本发明涉及一种洗手液，尤其涉及一种功能性石墨烯洗手液及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高和对健康认识的加深，人们都养成了勤洗手的好习惯。以前的洗手用品主要是肥皂、香皂等，它们使用时易滑落，遇水浸、高温又会软化而自然耗费，尤其是易沾染手上的污垢与细菌，不但成为二次污染源和交叉感染，而且在使用时大量消耗有限的淡水资源。大众消费观念的转变和卫生意识的提高使洗手液尤其是免水洗洗手液近年来逐渐成为传统洗手用品的替代品，截至目前，免水洗洗手液已广泛使用于医院、宾馆、机场、餐饮、车站和家庭等各种场所。
洗手液具有性能温和、不刺激皮肤、使用方便、抗硬水、易清洗、泡沫丰富和洗后皮肤润滑感好等特点，且清洁卫生、易于存放；尤其采用瓶体泵头挤压式取量，避免了不同人群使用时的交叉感染，因而受到广大消费者的普遍欢迎。此外，免水洗石墨烯洗手液有效节约用水，是一种绿色、环保且符合可持续发展理念的洗手液。但目前普遍使用的洗手液只是简单地加入抗菌剂起到抗菌作用，而没有任何修复皮肤微创伤和加速皮肤创伤部位愈合的功效。随着人们生活水平的提高，对手部护理的要求越来越高，洗手液单一的洁净、抗菌作用已不能满足人们对洗手液的要求。因而开发一种多功能性石墨烯洗手液是及时而迫切的。
石墨烯是由碳原子通过sp2杂化构成的单层蜂窝状二维网格结构。石墨烯以二维晶体结构存在，厚度只有0.334 nm ，是目前世界上已知的最薄的材料。石墨烯具有许多优异的性能，其理论比表面积高达2630 m2/g，以及优良的热传导性(～5000W/(m×k))和载流子传导率(2×105cm2/v)，添加进其他材料便获得极好的抗静电效果。同时研究表明，石墨烯与细菌作用时表现出优异的抗菌性能，与皮肤细胞或生物体作用时没有任何毒性，说明石墨烯是一种既具有抗菌性又具有良好生物相容性的纳米材料（Hu W, Peng C, Luo W, Lv M, Li X, Li D, Huang Q and Fan C 2010 Graphene-Based Antibacterial Paper Acs Nano 4 4317-23）。功能化石墨烯具有类似于表面活性剂的性能，能够去除皮肤表面的油污及其它有机污渍（Kim J, Cote LJ, Kim F, Yuan W, Shull KR, Huang J. Graphene Oxide Sheets at Interfaces. Journal of the American Chemical Society. 2010;132(23):8180-6.）。石墨烯的远红外效果，能够吸收远红外线，提高皮肤局部温度，促进皮肤局部血液循环(Hu X, Tian M, Qu L, Zhu S, Han G. Multifunctional cotton fabrics with graphene/polyurethane coatings with far-infrared emission, electrical conductivity, and ultraviolet-blocking properties. Carbon. 2015;95:625-33.)。此外，石墨烯有加速伤口愈合的功效，修复皮肤表面的微创伤(Lu B, Li T, Zhao H, Li X, Gao C, Zhang S, et al. Graphene-based composite materials beneficial to wound healing. Nanoscale. 2012;4(9):2978-82)。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌抑菌、催进皮肤血液循环、修复皮肤表面微创伤和加速愈合的功能性石墨烯洗手液。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供该功能性石墨烯洗手液的制备方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种功能性石墨烯洗手液，其特征在于：该洗手液由下述质量百分比的原料组成：0.01%~1%石墨烯、0.01~80%表面活性剂、0.1%~80%醇类物质、0.1%~60%增稠剂、0.1%~60%护肤剂、0.1%~10%pH调节剂、1%~90%去离子水、0.1%~10%外观调节剂。
所述石墨烯是指氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯、超临界剥离石墨烯、物理法剥离石墨烯及功能化修饰改性石墨烯中的一种或几种的组合。
所述表面活性剂是指月桂醇硫酸钠、吐温80、吐温60、吐温20、醇酰胺、二硬脂酸聚乙二醇酯、司盘60、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂酸甘油酯、聚乙二醇甘油酯、甘油硬脂酸酯、聚氧乙烯、羊毛脂、月桂醇硫酸三乙醇胺、月桂酰甲胺乙酸钠中的一种或几种的组合。
所述醇类物质为无水乙醇或丙三醇。
所述增稠剂是指羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、卡波姆940或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合。
所述护肤剂是指硬脂酸、芝麻油、甘油、液体石蜡、花生油、茶籽油、杏仁油、羊毛脂酸、可可油、橄榄油、椰子油、蓖麻油、凡士林中的一种或几种的组合。
所述pH调节剂是指乳酸、谷氨酸、三乙醇胺、扁桃酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸或磷酸中的一种或几种的组合。
所述外观调节剂为色素、香精或珠光浆中的一种或几种的组合。
如上所述的一种功能性石墨烯洗手液的制备方法，其特征在于：首先在去离子水中加入石墨烯、增稠剂和表面活性剂，于室温下采用3000~10000rpm高速搅拌，连续搅拌5~60min，形成均匀的水分散液；然后将护肤剂加入醇类物质中，在温度20~70℃下溶解，形成醇溶液；其次，将所述水分散液与所述醇溶液混合后，加入pH调节剂、外观调节剂，在均质化速度为100~10000rpm的条件下搅拌5~60min，即得石墨烯功能性洗手液。
所述水分散液由下述方法代替：在去离子水中加入石墨烯、增稠剂和表面活性剂，于室温下采用20Hz、250W的超声波处理5~60min，即形成均匀的水分散液。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明中添加石墨烯，由于石墨烯是一种既具有抗菌性又具有良好生物相容性的二维结构纳米材料，对多种细菌和真菌具有抗菌作用，因此，本发明洗手液具有长效抗菌作用。同时，本发明产品具有类似于大分子表面活性剂的性能，能够去除皮肤表面的油污及其它有机污渍。
2、采用本发明所得产品，按中华人民共和国卫生部《消毒技术规范》(2002年版)进行杀菌性能测试（参见表1），结果表明该洗手液原液在 1分钟内对金黄色葡萄球菌ATCC6538、大肠杆菌8099、龟分枝杆菌脓肿亚种ATCC93326、白色念珠菌A TCC10231等的杀灭率均在99%以上，悬液定量杀灭对数值均≥8.00；载体定量杀灭对数值均≥5.00 ，说明该洗手液完全符合消毒杀菌的要求。
3、本发明中的石墨烯在双手相互搓动过程中吸收皮肤的热量，因而能够发射对人体有益的远红外线，人体皮肤吸收远红外线后局部皮肤温度提高，促进皮肤的血液循环，从而达到改善皮肤微循环的作用。
4、由于本发明中添加石墨烯，因此，具有加速伤口愈合的功效与修复皮肤表面的微创伤的作用。
5、本发明制备工艺简单，所得产品稳定性好，可满足人们对高性能卫生洗涤用品的要求，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.01%石墨烯、2.79%表面活性剂、2%醇类物质、2%增稠剂、3%护肤剂、0.1%pH调节剂、90%去离子水、0.1%外观调节剂。
其中：石墨烯是指氧化石墨烯。表面活性剂是指月桂醇硫酸钠。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指羧甲基纤维素钠。护肤剂是指硬脂酸。pH调节剂是指乳酸。外观调节剂为色素。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法是指：首先在去离子水中加入石墨烯、增稠剂和表面活性剂，于室温下采用3000~10000rpm高速搅拌，连续搅拌5~60min，形成均匀的水分散液；然后将护肤剂加入醇类物质中，在温度20~70℃下溶解，形成醇溶液；其次，将水分散液与醇溶液混合后，加入pH调节剂、外观调节剂，在均质化速度为100~10000rpm的条件下搅拌5~60min，即得石墨烯功能性洗手液。
实施例2 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：1%石墨烯、0.01%表面活性剂、3.99%醇类物质、2%增稠剂、3%护肤剂、10%pH调节剂、70%去离子水、10%外观调节剂。
其中：石墨烯是指电化学剥离石墨烯。表面活性剂是指吐温80。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指羟丙基甲基纤维素。护肤剂是指芝麻油。pH调节剂是指谷氨酸。外观调节剂为香精。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例3 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.02%石墨烯、1%表面活性剂、4%醇类物质、5%增稠剂、7.5%护肤剂、0.2%pH调节剂、81.88%去离子水、0.2%外观调节剂。
其中：石墨烯是指液相剥离石墨烯。表面活性剂是指吐温60。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指羧甲基纤维素。护肤剂是指甘油。pH调节剂是指三乙醇胺。外观调节剂为珠光浆。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例4 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.04%石墨烯、5%表面活性剂、5%醇类物质、5%增稠剂、3%护肤剂、0.5%pH调节剂、80.96%去离子水、0.5%外观调节剂。
其中：石墨烯是指超临界剥离石墨烯。表面活性剂是指吐温20。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指甲基纤维素。护肤剂是指液体石蜡。pH调节剂是指扁桃酸。外观调节剂为色素。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例5 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.06%石墨烯、10%表面活性剂、10%醇类物质、20%增稠剂、15%护肤剂、6%pH调节剂、32.94%去离子水、6%外观调节剂。
其中：石墨烯是指物理法剥离石墨烯。表面活性剂是指醇酰胺。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指聚乙烯醇。护肤剂是指花生油。pH调节剂是指柠檬酸。外观调节剂为香精。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例6 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.08%石墨烯、20%表面活性剂、20%醇类物质、30%增稠剂、25%护肤剂、0.8%pH调节剂、3.32%去离子水、0.8%外观调节剂。
其中：石墨烯是指功能化修饰改性石墨烯。表面活性剂是指二硬脂酸聚乙二醇酯。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指卡波姆940。护肤剂是指茶籽油。pH调节剂是指酒石酸。外观调节剂为珠光浆。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例7 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.1%石墨烯、25%表面活性剂、25%醇类物质、15%增稠剂、10%护肤剂、2%pH调节剂、17.9%去离子水、5%外观调节剂。
其中：石墨烯是指氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指司盘60。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指聚乙烯吡咯烷酮。护肤剂是指杏仁油。pH调节剂是指富马酸。外观调节剂为色素。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例8 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.12%石墨烯、15%表面活性剂、20%醇类物质、9%增稠剂、25%护肤剂、8%pH调节剂、16.88%去离子水、6%外观调节剂。
其中：石墨烯是指氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指十二烷基苯磺酸钠。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指羧甲基纤维素钠。护肤剂是指羊毛脂酸。pH调节剂是指苹果酸。外观调节剂为香精。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例1。
实施例9 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.14%石墨烯、16.8%表面活性剂、7.8%醇类物质、23%增稠剂、32%护肤剂、7%pH调节剂、8.66%去离子水、4.6%外观调节剂。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法是指：首先在去离子水中加入石墨烯、增稠剂和表面活性剂，于室温下采用20Hz、250W的超声波处理5~60min，形成均匀的水分散液；然后将护肤剂加入醇类物质中，在温度20~70℃下溶解，形成醇溶液；其次，将水分散液与醇溶液混合后，加入pH调节剂、外观调节剂，在均质化速度为100~10000rpm的条件下搅拌5~60min，即得石墨烯功能性洗手液。
其中：石墨烯是指氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯、超临界剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指十二烷基硫酸钠。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指羟丙基甲基纤维素。护肤剂是指可可油。pH调节剂是指琥珀酸。外观调节剂为珠光浆。
实施例10 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.16%石墨烯、11%表面活性剂、18%醇类物质、9.24%增稠剂、12%护肤剂、3%pH调节剂、45%去离子水、1.6%外观调节剂。
其中：石墨烯是指氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯、超临界剥离石墨烯、物理法剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指脂酸甘油酯。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指羧甲基纤维素。护肤剂是指橄榄油。pH调节剂是指戊二酸。外观调节剂为色素。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
实施例11 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.18%石墨烯、1.82%表面活性剂、1%醇类物质、20%增稠剂、8%护肤剂、1%pH调节剂、60%去离子水、8%外观调节剂。
其中：石墨烯是指氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯、超临界剥离石墨烯、物理法剥离石墨烯、功能化修饰改性石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指聚乙二醇甘油酯。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指羧甲基纤维素。护肤剂是指椰子油。pH调节剂是指磷酸。外观调节剂为色素。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
实施例12 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.2%石墨烯、30%表面活性剂、20%醇类物质、10%增稠剂、0.1%护肤剂、8%pH调节剂、30%去离子水、1.7%外观调节剂。
其中：石墨烯是指电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指甘油硬脂酸酯。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指甲基纤维素。护肤剂是指蓖麻油。pH调节剂是指乳酸。外观调节剂为香精。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
实施例13 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.4%石墨烯、20%表面活性剂、1.5%醇类物质、0.1%增稠剂、60%护肤剂、1.5%pH调节剂、15%去离子水、1.5%外观调节剂。
其中：石墨烯是指电化学剥离石墨烯、液相剥离石墨烯、超临界剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指聚氧乙烯。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指聚乙烯醇。护肤剂是指凡士林。pH调节剂是指谷氨酸。外观调节剂为珠光浆。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
实施例14 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.6%石墨烯、8%表面活性剂、0.1%醇类物质、60%增稠剂、4%护肤剂、2.2%pH调节剂、25%去离子水、0.1%外观调节剂。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
其中：石墨烯是指液相剥离石墨烯、超临界剥离石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指羊毛脂。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指卡波姆940。护肤剂是指硬脂酸。pH调节剂是指三乙醇胺。外观调节剂为珠光浆。
实施例15 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：0.8%石墨烯、10%表面活性剂、80%醇类物质、2%增稠剂、1%护肤剂、1%pH调节剂、5%去离子水、0.2%外观调节剂。
其中：石墨烯是指功能化修饰改性石墨烯。表面活性剂是指月桂醇硫酸三乙醇胺。醇类物质为无水乙醇。增稠剂是指聚乙烯吡咯烷酮。护肤剂是指甘油。pH调节剂是指柠檬酸。外观调节剂为香精。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
实施例16 一种功能性石墨烯洗手液，该洗手液由下述质量百分比（单位：g）的原料组成：1%石墨烯、80%表面活性剂、2%醇类物质、4%增稠剂、2%护肤剂、5%pH调节剂、1%去离子水、5%外观调节剂。
其中：石墨烯是指物理法剥离石墨烯、功能化修饰改性石墨烯等比例混合而成。表面活性剂是指月桂酰甲胺乙酸钠。醇类物质为丙三醇。增稠剂是指羟丙基甲基纤维素。护肤剂是指橄榄油。pH调节剂是指酒石酸。外观调节剂为香精。
该功能性石墨烯洗手液的制备方法同实施例9。
上述实施例1~16中，表面活性剂还可以是指月桂醇硫酸钠、吐温80、吐温60、吐温20、醇酰胺、二硬脂酸聚乙二醇酯、司盘60、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂酸甘油酯、聚乙二醇甘油酯、甘油硬脂酸酯、聚氧乙烯、羊毛脂、月桂醇硫酸三乙醇胺、月桂酰甲胺乙酸钠中几种的组合。
增稠剂还可以是指羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、卡波姆940或聚乙烯吡咯烷酮中几种的组合。
护肤剂还可以是指硬脂酸、芝麻油、甘油、液体石蜡、花生油、茶籽油、杏仁油、羊毛脂酸、可可油、橄榄油、椰子油、蓖麻油、凡士林中几种的组合。
pH调节剂还可以是指乳酸、谷氨酸、三乙醇胺、扁桃酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸或磷酸中几种的组合。
外观调节剂还可以为色素、香精或珠光浆中几种的组合。