CMC и HEC — это два водорастворимых эфира целлюлозы, широко используемых в рецептурах средств личной гигиены и бытовой химии. Оба вещества способны повышать вязкость, регулировать текучесть, связывать воду и способствовать поддержанию однородности рецептуры.
Однако они не являются взаимозаменяемыми.
Карбоксиметилцеллюлоза натрия, обычно называемая CMC-Na, CMC или целлюлозной камедью, представляет собой анионный полимер. Гидроксиэтилцеллюлоза, или HEC, является неионогенным. Это различие в электрическом заряде влияет на то, как каждый из этих загустителей взаимодействует с солями, поверхностно-активными веществами, катионными ингредиентами, абразивными веществами, активными ингредиентами и консервантами.
CMC часто является практичным и экономичным выбором для обычных зубных паст, масок и продуктов на водной основе, в которых требуется обеспечить связывающее действие и контроль синерезиса. HEC чаще всего предпочитают использовать в рецептурах с повышенным содержанием электролитов, катионными ингредиентами, сложными смесями поверхностно-активных веществ или в случаях, когда предъявляются высокие требования к прозрачности и текстуре.
Оптимальный выбор зависит от полного состава продукта, а не только от показателя вязкости, указанного на этикетке.
Краткий обзор: CMC против HEC
| Недвижимость | Карбоксиметилцеллюлоза натрия | Гидроксиэтилцеллюлоза |
|---|---|---|
| Распространенная аббревиатура | CMC, CMC-Na, NaCMC | HEC |
| Общее название по INCI | Целлюлозная камедь | Гидроксиэтилцеллюлоза |
| Ионный характер | Анионный | Неионогенный |
| Основные функциональные роли | Загущение, связывание, удержание воды, контроль синерезиса, суспендирование | Загущение, регулирование текучести, поддержание суспензии, образование пленки, стабилизация текстуры |
| Устойчивость к соли | В значительной степени зависит от типа соли, концентрации, сухого остатка и сорта | Как правило, демонстрирует лучшие характеристики во многих системах с электролитами |
| Совместимость с катионами | Может вступать во взаимодействие с катионными поверхностно-активными веществами или активными ингредиентами | В целом обладает большей совместимостью, поскольку является неионным |
| Очевидный потенциал в области формулирования | Возможно, но зависит от класса и состава | Часто является эффективным вариантом для прозрачных гелей и систем с поверхностно-активными веществами |
| Распространенные способы использования в целях личной гигиены | Зубная паста, маски, кремы, гели | Шампунь, гель для душа, мыло для рук, лосьоны, средства для защиты от солнца, зубная паста |
| Распространенные способы применения в домашних условиях | Моющие средства, полироли, подвески | Жидкое средство для стирки, жидкость для мытья посуды, бытовые чистящие средства, гелевые чистящие средства |
| Основной риск, связанный с составом препарата | Снижение вязкости или несовместимость в системах с высоким содержанием соли и катионных системах | Осадок при гидратации, чрезмерное загустение и прозрачность, зависящая от сорта |
| Можно ли их совместить? | Да | Да |
В сравнении CMC и HEC нет однозначного победителя. Каждый из этих полимеров позволяет решать свой набор задач при разработке рецептур.
Что такое карбоксиметилцеллюлоза натрия?
Карбоксиметилцеллюлоза натрия получается путем введения карбоксиметильных групп в основную цепь целлюлозы. Обычно она поставляется в виде натриевой соли.
Эти карбоксиметильные группы придают CMC анионный заряд при растворении в воде. Этот заряд способствует гидратации полимера и его взаимодействию с водной фазой, но также делает CMC более чувствительным к некоторым ионам и положительно заряженным ингредиентам.
Коммерческие марки CMC различаются по степени замещения, молекулярной массе, чистоте, размеру частиц и однородности замещения.
Степень замещения (DS) характеризует среднее количество карбоксиметильных групп, присоединенных к каждому анидроглюкозному звену в цепи целлюлозы. Изменения степени замещения могут влиять на растворимость в воде, реакцию на электролиты, реологические свойства и совместимость.
При выборе CMC для использования в средствах личной гигиены или средствах по уходу за полостью рта не следует ориентироваться исключительно на вязкость. Важное значение могут иметь также степень очистки, содержание хлорида натрия, гликолят натрия, пределы содержания микроорганизмов, содержание тяжелых металлов, запах, вкус и нормативные требования.
В средствах по уходу за полостью рта CMC ценится как связующее вещество и модификатор реологических свойств. Оно способно удерживать жидкие и твердые ингредиенты в единой массе, уменьшать выделение воды и придавать зубной пасте гладкую консистенцию, когда её выдавливают из тюбика. Компания Ashland описывает CMC для средств по уходу за полостью рта как анионный, водорастворимый эфир целлюлозы, который изменяет реологические свойства, связывает воду и помогает предотвратить синерезис в зубной пасте. Его Техническое руководство по уходу за полостью рта также показывает, что марки CMC различаются по DS, вязкости и размеру частиц.
Что такое гидроксиэтилцеллюлоза?
Гидроксиэтилцеллюлоза — это полученный путем введения гидроксиэтильных групп в целлюлозу. Это неионогенный водорастворимый полимер.
Поскольку HEC не обладает таким же отрицательным зарядом, как CMC, он, как правило, реже вступает в нежелательные взаимодействия с катионными поверхностно-активными веществами, четвертичными аммониевыми соединениями и положительно заряженными активными ингредиентами.
HEC способен повышать вязкость, регулировать текучесть, обеспечивать стабильность суспензии, улучшать распределение и стабилизировать текстуру составов на водной основе. Он используется в шампунях, гелях для душа, средствах для мытья рук, лосьонах, кремах, гелях, жидких моющих средствах, средствах для мытья посуды и бытовых чистящих средствах.
HEC также может придавать продукту свойство сдвигового разжижения. Продукт со сдвиговым разжижением становится легче перекачивать, разливать, распределять или выдавливать при приложении силы. После снятия силы он частично восстанавливает свою структуру. Такое поведение может улучшить процесс дозирования и способствовать удержанию продукта на вертикальной поверхности.
Чживей описывает HEC как водорастворимый полимер, используемый для повышения вязкости и регулирования текучести в средствах ежедневного ухода и других системах на водной основе. В настоящее время ассортимент включает HEC 40, HEC 300, HEC 2K, HEC 6K, HEC 15K, HEC 30K, HEC 50K, HEC 100K и HEC 150K. Полный ассортимент представлен на сайте Страница продукта Zhiwei HEC.
Самое важное отличие: анионные и неионогенные вещества
Различие в ионном характере является основной причиной того, что CMC и HEC ведут себя по-разному.
CMC содержит отрицательно заряженные карбоксиметильные группы. Эти группы могут вступать во взаимодействие с растворенными солями и положительно заряженными веществами. Такое взаимодействие может привести к уменьшению набухания полимера, снижению вязкости, образованию помутнения или выпадению осадка.
Результат зависит от типа и концентрации ионов. Одновалентные соли, такие как хлорид натрия, могут снижать вязкость при более высоких концентрациях. Многовалентные ионы, такие как кальций, магний, алюминий или железо, могут оказывать более сильное воздействие.
HEC является неионогенным веществом. Его гидратация и загущение не зависят от анионного заряда в той же степени. Поэтому он обеспечивает более широкую совместимость во многих системах, содержащих электролиты или катионные ингредиенты.
Это не означает, что на HEC не влияет химический состав препарата. Очень высокие концентрации соли, экстремальные значения pH, высокое содержание растворителей, поверхностно-активные вещества, ароматические масла, температура и консерванты по-прежнему могут влиять на его вязкость и прозрачность.
HEC следует охарактеризовать как более толерантную систему во многих сложных системах, но не как полностью защищенную от проблем совместимости.
CMC и HEC в составе зубной пасты
Зубная паста содержит смесь воды, увлажнителей, абразивных веществ, поверхностно-активных веществ, ароматизаторов, подсластителей, активных ингредиентов и консервантов. Загуститель должен обеспечивать однородность этой смеси, при этом позволяя перекачивать пасту, наполнять ею тюбики, выдавливать её и наносить на зубную щётку.
Американская стоматологическая ассоциация поясняет, что зубная паста может содержать загустители или связующие вещества на основе целлюлозы, которые обеспечивают стабильность продукта. Зубная паста также может содержать карбонат кальция, гидратированный диоксид кремния, фосфатные соли, соединения фтора, увлажнители и моющие вещества. Эти ингредиенты создают различные условия для взаимодействия с загустителем. См. Обзор ингредиентов зубной пасты ADA.
Когда CMC — оптимальный выбор
CMC уже давно используется в производстве обычных зубных паст. Он обеспечивает связывание, удержание влаги, консистенцию и контроль синерезиса. Зачастую это экономически выгодное решение, позволяющее получить гладкую пасту с хорошими экструзионными свойствами.
Технология CMC может эффективно работать при умеренном уровне электролита и при условии, что активные ингредиенты совместимы с анионным полимером.
Когда HEC — лучший выбор
Метод HEC становится предпочтительным, когда формула содержит высокую концентрацию солей, многовалентных ионов или катионных активных ингредиентов.
Его неионогенный характер может улучшить совместимость и стабильность при хранении. Кроме того, он способствует формированию гладкой, блестящей полоски зубной пасты и сдвиговому разжижению.
В руководстве компании Ashland по средствам гигиены полости рта HEC указывается, что HEC совместим с широким спектром активных веществ и устойчиво реагирует на одно-, двух- и трехвалентные катионы. Это делает HEC подходящим кандидатом для использования в зубных пастах с высоким содержанием минералов и других средствах гигиены полости рта с высоким содержанием электролитов.
Можно ли использовать CMC и HEC одновременно?
Да. Сочетание CMC и HEC позволяет достичь оптимального баланса между стоимостью, прочностью связывания, солеустойчивостью, текстурой и стабильностью при хранении.
CMC может обеспечить экономичное связывание воды и придать смеси начальную консистенцию. HEC может улучшить совместимость и помочь сохранить вязкость, если в составе присутствуют более сложные ионы.
Соотношение компонентов следует определять экспериментально, а не копировать напрямую из рецептуры другой зубной пасты. На конечный результат влияют такие факторы, как тип абразива, источник фтора, уровень увлажнителей, система поверхностно-активных веществ, температура и последовательность технологических операций.
Приведенные ниже диапазоны являются ориентировочными лабораторными показателями для скрининга, а не готовыми коммерческими рецептурами.
| Тип зубной пасты | Диапазон скрининга CMC | Диапазон проверки HEC | Основной тест |
|---|---|---|---|
| Зубная паста с карбонатом кальция | 0.8%-1.0% | 0.3%-0.6% | Кальциевая толерантность, ленточная форма, отделение воды |
| Зубная паста с дикальциевым фосфатом | 0.1%-0.6% | 0.3%-0.5% | Совместимость электролитов и вязкость при хранении |
| Зубная паста с гидратированным диоксидом кремния | 0.1%-0.5% | 0.1%-0.5% | Прозрачность, гладкость, экструзия и синерезис |
Общий уровень загустителя следует оптимизировать с учетом выбранных марок. Для полимера с высокой молекулярной массой может потребоваться меньшая дозировка, чем для марки с более низкой вязкостью.
При производстве средств по уходу за полостью рта также требуется соответствующий класс чистоты. В составе зубной пасты не следует использовать HEC или CMC общепромышленного класса, если только поставщик не подтвердит, что эти вещества соответствуют требуемым техническим условиям для средств по уходу за полостью рта и местным нормативным требованиям.
HEC в составе шампуня и геля для душа
Современные шампуни и гели для душа могут содержать анионные, амфотерные, неионогенные и катионные компоненты. Кроме того, в их состав могут входить хлорид натрия, ароматизаторы, растительные экстракты, кондиционирующие полимеры, консерванты, перламутровые добавки и взвешенные частицы.
HEC часто выбирают, поскольку его неионогенный характер обеспечивает широкую совместимость со многими из этих материалов.
Он может увеличить густоту, улучшить контроль за разливом, обеспечить гладкую текстуру и помочь сохранить стабильность продукта во время хранения. Также возможно получение прозрачных гелей, если гель HEC надлежащим образом гидратирован и совместим с системой поверхностно-активных веществ и ароматизаторов.
Компания Zhiwei позиционирует HEC как загуститель для шампуней и гелей для душа, который способствует формированию прозрачной текстуры, обеспечивает устойчивость к солям, плавное распределение и стабильные тактильные ощущения от продукта. Компания также подчеркивает, что фактические результаты зависят от поверхностно-активных веществ, концентрации солей, уровня pH, ароматизатора, температуры и метода смешивания. Более подробная информация о применении доступна на сайте Страница «Zhiwei HEC» — шампуни и гели для душа.
В геле для душа на мыльной основе HEC может использоваться в качестве модификатора вязкости и текстуры. Диапазон значений около 0,2%–0,4% может служить ориентиром при лабораторных испытаниях, однако окончательная дозировка должна зависеть от марки HEC и концентрации мыла.
HEC не следует рассматривать как полноценный эмульгатор. Он может способствовать стабилизации дисперсной системы за счет повышения вязкости и замедления движения, однако рецептура, содержащая значимую масляную фазу, как правило, по-прежнему требует добавления подходящего эмульгатора.
HEC также не следует автоматически рассматривать как пеноусилитель. Изменение вязкости может влиять на образование пены, её стекание и стабильность, однако конечный результат зависит от системы поверхностно-активных веществ. В ходе разработки следует измерять объём пены, её текстуру и особенности смывания.
HEC в средствах для мытья рук и жидком мыле
Средства для мытья рук могут содержать анионные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, неионогенные поверхностно-активные вещества, дезинфицирующие компоненты, соли, растворители, увлажняющие вещества, ароматизаторы и консерванты.
Если формула содержит катионный антимикробный ингредиент, анионный загуститель, такой как CMC, может вступать с ним во взаимодействие. Это может снизить эффективность загущения, привести к появлению мутности или повлиять на биодоступность активного вещества.
HEC часто является более безопасным исходным вариантом для систем на основе катионных или смешанных поверхностно-активных веществ, поскольку он является неионогенным. Однако необходимо все же подтвердить совместимость с конкретным активным ингредиентом и уровнем его использования.
Команда разработчиков рецептуры должна контролировать внешний вид, вязкость, pH, стабильность активных компонентов, пенообразование, ощущения при смывании и защиту от микроорганизмов. Проведения испытаний только на начальную вязкость недостаточно.
К водоспиртовым продуктам следует относиться с особой внимательностью. Некоторые марки HEC могут использоваться в водоспиртовых системах, однако их совместимость зависит от марки полимера, типа спирта, концентрации спирта, метода гидратации и других ингредиентов. Загуститель, подходящий для обычного средства для мытья рук, может оказаться неподходящим для дезинфицирующего средства с высоким содержанием спирта.
HEC в составе лосьонов, кремов и средств для защиты от солнца
В эмульсии типа «масло в воде» HEC служит загустителем непрерывной водной фазы. Это может замедлить движение капель, улучшить текстуру и способствовать стабильности эмульсии.
HEC также может улучшить скольжение при нанесении и уменьшить ощущение водянистости или нестабильности. Типичные уровни содержания в лосьонах и кремах могут составлять от 0,1% до 0,5%, в зависимости от требуемой текстуры и класса вязкости.
Важно проводить различие между загущением и эмульгированием. HEC может способствовать стабилизации эмульсии, но, как правило, не является основным эмульгатором. В рецептуре по-прежнему требуется система эмульгаторов, подходящая для масляной фазы и предполагаемого конечного продукта.
К средствам для защиты от солнца предъявляются более высокие требования, поскольку они могут содержать минеральные частицы, органические УФ-фильтры, электролиты, масла и пленкообразующие компоненты. HEC способствует формированию текстуры и поддержанию стабильности суспензии, однако эффективность солнцезащитного средства невозможно предсказать, исходя исключительно из его вязкости. Любое изменение загустителя может повлиять на распределяемость, пленкообразование, водостойкость и показатели солнцезащиты.
Чживэй Руководство HEC по лосьонам и средствам для защиты от солнца рекомендует перед выбором марки уточнить тип эмульсии, уровень масляной фазы, значение pH, содержание электролита, тип УФ-фильтра, метод обработки и тип упаковки.
CMC и HEC в составе масок для лица
CMC используется в системах масок, которые снимаются с кожи или смываются водой, в качестве загустителя, связующего вещества и модификатора текстуры пленки.
В отрывной маске, содержащей поливиниловый спирт, CMC может смягчить чрезмерно прочную или ломкую пленку и изменить характер отделения высохшего слоя от кожи. Он также может взаимодействовать с альгинатом, глицерином, пропиленгликолем и другими влагоудерживающими ингредиентами.
В маске, которую смывают, CMC может придавать консистенцию и способствовать удержанию порошков или других диспергированных веществ во взвешенном состоянии.
HEC можно использовать в тех случаях, когда разработчику рецептуры требуется гель с более гладкой текстурой, лучшая совместимость с катионными ингредиентами или менее ионная загущающая система. Кроме того, он может улучшить распределяемость и обеспечить иные сенсорные характеристики.
Ни один из полимеров не следует выбирать, ориентируясь исключительно на его вязкость в воде. Необходимо провести испытания готового продукта на гибкость пленки, время высыхания, липкость, смываемость, ощущения на коже, срок хранения и удобство дозирования из упаковки.
CMC и HEC в средствах для стирки и мытья посуды
CMC играет важную роль в составе моющих средств, в том числе в предотвращении повторного осаждения загрязнений. Это вещество помогает снизить вероятность повторного осаждения взвешенных загрязнений на ткани во время стирки.
HEC чаще всего используется для регулирования вязкости и текучести жидких моющих средств для стирки, жидкостей для мытья посуды и гелевых чистящих средств. Он позволяет улучшить контроль дозирования и способствует тому, что чистящее средство лучше удерживается на вертикальной поверхности.
Zhiwei описывает HEC как неионогенный загуститель для моющих средств для стирки и мытья посуды. В подходящих рецептурах он способствует повышению вязкости, регулированию текучести, стабильности текстуры и прозрачности. Конечный результат по-прежнему зависит от типа поверхностно-активного вещества, концентрации солей, ферментов, ароматизатора, растворителей и значения pH. См. Руководство по применению моющего средства «Zhiwei».
Важное различие в рецептуре заключается в том, что загущение и предотвращение повторного осаждения грязи являются отдельными функциями. HEC может улучшить текстуру моющего средства, но его не следует автоматически рассматривать в качестве прямой замены CMC, если основной целью является предотвращение повторного осаждения грязи на ткани.
Таким образом, в составе препарата может использоваться один полимер для регулирования реологических свойств, а другой материал — для обеспечения эффективности ухода за тканью.
Как правильно сравнивать вязкость CMC и HEC
Наименования продуктов, такие как “30K” или “100K”, недостаточно для сравнения двух эфиров целлюлозы.
Вязкость зависит от ряда условий испытания:
| Тестовая переменная | Почему это важно |
|---|---|
| Концентрация полимера | Раствор 1% нельзя напрямую сравнивать с раствором 2% |
| Испытательная температура | Вязкость эфира целлюлозы изменяется в зависимости от температуры |
| Прибор | Вискозиметры Brookfield, NDJ и другие могут давать разные результаты |
| Вал и скорость | Различные настройки шпинделя и скорости вращения влияют на показания |
| Время гидратации | Недостаточно гидратированный образец дает искусственно заниженный результат |
| Качество воды | Минералы и растворенные соли могут влиять на вязкость |
| pH | pH влияет на гидратацию и долгосрочную стабильность полимеров |
| Подготовка проб | Комочки или воздушные пузырьки делают результат недостоверным |
Показатель CMC, измеренный при 2% и 25 °C, не следует напрямую сравнивать с показателем HEC, измеренным при 1% и 25 °C.
Разработчики рецептур должны запросить у поставщика полное описание метода испытаний. Затем этот же метод следует использовать для входного контроля качества и сравнительных испытаний с продукцией конкурентов.
Как добавить CMC или HEC без образования комков
Как CMC, так и HEC могут образовывать «рыбьи глаза», если сухой порошок слишком быстро вступает в контакт с водой. Сначала гидратируется внешняя часть порошкового агрегата, образуя гелевый слой. Этот слой препятствует проникновению воды к сухому материалу, находящемуся внутри.
Процедура контролируемого смешивания позволяет уменьшить эту проблему.
- Начните с чистой воды и создайте стабильный вихрь, не втягивая в партию излишнее количество воздуха.
- Добавляйте эфир целлюлозы постепенно, распределяя его по всей движущейся поверхности. Не высыпайте весь мешок в одно место.
- Прежде чем ускорить процесс гидратации, дайте порошку полностью рассеяться.
- В соответствующих случаях предварительно диспергируйте полимер в глицерине, сорбите, гликоле или другой совместимой нерастворяющей фазе.
- В случае HEC с отсроченным гидратированием следует соблюдать рекомендации поставщика относительно значения pH и графика проведения процедуры.
- Если это допускают рецептура и технологический процесс, добавьте большое количество соли после гидратации полимера.
- Измеряйте вязкость только после того, как партия пройдет предусмотренный период гидратации и выдержки.
- Через 24 часа проверьте результат ещё раз, так как окончательная вязкость может продолжать увеличиваться.
В некоторых марках Zhiwei HEC применяется обработка с отсроченной гидратацией для улучшения дисперсии и уменьшения образования комков. Правильную процедуру следует уточнять в техническом описании (TDS) для конкретной марки.
Нагрев не всегда является оптимальным решением. HEC растворяется как в горячей, так и в холодной воде, однако высокая температура может ускорить гидратацию на поверхности и усугубить проблему плохой дисперсии. Температуру следует выбирать в рамках общего процесса перемешивания.
Какой уровень HEC от Zhiwei вам следует пройти?
Компания Zhiwei поставляет модели HEC с низкими и высокими значениями маркировки. Выбор марки следует начинать с учета требуемой текстуры продукта и метода испытаний.
| Цель разработки рецептуры | Направление отбора кандидатов в HEC по программе «Чживэй» | Основная проверка |
|---|---|---|
| Система с легкой жидкостью, сывороткой или с низкой плотностью | HEC 300 или HEC 2K | Прозрачность, текучесть, распыляемость и остаточные вещества |
| Шампунь или гель для душа средней вязкости | HEC 6K, HEC 15K или HEC 30K | Пена, реакция на соль, совместимость с ароматизаторами и ощущения при ополаскивании |
| Насыщенное средство для душа или жидкое моющее средство | HEC 30K или HEC 50K | Текучесть, перекачиваемость, консистенция и стабильность при хранении |
| Чистящее средство, требующее более сильного вертикального сцепления | HEC 50K или HEC 100K | Прилипание, волокнистость, промывка поверхности и дозирование из упаковки |
| Гель с высоким содержанием воды | HEC 100K | Время гидратации, выделение воздуха, прозрачность и тактильные ощущения |
| Зубная паста или средства по уходу за полостью рта | Марка стали, соответствующая требованиям конкретного применения | Чистота, предельно допустимые значения микроорганизмов, вкус, ионы, абразивные вещества и документация по уходу за полостью рта |
Эти модели представляют собой ориентиры для отбора, а не окончательные рекомендации.
Например, Zhiwei HEC 30K — это неионогенный сорт, предназначенный для использования в моющих средствах и стабильных рецептурах на водной основе. В опубликованных технических характеристиках указан раствор 1% при температуре 25 °C, а вязкость по Брукфилду (LV) составляет 1 501–2 600 мПа·с. Zhiwei HEC 50K предназначен для придания более высокой вязкости и плотности, в то время как Zhiwei HEC 100K предназначен для автомобилей с большим кузовом и более жесткой подвеской.
Указание модели ни в коем случае не должно заменять данные измерений. Покупатели должны сравнивать такие параметры, как концентрация, температура, прибор, шпиндель, скорость, ионный характер, размер частиц, влажность, зольность и pH.
Средства личной гигиены и средства по уходу за полостью рта также требуют дополнительного контроля качества. Заказчику следует убедиться, что предлагаемый сорт соответствует требованиям к чистоте, микробиологическим показателям, содержанию остаточных химических веществ, а также нормативным требованиям целевого рынка.
Практический метод выбора между CMC и HEC
Начните с формулы, а не с названия полимера.
Если речь идет об обычной зубной пасте с умеренным содержанием электролитов и важным фактором является цена, то CMC может стать первым вариантом.
Если зубная паста содержит высокую концентрацию минералов, многовалентные ионы или катионные компоненты, HEC или комбинация CMC-HEC могут обеспечить более высокую стабильность.
Если речь идет о прозрачном шампуне или геле для душа с комплексной системой поверхностно-активных веществ, HEC зачастую является более практичной отправной точкой.
Если продукт содержит катионный антимикробный или кондиционирующий ингредиент, неионогенный HEC, как правило, оценивать проще, чем анионогенный CMC.
Если основной задачей стирального порошка или жидкости является предотвращение повторного оседания загрязнений, ХМК может обладать свойством, которое невозможно оценить, исходя только из вязкости.
Если продукт представляет собой лосьон, крем или солнцезащитную эмульсию, HEC может обеспечить вязкость и текстуру основной фазы, однако эмульгатор и комплексная система стабилизации по-прежнему остаются необходимыми компонентами.
Окончательный выбор должен основываться на результатах сравнительных лабораторных испытаний партий. Каждая партия должна проходить испытания при первоначальной подготовке, после полного гидратирования и после хранения.
Что должно входить в состав испытания на устойчивость?
Чтобы сравнение CMC и HEC было действительно полезным, следует учитывать не только начальную вязкость.
| Тест | Что это показывает |
|---|---|
| Начальная и 24-часовая вязкость | Скорость гидратации и изменение конечной вязкости |
| Вязкость при разных температурах | Температурная чувствительность и поведение потребителей |
| Испытание на центрифуге | Ранние признаки отделения или осаждения |
| Циклы замораживания-оттаивания | Устойчивость к перепадам температуры при транспортировке и хранении |
| Хранение при высоких температурах | Ускоренные изменения вязкости и внешнего вида |
| мониторинг pH | Стабильность полимеров и рецептур |
| Прозрачность или мутность | Совместимость с поверхностно-активными веществами, солями, ароматизаторами и активными веществами |
| Испытания пенопласта | Влияние на образование пены и дренаж |
| Тестирование пакетов | Производительность при перекачивании, отжиме, распылении или разливании |
| Испытания на микробиологическое загрязнение | Эффективность системы консервации |
| Сенсорное тестирование | Ощущение скольжения, сопротивления, прилипания, остатков и ополаскивания |
Даже смесь с правильной вязкостью по шкале Брукфилда может оказаться непригодной, поскольку она становится тягучей, удерживает воздух, снижает пенообразование, забивает насос или расслаивается при хранении.
О чем покупателям следует спросить у поставщика HEC?
В запросе на поставку следует указать тип продукта, систему поверхностно-активных веществ, уровень содержания солей, значение pH, требуемую вязкость, требуемую прозрачность, способ перемешивания, рабочую температуру и вид упаковки.
Поставщик должен предоставить актуальные технические спецификации продукта (TDS), паспорт безопасности (SDS) и сертификат анализа партии (COA). В отношении средств личной гигиены и средств по уходу за полостью рта покупатель должен также запросить информацию о степени чистоты, предельных значениях микробиологических показателей, остаточных веществах, тяжелых металлах и соответствии назначению.
Компания «Zhiwei (Jinan) New Materials Co., Ltd.» предоставляет услуги по подбору марок HEC, образцы, технические спецификации (TDS), паспорта безопасности (SDS) и документацию по партиям. Ассортимент продукции HEC компании охватывает линейки с низкой, средней и высокой вязкостью для составов на водной основе.
Предоставление фактического состава базовой смеси позволяет поставщику рекомендовать реальный сорт для отбора, а не выбирать модель, ориентируясь исключительно на значение, указанное на этикетке.
Часто задаваемые вопросы
HEC лучше, чем CMC?
HEC не всегда является лучшим выбором. Чаще всего он оказывается более эффективным в системах с высоким содержанием электролитов, катионных, прозрачных или содержащих сложные поверхностно-активные вещества. CMC может быть более экономичным и эффективным с точки зрения связывания, удержания влаги, придания текстуры зубной пасте и предотвращения повторного отложения загрязнений при стирке.
Может ли HEC заменить CMC при той же дозировке?
Как правило, нет. Эти два полимера отличаются по заряду, молекулярной массе, степени гидратации, реологическим свойствам и совместимости. Замену следует начинать с постепенного увеличения дозировки и проведения полного комплекса испытаний на стабильность.
Какой загуститель лучше использовать в зубной пасте?
CMC подходит для многих традиционных рецептур зубных паст. HEC может оказаться предпочтительным в системах с высоким содержанием соли или минералов, а также в рецептурах, содержащих катионные активные вещества. Смесь CMC и HEC позволяет обеспечить оптимальный баланс.
Какой загуститель лучше использовать в шампуне?
HEC зачастую является более подходящей отправной точкой, поскольку является неионогенным веществом и совместим со многими комбинациями поверхностно-активных веществ. Тем не менее необходимо проверить прозрачность, пенообразование, реакцию на соль и ощущения при ополаскивании.
Можно ли смешивать CMC и HEC?
Да. Их сочетание позволяет сбалансировать такие параметры, как стоимость, реологические свойства, связывающая способность, устойчивость к воздействию электролитов и стабильность при хранении. Порядок смешивания и соотношение компонентов требуют лабораторных испытаний.
Удерживает ли HEC нерастворимые частицы во взвешенном состоянии?
HEC может замедлить осаждение за счет повышения вязкости и изменения реологических свойств. Эффективность поддержания частиц в взвешенном состоянии зависит от размера частиц, разницы в плотности, предела текучести, профиля вязкости и условий хранения.
Является ли HEC эмульгатором?
HEC в основном используется в качестве загустителя и модификатора реологических свойств. Он может способствовать стабильности эмульсии за счет загущения водной фазы, но, как правило, не заменяет подходящий эмульгатор.
Снижает ли HEC образование пены?
Это может повлиять на образование пены, стекание и текстуру, поскольку изменяет вязкость основной фазы. Результат зависит от состава смеси поверхностно-активных веществ и дозировки HEC, поэтому необходимо измерить количество пены в готовой рецептуре.
Заключение
Рассмотрение вопроса о сравнении CMC и HEC начинается с одного принципиального различия: CMC является анионным веществом, тогда как HEC — неионогенным.
CMC — это проверенное связующее вещество, агент, удерживающий воду, и модификатор реологических свойств для зубных паст, масок, моющих средств и других продуктов на водной основе. При наличии подходящей ионной среды он обеспечивает высокую эффективность по доступной цене.
HEC обеспечивает более широкую совместимость со многими составами с высоким содержанием соли, катионными веществами, с высоким содержанием поверхностно-активных веществ, а также с прозрачными составами. Он особенно эффективен в шампунях, гелях для душа, средствах для мытья рук, лосьонах, чистящих средствах и гелях с высокой густотой.
Ни один из полимеров не следует выбирать, руководствуясь исключительно названием модели или показателем вязкости. Специалисты по разработке рецептур должны учитывать ионный характер, концентрацию солей, поверхностно-активные вещества, активные ингредиенты, pH, прозрачность, органолептические свойства, консервирование, технологические особенности и упаковку.
Компания Zhiwei поставляет модели HEC от HEC 40 до HEC 150K для различных значений вязкости и расхода. Для получения эффективной рекомендации по выбору марки покупателям следует предоставить полную информацию об условиях применения и провести сравнение образцов в реальной рецептуре.