一种木质素磺酸盐改性物及其应用以及包含该改性物的洗发水

摘要

本发明公开了一种木质素磺酸盐改性物，其分子量为10000‑40000，分子量分布为1.5～6.0，表面张力最低可达28 mN/m，由木质素磺酸盐与十二烷基二甲基烯丙基氯化铵制得。本发明还公开了该木质素磺酸盐改性物的应用以及含有该木质素磺酸盐改性物的洗发水。本发明利用木质素磺酸盐具有表面活性、分散吸附、螯合作用以及抗氧化和抗菌的特性，将木质素磺酸盐添加到洗发水配方中，能够起到去油、去屑、护发的功效。本发明产品制备工艺操作简单、得到的洗发水使用效果明显，温和无刺激，适用于各种特性的头发和毛皮，使用后无过敏反应，无毒副作用，而且见效快，生发养发效果好。

说明书

技术领域

本发明涉及一种木质素磺酸盐改性物，同时涉及该木质素磺酸盐改性物的应用。本发明还涉及包含该木质素磺酸盐改性物的洗发水。

背景技术

纵观洗发水的发展历程，由早期的洗净功能到洗护合一，洗发水发展至今天，人们更加关注产品本身的天然、安全无毒、同时具备滋养和护理调理头发的功效。无硅油温和洗发水在这样的背景下应运而生。如CN 105534822 A 公开了一种无硅且具有护发功效的洗发水，主要包括月桂醇聚醚硫酸酯钠、十二烷基甜菜碱、茶皂素以及中药提取液等成分，所选择的主表面活性剂较为温和，配方不含硅油，得到的产品去污力适中，干、湿梳理性好。广州环亚公司CN 104921989 A报道了一种不含硅油且具有头皮护理功效的洗发水，主要是由温和的表面活性剂以及头皮护理剂组成，配方温和无刺激，具有护理头皮和减少掉发的功效。

综上所述，这些主打温和无刺激、不含硅油的洗发水基本上集中于采用温和的表面活性剂，结合一些中药或植物提取液作为调理头皮的成分，但是，天然温和表面活性剂的开发和应用才是未来无硅油洗护技术发展的核心。

木质素是自然界唯一能够提供可再生芳基化合物的非石油资源，是第二大天然有机物。木质素磺酸盐是经磺化处理的木质素，属于高分子表面活性剂，具有生物可降解性、天然无毒、产品价格低廉。同时具有一定的表面活性、吸附分散性、螯合特性以及抗氧化特性，可用作天然的防晒组分，大大提高产品的防晒能力；此外，还具有一定的协同去污及杀菌效果。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种木质素磺酸盐改性物，该木质素磺酸盐改性物由木质素磺酸盐与十二烷基二甲基烯丙基氯化铵反应得到。将木质素磺酸盐添加至洗发水中，具有去油、去屑、护发的功效。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种木质素磺酸盐改性物，其分子量为10000~40000，分子量分布为1.5~6.0，表面张力最低可达28 mN/m，由木质素磺酸盐与十二烷基二甲基烯丙基氯化铵制得。

具体地，所述木质素磺酸盐改性物由以下方法制得，包括以下步骤：

（1）反应器中加入木质素磺酸盐和水，木质素磺酸盐溶解于去离子水中，溶液浓度为0.04~0.2 g/mL,加入引发剂，在惰性气体气氛下，搅拌使两者混合均匀；

（2）待反应器中的温度上升至70~80℃时，开始滴加十二烷基二甲基烯丙基氯化铵溶液，控制滴加时间为1~2 h,滴加完毕后继续反应4 h，得到共聚物粗品；

（3）加入异丙醇后静置一段时间，分离出沉淀，对沉淀物进行丙酮抽提8~10 h,除去均聚物后，置于50℃烘箱中干燥恒重，获得木质素磺酸盐改性物。

步骤(1)所述木质素磺酸盐溶液浓度优选为0.8~0.12 g/mL；所述引发剂的量为反应物总质量的2~4%，反应物总质量是指木质素磺酸盐和十二烷基二甲基烯丙基氯化铵总质量。所述引发剂为K₂S₂O₈。

步骤（2）所述的十二烷基二甲基烯丙基氯化铵和木质素磺酸盐的质量比为1：1.25~5；优选比例为1:2。

所述木质素磺酸盐包括但不限于木质素磺酸铵、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁或木质素磺酸钠中的一种。

本发明另一个目的是提供上述木质素磺酸盐改性物的应用，具体地，是该木质素磺酸盐改性物在洗发水中的应用。

本发明另一个目的是提供含有上述木质素磺酸盐改性物的洗发水。

所涉及的一种含木质素磺酸盐的洗发水可通过下述技术方案实现：一种含木质素磺酸盐的洗发水，包含以下按质量份计的组分：

桂酰谷氨酸钠10~25份、月桂酰肌氨酸钠5~20份、椰油酰胺丙基甜菜碱1~15份、甲基椰油酰基牛磺酸钠1~6份、木质素磺酸盐改性物1～8份、茶皂素1~5份、植物提取液2~8份、D-泛醇1~5份、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2~4份、柠檬酸0.1~1、香精0.1~0.6份、防腐剂0.05~0.1份、去离子水80~120份。

所述植物提取液为海藻提取物、桑椹提取物、黑芝麻提取物、何首乌提取物和干姜提取物中的任意两种。

所述的香精为柠檬香和薰衣草香中的一种。

所述的防腐剂为卡松、尼泊金甲酯和尼泊金丙酯中的一种。

本发明所述含木质素磺酸盐的洗发水的制备方法,包括以下步骤:

（1）按比例取月桂酰谷氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、甲基椰油酰基牛磺酸钠和水在50~70℃下搅拌直至溶解；

（2）将所述步骤（1）所得的混合物降温至40~55℃,按比例依次加入茶皂素、木质素磺酸盐以及瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌10~15 min;

(3)将所述步骤（2）所得混合物保持在40~55℃下，加入植物提取液，充分混合；

（4）将所述步骤（3）所得的混合物冷却至30~40℃后，加入香精、防腐剂和柠檬酸，调节pH至5.5~6.5，即得含木质素磺酸盐改性物的洗发水。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.在本发明中，采用木质素磺酸盐与十二烷基二甲基烯丙基氯化铵进行聚合反应。其中十二烷基二甲基烯丙基氯化铵既是季铵盐，又是烯类单体，将其引入木质素磺酸盐的主体结构中，可以得到两性的木质素磺酸盐改性物，这种木质素磺酸盐改性物中带有正电基团，用于洗发水中可以起到调理剂的作用。

2.木质素磺酸盐是天然的抗氧化物质、添加至洗发水中可以减少防腐剂的使用，使产品更加天然安全。本发明的木质素磺酸盐改性物具有木质素磺酸盐的表面活性、分散吸附、螯合作用以及抗氧化和抗菌的功能，将其添加到洗发水配方中，能够起到去油、去屑、护发的功效。此外，木质素磺酸盐还具有一定的协同杀菌抑菌功效，从而减少洗发后的头皮发痒现象。

3.本发明采用温和的表面活性剂作为主表面活性剂，通过添加可再生的木质素磺酸盐改性物以及植物提取液，不额外添加有机硅类调理剂，得到的产品性能温和、无刺激、无副作用，适用于各种特性的头发和毛皮，使用后无过敏反应，无毒副作用。此外，本发明在洗发水配方中加入植物提取液，可以起到活化毛囊组织、促进头皮新陈代谢的作用，生发养发效果好，有效地减少脱发以及白发的产生。

4.本发明的木质素磺酸盐改性物和洗发水的制备工艺操作简单。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

含有木质素磺酸镁改性物的洗发水，包括以下质量份的原料：

月桂酰谷氨酸钠10份、月桂酰肌氨酸钠15份、椰油酰胺丙基甜菜碱5份、甲基椰油酰基牛磺酸钠4份、木质素磺酸镁改性物1份、茶皂素1份、植物提取液2份、D-泛醇5份、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵3份、柠檬酸0.3份、柠檬香精0.1份、卡松0.05份、去离子水80份。植物提取液为海藻提取物与黑芝麻提取物按质量1:1比例混合制得。

其中，木质素磺酸镁改性物的制备包含以下步骤：

（1）反应器中，将10 g木质素磺酸镁溶解于83 mL去离子水中，加入3%的引发剂K₂S₂O₈，通入保护气N₂，搅拌使两者混合均匀。

（2）待反应器中的温度上升至70℃时，开始滴加2 g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵，控制滴加时间为1 h,滴加完毕后继续反应4 h后，得到共聚物粗品。

（3）加入异丙醇后静置一段时间，分离出沉淀，将沉淀物放入索氏萃取器中，用丙酮抽提8 h,除去均聚物后，置于50℃烘箱中干燥恒重。

洗发水制备方法：

（1）按比例取月桂酰谷氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、甲基椰油酰基牛磺酸钠和水在50～70℃下搅拌直至溶解。

（2）将步骤（1）所得的混合物降温至40～55℃,依次加入茶皂素、木质素磺酸镁改性物以及瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌10～15 min。

(3)将步骤（2）所得混合物保持在40～55℃下，加入植物提取液，充分混合。

（4）将步骤（3）所得的混合物冷却至30～40℃后，加入香精、防腐剂、柠檬酸，调节pH至5.5～6.5，即得含木质素磺酸镁改性物的洗发水。

实施例2

含有木质素磺酸铵改性物的洗发水，包括以下质量份的原料：

月桂酰谷氨酸钠15份、月桂酰肌氨酸钠5份、椰油酰胺丙基甜菜碱10份、甲基椰油酰基牛磺酸钠1份、木质素磺酸铵改性物5份、茶皂素3份、植物提取液5份、D-泛醇2份、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2份、柠檬酸0.5份、薰衣草香精0.3份、尼泊金甲酯0.05份、去离子水100份。植物提取液为桑椹提取物与何首乌提取物按质量比1:1混合制得。

其中，木质素磺酸铵改性物的制备包含以下步骤：

（1） 反应器中，将10 g木质素磺酸铵溶解于100 mL去离子水中，加入3%的引发剂K₂S₂O₈，通入保护气N₂，搅拌使两者混合均匀。

（2）待反应器中的温度上升至75℃时，开始滴加5 g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵，控制滴加时间为1.5 h,滴加完毕后继续反应4 h后，得到共聚物粗品。

（3）加入异丙醇后静置一段时间，分离出沉淀，将沉淀物放入索氏萃取器中，用丙酮抽提9 h,除去均聚物后，置于50℃烘箱中干燥恒重。

洗发水制备方法：

（1）按比例取月桂酰谷氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、甲基椰油酰基牛磺酸钠和水在50～70℃下搅拌直至溶解。

（2）将步骤（1）所得的混合物降温至40～55℃,依次加入茶皂素、木质素磺酸铵改性物以及瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌10～15 min。

(3)将步骤（2）所得混合物保持在40～55℃下，加入植物提取液，充分混合。

（4）将步骤（3）所得的混合物冷却至30～40℃后，加入香精、防腐剂、柠檬酸，调节pH至5.5～6.5，即得含木质素磺酸铵改性物的洗发水。

实施例3

含有木质素磺酸钠改性物的洗发水，包括以下重量份的原料：

月桂酰谷氨酸钠25份、月桂酰肌氨酸钠20份、椰油酰胺丙基甜菜碱15份、甲基椰油酰基牛磺酸钠6份、木质素磺酸钠改性物8份、茶皂素5份、植物提取液8份、D-泛醇1份、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵2份、柠檬酸0.6份、柠檬香精0.5份、尼泊金丙酯0.05份、去离子水120份。植物提取液为桑椹提取物和干姜提取物按质量比1:1混合制得。

其中，木质素磺酸钠改性物的制备包含以下步骤：

（1）反应器中，将10 g木质素磺酸钠溶解于125 mL去离子水中，加入3%的引发剂K₂S₂O₈，通入保护气N₂，搅拌使两者混合均匀。

（2）待反应器中的温度上升至80℃时，开始滴加8 g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵，控制滴加时间为2 h,滴加完毕后继续反应4 h后，得到共聚物粗品。

（3）加入异丙醇后静置一段时间，分离出沉淀，将沉淀物放入索氏萃取器中，用丙酮抽提10 h,除去均聚物后，置于50℃烘箱中干燥恒重。

洗发水制备方法：

（1）按比例取月桂酰谷氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、甲基椰油酰基牛磺酸钠和水在50～70℃下搅拌直至溶解。

（2）将步骤（1）所得的混合物降温至40～55℃,依次加入茶皂素、木质素磺酸钠改性物以及瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌10～15 min。

(3)将步骤（2）所得混合物保持在40～55℃下，加入植物提取液，充分混合。

（4）将步骤（3）所得的混合物冷却至30～40℃后，加入香精、防腐剂、柠檬酸，调节pH至5.5～6.5，即得含木质素磺酸钠改性物的洗发水。

采取志愿者感官评价的方式，请四组人作为试验对象，每周使用实施例1～3洗发水两次，同时以市售含硅油的洗发水作为对照组，对本发明的含木质素磺酸盐的洗发水进行感官性评价。分别对洗发水洗发后的去屑止痒、干梳理性、湿梳理性、手感、防脱发效果进行评定，评价采用5分制，5分为最高分，1分为最低分。实施例1～3的评定结果如表1所示。

表1 不同组洗发水感官评价结果

去屑止痒干梳理性湿梳理性手感防脱发效果综合评分实施例13.34.04.33.53.518.6实施例24.04.54.54.03.920.9实施例34.64.54.64.24.822.7市售含硅洗发水3.93.54.53.23.418.5

从表1可以看出，本发明的含木质素磺酸盐的洗发水具有比较好的去屑止痒、干、湿梳理效果、洗完头发后头发干爽不毛躁，手感好，长期使用具有较为明显的防脱发效果。