中國粉體網(wǎng)訊 牙膏是由磨擦劑、濕潤劑,、表面活性劑,、粘合劑、香料,、甜味劑及其它功能組分(如:氟化物、抗牙菌斑組分,、抗敏感組分等)構(gòu)成的,。其中,磨擦劑是牙膏中最為傳統(tǒng)的賦形劑,,在刷牙時(shí),,在牙刷的刷毛尖上能夠捕獲磨擦劑顆粒,當(dāng)這些磨擦劑顆粒的硬度比牙齒上的污漬(例如:牙菌斑,、牙結(jié)石等)堅(jiān)硬但比健康的牙釉質(zhì)柔軟時(shí),,污漬就能去除,,卻不會對牙齒表面造成顯著的磨損。在牙膏中常用的磨擦劑有:水合二氧化硅,、碳酸鈣,、二水合磷酸二氫鈣、焦磷酸鈣,、偏磷酸鈉,、氫氧化鋁、珍珠巖,、羥基磷灰石和碳酸氫鈉,。
(來源:Pixabay)
碳酸鈣
碳酸鈣是普通牙膏最為常用的磨擦劑。這是因?yàn)樘妓徕}資源非常豐富,,這使得它的價(jià)格相對低廉,,是最為經(jīng)濟(jì)便宜的牙膏磨擦劑。用作牙膏磨擦劑的碳酸鈣分為沉淀碳酸鈣和天然碳酸鈣兩種,。
沉淀碳酸鈣的合成工藝有一些難以解決的問題:(1)反應(yīng)不徹底,;(2)合成產(chǎn)品的pH值過高,不利于保存以及口腔健康,;(3)原料煅燒不完全,,使得產(chǎn)品中容易含有硫化物,這些硫化物會使得牙膏非常容易變質(zhì),。由于這些原因,,現(xiàn)今國內(nèi)外基本已經(jīng)沒有生廠商把沉淀碳酸鈣作為牙膏磨擦劑使用了。
用作牙膏磨擦劑的天然碳酸鈣主要有方解石與白云石兩種,,它們的主要成分都是碳酸鈣,,主要生產(chǎn)過程就是將原材料研磨至400目(約為38μm)以上,后干燥即可,。
天然碳酸鈣用作牙膏磨擦劑的主要缺點(diǎn)是:(1)天然碳酸鈣的莫氏硬度大概在5.0左右,,研磨之后的粉末仍然有尖銳的棱角,長期使用容易對使用者的牙齒造成較為明顯的磨損,;(2)在使用碳酸鈣為磨擦劑的牙膏中,,就不能添加氟化物。
用作牙膏磨擦劑的天然碳酸鈣的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)資源豐富,,價(jià)格低廉,;(2)除了氟化物之外,能夠與其它活性組分保持較好的兼容性,。
二氧化硅
二氧化硅類牙膏磨擦劑是近些年來發(fā)展最為迅猛的一類高檔牙膏磨擦劑,。二氧化硅作為高檔牙膏磨擦劑具有其獨(dú)特的優(yōu)勢。二氧化硅(SiO2)通常是通過沉淀法合成的,所以又稱作水合二氧化硅或者是無定形二氧化硅,,它的化學(xué)式為SiO2•nH2O,。
(來源:金三江)
用作牙膏磨擦劑的二氧化硅(SiO2)的性能特點(diǎn):
(1)二氧化硅的化學(xué)穩(wěn)定性好,除溶于強(qiáng)堿外,,與其它物質(zhì)都不起反應(yīng),。因此,與牙膏中其它物料的相容性,、配伍性好,,膏體穩(wěn)定而細(xì)膩。
(2)二氧化硅結(jié)晶形態(tài)大多為圓形充滿小空隙的蜂窩狀聚合顆粒,,接觸牙面時(shí)顆�,?煞稚ⅲc牙面污物接觸面積增大,,故去污效果好,,磨擦值可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),使牙膏膏體具有適宜磨擦值,,既能清潔牙齒,,又不致?lián)p傷牙釉質(zhì)。
(3)二氧化硅的折光率可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),,極適合于透明牙膏的制作,。
(4)二氧化硅與氟化物的相容性非常好,可使牙膏中的有效氟保持較高水平,。
(5)二氧化硅的吸油值可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié),,既可用作磨擦劑,又可用作增稠劑,。
(6)二氧化硅的純度高,,有害雜質(zhì)少,應(yīng)用于牙膏具有較高的安全性,。
(來源:金三江)
用作牙膏磨擦劑的二氧化硅(SiO2)的主要缺點(diǎn)是:價(jià)格相對較貴,。
牙膏用二氧化硅的工藝流程圖(來源:金三江)
牙膏用二氧化硅的技術(shù)指標(biāo)
(1)磨損性與清潔性
關(guān)于牙膏磨擦劑對于牙齒的磨損性,現(xiàn)在國際上普遍認(rèn)同的是英國國際化標(biāo)準(zhǔn),。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,,牙膏的放射性牙本質(zhì)磨損(RDA)不能超過標(biāo)準(zhǔn)牙膏的2倍,放射性牙釉質(zhì)磨損(REA)不能超過標(biāo)準(zhǔn)牙膏的2.5倍,。
關(guān)于牙膏磨擦劑對于牙齒的清潔性,,國際上現(xiàn)今還沒有國際化標(biāo)準(zhǔn)。但是在牙膏業(yè)業(yè)內(nèi),,在國際上普遍認(rèn)同的是由STOOKEY等人提出的表面清潔比率(PCR)的概念以及測試方法。
現(xiàn)在,,常常使用表面清潔比率與放射性牙本質(zhì)磨損的比值(PCR/RDA)來評價(jià)牙膏磨擦劑的清潔性能與磨損的綜合性能,。PCR/RDA比值越大,,說明磨擦劑的清潔性能越好而且磨損性相對較小,;比值越小,,說明磨擦劑的清潔性能越差而且磨損性相對較大。
(2)磨擦劑顆粒的粒徑分布
用做牙膏磨擦劑的粒度分布一般在3~15μm之間,。當(dāng)磨擦劑顆粒過大時(shí)(大于20μm),,使用者就會有非常明顯的砂粒感;當(dāng)磨擦劑顆粒過小時(shí)(小于1μm),,磨擦劑顆粒會因布朗運(yùn)動而絮凝,,從而引起牙膏反粗現(xiàn)象發(fā)生,并且磨擦劑也不能夠表現(xiàn)出良好的磨擦性能,。
(3)透光率
二氧化硅是制作透明牙膏唯一一種磨擦劑,,當(dāng)牙膏中的固相組分(磨擦劑)和液相組分的折射率相似時(shí),制成的膏體就會呈現(xiàn)出透明狀,。而膏體透亮程度的高低,,就需要另外一個(gè)指標(biāo)——透光率來進(jìn)行衡量。透光率是二氧化硅作為牙膏磨擦劑特有的指標(biāo),,當(dāng)二氧化硅的透光率越高,,由它作為磨擦劑制成的牙膏的透亮程度也越高。
小結(jié)
牙膏用二氧化硅為下游牙膏行業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵材料,,二氧化硅作為牙膏磨擦劑和增稠劑,,屬于牙膏的主要原材料之一,影響牙膏的主要性能,,如美白牙齒,、清潔口腔等功能。在消費(fèi)升級的大背景下,,消費(fèi)者對牙膏的需求越來越高端化,、多樣化、功效化,。以往,,高端牙膏所用的牙膏磨擦劑二氧化硅主要由跨國化工企業(yè)主導(dǎo),民族牙膏的高端產(chǎn)品需要采購進(jìn)口牙膏用二氧化硅,,供應(yīng)的及時(shí)性得不到保障,,導(dǎo)致我國高端牙膏市場發(fā)展緩慢,牙膏用二氧化硅亟需進(jìn)口替代,。
參考來源:
蘇二強(qiáng):沉淀法合成牙膏摩擦劑二氧化硅
孫群等:二氧化硅及其牙膏的清潔性能研究
金三江
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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