CN115558170A - 水凝胶固体以及使用水凝胶固体评估纸巾水活度的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种水凝胶固体以及使用水凝胶固体评估纸巾水活度的方法，所述水凝胶固体包含成型剂和水活度调节剂，以在水凝胶固体中所占的质量百分比计，所述成型剂为0.5‑5％，所述水活度调节剂为1‑10％，所述方法包括将待测试的纸巾包裹水凝胶固体1‑5小时，所述方法还包括测定水凝胶固体体积或者质量的变化以评估纸巾的水活度。本申请所述的方法，通过观测水凝胶固体的体积变化或者质量变化，能够定性评价出纸巾水活度的差异。

Description

水凝胶固体以及使用水凝胶固体评估纸巾水活度的方法
技术领域
本申请涉及纸品技术领域，尤其涉及一种水凝胶固体以及使用水凝胶固体评估纸巾水活度的方法。
背景技术
纸巾在多次擦拭皮肤后，常常会导致皮肤失水红肿。比如生活中常见的场景：感冒或者鼻炎患者，在多次用纸巾擦拭人中后，人中区域会明显变红。从机理上讲，纸巾对皮肤造成损伤分为两个步骤：(1)纸巾的粗糙表面与皮肤摩擦，导致角质层结构损伤；(2)纸巾的强吸水性，使皮肤内的结合水快速向纸巾扩散，从而加速皮肤失水。
为了测试纸巾的吸水性，水活度是一个可以参考的指标。水活度是指一个标准大气压下和一定温度条件下，含水系统的水蒸气分压与该温度下纯水的饱和蒸气压的比值。
为了测试物体的水活度，一般使用水分活度仪进行检测。然而对于消费者而言，直观的视觉体验带来的冲击感会远远强于仪器数字显示出来的数字。
发明内容
为了给消费者提供更为直观的视觉体验，本申请旨在用水凝胶的形式引导消费者联想到含水的肌肤，而物体包裹水凝胶后的水凝胶水分散失率直接映射到吸收皮肤表面水分，从而给消费者最直观的视觉检测体验。
鉴于此，本申请提供了一种水凝胶固体以及使用水凝胶固体评估纸巾水活度的方法，使用待测试的纸巾包裹水凝胶固体，通过观测水凝胶固体的体积变化或者质量变化，从而评价纸巾对于结合水的吸附作用。
由于皮肤内的水分大多与天然保湿因子(比如透明质酸钠)通过氢键结合，呈现较弱的活动性，即皮肤的水活度通常小于1，大约在0.5～0.9之间。纸巾内通常含有水分，根据纸巾的配方不同，纸巾内的水活度不尽相同，而通过使用水凝胶固体，通过观测水凝胶固体的变化，能够评价纸巾对于结合水的吸附作用。
本申请具体技术方案如下：
1.一种水凝胶固体，其中，所述水凝胶固体包含成型剂和水活度调节剂，以在水凝胶固体中所占的质量百分比计，所述成型剂为0.5-5％，所述水活度调节剂为1-10％。
2.根据项1所述的水凝胶固体，其中，所述成型剂为天然或人工合成的含有多羟基或多羧基的聚合物；优选地，为交联透明质酸或其盐、魔芋粉、淀粉或者琼脂中的一种或两种以上。
3.根据项1或2所述的水凝胶固体，其中，所述水活度调节剂为含有多羟基或者多羧基的能与水形成氢键作用的水溶性分子；优选地，为甘油、寡聚透明质酸或其盐和/或寡聚丙烯酸钠。
4.根据项1-3中任一项所述的水凝胶固体，其中，所述水凝胶固体的水活度为0.5-0.9，优选为0.6-0.7。
5.根据项1-4中任一项所述的水凝胶固体，其中，所述水凝胶固体还包含辅料，以在水凝胶固体中所占的质量百分比，所述辅料为0.05-10％。
6.根据项5所述的水凝胶固体，其中，所述辅料选自染料、荧光剂、增溶剂、表面活性剂和增稠剂中的一种或两种以上。
7.项1-6任一项所述的水凝胶固体在评价纸巾水活度中的用途。
8.一种评价纸巾水活度的方法，其包括：将待测试的纸巾包裹项1-6中任一项所述的水凝胶固体1-5小时。
9.根据项8所述的方法，其中，将待测试的纸巾包裹所述的水凝胶固体1.5-4小时。
10.根据项8或9所述的方法，其中，所述方法还包括测定水凝胶固体体积或者质量的变化以评估纸巾的水活度；优选地，包裹的环境温度为20-40℃。
发明的效果
本申请所述的方法，通过观测水凝胶固体的体积变化或者质量变化，能够定性评价出纸巾水活度的差异。
附图说明
图1是case-2的两个水凝胶被不同纸巾包裹后的对比示意图，其中，A是用Testleg纸巾包裹后的示意图，B是control纸巾包裹之后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图所描述的实施方式对本申请做以详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。虽然附图中显示了本申请的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
本申请提供了一种水凝胶固体，所述水凝胶固体包含成型剂和水活度调节剂，以在水凝胶固体中所占的质量百分比计，所述成型剂为0.5-5％，所述水活度调节剂为1-10％。
例如，以在水凝胶固体中所占的制备百分比计，所述成型剂可以为0.5％、1％、2％、3％、4％、5％或其之间的范围；
所述水活度调节剂可以为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％或其之间的范围。
在一个实施方案中，所述成型剂为天然或人工合成的含有多羟基或多羧基的聚合物，优选交联透明质酸或其盐、魔芋粉、淀粉或者琼脂中的一种或两种以上，例如可以选自其中的两种、三者或者四种。
所述交联透明质酸或其盐指的是使用分子量为20w-40wDa的透明质酸或其盐交联而成。
在一个实施方案中，所述水活度调节剂为含有多羟基或者多羧基的能与水形成氢键作用的水溶性分子，优选甘油、寡聚透明质酸或其盐和/或寡聚丙烯酸钠。
所述寡聚透明质酸或其盐指的是分子量小于10000Da，优选为800-5000Da的透明质酸或其盐。
所述寡聚丙烯酸钠指的是聚合度为5-100的寡聚丙烯酸钠。
在一个实施方案中，所述水凝胶固体的水活度为0.5-0.9，优选为0.6-0.7。
例如，所述水凝胶固体的水活度可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或其之间的任意范围。
在一个实施方案中，所述水凝胶固体还包含辅料，以在水凝胶固体中所占的质量百分比计，所述辅料为0.05-10％。
对于辅料，本申请不作任何限制，其可以是本领域常用的辅料，例如，所述辅料选自燃料、荧光剂、增溶剂、表面活性剂和增稠剂中的一种或两种以上，例如选自其中的两种、三种或四种以上。
例如，染料可以为亮蓝Brilliant Blue FCF，食用青色1号染料；
荧光剂可以为Clariant荧光增白剂Telalux KSN p；
增溶剂可以为吐温20，吐温80；
表面活性剂可以为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠；
增稠剂可以为黄原胶，卡波姆。
在一个实施方案中，所述水凝胶固体通过下述方法制备：
将成型剂、水活度调节剂和辅料加入水溶解，然后放入水凝胶模具中得到水凝胶固体。
优选地，通过下述方法制备：
(1)加热水到60-100℃，把成型剂、水活度调节剂以及辅料加入水中，在60-100℃条件下搅拌，直至完全溶解；
(2)将热溶液倒入水凝胶成型模子中，将模子放置于常温0.5-5小时等待，水凝胶完全固化；
(3)将水凝胶从模子中取出得到水凝胶固体。
进一步优选地，通过下述方法制备：
(1)加热水到90℃，把成型剂、水活度调节剂以及辅料加入水中，在90℃条件下搅拌，直至完全溶解；
(2)将热溶液倒入水凝胶成型模子中，将模子放置于常温5小时等待，水凝胶完全固化；
(3)将水凝胶从模子中取出得到水凝胶固体。
本申请提供了上述所述的水凝胶固体在评价纸巾水活度中的用途。
本申请提供了一种评价纸巾水活度的方法，其包括：将待测试的纸巾包裹上述所述的水凝胶固体1-5小时，优选包裹1.5-4小时。
例如，包裹1小时、1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时或其之间的范围。
在一个实施方案中，所述方法还包括测定水凝胶固体体积或者质量的变化以评估纸巾的水活度。
在一个实施方案中，包裹的环境温度为20-40℃。
例如，包裹的环境温度可以为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃或其之间的任意范围。
本申请所述的方法，能够通过直接观察水凝胶固体的体积差异或者测量质量差异，从而判断出不同的纸巾的水活度的差异。
本申请所述的方法，通过使用待测试的纸巾包裹，能够直接观察到水凝胶固体的体积变化或者测定水凝胶固体的质量变化，进而比较不同纸巾对皮肤结合水的吸附作用。
实施例
本申请对试验中所用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述，在下面的实施例中，如果无其他特别的说明，％表示wt％，即重量百分数。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
将水加热到90℃，把成型剂、水活度调节剂以及辅料加入水中，在90℃条件下搅拌，直至完全溶解；将热溶液倒入水凝胶成型模子中，将模子放置于常温5小时等待，水凝胶完全固化；将水凝胶从模子中取出得到水凝胶固体，其中，成型剂、水活度调节剂和辅料的种类和含量如表1所示。
表1不同成型剂、水活度调节剂以及辅料的含量表
Figure BDA0003891040810000051
Figure BDA0003891040810000061
注：表中所说的30w Da透明质酸钠是指使用分子量为30wDa的透明质酸钠交联而成的交联透明质酸。
实验例1采用市售仪器测定水活度
水活度采用“瑞士ROTRONIC Hygrolab-C1-SET台式水分活度仪”或者等同的设备。将WG-1至WG-3所得到的水凝胶固体样本以及两种不同的纸巾置于水活度检测的样品池中，然后用测试探头密封住样品池，静止于25℃+/-2℃的环境中1小时，待水活度数值达到稳定，记录水活度，其结果如表2所示。
表2不同样品的水活度
水活度
WG-1水凝胶固体 0.69
WG-2水凝胶固体 0.47
WG-3水凝胶固体 0.97
妮飘(Nepia)鼻子贵族鼻敏感保湿干纸巾 0.32
华熙洁柔图小喵玻尿酸纸巾 0.65
实验例2建立采用水凝胶固体来评价具有不同水活度的纸巾的方法
测试样品组(Test leg)：实验例1中的华熙洁柔图小喵玻尿酸纸巾；
空白对照组(Control)：实验例1中的妮飘(Nepia)鼻子贵族鼻敏感保湿干纸巾。
在量筒中注入额定容量的硅油，将表2中的水凝胶固体放入量筒中，由于水凝胶固体的密度大于硅油密度，待水凝胶固体完全浸没入硅油内部，记录液面的变化，从而得出水凝胶固体的体积，其中，水凝胶固体的体积变化率定义如下：体积变化率＝(水凝胶固体初始体积–纸巾包裹后的水凝胶固体体积)/水凝胶的初始体积，22℃的条件是将纸巾包裹的水凝胶固体放置于22℃的恒温空间中进行实验；50℃的条件是将纸巾包裹的水凝胶固体放置于50℃的加热台上进行实验。
在实验过程中分别使用一张Test leg和一张control纸巾包裹水凝胶固体，并且当Test leg纸巾包裹水凝胶固体后的水凝胶固体的体积变化率与Control纸巾包裹水凝胶固体后的水凝胶固体的体积变化率的的差异大于等于0.10时，可通过肉眼直接观察判断出水凝胶固体体积的变化，从而定性评价出纸巾水活度的差异，其结果如表3所示，包裹之后的示意图如图1所述。
表3不同包裹条件下水凝胶固体的体积变化率表
Figure BDA0003891040810000071
从表3可以看出，Case-2和Case-3的水凝胶固体体积变化率的差异大于等于0.10。结合图1可以看出，满足以上差异变化值的Case-2能够通过肉眼明显观察到水凝胶固体的体积差异，从而可以判断不同水活度的纸巾对水凝胶固体的体积变化的影响。由此表明，采用Case-2、Case-3或其类似的水活度评价方法，能够定性评价出纸巾水活度的差异。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非是对本申请作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本申请技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种水凝胶固体，其特征在于，所述水凝胶固体包含成型剂和水活度调节剂，以在水凝胶固体中所占的质量百分比计，所述成型剂为0.5-5％，所述水活度调节剂为1-10％。
2.根据权利要求1所述的水凝胶固体，其中，所述成型剂选自交联透明质酸或其盐、魔芋粉、淀粉或者琼脂中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的水凝胶固体，其中，所述水活度调节剂选自甘油、寡聚透明质酸或其盐和/或寡聚丙烯酸钠。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的水凝胶固体，其中，所述水凝胶固体的水活度为0.5-0.9，优选为0.6-0.7。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的水凝胶固体，其中，所述水凝胶固体还包含辅料，以在水凝胶固体中所占的质量百分比，所述辅料为0.05-10％。
6.根据权利要求5所述的水凝胶固体，其中，所述辅料选自染料、荧光剂、增溶剂、表面活性剂和增稠剂中的一种或两种以上。
7.权利要求1-6任一项所述的水凝胶固体在评价纸巾水活度中的用途。
8.一种评价纸巾水活度的方法，其包括：将待测试的纸巾包裹权利要求1-6中任一项所述的水凝胶固体1-5小时。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将待测试的纸巾包裹所述的水凝胶固体1.5-4小时。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述方法还包括测定水凝胶固体体积或者质量的变化以评估纸巾的水活度；
优选地，包裹的环境温度为20-40℃。
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