羟乙基纤维素

羟乙基纤维素（Hydroxyethylcellulose）专业评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与分子特征

INCI名称： Hydroxyethylcellulose (HEC)

化学结构： 纤维素经羟乙基醚化改性的多糖聚合物，分子量范围：~90,000-1,300,000 Da

CAS号： 9004-62-0

来源与制备

通过天然纤维素（通常为木浆或棉短绒）在碱性条件下与环氧乙烷发生醚化反应制备。取代度(DS)范围为1.8-2.5，摩尔取代度(MS)为2.0-4.0，直接影响其水溶性和流变特性 (来源：Journal of Applied Polymer Science, Vol 128)。

物理形态与特性

• 外观： 白色至淡黄色自由流动粉末
• 溶解性： 冷水可溶，热水溶解性下降，不溶于有机溶剂
• 粘度范围： 1%水溶液粘度为100-100,000 mPa·s (20°C)
• pH适应性： pH 2-12稳定 (依据：Cosmetic Ingredient Review评估数据)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键研究发现简述	起效浓度范围
增稠/流变调控	通过分子链缠结和水合作用形成三维网络结构	充分证实	流变学研究显示0.2-2%浓度可显著改变体系粘度曲线	0.1-2.0%
稳定/悬浮	提高连续相粘度降低颗粒沉降速度（斯托克斯定律）	充分证实	在含15%氧化锌防晒配方中有效防止沉淀6个月	0.3-1.5%
成膜/锁水	水分挥发后在皮肤表面形成透氧性聚合物膜	实验室证实	体外测试显示TEWL值降低15-20% (离体皮肤模型)	0.5-3.0%
"促进活性物渗透"	理论上可能通过水合作用软化角质层	厂商宣称	缺乏对照研究证明其独立促渗能力	N/A

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质
主链结构	β-1,4-葡萄糖苷键	提供机械强度和化学稳定性
功能基团	羟乙基醚基(-O-CH2-CH2-OH)	取代度决定水溶性：MS≥1.5完全水溶
微量成分	残留环氧乙烷(<10ppm)	符合ICH Q3C药品杂质限值

关键分子参数

• 取代分布： C2>C6>C3位取代（影响凝胶温度）
• 水合能力： 每克可结合2-3g水
• 假塑性： 剪切变稀指数0.2-0.8

4. 配方应用与协同效应

适用配方类型

• 水性体系： 精华/凝胶/乳液（0.2-1.0%）
• 防晒产品： 无机防晒剂悬浮（0.5-1.5%）
• 清洁产品： 增稠洁面/洗发水（0.3-1.2%）
• 特殊剂型： 无醇免洗洗手液（1.0-2.5%）

协同增效组合

• 与卡波姆： 中和后形成更弹性凝胶（比例3:1）
• 与电解质： 耐受≤5% NaCl保持粘度
• 与多元醇： 甘油/丙二醇可提高溶解速率
• 与硅乳化剂： 增强乳液低温稳定性

配制注意事项

• 分散工艺： 需在高速剪切下分散防止结块
• pH限制： pH<2时发生酸性水解降解
• 防腐挑战： 需搭配广谱防腐体系

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级： 安全（最高浓度5%）(CIR 2016最终评估)
• 致敏性： 极低（0.03%投诉率，EU数据库）
• 眼刺激性： 未稀释时可能引起短暂不适

适用人群

• 广泛适用： 敏感性/玫瑰痤疮肌肤（无致粉刺性）
• 慎用情况： 开放性伤口部位
• 孕妇安全性： 无系统性吸收风险

法规状态

• 中国《已使用化妆品原料目录》序号07029
• EU化妆品法规EC No 1223/2009批准
• FDA 21CFR §177.1400批准用于食品接触材料

6. 市场定位与消费者认知

产品定位

• 基础功能性原料： 90%配方作为增稠剂使用
• 宣称热点： "无硅增稠"（占无硅产品70%）
• 价格区间： 中低端（$5-15/kg）

消费者认知分析

• 认知度低（<10%消费者识别其作用）
• "清洁标签"趋势推动需求（天然衍生原料）
• 常与"温和性"相关联（无电荷聚合物）

市场占比

• 全球化妆品增稠剂市场占比：25-30%
• 水性凝胶产品首选率：>60%

7. 总结与展望

技术优势总结

• 卓越的假塑性和悬浮稳定性
• 宽pH/电解质耐受性
• 与阴/非离子体系兼容性好

局限性

• 有机溶剂体系不适用
• 生物降解速率慢（需180天）
• 高湿度环境易吸湿结块

研究前沿

• 纳米化改性： 提高单位增稠效率（降低用量30%）
• 酶解可控： 开发生物可降解型HEC
• 智能响应： pH/温度双重响应变体研发

可持续发展

主流供应商已实现：

• 100%可追溯木材来源（FSC认证）
• 闭环生产工艺（环氧乙烷回收率>95%）
• 碳足迹：1.8kg CO₂/kg（低于合成聚合物）