主要作用
磨擦劑是牙膏的主體原料,一般占配方的20%~50%,在牙膏中最重要的作用就是去除牙垢,減輕牙結石。
應具備的條件
磨擦劑應有適當的硬度和磨擦值、顆粒細度均勻、外觀潔白、無異味、口感舒適、安全無毒、溶解度小和化學性質穩定,不與牙膏中其他組分發生化學反應。
磨擦劑的顆粒、硬度要適宜
硬度是材料的一種機械性質,表示材料抵抗其他物質刻劃壓入其表面的能力。刷牙是藉助牙刷的壓力,使磨擦劑壓入牙垢、牙菌斑和牙結石中以達到破碎污垢的目的,然而磨擦劑的硬度不宜過硬,以免損傷牙釉質,所以選用磨擦劑必須無過硬顆粒。若以牙釉質莫氏硬度6°為基準,磨擦劑的硬度應低於莫氏硬度5°。
磨擦劑溶度積要小
要求磨擦劑不溶於水或微溶於水,此為保持牙膏化學穩定性的一個重要指標。
表1 常用磨擦劑的溶度積
磨擦劑 | 溶度積(15℃) |
二水磷酸氫鈣(CaHPO·2HO) | 0.27×10 |
方解石粉(CaCO) | 0.99×10 |
沉澱二氧化矽(xSiO·HO) | 15.6×10 |
無水焦磷酸鈣(CaPO) | 12.2×10 |
氫氧化鋁(a-A1O·3HO) | 4×10 |
磨擦劑顆粒度的選擇
牙膏用磨擦劑粒子直徑應在5~40μm之間,粒徑過大,刷牙時有明顯的沙粒感;粒度適宜的磨擦劑製成的牙膏膏體,有光滑細膩的外觀和刷牙時對口腔、牙齦的舒服感;粒度過細(如小於1μm),牙膏架試時會出現返粗現象,這是因為牙膏在長期存放架試中,過細磨擦劑由於布朗運動的關係發生絮凝作用所致。
磨擦劑的磨擦值要適度控制
牙膏除了能保持牙齒清潔,即能除去容易附著的牙垢、牙結石、色漬外,不應有過分的磨擦力。因此,必須測定和控制磨擦劑的磨擦值,以求達到清潔牙齒而不損傷牙齒的目的。一般以牙本質磨擦值(簡稱為RDA)表示,由於RDA測試比較困難,也有以銅片磨耗值代替。常用磨擦劑的磨擦值見表2。
表2 常用磨擦劑的相對磨擦值(銅片磨耗值)
磨擦劑 | 相對磨擦值 | RDA 值 | 磨蝕係數 |
二水磷酸氫鈣(CaHPO·2HO) | 100 | 45 | 0.001 |
方解石粉(CaCO) | 1240 | 150 | 0.012 |
氫氧化鋁(a-A1O·3HO) | 500 | 120 | 0.002 |
沉澱二氧化矽(xSiO·HO) | 280 | 110~160 | 0.003 |
無水焦磷酸鈣(CaPO) | 760 | 95 | 0.005 |
無水磷酸氫鈣(CaHPO) | 1560 | - | 0.021 |
磨擦劑的RDA值一般不得超過250。無水磷酸氫鈣與方解石粉因為相對磨擦值較高,一般需要控制更小的細度或在配方中復配使用。
常用的磨擦劑
傳統的磨擦劑都是含鈣化合物,如磷酸氫鈣、碳酸鈣等,由於與牙齒的硬組織成分相似,還被認為有補充牙齒組織缺損的作用。1960年之後,出現了非鈣化合物作為磨擦劑,如沉澱二氧化矽、氫氧化鋁等。
常用的牙膏磨擦劑有天然碳酸鈣、二水磷酸氫鈣、沉澱二氧化矽、氫氧化鋁、輕質碳酸鈣、無水磷酸氫鈣等。