一种免洗凝胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及日化产品领域，具体而言，涉及一种免洗凝胶及其制备方法。


背景技术：

2.由于频繁接触外部环境，手几乎成了病原体微生物入侵人体最为直接的桥梁，市面上用于手部消毒的产品繁多，以醇类、碘类、过氧化氢、季铵盐以及它们的复配产品最为常见。目前市售的免洗抗菌凝胶主要杀菌成分是乙醇，载体一般为卡波树脂，产品中乙醇含量通常为60
‑
80％，而乙醇是一种挥发性有机物(voc)，使用过程中会污染周边的环境，而卡波树脂是一种交联的丙烯酸聚合物，为石化来源的高分子材料不能生物降解，其生物相容性差，废弃后容易污染环境。另外，现有技术中的免洗凝胶产品存在对皮肤刺激性大，干燥导致肌肤粗糙，抗菌效果以及稳定性不理想的问题。
3.综上，在制备免洗凝胶领域，还具有亟待解决的上述问题。


技术实现要素：

4.基于此，为了解决现有技术中免洗凝胶对皮肤刺激性大，抗菌效果以及稳定性不理想的问题，本发明提供了一种免洗凝胶，具体技术方案如下：
5.一种免洗凝胶，按照质量百分比，包括以下成分：
6.双癸基二甲基氯化铵0.15％～0.35％、十二烷基二甲基苄基氯化铵0.15％～0.35％、甘油0.1％～0.3％、防腐剂0.02％～0.1％、纳米纤维素0.65％～2％、角鲨烷0.1％～0.5％、栀子花香精0.001％～0.003％、去离子水为余量。
7.优选地，所述纳米纤维素为季铵化纳米纤维素。
8.优选地，所述季铵化纳米纤维素的制备方法包括以下步骤：
9.按照质量百分比为7:12:81的naoh、尿素、水配制反应体系，置于
‑
18℃的条件下保存，备用；
10.将纤维素溶于所述反应体系中，于1500r/min～2500r/min的条件下搅拌3min～5min，得到第一混合物；
11.往所述第一混合物中滴加阳离子醚化剂，于室温的条件下反应8h～16h，得到第二混合物；
12.用乙醇洗涤所述第二混合物3～5次，然后用去离子水洗涤3～5次后，过滤得到季铵化纤维素。
13.优选地，所述纤维素为纸浆纤维、棉纤维素中一种或两种混合。
14.优选地，所述阳离子醚化剂为2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵、3
‑
氯
‑2‑
羟丙基
‑
三甲基氯化铵、3
‑
氯
‑2‑
羟丙基十二烷基三甲基氯化铵中的一种或多种混合。
15.另外，本发明还提供一种免洗凝胶的制备方法，包括以下步骤：
16.将所述季铵化纳米纤维素添加至去离子水中，得季铵化纳米纤维素溶液，然后将所述季铵化纳米纤维素溶液进行第一次均质处理，得到季铵化纳米纤维素凝胶；
17.将双癸基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甘油、防腐剂于室温下溶解于去离子水中，搅拌均匀得到混合液；
18.将所述混合液添加至所述季铵化纳米纤维素凝胶中，第二次均质处理完成后，滴加角鲨烷和栀子花香精，继续第三次均质处理，得到免洗凝胶。
19.优选地，所述季铵化纳米纤维素占所述季铵化纳米纤维素溶液质量百分比的0.65％
‑
2％。
20.优选地，所述第一次均质处理的条件为：采用高压均质机，在200bar～500bar条件下均质1～3次。
21.优选地，所述第二次均质处理的条件为：采用高压均质机，在0bar条件下均质1～3次。
22.优选地，所述第三次均质处理的条件为：采用高压均质机，在300bar～500bar条件下均质1～3次。
23.上述方案中制备的免洗凝胶具有优异的抗菌性、保湿性、生物降解性以及稳定性，通过季铵化纳米纤维素的三维网络结构，能有效负载抗菌成分，使得免洗凝胶在使用时，抗菌成分逐步释放，进而赋予免洗凝胶更高的抗菌时效，且不产生voc物质，环保性能更高；本发明制备免洗凝胶无须额外过多添加增稠剂以及稳定剂，利用阳离子化的季铵化纳米纤维素的正电荷与阳离子小分子抗菌成分之间产生静电斥力作用，通过高压均质形成内部具有三维网络结构的凝胶，一方面利用其中的化学键装载抗菌成分，另一方面通过凝胶将抗菌成分均匀分布，使得抗菌成分通过凝胶以均匀的速率向外扩散。
附图说明
24.图1为实施例1制备的季铵化纳米纸浆纤维素水凝胶的实物示意图；
25.图2为实施例1制备的免洗凝胶在人体皮肤功效测试中的状态示意图；
26.图3为实施例3制备的免洗凝胶的大肠杆菌8099的抑菌环实验示意图；
27.图4为实施例3制备的免洗凝胶的金黄色葡萄球菌atcc 6538的抑菌环实验示意图。
具体实施方式
28.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.本发明一实施例中的一种免洗凝胶，按照质量百分比，包括以下成分：
31.双癸基二甲基氯化铵0.15％～0.35％、十二烷基二甲基苄基氯化铵0.15％～0.35％、甘油0.1％～0.3％、防腐剂0.02％～0.1％、纳米纤维素0.65％～2％、角鲨烷0.1％～0.5％、栀子花香精0.001％～0.003％、去离子水为余量。
32.在其中一个实施例中，所述纳米纤维素为季铵化纳米纤维素。
33.在其中一个实施例中，所述防腐剂为2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑5‑
氯
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮中一种或任意比例的混合。
34.在其中一个实施例中，所述季铵化纳米纤维素的制备方法包括以下步骤：
35.按照质量百分比为7:12:81的naoh、尿素、水配制反应体系，置于
‑
18℃的条件下保存，备用；
36.将纤维素溶于所述反应体系中，于1500r/min～2500r/min的条件下搅拌3min～5min，得到第一混合物；
37.往所述第一混合物中滴加阳离子醚化剂，于室温的条件下反应8h～16h，得到第二混合物；
38.用乙醇洗涤所述第二混合物3～5次，然后用去离子水洗涤3～5次后，过滤后得到季铵化纤维素。
39.在其中一个实施例中，所述纤维素为纸浆纤维、棉纤维素中一种或两种混合。
40.在其中一个实施例中，所述阳离子醚化剂为2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵、3
‑
氯
‑2‑
羟丙基
‑
三甲基氯化铵、3
‑
氯
‑2‑
羟丙基十二烷基三甲基氯化铵中的一种或多种混合。
41.在其中一个实施例中，所述纤维素与所述阳离子醚化剂的质量比为1:10～15。
42.另外，本发明还提供一种免洗凝胶的制备方法，包括以下步骤：
43.将所述季铵化纳米纤维素添加至去离子水中，得季铵化纳米纤维素溶液，然后将所述季铵化纳米纤维素溶液进行第一次均质处理，得到季铵化纳米纤维素凝胶；
44.将双癸基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甘油、2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑5‑
氯
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的混合物于室温下溶解于少量去离子水中，搅拌均匀得到混合液；
45.将所述混合液中加入所述季铵化纳米纤维素凝胶中，第二次均质处理完成后，滴加角鲨烷和栀子花香精，继续第三次均质处理，得到免洗凝胶。
46.在其中一个实施例中，所述季铵化纳米纤维素占所述季铵化纳米纤维素溶液质量百分比的0.65％
‑
2％。
47.在其中一个实施例中，所述第一次均质处理的条件为：采用高压均质机，在200bar～500bar条件下均质1～3次。
48.在其中一个实施例中，所述第二次均质处理的条件为：采用高压均质机，在0bar条件下均质1～3次。
49.在其中一个实施例中，所述第三次均质处理的条件为：采用高压均质机，在300bar～500bar条件下均质1～3次。
50.上述方案中制备的免洗凝胶具有优异的抗菌性、保湿性、生物降解性以及稳定性，通过季铵化纳米纤维素的三维网络结构，能有效负载抗菌成分，使得免洗凝胶在使用时，抗菌成分逐步释放，进而赋予免洗凝胶更高的抗菌时效，且不产生voc物质，环保性能高；本发明制备免洗凝胶无须额外过多添加增稠剂以及稳定剂，利用阳离子化的季铵化纳米纤维素的正电荷与阳离子小分子抗菌成分之间产生静电斥力作用，通过高压均质形成内部具有三维网络结构的凝胶，一方面利用其中的化学键装载抗菌成分，另一方面通过凝胶将抗菌成分均匀分布，使得抗菌成分通过凝胶以均匀的速率向外扩散。
51.下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
52.实施例1：
53.一种免洗凝胶的制备方法，包括以下步骤：
54.按照质量百分比为7:12:81的naoh、尿素、水配制反应体系，置于
‑
18℃的条件下保存，备用；将10g纸浆纤维素溶于所述反应体系中，于1500r/min的条件下搅拌5min，得到第一混合物；往所述第一混合物中滴加117.6g 2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵，于室温条件下反应8h，得到第二混合物；用质量百分比为20％的乙醇洗涤所述第二混合物5次，然后用去离子水洗涤3次，过滤后得到季铵化纳米纸浆纤维素；
55.将0.65g所述季铵化纳米纸浆纤维素添加至去离子水中，配制季铵化纳米纸浆纤维素溶液，采用高压均质机将所述季铵化纳米纸浆纤维素溶液在200bar条件下均质3次，得到季铵化纳米纸浆纤维素凝胶，且所述季铵化纳米纸浆纤维素占所述季铵化纳米纸浆纤维溶液质量百分比为0.65％；
56.将双癸基二甲基氯化铵0.15g、十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35g、甘油0.1g、质量比为1:1的2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑5‑
氯
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的混合物0.1g于室温下溶解于少量去离子水中，搅拌均匀得到混合液；
57.将所述混合液中加入所述季铵化纳米纸浆纤维素凝胶中，采用高压均质机，在0bar条件下均质1～3次，滴加角鲨烷0.5g和栀子花香精0.001g，继续在300bar～500bar条件下均质1～3次，得到免洗凝胶。
58.实施例2：
59.一种免洗凝胶的制备方法，包括以下步骤：
60.按照质量百分比为7:12:81的naoh、尿素、水配制反应体系，置于
‑
18℃的条件下保存，备用；将10g棉纤维素溶于所述反应体系中，于2500r/min的条件下搅拌5min，得到第一混合物；往所述第一混合物中滴加117.6g3
‑
氯
‑2‑
羟丙基
‑
三甲基氯化铵，于室温的条件下反应16h，得到第二混合物；用质量百分比浓度为20％的乙醇洗涤所述第二混合物5次，然后用去离子水洗涤3次，过滤后得到季铵化纳米棉纤维素；
61.将1.2g所述季铵化纳米棉纤维素添加至去离子水中，配制得到季铵化纳米棉纤维素溶液，采用高压均质机，然后将所述季铵化纳米棉纤维素溶液在300bar条件下均质3次，得到季铵化纳米棉纤维素凝胶，且所述季铵化纳米棉纤维素占所述季铵化纳米棉纤维素溶液质量百分比为1.2％；
62.将双癸基二甲基氯化铵0.25g、十二烷基二甲基苄基氯化铵0.25g、甘油0.2g、将质量比为2:1的2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑5‑
氯
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的混合物0.06g于室温下溶解于少量去离子水中，搅拌均匀得到混合液；
63.将所述混合液加入所述季铵化纳米棉纤维素凝胶中，采用高压均质机，在0bar条件下均质3次，滴加角鲨烷0.3g和栀子花香精0.002g，继续在400bar条件下均质3次，得到免洗凝胶。
64.实施例3：
65.一种免洗凝胶的制备方法，包括以下步骤：
66.按照质量百分比为7:12:81的naoh、尿素、水配制反应体系，置于
‑
18℃的条件下保存，备用；将10g纸浆纤维素溶于所述反应体系中，于2000r/min的条件下搅拌5min，得到第
一混合物；往所述第一混合物中滴加117.6g 3
‑
氯
‑2‑
羟丙基十二烷基三甲基氯化铵，于室温的条件下反应10h，得到第二混合物；用质量百分比浓度为20％的乙醇洗涤所述第二混合物5次，然后用去离子水洗涤3次，过滤后得到季铵化纳米纸浆纤维素；
67.将2.0g所述季铵化纳米纸浆纤维素添加至去离子水中，配制得到季铵化纳米纸浆纤维素溶液，采用高压均质机，然后将所述季铵化纳米纸浆纤维素溶液在500bar条件下均质3次，得到季铵化纳米纸浆纤维素凝胶，且所述季铵化纳米纸浆纤维素占所述季铵化纳米纸浆纤维素溶液质量百分比为2.0％；
68.将双癸基二甲基氯化铵0.35g、十二烷基二甲基苄基氯化铵0.15g、甘油0.3g、质量比为1:1的2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑5‑
氯
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的混合物0.1g于室温下溶解于少量去离子水中，搅拌均匀得到混合液；
69.将所述混合液中加入所述季铵化纳米纸浆纤维素凝胶中，采用高压均质机，在0bar条件下均质3次，滴加角鲨烷0.1g和栀子花香精0.003g，继续在500bar条件下均质3次，得到免洗凝胶。
70.对比例1：
71.与实施例3的区别在于，添加的纸浆纤维素未经过阳离子醚化剂处理，其它与实施例3相同。
72.对比例2：
73.一种抗菌液的制备方法，包括以下步骤：
74.将双癸基二甲基氯化铵0.35g、十二烷基二甲基苄基氯化铵0.15g、甘油0.3g、质量比为1:1的2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑5‑
氯
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的混合物0.1g于室温下溶解于100ml的去离子水中，搅拌均匀得到混合液，继续滴加角鲨烷0.1g和栀子花香精0.003g，采用高压均质机在500bar条件下均质3次，得到抗菌液。
75.将实施例1
‑
3制备的免洗凝胶、对比例1制备的免洗凝胶以及对比例2制备的抗菌液进行效果验证，参考卫生部《消毒技术规范》(2002年版)中的抑菌环实验、载体定量杀灭试验法对实施例进行微生物抑制、杀灭实验，结果如表1以及表2所示。
76.表1：
[0077][0078]
表2：
[0079]
[0080]
[0081][0082]
由表1以及表2的数据分析可知，本发明制备的免洗凝胶具有优异的抗菌、灭菌效果，且抗菌的时效较长；对比例1以及对比2与实施例3相比，说明了本发明中制备的季铵化纳米纸浆纤维素应用于免洗凝胶中，能有效装载抗菌成分，促进抗菌成分的分布均匀并扩散，有助于延长免洗凝胶的抗菌时效。
[0083]
另外，本发明还对实施例1
‑
3制备的免洗凝胶、对比例1制备的免洗凝胶以及对比例2制备的抗菌液的温和性、保湿性以及稳定性进行测试，结果如表3所示。
[0084]
其中，所述温和性以及保湿性通过人体皮肤功效测试试验来完成，随机选50名志愿者，试验时间为5天，检测设备为visa皮肤检测仪。稳定性试验为：取实施例1
‑
3制备的免洗凝胶、对比例1制备的免洗凝胶以及对比例2制备的抗菌液置于37℃，rh＞75％恒温箱中存放90d后，观察其是否出现析水、粗粒、结块、气味改变的，该过程为大致的主观判定。
[0085]
表3：
[0086]
[0087]
由表3中的初步检测分析可知，本技术制备的免洗凝胶的温和性佳，50名志愿者试用后，皮肤均无出现不良反应，且认为本发明制备的免洗凝胶还表现出优异的保湿性。另外，通过稳定性测试，本发明中添加季铵化纳米纸浆纤维有助于提高免洗凝胶的稳定性。
[0088]
图1为实施例1制备的季铵化纳米纸浆纤维素水凝胶的实物示意图，从图1可以看出，本发明制备的凝胶状态的季铵化纳米纸浆纤维素的成型状态稳定；图2中的图a以及图b为实施例1制备的免洗凝胶在人体皮肤功效测试中的状态示意图，由图2可以看出，本发明制备的免洗凝胶在揉搓前为啫喱状，能均匀抹开，可以被皮肤吸收，具有一定的保湿效果，令肌肤更佳细腻；图3为实施例3制备的免洗凝胶的大肠杆菌8099的抑菌环实验示意图；图4为实施例3制备的免洗凝胶的金黄色葡萄球菌atcc6538的抑菌环实验示意图，从图3以及图4分析可知，本发明制备的免洗凝胶具有优异的抑菌效果。其它实验菌以及试验与实施例3中对大肠杆菌8099以及金黄色葡萄球菌atcc 6538的抑菌实验操作相同，具体记载在表1以及表2中，因此，在此不再列举赘述。
[0089]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。