新风口，新一代表活诞生了！
时间：2023-06-19 10:09:20 来源：创始人
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“新风口”
在化妆品基础原料中，表面活性剂（表活）无疑是洗护产品至关重要的成分，从皂基表活、AES表活，再到氨基酸表活……自诞生起，表活行业一直都在不断迭代中成长。
随着消费者需求和行业对绿色可持续发展的追求不断增加，表面活性剂下一个迭代的风口在哪里？以天然植物为原料的纯天然植物表活，给行业指出了新的方向。
表活在洗护产品的应用历史可以追溯到上个世纪，宝洁、施华蔻等企业/品牌很早就推出了含有合成表面活性剂的洗发产品。随着上世纪90年代各大国际品牌进入中国，中国的洗护市场步入蓬勃发展时代，表活产品也成为必不可少的重要原料。公开资料显示，目前国内主流的四大类表活包括阴离子、非离子、阳离子和两性及其他表活，其中阴离子表活应用最为广泛，常见的AES、LAS、氨基酸表活等均属于阴离子表活。这些表活产品在日化领域，被广泛应用于洗发水、沐浴露、面部清洁、洗衣液等个人护理和家居清洁领域。
虽然用途广泛，但主流表活产品如AES、LAS等仍存在原料不可再生、易产生污染且刺激性较强等问题。而早在2014年，《中国表面活性剂行业年鉴》就指出，开发天然可再生资源、反应过程绿色化、提高生物降解性、功能性和有效性是未来表活行业的重点趋势。广东菁萃生物科技有限公司（下称广东菁萃）王孔江、毛勇进研发团队通过调研发现，无患子果皮、油茶枯、皂角皮是林业产品副产物，含有大量的植物皂苷，是纯天然植物表面活性剂。在我国，无患子树种植面积约100万亩，油茶种植面积约7000万亩，皂角种植面积也有几十万亩。原料有规模化种植、高含量、价格低等优势，这就具备了大规模工业化的基础。其实早在9年前，以王孔江为首的中国科学院生物物理研究所课题组就已经开始着手进行天然植物表活研究。不过就当时的技术手段而言，市场上并未出现可量产和大规模使用的纯天然植物表活产品，这主要因为植物原料虽具有天然、环保、安全等诸多优势，若想真正摆脱概念性添加，就需要解决稳定性差、颜色深、气味大、价格高等问题，其中分离纯化技术是关键。而常用的水提醇沉法、发酵法存在纯度低、杂质多、不稳定等问题；二氧化碳超临界流体萃取法成本高，很难大规模生产。广东菁萃研发团队在进行数年的尝试和试验后，在已有技术上进行突破创新，利用生物技术并综合多种分离纯化技术，得到纯度高、气味淡、颜色浅、杂质少、更稳定的无患子和油茶枯提取物，且生产过程中可保证无高温、无高压、无有害物质生成，完全符合表活产业绿色、可持续的发展方向，新一代的植物表活就此诞生。中国洗涤用品工业协会发布的《表面活性剂行业“十四五”高质量发展指导意见》中指出，要积极推进绿色化和可再生能力，在现有基础上，大力发展本土资源下的天然油脂衍生表面活性剂，降低原料对外依赖压力。而2021年正式实施的《化妆品监督管理条例》中明确提到，国家鼓励和支持运用现代科学技术，结合我国传统优势项目和特色植物资源研究开发化妆品；同时保护单位和个人开展化妆品研究、创新的合法权益。 可以说，不论从行业发展还是国家政策层面，绿色天然、植物来源、本土技术创新等都是我国表活行业未来发展的大趋势，广东菁萃所掌握的天然表活技术所具备的纯天然、强功效特性则刚好契合行业整体发展趋势。而就当前市场来看，行业正在大规模使用常规表活的仍然是AES和氨基酸表活等产品，占据市场份额较大的头部企业也仍以此为主。氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。如果在搅拌下，慢慢加入盐酸，变为中性时仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再加入盐酸至强酸性时，沉淀又溶解。这就说明，呈碱性时表现为阴离子表面活性剂，呈酸性时，表现为阳离子表面活性剂。但是，当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时，亲水性变小，就生成沉淀。分子中的阴离子为羧基，阳离子为铵盐。这类表面活性剂随介质pH的变化而显示不同的表面活性，如十二烷基氨基丙酸（C12H25N+H2CH2CH2COO-）在氢氧化钠介质中可转变成十二烷基氨基丙酸钠 (C12H25 NHCH2CH2COO-Na+），表现为能溶于水的阴离子表面活性剂。它在盐酸介质中可以转变成十二烷基氨基丙酸的盐酸盐〔（C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕，表现为能溶于水的阳离子表面活性剂。若调节介质的pH，使阳电性和阴电性正好平衡，它就转变成内盐(C12H25N+H2CH2CH2COO-），难溶于水而析出沉淀，此时的pH称为等电点。为了充分发挥氨基酸型两性表面活性剂的作用，必须在偏离等电点pH的水溶液中使用。制备氨基酸型两性表面活性剂常用的原料为高级脂肪伯胺、丙烯酸甲酯（见丙烯酸酯）、丙烯腈和氯乙酸等。
图2 氨基酸表面活性剂
图2给出了几种目前研究较多的氨基酸类表活，氨基酸表面活性剂中用量最大的是以谷氨酸、肌氨酸、丙氨酸等为原料的N-酰基氨基酸，这本质上是一类阴离子表面活性剂，也有以精氨酸为原料的阳离子表面活性剂。根据结构不同还可将氨基酸表活分为Bola型、直链型、Gemini型等。AES是阴离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的简称。它是非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）经硫酸化剂硫酸化、再经碱性中和剂中和制得的改性产品。它的分子结构具有氧乙烯基团和硫酸化基团，兼有非离子和阴离子表面活性剂的性能。有较强的润湿、分散、乳化及去污力；有非常好的抗硬水性和生物降解性；发泡力丰富、又对皮肤刺激小、使用温和、溶液透明稳定。
AES主要用在日用化工洗涤用品：如工业洗涤剂、家用洗涤剂、浴洗剂、香波、餐具洗涤剂和化妆品乳化剂以及纺织、机械、石油、建筑、肥皂等工业专用化工制品，用途很广泛。
如天赐材料就在年报中提到，2023年重点研发方向将聚焦以甲基牛磺酸表面活性剂（氨基酸型表活）为典型代表的下一代温和洗护解决方案；而赞宇科技目前主要生产的则是AES、LAS、AOS等表活产品。
与氨基酸表活不同的是，以无患子提取物表活为代表的新一代植物表活在诞生之初就是拥有自主知识产权的中国原料，且基于原料优势和技术优势，目前也仅有中国能够实现大规模量产，这也为纯天然植物表活进一步取代传统表活成为常规表活，打下坚实的产业基础。
来源：表面活性剂发展中心
林海球