李幸達(dá)

（廣州立白企業(yè)集團(tuán)有限公司 工程技術(shù)研發(fā)中心，廣東 廣州 510170）

淺談透明牙膏的特點(diǎn)與研制

李幸達(dá)

（廣州立白企業(yè)集團(tuán)有限公司 工程技術(shù)研發(fā)中心，廣東 廣州 510170）

概述了透明牙膏的特點(diǎn)與研制心得，簡單討論了透明牙膏配方設(shè)計時原料的選擇及配伍，初步探討了影響其透明度的各種因素及其與配方之間的關(guān)系。

透明牙膏；透明度；相容性

1 前言

牙膏是清潔口腔和保持口腔衛(wèi)生的日用必需品。在眾多的口腔護(hù)理用品中，牙膏無疑是最常見、最普通的一種。隨著人民文化水平和文明程度的提高，普普通通的牙膏也變得越來越漂亮、越來越精致。透明牙膏以其獨(dú)特的外觀、清新悅目的感覺，一經(jīng)面市就贏得了廣大消費(fèi)者的青睞。

2 透明牙膏的特點(diǎn)

因透明牙膏自身的特性，所以配方時只能使用二氧化硅作為磨料。與傳統(tǒng)的碳酸鈣或磷鈣牙膏相比，使用二氧化硅的透明牙膏在外觀、配方相容性等方面都具有一定的特點(diǎn)。

2.1 外觀晶瑩剔透、色澤鮮艷

傳統(tǒng)的牙膏多用碳酸鈣或磷鈣作摩擦劑。受這些原料的影響，牙膏一般都是白色，不但感覺單調(diào)，而且色澤偏暗不光亮。透明牙膏則不一樣，它通過使用高透光性的二氧化硅，可以使膏體的外觀如水晶般的透徹、光亮，配合不同的色素，還可以形成各種色彩鮮明的膏體，鮮艷奪目。這些視覺感受都不是傳統(tǒng)的白牙膏可以相比的。透明牙膏以其晶瑩剔透、色澤艷麗的外觀，對消費(fèi)者尤其是兒童有著很大的吸引力。

2.2 良好的相容性

因二氧化硅具有化學(xué)惰性，可以與很多活性成分相搭配，提升牙膏的附加價值。例如牙膏中的功效成分氟化物，因傳統(tǒng)牙膏所用的摩擦劑與氟化物相容性不好，在牙膏放置過程中氟化物會漸漸失去活性，所以傳統(tǒng)牙膏普遍存在氟含量高但有效氟低的情況。而透明牙膏因二氧化硅的化學(xué)惰性，因此有良好的氟化物相容性，有效氟含量高，而且在放置過程中不容易衰減，可延長牙膏的有效期。

3 配方原料的選擇

3.1 摩擦劑的選擇

牙膏常用的摩擦劑主要有碳酸鈣、磷酸氫鈣和二氧化硅。碳酸鈣的pH值較高（一般都在9以上），對口腔粘膜有一定的刺激性，而且其顆粒多為菱形結(jié)晶，有尖銳的菱角，容易在牙釉表面產(chǎn)生劃傷痕跡。磷酸氫鈣的pH值為中性，較適合在口腔中使用，但其摩擦值不高，對牙齒的清潔效果不好。相對來說，二氧化硅具有中性的pH值，可通過其不同型號或品種的相互復(fù)配組合獲得合適的摩擦力，外形為球形顆粒，因而不容易傷害牙釉質(zhì)。在摩擦劑中只有二氧化硅才具備透明性，所以它就成了透明牙膏中摩擦劑的最佳選擇。

二氧化硅的折光率一般在1.435～1.455之間，主要由生產(chǎn)工藝決定，而且在形成固態(tài)結(jié)晶后，其折光率就無法改變。不同型號的二氧化硅除了性能不一樣外，折光率范圍也差別很大。所以，當(dāng)需要復(fù)配使用二氧化硅時，應(yīng)選用折光率相近產(chǎn)品的來組合，方便與配方中的液相相匹配。

3.2 液相原料的選擇

要讓牙膏變得透明，就必須把膏體液相與固相的折光率調(diào)成一致。因作為固相的二氧化硅折光率是固定的，所以只能通過調(diào)整液相來讓折光率變得一致。表1為液相的幾種主要原料的折光率系數(shù)范圍。

表1 液相原料的折光率系數(shù)范圍

牙膏的液相部分主要由保濕劑和水構(gòu)成，由于各種保濕劑的折光率與其濃度之間呈簡單的線性關(guān)系。通過調(diào)整保濕劑與水的比例就可以改變液相的折光率，使之與固相的折光率相匹配。另外，香精的用量一般較少，而且折光率范圍與二氧化硅相差不遠(yuǎn)，對膏體透明度影響不大。所以，在調(diào)整液相折光率時一般不計算其影響。

常用的保濕劑有山梨醇、甘油和聚乙二醇，因山梨醇的價格偏低而折光率較高，一般會通過增加山梨醇的用量來提高液相的折光率。甘油的抗凍效果好，適當(dāng)增加甘油的用量，可以增強(qiáng)牙膏在低溫下的透明度。

3.3 增稠劑的選擇

增稠劑又稱為粘合劑，在牙膏中它把液相與固相結(jié)合起來形成膏體，從而起到增稠液相、懸浮固相的作用。增稠劑性能的優(yōu)劣對膏體的質(zhì)量有著非常大的影響。可用于透明牙膏的增稠劑有卡拉膠、漢生膠、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素和卡波樹酯等?？ú漉ヅc纖維素類的增稠劑具有非常好的透明度，其中羧甲基纖維素由于價格偏低而得到廣泛應(yīng)用。不過，單獨(dú)使用羧甲基纖維素做成的透明牙膏，其黏度偏高，在大規(guī)模生產(chǎn)時容易產(chǎn)生拉絲現(xiàn)象，導(dǎo)致牙膏管封尾不牢固等質(zhì)量問題。通常將羧甲基纖維素與其他增稠劑（如漢生膠）復(fù)配使用后這種現(xiàn)象會明顯地減少，從而達(dá)到生產(chǎn)的質(zhì)量要求。

3.4 發(fā)泡劑的選擇

十二烷基硫酸鈉是牙膏中最常用的發(fā)泡劑，具有優(yōu)良的發(fā)泡性能與乳化性能。雖然它對口腔有一定的刺激性，但可以通過與性能更加溫和的發(fā)泡劑（如月桂酰肌氨酸鈉）復(fù)配，來減少對口腔的刺激。

3.5 功效成分的選擇

除了清潔功能外，透明牙膏可以通過添加功效成分來獲得其他相應(yīng)的功能。如維生素E具有保護(hù)牙組織避免提前老化、促進(jìn)牙齦健康的作用；氯化鍶可以減緩牙齒酸痛，預(yù)防牙齒過敏；氟化物能強(qiáng)化牙齒表面鈣化，提高牙齒的抗酸能力，預(yù)防蛀牙齲齒。需要注意的是，在使用氟化物時必須遵守國家標(biāo)準(zhǔn)GB8372-2008中對含氟牙膏的氟含量規(guī)定：普通含氟牙膏0.05%～0.15%，兒童含氟牙膏0.05%～0.11%。

3.6 香精與色素的選擇

現(xiàn)在市面上的牙膏，香型多以薄荷、冬青為主，這些香型給人強(qiáng)烈的清涼、爽口感。但并不是所有的消費(fèi)者都喜歡這些香型，有些女性就偏愛清新、溫馨的花香。對兒童來說，幼嫩的口腔無法承受太強(qiáng)烈、太清涼的香精，清甜溫和的水果香味顯然更適合。

亮麗的顏色對牙膏外觀有很大的影響，尤其是透明牙膏，鮮艷的顏色會使透明膏體更加晶瑩剔透。顏色的選擇應(yīng)該與香精相匹配，如香橙香味選擇橙色，草莓香味選擇紅色。視覺與嗅覺的配合統(tǒng)一，才能相輔相成，最大限度地吸引消費(fèi)者。

4 配方研制案例

透明牙膏配方的研制，需要綜合考慮各種原料的性能及其配伍性，并保持液相與固相折光率的相一致。經(jīng)過篩選后的配方，還要進(jìn)行反復(fù)的驗證，確保透明牙膏的各項質(zhì)量指標(biāo)都符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB8372-2008的要求。表2為通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB8372-2008檢驗的配方案例。

表2 配方案例

5 制作工藝

1）將糖精鈉、氟化鈉、苯甲酸鈉等添加劑預(yù)先溶解于水中。

2）將增稠劑在高速攪拌下分散到保濕劑中，并與之前的水溶液混合，高速攪拌至均勻膠水狀態(tài)，沒有顆粒存在，需時10~20分鐘。

3）加入二氧化硅、發(fā)泡劑，在真空狀態(tài)下高速攪拌15~20分鐘。

4）加入香精，在真空狀態(tài)下高速攪拌15分鐘，完成制膏前膏體的真空度要求達(dá)到 0.096MPa以上。

5）制作完成，罐裝。一般采用復(fù)合管罐裝，但也可以使用透明的全朔管，突出透明牙膏的透明性，增加美感。

6 研制時需注意的問題

1）各種鹽類添加劑需溶解完全，尤其是氟化鈉等溶解度小的原料，否則會影響牙膏的透明度。

2）色素與香精應(yīng)選擇穩(wěn)定性好的原料，否則當(dāng)外部環(huán)境有較大變化時會出現(xiàn)變色、褪色等現(xiàn)象。

3）制作牙膏時，制膏設(shè)備真空度應(yīng)達(dá)0.096MPa以上，膏體溫度不宜超過35℃，否則會影響牙膏的透明度。

4）如果制作的是含氟牙膏，包裝不能使用傳統(tǒng)的鋁管，因牙膏中的氟會與鋁管中的鋁、鐵等元素發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，造成含氟量大幅下降以及各種質(zhì)量問題。

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB 8372-2008《牙膏》[S]. 中國. 2008-06-27.

[2]王勤. 高品質(zhì)透明磨擦型沉淀水合二氧化硅的研究[J]. 牙膏工業(yè), 2006(3).

[3]高鷹,宗紅偉,尹玲,張娟. 淺析增稠劑、保濕劑對牙膏膏體物理化學(xué)性質(zhì)的影響[J],牙膏工業(yè),2008(2).