沐浴露流变行为—特定目标顾客青睐哪些产品特性？

Jan Philip Plog, Thermo Fisher Scientific, Material Characterization, Karlsruhe, Germany

关键词

流变学；洗发水；粘度；剪切稀释特性；顾客感知

引言

       洗发水基于具头发清洗功效的复杂表面活性剂体系。由于洗发水为日常用品，其占到整个个人护理用品市场的12%左右并不足为奇^[1]。该产品体系复杂，包含80%的水、10%的表面活性剂、5%的粘度调节剂、2%的防腐剂、香料和着色剂，及约3%的性能添加剂[^2]。顾客Z在意的是洗发产品的丰盈度（滋养度），而丰盈度直接与粘度值和浓度相关。一款洗发水不仅要方便使用，还要迎合顾客的感官标准。粘度是与浓度和流动特性相关的一大流变参数，不仅影响洗发产品的发泡性能、生产灌装、包装、储存和长期稳定性，还影响清洁效率，甚至用户感知，是一项极为重要的参数！如前所述，顾客感知也是一项重要参数，那么谁是顾客？顾客想要什么？由于女士、男士和儿童（婴幼儿）在挤出或涂抹洗发水时所施加的力不同，这三类顾客群体对同类洗发水的感知不同。其原因在于，当顾客群体施加不同力度时，在不同压力水平下会产生不同过程，使得剪切速率也不同。当实际使用洗发水时，没有顾客想要体验它在静置时的粘度（丰盈滑腻），所以洗发水**采用非牛顿流体或较好的剪切稀释流体。针对特定顾客群体，为形成非牛顿流体，进而改变流动特性，我们将水溶性聚合物用作改性剂。本文旨在描述针对上述不同顾客群体的产品在流变行为上的不同以及使用 Thermo Scientific™HAAKE™Viscotester™iQ 流变仪完全测定粘度参数的简便性。

图 1：Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 流变仪

实验结果和讨论

       在室温下，使用配35 mm平行板转子的Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 对三种市售洗发水进行测试（见图1），这三种洗发水分别针对男士、女士和儿童（婴幼儿）。

       如图2所示，在下板上小心注入洗发水，手动调节测量头，预设1 mm间隙，再执行测试程序。按照上述程序，在1-100 1/s 的剪切速率范围内对洗发产品进行测试，测试结果见图 3。由图3可知，三种产品的流变特性完全不同。当剪切速率较低（约11/s）时，男士和儿童（婴幼儿）洗发水具有几乎相同的粘度（约12 Pas）；而女士洗发水的粘度则低很多（约7.5 Pas）。男性顾客往往倾向更“滋养”（粘度较高）的产品，而女性顾客往往青睐更“丝滑”（粘度较低）的产品。就儿童产品而言，由于他们通常不会根据粘度进行选择，所以考虑功能因素更多。但是，父母在购买时会直觉地“认为”洗浴时高粘度产品会长时间残留在儿童手部。

       当施加更高的剪切速率时，不同产品显示不同的特性。由于配方中添加了分子量较高的聚合物添加剂，“男士”产品直接进入非牛顿流体，达到较高的基础粘度；而“女士”和“儿童”产品则表现稳定牛顿。不过，“女士”产品在使用时，在约41/s的剪切速率下离开牛顿流体，达到更低的粘度；而“儿童”产品在较长时间内（直至 20 1/s 左右为止）保持恒定粘度，所以淋浴开始前的产品损耗更少。

图 2：在 Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 上测定粘

度（随剪切速率变化）的HAAKE RheoWin 测量程序

图 3：室温下三种不同洗发水的粘度（随剪切速率变化）。

图 4：室温下用同轴圆筒和平行板测量夹具测得的洗发水粘度（随剪切速率变化）。

       现在，许多粘度计用户，尤其是在工业QC/QA 环境中的用户，都使用同轴圆筒转子（“量杯和转子”）进行测量。但是使用平行板测量系统会更有优势，因为所需样品量少，直接带来两大优势：更易清洁且温控更快。那么这两种测量夹具产生的结果是否相同？为解答此问题，图4显示在室温下分别采用同轴圆筒系统 CC25D 和35 mm平行板夹具测得的“柔和”洗发水的粘度对比。

       由图 4 可知，无论使用何种测量夹具，测得粘度均相同。

结论

       要确定洗发水（或沐浴露等）是否受顾客欢迎，Z重要的就是测定配方粘度。在针对特定顾客群体配制产品时，需谨慎选择添加剂。无论使用同轴圆筒还是平行板测量夹具，Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 流变仪均可让您轻松、可重现地执行上述测试。

参考文献

[1] Drug Chain Review, 22, 2, 2000, 15-18

[2] H. Leidreiter, U. Maczkiewitz, Utilizing Synergistic Effects in Surfactant Mixtures, Th Goldschmidt AG, 1996, Essen