方迪昂天然天懸浮劑微晶纖維素應(yīng)用介紹第版

文生生物科技（廣州）有限公司天然綠色可持續(xù)可降解的懸浮替代方案微晶纖維素在個護(hù)產(chǎn)品的應(yīng)用文生生物科技（廣州）有限公司2021年05月 第二版內(nèi) 容 介 紹1.2.3.4.5.6.技術(shù)背景產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)原料介紹配方應(yīng)用應(yīng)用案例文生生物科技簡介一、技術(shù)背景市場的需求：1，消費(fèi)者追求綠色，天然成分；2，在溶液中需要有屈服應(yīng)力，可長期懸浮及穩(wěn)定需懸浮的有效物及珠粒；為表活體系提供懸浮特性的理想產(chǎn)品；3，在很低的添加量下就能提供一個真正的屈服值而且不會影響產(chǎn)品的傾倒粘度；特別是基礎(chǔ)粘度是由表活來提供的體系。不增加傾倒粘度；對表活增稠體系能提供非常好的懸浮效果；4，低添加量高性價(jià)比；低使用量使得在成本上和聚丙烯酸相比更有競爭力；5，極好的耐溫，耐pH和耐鹽性；6，可生物降解。1.1技術(shù)背景二、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)天然發(fā)酵來源，安全溫和。便于宣稱。符合當(dāng)前碳中和減排可再生的環(huán)保潮流趨勢。超強(qiáng)懸浮能力。1份微晶纖維素大致等效2.2-2.5份SF類似懸浮劑的懸浮功效。可應(yīng)用于透明配方懸?。罕阒?，香精微膠囊，真花，假花，云母，生姜，纖維素磨砂顆粒，不同材質(zhì)的顆粒珠?？梢运嵝詶l件使用，特別是可以規(guī)避假花瓣在SF類似懸浮劑的中偏堿性條件下，可能產(chǎn)出的卷曲現(xiàn)象。具備非常強(qiáng)的鎖水能力。配方使用過程有較好爽滑性。避免洗發(fā)水其他懸浮體系帶來的沖水澀感。不改變泡沫結(jié)構(gòu)，不抑制泡沫。添加便利，容易操作，不需提前預(yù)溶解或激活；PH2-10均可使用。使用經(jīng)濟(jì)，超高性價(jià)比。2

產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)三、原料介紹3.1

微晶纖維素是

?1：纖維素溶液中的活性成分是通過微生物發(fā)酵來源制造的細(xì)菌型微晶纖維素。

細(xì)菌屬醋酸桿菌Acetobacter

xylinum

）。

這與亞洲地區(qū)許多生產(chǎn)椰果纖維原料所用的細(xì)菌數(shù)同一種類。2：形成納米級網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可用來困住并穩(wěn)定住各種成分。3：提供足夠的屈服力，可幫助穩(wěn)定在多種尺寸及多種密度的物質(zhì)。3.2

工藝流程圖

種子培養(yǎng)

發(fā)酵生產(chǎn) 固液分離微晶纖維素餅成品包裝清洗

活化復(fù)配 本產(chǎn)品利用微生物發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)，不涉及基因工程菌。工藝流程如圖所示，主要分為：種子培養(yǎng)：制備發(fā)酵生產(chǎn)所需的微生物種子；發(fā)酵生產(chǎn)：在發(fā)酵罐中，微生物將原料糖轉(zhuǎn)化為微晶纖維素；固液分離：從發(fā)酵所得物料中將微晶纖維素固體分離出來；微晶纖維素餅：分離出來的固體即為微晶纖維素餅，清洗去除雜質(zhì)；活化復(fù)配：得到易于分散的微晶纖維素液；成品包裝：包裝成不同規(guī)格，檢測合格后入庫。3.3

微晶纖維素微觀結(jié)構(gòu)1、細(xì)菌纖維素纖維直徑僅為幾十nm，在液體如水溶液中相互交織可形成肉眼不可見的納米級三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠懸浮密度大的顆粒不沉降。2、纖維是由單鏈纖維素分子構(gòu)成，單鏈纖維素分子又是由葡萄糖構(gòu)成，所以纖維素纖維的活性基團(tuán)即為葡萄糖上的羥基。3、細(xì)菌纖維素纖維是由成百上千個單鏈纖維素分子構(gòu)成，規(guī)則排列的部分稱為結(jié)晶區(qū)，單鏈纖維素分子上的羥基相互之間形成氫鍵，不規(guī)則排列的部分稱為非結(jié)晶區(qū)或無定形區(qū)。3.4細(xì)菌合成纖維素示意圖細(xì)菌以糖為原料，經(jīng)過復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)代謝，轉(zhuǎn)化為纖維素合成的前體UDP-葡萄糖。在纖維素合酶的作用下，UDP-葡萄糖聚合為β-1,4糖苷鍵連接的葡萄糖鏈，即為單鏈纖維素分子。多個單鏈纖維素分子相互之間進(jìn)一步組裝，形成具有不同程度高級結(jié)構(gòu)的纖維素分子，即為纖維素纖維。3.5細(xì)菌纖維素從宏觀到微觀結(jié)構(gòu)3.6結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖13.6結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖23.7

鎖水特性鎖水性由于微晶纖維素的“納米級”獨(dú)特的和穩(wěn)定的三維（3D）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子被牢牢的鎖在3D立

體網(wǎng)中，它具有非凡的保水性能，鎖水量高達(dá)98％。微晶纖維素非常親水可以保持比它自重多100倍以上的水分，

而且強(qiáng)度遠(yuǎn)比植物纖維素要高3.8懸浮特性懸浮特性：懸浮性/均勻分布同時(shí)不改變液體粘度由于微晶纖維素的“納米級”獨(dú)特的和穩(wěn)定的三維（3D）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，液體體系里面的活性

成分細(xì)小顆?？梢员绘i在3D立體網(wǎng)中，它懸浮性好，穩(wěn)定體系且液體粘度不明顯增加，保持泡沫的質(zhì)

和量。流變學(xué)和關(guān)鍵特性：在體系中形成不可見且不可溶的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不增加感知粘度的條件下增加懸浮力與表面活性劑和膠束形成高度相容適用于寬泛流變特性的配方優(yōu)良的溫度，pH，和鹽度穩(wěn)定性用量低（1.5-5%

)兼容于最新的高表面活性劑配方（2x，3x）使用方便：可和水分散后直接混入配方中，

不需提前激活3.9傳輸特性把有效成分輸送到皮膚表面有效成分通過微循環(huán)，在3D的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上被源源不斷的輸送到皮膚表面，（像植物養(yǎng)分傳輸一樣）它具有輸送活性成分的性能膜層皮膚微晶纖維是生物相容的，親

水的，可生物降解的生物聚合物。在化妝品中，它被用作乳液

穩(wěn)定劑和用作滋養(yǎng)素輸送面

膜和皮膚護(hù)理。研究已經(jīng)證明在面膜中使用

超細(xì)纖維具有輸送活性成分

和增加皮膚水分的潛力3.10

原料包裝及儲運(yùn)包裝為廣口帶內(nèi)袋的塑料新桶，重量為：200kg/桶；

25kg/桶。原料儲存條件為常溫儲存，避免雨淋，日曬。開蓋后盡快使用，注意微生物污染。本品由于膠體脫水收縮現(xiàn)象（syneresis)，可能會在表面出現(xiàn)極其微量的水析出，屬正?，F(xiàn)象。使用前攪拌一下即可恢復(fù)均勻。在常溫下原封包裝產(chǎn)品可穩(wěn)定貯存壹年。運(yùn)輸無特別限制。四、配方應(yīng)用4.1

應(yīng)用領(lǐng)域微晶纖維素的應(yīng)用領(lǐng)域：功能化的潔面乳,磨砂膏（懸浮：如去角質(zhì)、磨砂成分）；穩(wěn)定體系。提升配方穩(wěn)定性。功能化的表活沐浴露/皂基沐浴露/洗發(fā)露（懸?。喝缒ド俺煞?、

保濕成分、閃光成分、去屑劑、真假花瓣、

營養(yǎng)素）功能化的洗手液（如閃光、

殺菌）面膜/面霜（高鎖水能力，輸送營養(yǎng)素能力，穩(wěn)定體系）4.2

懸浮能力試驗(yàn)懸浮能力：浮球?qū)嶒?yàn)Nylon

ball

尼龍球Density:1.13

g/ml密度：1.13克/毫升Diameter:3.175

mm直徑：3.175毫米標(biāo)準(zhǔn)洗發(fā)露:不含微晶纖維素，無懸浮力結(jié)論:

尼龍球馬上沉入洗發(fā)露底部.結(jié)果對比洗發(fā)露里面加入有微晶纖維素結(jié)論:

尼龍球穩(wěn)定的懸浮在洗發(fā)露添加題添加標(biāo)題在此錄入上述圖表的綜合描述說明。懸浮視頻截圖展示視頻截圖為：汰漬洗衣液的尼龍球懸浮動態(tài)效果展示，

添加微晶纖維素的洗衣液可在不增加感知粘度的條件下，

增加配方懸浮力,懸浮住尼龍球。對照樣，沉底。添加黃原膠透明度不好，嚴(yán)重變?nèi)?。添加?biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題在此錄入上述圖表的綜合描述說明。添加標(biāo)題屈服應(yīng)力數(shù)值---洗發(fā)露系列隨微晶纖維素加量提升，

屈服應(yīng)力呈現(xiàn)相應(yīng)的提升。1.51009080706050403020100Yield

Stress1.522.533.51空白微晶纖維素化學(xué)聚合物1化學(xué)聚合物2SITA泡沫測試 泡沫性能比較空白微晶纖維素量(ml)化學(xué)聚合物2化學(xué)聚合物1密度(gm/ml)4.3泡沫情況：

泡沫表現(xiàn)起泡能力：含微晶纖維素的洗發(fā)露比市場同類產(chǎn)品起泡快，同時(shí)更致密4.4

濕發(fā)梳理能力：含微晶纖維素的洗發(fā)露比市場同類產(chǎn)品具有更好的濕發(fā)梳理能力濕發(fā)梳理性能的降低比較%0102030405060微晶纖維素化學(xué)聚合物%-10濕發(fā)梳理能力：微晶纖維素Vs化學(xué)聚合物產(chǎn)品應(yīng)用---生物新材料（微晶纖維素）丙烯酸類化學(xué)聚合物和油類是最常用的液體穩(wěn)定劑，微晶纖維素優(yōu)勢如下：環(huán)保---微晶纖維素屬于綠色產(chǎn)品，無化學(xué)殘留。流變性好，對產(chǎn)品粘度影響微小---聚合物在提供液體穩(wěn)定，例如懸浮力的同時(shí)，也會增加液體粘度

，從而改變了配方的特性。微晶纖維素依賴其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性產(chǎn)生的功能，它對成品粘度影響微小。兼容性廣泛，對分散性影響小---微晶纖維素和液體里的化學(xué)物質(zhì)（如表面活性劑）不產(chǎn)生反應(yīng)，對分散性影響微小，兼容性非常好。穩(wěn)定性高---用微晶纖維素調(diào)配的產(chǎn)品可以通過調(diào)整用量，來提供各種微粒如芳香性液珠懸浮所需的屈服應(yīng)力。只要微粒不超過液體的屈服應(yīng)力，顆粒將懸浮在纖維素所構(gòu)成的3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。提高應(yīng)用功效---提供致密泡沫，有效傳遞有效成分耐受各種條件高---和化學(xué)品不同，微晶纖維素對溫度、酶、pH和鹽度耐受高。4.5

比較優(yōu)勢添加標(biāo)題添加題4.6

透光率數(shù)據(jù)微晶纖維素2.5%的添加量的沐浴露透光率：420nm條件透光率85.5%。通常420nm條件下透光率超過70%，則可認(rèn)為是透明產(chǎn)品。4.7

配方外觀實(shí)例展示1沐浴露添加2.5%

微晶纖維素懸浮：假花大花，假花小花，真花。4.7

配方外觀實(shí)例展示2沐浴露添加2.5%

微晶纖維素懸浮云母，假花大花，假花小花。4

.

8

沐浴露展示樣品基礎(chǔ)配方本配方為4

.7

展示配方的基礎(chǔ)配方。

透光率85%

。懸浮真花，假花，云母均通過52

度30

天測試；

-

18

度， 30

天恢復(fù)室溫正常；

0

度料體透明。4.9

配方參考建議1微晶纖維素的懸浮機(jī)理是形成納米級的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，生物來源。他的納米級懸浮網(wǎng)狀特性決定，配方無法達(dá)到完全意義的全透明，會輕微存在可以接受的藍(lán)光情況和變霧情況。透明基礎(chǔ)配方添加2.5%的微晶纖維素在420nm,

透光率可達(dá)到85%（一般420nm超過70%即可做透明宣傳）。產(chǎn)品會隨著配方儲存的消泡過程，透明度呈現(xiàn)輕微上升的情況。添加部分色素可提升產(chǎn)品的透明觀感，如黃色色素（可用于懸浮金盞花，

菊花，洋甘菊等真花的方案）。應(yīng)用于洗發(fā)露沐浴露中，最好基礎(chǔ)配方有較高的透明度（選擇調(diào)理劑，比如油脂時(shí)需考慮在體系盡量透明的原料，盡量選擇水溶性好透明度高的香精，如香精透明度不好，

可采取增溶后加入），基礎(chǔ)配方的加鹽量最好控制在合適比例，避免加鹽過高基礎(chǔ)配方帶來的低溫透明度降低問題。體系最好有合適的足夠粘度，粘度的高低溫變化不要太大（高低溫粘度變化太大，會降低體系的穩(wěn)定性）。微晶纖維素的加入對體系粘度影響不大。4.9

配方參考建議2粘度變化不大的沐浴露配方添加2.0，配方可懸浮：爆香珠，香精微膠囊，云母粉。添加2.0-2.5，可懸浮真花瓣（真的干花瓣最好2次以上的煮沸，保證花瓣的離子有效去除，保持較低的電導(dǎo)率。不然，可能會降低配方的懸浮性能），假花瓣。2.0-6.0可懸浮各種比重不等的各種物質(zhì)（生姜，硅油，珠光，各類材質(zhì)的珠珠等）。具體配方加量還需根據(jù)實(shí)際基礎(chǔ)配方情況做相應(yīng)調(diào)整，并通過穩(wěn)定性考察。最終添加量建議提升20%的安全保障（最低有效添加量上）。洗發(fā)水添加微晶纖維素，除懸浮性能外，可帶來較強(qiáng)的涂抹滑感和沖水滑感，可減低體系其他高分子，陽離子的用量。透明洗發(fā)水中，陽離子建議使用高透明的瓜爾膠EXCEL配合。洗發(fā)水配方中，（已經(jīng)驗(yàn)證瓜爾膠EXCEL，M550，不會有負(fù)面影響）其他部分加量較高的陽離子配方可能會對透明度和懸浮力產(chǎn)生負(fù)面影響,

添加較多的二價(jià)離子可能會對透明度和懸浮力產(chǎn)生負(fù)面影響，可能對懸浮ZPT，硅油有缺陷。注意規(guī)避。4.10

工藝參考建議生產(chǎn)過程添加時(shí)，首選工藝（可能這樣的工藝，透明度有更好的表現(xiàn)）：在工藝中第一位序加入微晶纖維素和水，攪拌3-10分鐘后，和AES充分均質(zhì)攪拌20分鐘往下操作（微晶纖維素可以承受長時(shí)間高剪切，均質(zhì)），也可以偏中后期與1-3倍水預(yù)分散后加入，也是需要30分鐘以上的充分高速攪拌。微晶纖維素的穩(wěn)泡能力超強(qiáng)，加入微晶纖維素后最好避免產(chǎn)生太多泡沫（最好工藝中途適當(dāng)做真空消泡處理）。小試過程，保證有500r，30min的充分?jǐn)嚢钑r(shí)間。4.11.1

參考氨基酸配方建議4.11.2 溫和無硫酸鹽參考配方建議4.11.3 懸浮型皂基沐浴露參考配方4.11.4 洗發(fā)水配方添加陽離子試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果：顯示添加M550

在洗發(fā)水配方中，透明度符合要求，懸浮力符合要求。4.11.5 洗發(fā)水配方添加陽離子試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果：顯示添加透明瓜爾膠在配方中，透明度符合要求，懸浮力符合要求。4.11.6

懸浮型洗發(fā)水對比試驗(yàn)4.11.7

洗發(fā)水對比測試數(shù)據(jù)4.

11.

6

懸浮型洗發(fā)水使用性能對比測試數(shù)據(jù)。使用微晶纖維素較