人类使用牙齿清洁剂的历史 ,据考证已有四千多年 ,我国古代就曾以小动物骨头磨成的细粉作为磨擦剂用于牙齿的清洁 ,后来又使用了乌贼的骨粉。古埃及 (公元前 1 550年 )就已经开始使用牙齿清洁剂。当时所用的牙齿清洁剂 ,是用鹿角烧成粉与黄色谷物、砹甲、龙血树脂、轻石粉等成分制成的粉状物。可见古代人就已会使用一些能够去除污垢的东西来清洁牙齿了。
市售牙膏的种类琳琅满目 ,各种原料、香型的牙膏应有尽有 ,但所有牙膏都含有同样的基本功能性组份 ,磨擦剂、润湿剂、表面活性剂、粘合剂、香精、甜味剂、防腐剂等是最常用的组份。
1、 牙膏的原料
1.1润湿剂 又称保湿剂 ,主要作用是使牙膏保持一定的水分。可防止膏体硬化 ,堵塞管口 ,并能在低温下不致结冰发硬 ,起到保持膏体稳定 ,并赋于膏体光泽的作用。常用的润湿剂主要有甘油、丙二醇、山梨醇等。
1.2表面活性剂 也叫“发泡剂” ,它同磨擦剂一样 ,也有洁齿的作用 ,在使用中产生泡沫 ,利于清除口腔中各个角落的污垢 ,达到愉悦爽滑的口感 ,有的还有抑制使糖变成酸的酶活性的功能。对表面活性剂有较高的要求 ,应无明显碱性 ,洗净效果好 ,无毒性 ,使用安全。常用的表面活性剂有月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠、甲基椰子牛磺酸钠等。
1.3粘合剂 在牙膏中有大量较重的粉末成分。要使这些原料均匀混合 ,不与其它组份分离 ,并保持相对稳定性 ,粘合剂是不可缺少的。它的使用能使膏体有一定粘度 ,成形好 ,同时须在口中分散流畅 ,不影响表面活性剂的发泡性和清洁作用 ,且容易清洗。常用的粘合剂有羧甲基纤维素 (ＣＭＣ)、海藻酸钠、无机胶体物质、卡拉胶等。
1.4氟化物 将氟化物加到牙膏中能起到防龋作用。因为氟化物与牙釉质作用可在牙釉质表面形成氟磷灰石 ,提高牙釉质的硬度和抗酸能力 ,并可减少菌斑的形成 ,减少龋齿的发病率。常用的氟化物有氟化钠、氟化亚锡及单氟磷酸钠等。
1.5香料 香料和香精都是具有挥发性的物质 ,有一定的香气和香味 ,给人以爽快感 ,尤其对药物牙膏。在现代牙膏中香料通常是一些天然和合成香料的混合物。常用的香型主要有薄荷香型、水果香型、留兰香型。
1.6甜味剂和防腐剂 为使牙膏在口中有良好的感觉 ,要配以甜味剂。甜味剂能掩蔽掉苦味 ,对药物牙膏非常有用。常用的主要是糖精钠。作为一种口腔用品 ,防腐问题是不能不考虑的 ,同时还要考虑膏体对牙膏管的腐蚀问题 ,因此防腐剂是必不可缺的。常用的有苯甲酸钠、对羟基苯甲酸酯类等
2 、磨擦剂
磨擦剂在牙膏配方结构中约占组份的50 %左右 (特殊牙膏配方例外 ) ,磨擦剂本身要求硬度不得超过珐琅质的硬度 ,同时又要求磨擦剂必须具有一定硬度 ,以利于清除牙齿表面的污垢 ,特别是牙垢、烟渍等 ,没有一定硬度的磨擦剂是难以起到清除污垢作用的。牙膏表面珐琅质的硬度大约为莫氏硬度6～ 7,常用的磨擦剂粉末硬度一般在莫氏硬度 3左右。对于磨擦剂粉末原料的粒子大小也有一定要求 ,粒子较大 ,就会在口中有粗涩不滑的感觉 ,一般使用粒度为 1 0～ 2 0微米的粉末原料。可见 ,对牙膏中磨擦剂自身的要求非常高。牙膏中添加不同种类的磨擦剂对牙膏的各项理化指标均有直接影响 ,目前用于牙膏的磨擦剂大致可分为碳酸钙、磷酸盐、氢氧化铝和二氧化硅。
2. 1 碳酸钙
天然碳酸钙又称方解石 ,属三方晶系。天然矿石色泽较白 ,无臭无味 ,杂质较少。可以说它是既有效又相对经济的牙膏磨擦剂 ,其磨擦力相对于其它磨擦剂比较强 ,但与氟化物配伍不稳定 ,在硬水中会降低表面活性剂的泡沫性。现在已有许多厂家采用复配磨擦剂以改进牙膏的质量。
2. 2 磷酸盐
2. 2 .1 磷酸氢钙常用的是二水合磷酸氢钙 ,ｐＨ值在 7 8～8 3之间 ,接近中性 ,对口腔粘膜刺激较小 ,在口中扩散性好 ,磨擦力不如碳酸钙。因其粒度较细 ,制成的牙膏外表面光洁美观。在去烟渍牙膏中 ,常常加入无水磷酸钙 ,因其硬度高 ,磨擦力强。
2 .2 .2 焦磷酸钙它是二水磷酸氢钙在 50 0℃～ 90 0℃高温下脱水 ,经研磨粉碎而成的 ,主要用于含氟化物的牙膏中 ,对氟化物的适应性较好 ,其ｐＨ值为 5～ 8。其它含钙磨擦剂与水溶性氟化物生成不溶性氟化钙 ,从而削弱了氟化物对牙齿的防龋作用。
2 .3 氧化铝 氢氧化铝也称α -三水氧化铝 ,是以苛性碱溶解铝的酸化物经水解、结晶、沉淀而成的 ,白色至微黄色粉末。作为磨擦剂不伤珐琅质 ,并能赋于牙齿光泽 ,有出色的洁净力 ,能改进香气和味道 ,对毒素有很强的吸附能力 ,ｐＨ值7 5～ 8 5。
2 .4 二氧化硅非常细的白色微粒 ,有折光性 ,折射率为1 4 6 ,与具有相同折射率的液体同时使用时 ,二氧化硅颗粒变得看不见了 ,成为透明的悬浮液 ,因此多用来做透明牙膏的磨擦剂。又因其比容较大 ,也用作牙膏的增稠剂和粘合剂 ,并与牙膏中氟化物及其它原料的相容性较好 ,是近几年来发展较快的磨擦剂 ,ｐＨ值7～ 7 5。
2 .5 牙膏不同磨擦剂对理化指标的影响在同一温度、同一条件下不同磨擦剂的ｐＨ值、磨擦值测定结果见表 1。
从表 1中可以看出 ,磷酸氢钙、二氧化硅、氢氧化铝的ｐＨ值比较接近 ,但二氧化硅、氢氧化铝的磨擦值比磷酸氢钙的磨擦值大 ,去污能力相对比较强。而碳酸钙的ｐＨ值、磨擦值都相应偏高 ,对口腔中的珐琅质均有一定的影响。现在许多厂家已采用磷酸氢钙、氢氧化铝、二氧化硅等原料作为磨擦剂。在同一温度、同一条件下对加入ＮａＦ干扰试验结果见表 2。
从表 2中可以看出以二氧化硅为磨料的ＮａＦ牙膏的总氟测定显示出回收率达 99%～1 0 1 %。对于含氟牙膏来说 ,二氧化硅、磷酸氢钙与氟化物的配伍相当好 ,从而可以看出原料对牙膏质量有着直接影响。
3 、结束语
目前 ,牙膏市场上牙膏的品种花样繁多 ,出现了许多含氟、药物牙膏。虽然牙膏配方千变万化 ,但终究离不开牙膏原料的几大组成部分 ,也就是这几大组成部分自身的特点决定了牙膏的质量。从 2 0 0 0年全国牙膏的抽样来看 ,碳酸钙牙膏约占 55%～ 6 0 % ,磷酸氢钙牙膏约占 2 0 %～ 2 2 % ,二氧化硅牙膏约占 8%～ 1 0 % ,氢氧化铝牙膏约占 6 %～8% ,复配成份已包括在内。从此可以看出 ,牙膏市场还有发展空间。
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