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SUNBORN
著色劑在家居護理產品中的應用淺析
? ?梁水嬌 宋晶晶
? ? 廣州盛邦化工科技有限公司，廣東廣州，510620
?著色劑主要分顏料和染料兩種，本文對不同的種類著色劑以及應用的選擇作簡要分析。列舉在洗衣凝珠、衣物留香珠等應用中影響著色劑選擇的因素。
?在市場經濟的大背景下，色彩成為商品價值的一個重要體現元素，同時，也是吸引消費者促進消費的一個重要方面。市面上的洗衣凝珠，用五光十色形容也不為過，其他類型的清潔劑一個系列里也有不同的顏色搭配，通常是用一種顏色區分香型或區分功效宣稱。這些產品的顏色一般來源于著色劑，著色劑在配方體系中的配色和其穩定性一直是配方師重點關注項目類型。
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著色劑的分類
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家居清潔劑中的著色劑一般包含染料和顏料兩種。
染料又分為水溶性和油溶性染料，外觀形態有粉末、顆粒和液體三種，可溶于應用介質，透明度好。粉末染料由于其粒徑小、易揚塵，會給生產操作過程帶來不便，如粉塵大、難精準稱量等。液體染料如聚合物著色劑，是將有機染料分子中引入高分子的主鏈或側鏈上形成的一類新的有色高分子聚合物，該類型的著色劑在配方中兼容性、均勻度、耐熱性好，且在配方中容易處理，分子量大不易透過細胞膜被人體吸收，對人類的健康和安全傷害小，適用于洗衣液、柔順劑、洗衣凝珠等液體產品。
而顏料則不溶于應用介質，透明度較差，外觀形態有粉體、顆粒、液體等。顏料粒子大小分布直接影響體系的存儲穩定性以及體系的顏色和性能，而經過添加某些特定的表面活性劑或其他衍生物改變顏料表面性質，可以防止細小粒子聚集、容易分散，該類型的顏料被稱作為顏料制備物。顏料制備物有以下特點：
? ? ?①?增加著色強度與光澤度；
? ? ?②?預分散體，易分散；
? ? ?③?易計量、低或無粉塵，改善工作環境；
? ? ?④?提高產品的貯存穩定性。
顏料制備物的這些特性非常適用于香皂肥皂、洗衣片、留香珠等需要高分散性、耐高溫配方體系中。
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著色劑的選擇
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2.1 基體的影響
家居清潔劑會根據不同的應用表面或污垢類型選擇不同的組分。大致組分有：表面活性劑、溶劑、酸或堿、螯合劑、氧化劑或還原劑、分散劑、酶、防腐劑、香精等。清潔劑的pH、氧化或還原劑、香精等都會影響著色劑的穩定性。不同家居清潔劑容易出現的異常現象及對應著色劑選擇建議見表1，可按需選擇合適的著色劑。
表1?著色劑在家居清潔劑中體系易出現的現象及對應選擇建議
2.2 關于調色
目標色通常有三種來源：
→?第一種指定色卡色號，如PANTONE潘通剛發布的2022年度流行色PANTONE 17-3938 Very Peri（長春花藍）；
→?第二種范圍性的顏色需求，如孔雀藍；
→ 第三種目標樣板的外觀顏色。
無論哪種需求的調色，都需先確定目標顏色和色調，再通過在配方體系中透明度及顯色情況、溶解性或分散性、色牢度、法律法規、生產處理等需求來選擇合適的著色劑。
調整配方過程中需提前考慮配方體系顏色變化的幅度，如配方基體不可避免出現變黃且會繼續加深的情況，在沒有指定顏色時可選擇跟基體顏色的近似色，如黃色或紅色、橙色，避免互補色，如藍色或紫色。
調色過程中要注意周圍環境的影響，周圍物體反射的光會作為光源的一部分照射到被測物體上，等于光源的顏色發生了變化，從而造成對顏色判斷的誤差，如調色人員的衣著顏色、目視對比樣品的背景等。調色通常要在早上9時至下午3時進行，如在沒有日光的條件下可以選用D65光源。調色員佩戴的眼鏡或護目鏡是否是防藍光（透過防藍光鏡片觀察帶有黃色濾鏡）、對比樣品容器是否大小一致、內容物是否有泡沫等情況均影響最終調色。
值得注意的是，著色劑中的CAS號或CI號是用化學結構描述的著色劑類型，不能直接指定色度特征，如著色強度、飽和度、明度等指標，需要通過最終的應用對比得出符合要求的著色劑。
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著色劑在家居清潔劑中的
應用舉例
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3.1 留香珠等特殊體系
? ? ?在一些配制過程中需要高溫加熱的產品，如洗衣片、留香珠等，需要特別注意溫度、時間和香精的影響。留香珠中一般聚乙二醇含量50%～90%，加熱溫度＞80℃，反應釜反應時間0.5～2.5h，實際生產過程中溫度持續時間可能會更長。
? ? ? 模擬衣物留香珠體系中溫度對著色劑穩定性影響，隨機選用33款市售染料著色劑，在PEG8000中添加，溫度保持80℃ 4h后，顏色變化情況如圖1，紅色和黃色染料在耐高溫穩定性相對較好，而藍色或藍色系相關的顏色，如綠色、紫色等容易出現褪色或變色等現象。選用高溫穩定性好著色劑可為后續配方穩定性大大減少測試工作。留香珠體系除溫度影響著色劑的穩定性外，香精也是一個重要的評估對象。溫度較高或者受到光照的情況，會加速香精變色，香精變色將進一步影響留香珠著色劑的選擇及提高調色難度。
圖1?33款染料在PEG8000中80℃耐熱4h后顏色變化情況
3.2 利用不同pH時顯色情況做新應用
絕大多數著色劑在溶液中的顏色和光澤與溶液的pH有關，會隨著酸堿條件的改變而發生變化。可根據顏色變化情況，做不同特色的產品。
如有些著色劑在中性條件下是一種顏色，酸性或堿性條件下又是另一種顏色，這些著色用在多種劑型產品后混合使用可呈現變色現象。適當利用這種變化規律給產品帶來新的概念或宣稱，目前已有相關產品面世。
如圖2藍色著色劑A隨pH的變化呈現不同的顏色，強酸至弱酸條件下呈藍色，pH為5時開始褪色，pH在8以上褪至無色；再如藍色著色劑B，pH為1時呈黃色，pH為2時呈嫩綠色，pH為3時呈藍綠色，pH為4～12時呈藍色，pH＞13時呈紫色。
圖2?著色劑在不同pH條件下的顯色情況
3.3 無沾染液體著色劑
無沾染液體著色劑是完全水溶性的液態著色劑，具有快速分散、易于使用等特點，無需像使用粉末著色劑配色時需要預混。即使是很高的添加量，無沾染液體著色劑也不會產生沉淀，并將顏色沾染在織物、皮膚、硬表面和設備表面的可能性降到最低。
如A公司無沾染著色劑見圖3，將6種不同材質的標準纖維布浸泡在10%的著色劑水溶液中，晾干1h后，在無洗滌劑的條件下用40℃水溫洗滌。洗滌完成后對比可見藍色、黃色、紅色三種著色劑均未發生沾染現象。無沾染液體著色劑適用于家居清潔中的全能清潔劑、地板清潔劑、浴室清潔劑、洗衣液、洗衣凝珠、衣物柔順劑，彩筆如馬克筆、兒童彩筆等。
圖3
著色劑無沾染對比測試
?總結
在家居護理產品中，
配方師需要根據配方組分及目標需求選擇合適的著色劑。
實際調色測試過程中了排除一些已知的影響因素外，配方中多重組分的相互影響還需在后續穩定性觀察中逐一篩選。把調色放在配方完成的最后一個步驟，獨立對比減少篩選著色劑不良影響因素，提升工作效果。
*本原創文章完整版收錄于《中國洗滌用品工業》
2022年第2期 總251期
內容編輯 / 盛邦市場部 · 椰姐姐
