий агент, краситель, отдушка и вода.
Проблема настоящего изобретения заключается в создании экологически безопасного антибактериального жидкого мыла для рук с повышенной моющей и пенообразующей способностью по отношению к типичным бытовым загрязнениям.
Моющая композиция включает в себя биоразлагаемые компоненты, такие как анионные, неионогенное и амфолитные ПАВ, лимонную кислоту, биодеградируемую полимерную антибактериальную добавку, глицерин, пищевой консервант, отдушку, краситель и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Компонент
Содержание, мас.%
Кокосульфат натрия
8-12
Алкилполигликозид С8-10
2-5
Диэтаноламид
1-3
Кокамидопропилбетаин
4-6
Лимонная кислота
0,3-0,6
Глицерин
4-8
Бензоат натрия
2-5
Сорбат калия
1-2
ПГМГ-ГХ (50%)
1-2
Краситель
0,05-0,1
Отдушка
0,3-0,5
Вода
Остальное
В качестве анионного ПАВ используется кокосульфат натрия, получаемый из кокосового масла высокой степени очистки. В большинстве товарных продуктов этот компонент используется в качестве “эко-альтернативы” лаурил (лаурет) сульфату натрия, так как значительно меньше сушит и раздражает кожу.
В качестве неионогенного ПАВ используется алкилполигликозид С8-10. Производится из натурального сырья – глюкозы и жирных спиртов кокосового и пальмового масел. Не токсичен, мягко воздействует на кожу, обладает высокой эмульгирующей способностью.
Используется также диэтаноламид – мягкое неионогенное со-ПАВ для пеномоющих продуктов. Усиливает пенообразование и улучшает качество пены. Повышает вязкость конечного продукта, за счёт высокого остаточного содержания глицерина (до 10%) увеличивает стабильность готового продукта при низких температурах.
В качестве амфолитного ПАВ используется кокамидопропилбетаин, который получают из жирных кислот масла кокоса, может приобретать кислотные и щелочные свойства. Его комбинация с другими ПАВ приводит к значительному улучшению дерматологических качеств конечного изделия, а также повышения уровня биоразлагаемости.
Благодаря оптимальному составу системы ПАВ в сочетании с предлагаемыми добавками заявляемое средство не вызывает аллергической реакции у людей с чувствительной кожей. Кроме того, при этом не требуется дополнительного введения загустителей и стабилизаторов.
Глицерин используется как влагоудерживающая добавка для ухода за кожей рук, так как образует влагоудерживающую пленку на поверхности кожи, смягчает кожу, предохраняя роговой слой от высыхания.
В композиции содержится полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-гидрохлорид) – катионный полиэлектролит, относится к биоцидам широкого спектра антимикробной активности в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий, вирусов, грибов.
В композиции используются пищевые консерванты (бензойнокислый натрий и сорбат калия), а также пищевые красители и отдушка.
Оптимально подобранное соотношение компонентов моющего средства позволяют снизить общее количество ПАВ и создать более эффективную систему с высокими моющими характеристиками вследствие явления синергизма – взаимного усиления действия компонентов. Кроме того, разработанная композиция индифферентна к солям, присутствующим в жесткой воде.
Уровень рН измерялся по ГОСТ 22567.5-93 [6]. Этот показатель соответствует рН 6-6,5, что является оптимальным для чувствительной кожи рук.
Биоразлагаемость компонентов смеси соответствует 85-90% (ГОСТ 32509-2013) [7], что удовлетворяет требованиям отечественных и иностранных стандартов экологической чистоты бытовой и косметической химии.
Приготовление экологически чистого биоразлагаемого жидкого мыла с антибактериальным эффектом иллюстрируют следующие примеры:
Пример 1
Соотношение компонентов экологически чистого биоразлагаемого жидкого мыла с антибактериальным эффектом:
Компонент
Содержание, мас.%
Кокосульфат натрия
10
Алкилполигликозид С8-10
3
Диэтаноламид
2
Кокамидопропилбетаин
5
Лимонная кислота
0,5
Глицерин
5
Бензоат натрия
3
Сорбат калия
1
ПГМГ-ГХ (50%)
1
Краситель
0,1
Отдушка
0,4
Вода
Остальное
В реактор, снабженной контуром обогрева и перемешивающим устройством, помещают расчетное количество воды, лимонной кислоты, бензойнокислого натрия, сорбата калия, водный 50% раствор полигексаметиленгуанидин гидрохлорида, глицерин до полного растворения. Далее последовательно добавляют смесь ПАВ (кокосульфат натрия, алкилполигликозид С8-10, диэтаноламид, кокамидопропилбетаин).
Технический результат данной композиции состоит в высоком уровне пенообразования и моющей способности, эффективном антибактериальном действии, дерматологической мягкости, хорошая смываемость.
Пример 2
Соотношение компонентов экологически чистого биоразлагаемого жидкого мыла с антибактериальным эффектом:
Компонент
Содержание, мас.%
Кокосульфат натрия
8
Алкилполигликозид С8-10
2
Диэтаноламид
1
Кокамидопропилбетаин
4
Лимонная кислота
0,3
Глицерин
5
Бензоат натрия
2,5
Сорбат калия
1
ПГМГ-ГХ (50%)
1
Краситель
0,07
Отдушка
0,3
Вода
Остальное
Приготовление продукта осуществляется аналогично примеру 1. Технический результат – значительное снижение устойчивости пены, удовлетворительная моющая способность, недостаточное увлажнение кожи после использования средства, хорошая смываемость.
Пример 3
Соотношение компонентов экологически чистого биоразлагаемого жидкого мыла с антибактериальным эффектом:
Компонент
Содержание, мас.%
Кокосульфат натрия
12
Алкилполигликозид С8-10
5
Диэтаноламид
3
Кокамидопропилбетаин
6
Лимонная кислота
0,5
Глицерин
8
Бензоат натрия
4,5
Сорбат калия
1,5
ПГМГ-ГХ (50%)
2
Краситель
0,1
Отдушка
0,5
Вода
Остальное
Приготовление продукта осуществляется аналогично примеру 1. Технический результат – чрезмерное пенообразование при относительно низкой неустойчивости пены, хорошая моющая способность, плохая смываемость.
3
Оценка пенообразования проводилась общеизвестным методом (ГОСТ 22567.1-77). Сущность метода заключается в определении высоты столба пены, образующейся при свободном падении 200 см водного раствора испытуемого средства с высоты 900 мм на поверхность такого же раствора.
Примеры
Высота столба пены, мм
Устойчивость пены
Опыт 1
Опыт 2
Опыт 3
1
185
183
187
0,94
2
176
178
174
0,87
3
194
191
195
0,71
Оценка антибактериального действия производилась методом диффузии СМС в плотную питательную среду, на которую предварительно была засеяна одна из стандартных культур, а также культивированием микробных культур в питательном бульоне с добавлением СМС.
Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Candida albicans
В ходе испытания на стандартных тест-культурах () было установлено эффективное антибактериальное действие исследуемых образцов разрабатываемой композиции. При этом наблюдалась отсутствие роста клеток на образцах и образование обширной зоны лизиса.
Источники информации
1. ГОСТ 31679-2012 Продукция косметическая жидкая. Общие технические условия (с Поправкой). Дата введения 01.07.2013.
2. US 7648953, C11D1/83. Publ. 19.01.2010
3. RU 2241741, C11D1/94, C11D3/20, C11D3/26, C11D3/04. опубл. 10.12.2004.
4. RU 2399657, C11D3/382, C11D1/83, C11D3/04, C11D3/26, C11D3/34. опубл. 20.09.2010.
5. RU 2221548, A61L2/18. опубл. 20.01.2004.
6. ГОСТ 22567.5-93 Средства, моющие синтетические и вещества поверхностно-активные. Методы определения концентрации водородных ионов Дата введения: 01.01.1996.
7. ГОСТ 32509-2013 Вещества поверхностно-активные. Метод определения биоразлагаемости в водной среде. Дата введения 01.01.2015.