1. 前言
膨润土是以蒙脱石为主要成分的含水铝镁硅酸盐类矿物所组成。蒙脱石是由两层Si-O四面体中间夹一层AL-O(OH)八面体片组成的层片状矿物，其层间充满层间水和可交换阳离子。将膨润土经过钠化提纯、凝胶性能调节、凝胶干燥等工艺制备出膨润土无机凝胶（硅酸铝镁），其在水溶液中可形成非牛顿液体类型的触变性凝胶。这种矿物无机凝胶对于悬浮液的稳定性具有重要影响，由于它在水溶液中高度分散，形成空间网状结构，并使大量自由水转变为束缚水，从而使其本身获得较高的粘度。这种粘度与剪切速度变化关系密切，在高剪切力下，呈低粘滞性悬浮液；在低剪切力货静止状态下，又恢复到初始的均相塑性体状态。工业上利用这种触变体系，来控制日用化工膏体产品的流变性、触变性、扩散性、粘滞性和稠度。
2. 膨润土无机凝胶在牙膏中的应用
普通二氧化硅体系的牙膏流变性好，是标准的牛顿流体，表现在牙膏挤在牙刷上，由于重力的作用，停留一定时间后牙膏会自然下垂，从条状变成片状，影响外观。知名品牌的牙膏，一般都使用一定的流变改性剂，使牙膏由牛顿流体变成塑性体，表现在，当人们在稍微用力挤牙膏时，膏体具有良好的流动性，在去掉外力时，牙膏膏体像固体一样保持原来形状，不会因重力而变形，经过1h—2h，仍保持条状。目前，市场上一般采用羧甲基纤维素（CMC）等有机物来改善二氧化硅体系牙膏，但价格较贵，且效果不理想。
2.1实验内容及配方
应用实验利用膨润土无机凝胶（硅酸铝镁）在水溶液中形成空间网状结构的特点，膨润土无机凝胶（硅酸铝镁）部分代替羧甲基纤维素等有机流变改进剂，进行牙膏感官、理化指标的检测，考察该二氧化硅体系牙膏经过三个月高低温测试和六个月室温测试的稳定性，应用试验配方如下：
表1 牙膏应用实验配方
| 序号 | 原料 | 用量 | 备注 |
| 1 | 山梨醇 | 47 | 70%溶液 |
| 2 | 丙二醇 | 5 | |
| 3 | 苯甲酸钠 | 0.3 | |
| 4 | 二氧化硅 | 20 | |
| 5 | 羧甲基纤维素 | 0.1 | 普通牙膏用0.5%---1.0% |
| 6 | 月桂醇硫酸钠 | 2 | |
| 7 | 香精 | 1.0 | |
| 8 | 硅酸镁铝（膨润土凝胶） | 0.6 | 代替部分羧甲基纤维素 |
| 9 | 汉生胶 | 0.3 | |
| 10 | 钛白粉 | 0.1 | |
| 11 | 糖精 | 0.1 | |
| 12 | 纯化水 | 至100 |
2.2实验设备：VEM-5L真空制膏机。
2.3试验工艺：
1， 将苯甲酸钠，糖精，无机凝胶（硅酸铝镁）溶于水中，得水相备用；
2， 将钛白粉、汉生胶、二氧化硅、月桂醇硫酸钠、羧甲基纤维素混合；
3， 将山梨醇、丙二醇抽入真空制膏机，在抽入水相，搅拌均匀，抽入混合好的粉，搅拌均匀，加入余下物料，混合均匀后出料的。
2.4结果与讨论：
以膨润土无机凝胶部分取代羧甲基纤维素等有机流变改进剂，采用表1的应用实验配方制备出牙膏样品，参照GB8372-2008牙膏的标准对其感官指标，理化指标进行检测，加测结构为表2，两种牙膏30min后的形状见图1（图1a为不加无机凝胶，图1b为添加无机凝胶）。
图1：两种牙膏样品30min后形状对比图
由表2可知，采用表1配方制备出的牙膏，感官好，牙膏的形状保持很好，不变形。表2 牙膏样品检测结果
| 检测项目 | 标准 | 检测结果 | 单项判定 |
| 膏体 | 均匀无杂质 | 均匀无杂质 | 合格 |
| 香味 | 符合规定香型，无异味 | 符合 | 合格 |
| PH值 | 5.5---10 | 7.15 | 合格 |
| 稳定性（40±1℃，24h） | 膏体不溢出管口，不分离出液体，香味色泽正常 | 无异常 | 合格 |
| 稳定性(-5±1℃，24h) | 膏体不溢出管口，不分离出液体，香味色泽正常 | 无异常 | 合格 |
| 泡沫 | 符合样板 | 符合 | 合格 |
| 过硬颗粒 | 玻片无划痕 | 无划痕 | 合格 |
| 菌落总数（CFU/g） | ≤500 | ＜10 | 合格 |
| 霉菌和酵母菌（CFU/g） | ≤100 | ＜10 | 合格 |
| 稳定性（40±1℃，三个月） | 膏体不溢出管口，不分离出液体，香味色泽正常 | 无异常 | 合格 |
| 稳定性（-5±1℃，三个月） | 膏体不溢出管口，不分离出液体，香味色泽正常 | 无异常 | 合格 |
| 稳定性（室温，六个月） | 膏体不溢出管口，不分离出液体，香味色泽正常 | 无异常 | 合格 |
3.结论
（1） 采用膨润土凝胶取代部分羧甲基纤维素等有机流变改进剂，运用表1配方制备出的牙膏感官指标，理化指标均达到GB8372-2008牙膏的标准，三个月高低温稳定性测试和六个月室温稳定性测试，均通过标准要求。
（2） 没有加入无机凝胶的牙膏，经过30min后，牙膏的形状已经完全变形，不能保持形状，影响外观；加入无机凝胶的牙膏，经过30min后，牙膏的形状保持很好，不变形。
牙膏中的应用
膨润土无机凝胶是一种值得推荐的牙膏用粘合剂，其具有无毒性、增稠性、润滑性，主要被应用在牙膏研磨剂中，具有成本低、刺激污染小、性能稳定等特点。作凝胶剂时，可替代国外进口牙膏用增稠剂触变剂—合成硅酸铝镁。
在牙膏生产试验中加入膨润土凝胶，使牙膏的膏体致密，改善牙膏的触变性能。同时由于膨润土有独特的吸附作用，香料以及牙膏中的其他填充剂可以很好地体现这一性质；另外该凝胶可以吸附皮口腔中的细菌，从而起到其他有机凝胶所不具备的保健作用。该凝胶与膏体中其他溶于水的有机、无机盐类有良好的配伍性，能显著地提高牙膏的生产效益。