1.本发明涉及日化、口腔医疗、护理、清洁产品技术领域，具体涉及医疗及 口腔清洁护理类产品，更具体涉及一种弹性甘蔗渣及其制备方法与应用。
背景技术：
2.甘蔗渣是甘蔗产糖后的固体有机废弃物，通常用做燃料发电、造纸、提取 纤维素、制备木糖醇等，在这些工艺中深度加工甘蔗渣往往造成二次污染，很 难实现节能减排的要求。
3.甘蔗渣主要由木质素、纤维素、半纤维素组成，对人体无毒害。木质素具 有一定的抗菌、抗病毒性能，食用纤维素可以助消化，半纤维素类多糖是良好 的益生元；甘蔗渣中木质素包裹纤维素及半纤维素形成具有一定强度的束状纤 维结构；干燥的甘蔗渣常温下在水中易吸水溶胀，体积增大。
4.摩擦剂是日化产品，特别是牙膏的主要组成成分，一般占牙膏22～55％， 常用的牙膏摩擦剂为碳酸钙、磷酸钙、偏磷酸钠、矾土以及二氧化硅等，无机 磨料，刚性粒子提供的高摩擦性潜在牙损伤风险；而且这些都是化学添加物质， 使用化学摩擦剂的牙膏刷牙，不但因少量吞咽对身体有害，漱口后排入废水中 对水体环境造成污染，长期使用还会对牙齿的牙釉质造成危害，例如牙釉质表 面会出现明显的人工锲型缺损，导致牙龈炎、龋齿等口腔疾病的发生。
技术实现要素：
5.为此，本发明提供一种弹性甘蔗渣及其制备方法与应用，以解决现有刚性 磨料粒子存在潜在牙损伤风险的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.根据本发明的第一方面提供一种弹性甘蔗渣的制备方法，将甘蔗渣先干燥 至恒重，再经气流粉碎、球磨后，进行浸泡清洗、溶胀得混合液，最后将混合 液过筛除去滤液，滤渣即为弹性甘蔗渣。
8.本发明发现弹性甘蔗渣添具有很好的安全性、刚性和在水中的溶胀性能， 将其添到牙膏磨料中，能有效减少刚性粒子的使用，保护牙釉质；
9.加工成球形的甘蔗渣具有高吸水性、高比表面积及苯丙烷高疏水基团及羟 基亲水集团，除具备制造高保水牙膏外，还能对牙膏中的油相起到一定的乳化 及助乳化作用；高比表面积还可以提高牙膏对食物残渣的吸附性能，弹性粒子 使牙膏在刷牙过程中可以深入牙缝便于清洁颌面，疏水性木质素便于清洁非极 性有害物质。
10.进一步地，所述干燥至恒重的干燥温度为不低于40℃。
11.进一步地，所述浸泡清洗、溶胀的方法为将经气流粉碎、球磨后的甘蔗渣， 加入1-30倍体积的纯净水，清洗至浸出液无色透明，浸泡并多次清洗至甘蔗 渣完全溶胀。
12.进一步地，所述过筛的目数为40目以上。
13.进一步地，所述弹性甘蔗渣储存于无菌密闭储罐中。
14.根据本发明的第二方面提供一种弹性甘蔗渣，所述甘蔗渣由如上述方法制 备而成。
15.根据本发明的第三方面提供如上述弹性甘蔗渣在口腔护理用品中的应用， 所述甘蔗渣作为磨料、抗敏、抗菌成分中的至少一种。
16.进一步地，所述口腔护理用品为牙膏、牙粉或牙齿脱敏剂。
17.根据本发明的第四方面提供一种牙膏，其包括如上述的弹性甘蔗渣，所述 弹性甘蔗渣占所述牙膏的质量百分比的0.1％-70％。
18.进一步地，所述牙膏还包括保湿剂、粘合剂、摩擦剂、香精、防腐剂、甜 味剂、发泡剂、水中的至少一种。
19.其中，所述保湿剂为本领域常规使用的保湿剂，如甘油、山梨醇、透明质 酸钠等；所述粘合剂为本领域常规使用的粘合剂，如黄原胶、卡拉胶、羧甲基 纤维素钠、羟乙基纤维素钠、卡波姆等；所述摩擦剂为本领域常规使用的磨料， 如碳酸钙、磷酸钙盐类、二氧化硅等；香精为本领域常规使用的香精类型，如 薄荷香型、留兰香型、冬青香型、水果香型、茶爽香型、药物香型等；防腐剂 为本领域常规使用的防腐剂，如苯甲酸钠、尼泊金酯等；甜味剂为本领域常规 使用的甜味剂，如山梨糖醇、木糖醇、糖精钠等。发泡剂为本领域常规使用的 发泡剂，如月桂醇硫酸酯钠、月桂酰肌氨酸钠等。
20.在本发明的一个具体实施方案中，当牙膏以所述弹性甘蔗渣为磨料时，所 述牙膏包括如下重量百分含量的组分：山梨醇：1％～70％；纤维素胶：0.3％～2％； 黄原胶：0.1％～2％；卡拉胶0.1～2％；甘油：1％～30％；甘蔗渣：0.1％～70％； 香精，防腐剂，甜味剂、发泡剂、水补齐100％。
21.在本发明的另一具体实施方案中，当牙膏以所述弹性甘蔗渣为部分磨料 时，所述牙膏包括如下重量百分含量的组分：保湿剂(甘油、山梨醇)15％～80％； 粘合剂(黄原胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、卡波姆及其任 意比例混合物)0.4％～3％；(除弹性甘蔗渣外，还包括碳酸钙、磷酸钙盐类、 二氧化硅中的至少一种)7％～60％；香精，防腐剂，甜味剂、发泡剂、水补齐 100％。
22.本发明具有如下优点：
23.1、本发明使用的弹性甘蔗渣，具有很好的安全性、刚性和在水中的溶胀 性能，将弹性甘蔗渣用于口腔护理用品磨料中，一方面可以充分发挥木质素的 抗炎、抗菌性能，为牙膏提供天然、安全的抗菌、抗病毒性能；另一方面不需 要引入其它有毒害的化学物质；将甘蔗从空气中捕捉的碳转化为牙膏的磨料， 在产品中长期保存，延缓碳的释放周期。
24.2、本发明提供的制备方法步骤操作简便，工艺流程简单，大幅度减少成 本，有利于进行工业化生产。
具体实施方式
25.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由 本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的 实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.本实施例提供一种弹性甘蔗渣的制备方法：
28.取100g甘蔗渣在105℃干燥至恒重，气流粉碎、球磨(200r/min转速， 时间40min)后加500ml体积的纯净水，浸泡并多次清洗至甘蔗渣完全溶胀 (浸出液目测无色透明)；将混合物过400目筛子筛分，过滤去除浸出液后滤 渣储存于无菌密闭储罐即得。
29.实施例2
30.本实施例提供一种弹性甘蔗渣的制备方法：
31.取100g甘蔗渣在80℃干燥至恒重，气流粉碎、球磨(300r/min转速，时 间4h)后加600ml体积的纯净水，浸泡并多次清洗至甘蔗渣完全溶胀(浸出 液目测无色透明)；将混合物过1000目筛子筛分，过滤去除浸出液后滤渣储存 于无菌密闭储罐即得。
32.实施例3
33.本实施例提供一种弹性甘蔗渣的制备方法：
34.取100g甘蔗渣在90℃干燥至恒重，气流粉碎、球磨(500r/min转速，时 间6h)后加800ml体积的纯净水，浸泡并多次清洗至甘蔗渣完全溶胀(浸出 液目测无色透明)；将混合物过2000目筛子筛分，过滤去除浸出液后滤渣储存 于无菌密闭储罐即得。
35.实施例4
36.本实施例提供一种牙膏，按重量百分含量计包括：
37.实施例1的弹性甘蔗渣40％，甘油20％，苯甲酸钠0.5％，糖精钠0.2％， 山梨醇15％，黄原胶0.4％，卡拉胶0.3％，羧甲基纤维素钠0.3％，香精1.2％， 月桂酰硫酸酯钠2％，水补齐100％。
38.上述牙膏的制备方法如下：
39.1)在均质乳化设备的水相锅中加入水、苯甲酸钠、糖精钠和山梨醇，搅 拌至溶解备用；
40.2)在均质乳化设备的油相锅中加入甘油，开启搅拌转速3000r/min，黄原 胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠投入油相锅中，至分散均匀备用；
41.3)将油相锅中的物料经负压吸入均质锅中，开启挂壁搅拌转速150r/min， 将水相锅中的物料经负压抽入均质锅中，开启均质搅拌转速900r/min，搅拌5 分钟，至物料分散均匀，溶胀充分；
42.4)将弹性甘蔗渣负压吸入均质锅中，搅拌10分钟至体系均匀；
43.5)将薄荷香型香精加入均质锅中，搅拌均匀，开启真空，至负压小于
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0.06mp；
44.6)将月桂酰硫酸酯钠负压吸入均质锅中，继续搅拌10分钟，开启真空， 至负压小于-0.08mp，继续搅拌至体系均匀，出料。
45.实施例5
46.本实施例提供一种牙膏，按重量百分含量计包括：
47.实施例1的弹性甘蔗渣20％，碳酸钙30％，甘油20％，苯甲酸钠0.1％， 糖精钠0.2％，山梨醇20％，纤维素胶0,7％，黄原胶0,3％，卡拉胶0.3％，羧 甲基纤维素钠0.3％，卡波姆0.1％，花果薄荷香精1.5％，月桂酰肌氨酸钠0.4％， 月桂醇硫酸酯钠0.12％，水补齐100％。
48.上述牙膏的制备方法如下：
49.1)在均质乳化设备的水相锅中加入水、苯甲酸钠、糖精钠和山梨醇，搅 拌至溶解备用；
50.2)在均质乳化设备的油相锅中加入甘油，开启搅拌转速500r/min，黄原 胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、卡波姆、纤维素胶投入油相锅中，至分散均匀 备用；
51.3)将油相锅中的物料经负压吸入均质锅中，开启挂壁搅拌转速150r/min， 将水相锅中的物料经负压抽入均质锅中，开启均质搅拌转速900r/min，搅拌5 分钟，至物料分散均匀，溶胀充分；
52.4)将弹性甘蔗渣和碳酸钙负压吸入均质锅中，搅拌10分钟至体系均匀；
53.5)将花果薄荷香型香精加入均质锅中，搅拌均匀，开启真空，至负压小 于-0.06mp；
54.6)将发泡剂月桂酰肌氨酸钠、月桂醇硫酸酯钠负压吸入均质锅中，继续 搅拌10分钟，开启真空，至负压小于-0.08mp，继续搅拌至体系均匀，出料。
55.实施例6
56.本实施例提供一种牙膏，按重量百分含量计包括：
57.实施例1的弹性甘蔗渣10％，碳酸钙30％，二氧化硅5％，甘油15％，苯 甲酸钠0.1％，糖精钠0.15％，山梨醇20％，纤维素胶0.7％，黄原胶0.2％，卡 拉胶0.2％，羧甲基纤维素钠0.3％，卡波姆0.3％，苏格兰留兰香精1.5％，月 桂醇硫酸酯钠1.2％，水补齐100％。
58.上述牙膏的制备方法如下：
59.1)在均质乳化设备的水相锅中加入水、苯甲酸钠、糖精钠和山梨醇，搅 拌至溶解备用；
60.2)在均质乳化设备的油相锅中加入甘油，开启搅拌转速1000r/min，黄原 胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、卡波姆、纤维素胶投入油相锅中，至分散均匀 备用；
61.3)将油相锅中的物料经负压吸入均质锅中，开启挂壁搅拌转速200r/min， 将水相锅中的物料经负压抽入均质锅中，开启均质搅拌转速1000r/min，搅拌 5分钟，至物料分散均匀，溶胀充分；
62.4)将弹性甘蔗渣、碳酸钙和二氧化硅负压吸入均质锅中，搅拌15分钟至 体系均匀；
63.5)将苏格兰留兰香型香精加入均质锅中，搅拌均匀，开启真空，至负压 小于-0.06mp；
64.6)将月桂酰硫酸酯钠负压吸入均质锅中，继续搅拌10分钟，开启真空， 至负压小于-0.08mp，继续搅拌至体系均匀，出料。
65.对比例1
66.本对比例提供一种牙膏，其与实施例4的区别在于将弹性甘蔗渣替换成等 量的磨料碳酸钙。
67.本对比例提供的牙膏的制备方法同实施例4。
68.试验例1
69.磨耗试验
70.采用放射性牙本质磨损值法(rda)体外检测牙膏对牙齿的磨损度。以 γ射线照射被测牙本质，使之产生放射性核素磷
32
p，然后固定于垂直刷牙机 上，使用被测牙膏浆进行
磨耗试验，用150g力反复刷牙1500次，测定牙膏浆 中的放射性核素磷
32
p活性。分析牙膏对牙本质磨损的影响。实施例4和对比 例1牙膏的摩擦值的测试结果见表1。
71.表1
72.牙膏样品rda值实施例438对比例1145
73.表1结果显示：与添加有相同磨料含量(40％)的牙膏(对比例1)相比， 实施例4的牙膏的摩擦值降低达到26％以上，说明与磨料碳酸钙相比，本发明 实施例的弹性甘蔗渣作为牙膏用磨料能够显著减少对牙齿的磨损。
74.试验例2
75.清洁力测试
76.称取牙膏试样1.0g，放在清洁值测定仪上的一块附着有特制污垢的白色有 机玻璃板上，将安装好软毛牙刷的机头放下，令刷毛与有机玻璃板紧密接触， 开动仪器，牙刷随即进行往返运动，摩擦有机玻璃板。依次在摩擦20次、50 次、100次、150次、200次、300次后，取出有机玻璃板，放入白度计中测定 相应数据。将上述6个数据折算为清洁值cv。cv数值越高表示牙膏的清洁 能力越强。实施例4和对比例1的牙膏的清洁值的测试结果见表2。
77.表2
78.牙膏样品cv值实施例434对比例125
79.表2结果显示：与添加有相同磨料含量(40％)的牙膏(对比例1)相比， 实施例4的牙膏的清洁值提升36％，说明与磨料碳酸钙相比，本发明实施例的 弹性甘蔗渣作为牙膏用磨料具有优异的牙齿清洁性能。
80.试验例3
81.白度检测
82.采用wsd-iii型自动白度计对牙膏的白度进行测试。实施例4和对比例1 的牙膏的白度测试结果见表3。
83.表3
84.牙膏样品白度实施例485对比例192
85.表3结果显示：实施例4和对比例1的牙膏的白度相比，白度下降7.6％。
86.试验例4
87.对牙菌斑抑菌性能
88.随机选取60名口腔健康的志愿者，随机进行分组，分成两组，测试前清 洁牙菌膜和清除牙石，在测试开始当天用橡胶抛光杯清除牙菌膜和软垢，然后 使用实施例4和对比例1的产品，一日两次，在严格监督下使用，在第15天 评价菌斑数量的变化。
89.将菌斑显示剂涂抹于观察牙面，停留60s后漱口观察，并记录菌斑指数 (pli)，结
果见表4。
90.菌斑指数(pli)：
91.0无着色
92.1牙颈部有散在着色
93.2牙颈部着色呈薄而连续带状
94.3菌斑有明显的覆盖
95.表4
96.牙膏样品0123实施例491830对比例1514110
97.表4结果显示：实施例4和对比例1的牙膏的对牙菌斑抑菌性能相比，实 施例4有更好的抑制牙菌斑生长的功效。
98.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述， 但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是 显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均 属于本发明要求保护的范围。