Шампунь — гэта прадукт, які выкарыстоўваецца ў паўсядзённым жыцці для выдалення бруду са скуры галавы і валасоў, а таксама для падтрымання чысціні скуры галавы і валасоў. Асноўнымі інгрэдыентамі шампуня з'яўляюцца павярхоўна-актыўныя рэчывы (якія называюцца павярхоўна-актыўнымі рэчывамі), загушчальнікі, кандыцыянеры, кансерванты і г.д. Найважнейшым інгрэдыентам з'яўляюцца павярхоўна-актыўныя рэчывы. Функцыі павярхоўна-актыўных рэчываў ўключаюць не толькі ачышчэнне, пенаўтварэнне, кантроль рэалагічных уласцівасцей і мяккасць скуры, але і ключавую ролю ў катыённай флокуляцыі. Паколькі катыённы палімер можа адкладацца на валасах, гэты працэс цесна звязаны з павярхоўнай актыўнасцю, а павярхоўная актыўнасць таксама спрыяе адкладу іншых карысных кампанентаў (напрыклад, сіліконавай эмульсіі, актыўных рэчываў супраць перхаці). Змена сістэмы павярхоўна-актыўных рэчываў або змяненне ўзроўню электраліта заўсёды будзе выклікаць ланцуговую рэакцыю кандыцыянуючых палімерных эфектаў у шампуні.
1. Актыўнасць табліцы SLES
SLS мае добры ўвільгатняючы эфект, можа ўтвараць багатую пену і, як правіла, імгненна ўтварае пену. Аднак ён моцна ўзаемадзейнічае з бялкамі і выклікае моцнае раздражненне скуры, таму рэдка выкарыстоўваецца ў якасці асноўнага павярхоўна-актыўнага рэчыва. У цяперашні час асноўным актыўным інгрэдыентам шампуняў з'яўляецца SLES. Адсарбцыйны эфект SLES на скуру і валасы, відавочна, ніжэйшы, чым у адпаведнага SLS. Прадукты SLES з больш высокай ступенню этоксилирования на самой справе не будуць мець адсарбцыйнага эфекту. Акрамя таго, пена SLES мае добрую стабільнасць і моцную ўстойлівасць да жорсткай вады. Скура, асабліва слізістая абалонка, значна больш устойлівая да SLES, чым да SLS. Лаўрылсульфат натрыю і лаўрылсульфат амонію - два найбольш шырока выкарыстоўваныя павярхоўна-актыўныя рэчывы SLES на рынку. Даследаванні Лонг Чжыке і іншых паказалі, што лаўрылсульфат амін мае больш высокую глейкасць пены, добрую стабільнасць пены, умераны аб'ём пенаўтварэння, добрую мыйную здольнасць і мякчэйшыя валасы пасля мыцця, але лаўрылсульфат амонія (газападобны аміяк) будзе дысацыявацца ў шчолачных умовах, таму лаўрылсульфат натрыю, які патрабуе больш шырокага дыяпазону pH, выкарыстоўваецца часцей, але ён таксама выклікае большае раздражненне, чым солі амонія. Колькасць этоксильных адзінак SLES звычайна складае ад 1 да 5 адзінак. Даданне этоксильных груп зніжае крытычную канцэнтрацыю міцэл (КМК) сульфатных павярхоўна-актыўных рэчываў. Найбольшае зніжэнне КМК адбываецца пасля дадання толькі адной этоксильнай групы, у той час як пасля дадання 2-4 этоксильных груп зніжэнне значна меншае. Па меры павелічэння колькасці этоксильных адзінак паляпшаецца сумяшчальнасць AES са скурай, і практычна не назіраецца раздражнення скуры ў SLES, які змяшчае каля 10 этоксильных адзінак. Аднак увядзенне этоксильных груп павялічвае растваральнасць павярхоўна-актыўнага рэчыва, што перашкаджае павышэнню глейкасці, таму неабходна знайсці баланс. У многіх камерцыйных шампунях выкарыстоўваецца SLES, які змяшчае ў сярэднім ад 1 да 3 этоксильных адзінак.
Карацей кажучы, SLES з'яўляецца эканамічна выгадным у формулах шампуняў. Ён не толькі мае багатую пену, моцную ўстойлівасць да жорсткай вады, лёгка загушчаецца і хутка флокулюе катыёнамі, таму ён усё яшчэ з'яўляецца асноўным павярхоўна-актыўным рэчывам у сучасных шампунях.
2. Амінакіслотныя павярхоўна-актыўныя рэчывы
У апошнія гады, паколькі SLES утрымлівае дыяксан, спажыўцы звярнуліся да больш мяккіх сістэм павярхоўна-актыўных рэчываў, такіх як сістэмы павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове амінакіслот, сістэмы павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове алкілгліказідаў і г.д.
Амінакіслотныя павярхоўна-актыўныя рэчывы ў асноўным падзяляюцца на ацылглутамат, N-ацылсарказінат, N-метылацылтаўрат і г.д.
2.1 Ацылглутамат
Ацылглутаматы падзяляюцца на монатрыевыя солі і дынатрыевыя солі. Водны раствор монатрыевых соляў з'яўляецца кіслым, а водны раствор дынатрыевых соляў — шчолачным. Сістэма павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове ацылглутамата мае адпаведную пенаўтваральную здольнасць, ўвільгатняльныя і мыйныя ўласцівасці, а таксама ўстойлівасць да жорсткай вады, якія лепшыя або падобныя да SLES. Яна вельмі бяспечная, не выклікае вострага раздражнення скуры і сенсібілізацыі, мае нізкую фотатаксічнасць. Аднаразовае раздражненне слізістай абалонкі вачэй мяккае, а раздражненне пашкоджанай скуры (масавая доля 5% раствора) блізкае да раздражнення вады. Больш прадстаўнічым ацылглутаматам з'яўляецца дынатрыевы какоілглутамат. Дынатрыевы какоілглутамат вырабляецца з надзвычай бяспечнай натуральнай какосавай кіслаты і глутамінавай кіслаты пасля атрымання ацылхларыду. Лі Цян і інш. у «Даследаванні па ўжыванні дынатрыевага какоілглутамата ў шампунях без сілікону» выявілі, што даданне дынатрыевага какоілглутамата ў сістэму SLES можа палепшыць пенаўтваральную здольнасць сістэмы і паменшыць сімптомы, падобныя да SLES. Раздражненне ад шампуня. Пры павелічэнні каэфіцыента развядзення ў 10, 20, 30 і 50 разоў дынатрыевая какоілглутаматавая кіслата не ўплывала на хуткасць і інтэнсіўнасць флокуляцыі сістэмы. Пры павелічэнні каэфіцыента развядзення ў 70 або 100 разоў эфект флокуляцыі быў лепшым, але загушчэнне ўскладнялася. Прычына ў тым, што ў малекуле дынатрыевай какоілглутаматавай кіслаты ёсць дзве карбаксільныя групы, і гідрафільная галоўная група перахопліваецца на мяжы падзелу фаз. Большая плошча прыводзіць да меншага крытычнага параметра ўпакоўкі, і павярхоўна-актыўнае рэчыва лёгка агрэгуе ў сферычную форму, што ўскладняе ўтварэнне чарвяпадобных міцэл і, адпаведна, загушчэнне.
2.2 N-ацылсарказінат
N-ацылсарказінат валодае змочвальным эфектам у нейтральным і слабакіслым дыяпазоне, валодае моцным пенаўтварэннем і стабілізуючым эфектам, а таксама мае высокую ўстойлівасць да жорсткай вады і электралітаў. Найбольш прадстаўнічым з'яўляецца лаўроілсарказінат натрыю. Лаўроілсарказінат натрыю валодае выдатным ачышчальным эфектам. Гэта аніённы павярхоўна-актыўны рэчыва амінакіслотнага тыпу, атрыманае з натуральных крыніц лаўрынавай кіслаты і сарказіната натрыю шляхам чатырохэтапнай рэакцыі фталізацыі, кандэнсацыі, падкіслення і ўтварэння солі. Характарыстыкі лаўроілсарказінату натрыю з пункту гледжання пенаўтваральнай здольнасці, аб'ёму пены і пенагасілення блізкія да такіх жа характарыстык лаўрылсульфату натрыю. Аднак у сістэме шампуня, якая змяшчае той жа катыённы палімер, існуюць відавочныя адрозненні ў крывых флокуляцыі гэтых двух рэчываў. На стадыі пенаўтварэння і расцірання шампунь з амінакіслотнай сістэмай мае меншую слізкасць пры расціранні, чым сульфатная сістэма; на стадыі змывання не толькі слізкасць пры змыванні крыху ніжэйшая, але і хуткасць змывання амінакіслотнага шампуня ніжэйшая, чым у сульфатнага шампуня. Ван Куань і інш. выявілі, што сістэма злучэнняў, якая складаецца з лаўроілсарказінату натрыю і неіённых, аніённых і цвітэрыённых павярхоўна-актыўных рэчываў. Змяняючы такія параметры, як дазоўка і суадносіны павярхоўна-актыўных рэчываў, было ўстаноўлена, што ў бінарных сістэмах злучэнняў невялікая колькасць алкілгліказідаў можа дасягнуць сінергічнага загушчэння; у той час як у трайных сістэмах злучэнняў суадносіны аказваюць вялікі ўплыў на глейкасць сістэмы, сярод якіх спалучэнне лаўроілсарказінату натрыю, кокамідапрапілбетаіну і алкілгліказідаў можа дасягнуць лепшых эфектаў самазагушчэння. Сістэмы павярхоўна-актыўных рэчываў з амінакіслотамі могуць вучыцца на гэтым тыпе схемы загушчэння.
2.3 N-метылацылтаўрын
Фізічныя і хімічныя ўласцівасці N-метылацылтаўрата падобныя да ўласцівасцей алкілсульфату натрыю з такой жа даўжынёй ланцуга. Ён таксама валодае добрымі пенаўтваральнымі ўласцівасцямі і не лёгка паддаецца ўздзеянню pH і цвёрдасці вады. Ён мае добрыя пенаўтваральныя ўласцівасці ў слабакіслым дыяпазоне, нават у цвёрдай вадзе, таму мае больш шырокі спектр прымянення, чым алкілсульфаты, і менш раздражняе скуру, чым N-лаўроілглутамат натрыю і лаўрылфасфат натрыю. Блізкі да SLES, але значна ніжэйшы за яго, гэта павярхоўна-актыўны рэчыва з нізкім узроўнем раздражнення і мяккасцю. Больш прадстаўнічым з'яўляецца метылкакоілтаўрат натрыю. Метылкакоілтаўрат натрыю ўтвараецца шляхам кандэнсацыі натуральных тоўстых кіслот і метылкакоілтаўрата натрыю. Гэта абагульнены павярхоўна-актыўны рэчыў амінакіслот з багатай пенай і добрай стабільнасцю пены. На яго практычна не ўплываюць pH і цвёрдасць вады. Уплыў цвёрдасці. Метылкакоілтаўрат натрыю мае сінергічны загушчальны эфект з амфатэрнымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, асабліва з амфатэрнымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі бэтаіну. Чжэн Сяомэй і інш. У артыкуле «Даследаванні эфектыўнасці прымянення чатырох павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове амінакіслот у шампунях» асноўная ўвага была нададзена какоілглутамату натрыю, какоілаланату натрыю, лаўроілсарказінату натрыю і лаўроіласпартату натрыю. Было праведзена параўнальнае даследаванне эфектыўнасці прымянення ў шампунях. У якасці эталона былі ўзяты лаўрылсульфат натрыю (SLES), і былі абмеркаваны пенаўтваральная здольнасць, ачышчальная здольнасць, загушчальная здольнасць і флокуляцыйная здольнасць. У выніку эксперыментаў быў зроблены вывад, што пенаўтваральная здольнасць какоілаланіну натрыю і лаўроілсарказінату натрыю крыху лепшая, чым у SLES; ачышчальная здольнасць чатырох павярхоўна-актыўных рэчываў на аснове амінакіслот мала адрозніваецца, і ўсе яны крыху лепшыя, чым у SLES; эфектыўнасць загушчання звычайна ніжэйшая, чым у SLES. Дадаючы загушчальнік для рэгулявання глейкасці сістэмы, глейкасць сістэмы какоілаланіну натрыю можна павялічыць да 1500 Па·с, у той час як глейкасць астатніх трох амінакіслотных сістэм усё яшчэ ніжэйшая за 1000 Па·с. Крывыя флокуляцыі чатырох амінакіслотных павярхоўна-актыўных рэчываў больш мяккія, чым у SLES, што сведчыць аб тым, што амінакіслотны шампунь змываецца павольней, у той час як сульфатная сістэма змываецца крыху хутчэй. Такім чынам, пры загушчэнні формулы амінакіслотнага шампуня можна разгледзець магчымасць дадання неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў для павелічэння канцэнтрацыі міцэл з мэтай загушчэння. Таксама можна дадаць палімерныя загушчальнікі, такія як PEG-120 метылглюкозы дыалеат. Акрамя таго, падбор адпаведных катыённых кандыцыянераў для паляпшэння расчэсвання ўсё яшчэ з'яўляецца складанай задачай у гэтым тыпе рэцэптуры.
3. Неіённыя алкілгліказідныя павярхоўна-актыўныя рэчывы
Акрамя амінакіслотных павярхоўна-актыўных рэчываў, у апошнія гады шырокую ўвагу прыцягнулі неіённыя алкілгліказідныя павярхоўна-актыўныя рэчывы (ПГ) дзякуючы свайму нізкаму раздражняльнаму ўздзеянню, экалагічнасці і добрай сумяшчальнасці са скурай. У спалучэнні з такімі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, як поліэфірсульфаты тоўстых спіртаў (SLES), неіённыя ПГ зніжаюць электрастатычнае адштурхванне аніённых груп SLES, тым самым утвараючы буйныя міцэлы са стрыжнепадобнай структурай. Такія міцэлы з меншай верагоднасцю пранікаюць у скуру. Гэта памяншае ўзаемадзеянне з бялкамі скуры і выкліканае ім раздражненне. Фу Яньлін і інш. выявілі, што ў якасці аніённага павярхоўна-актыўных рэчываў выкарыстоўваўся SLES, у якасці цвітэрыённых павярхоўна-актыўных рэчываў — кокамідапрапілбетаін і лаўраамфаацэтат натрыю, а ў якасці неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў — дэцылглюказід і какоілглюказід. Пасля выпрабаванняў сярод актыўных рэчываў аніённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць найлепшыя пенаўтваральныя ўласцівасці, за імі ідуць цвітэрыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, а ПГ маюць найгоршыя пенаўтваральныя ўласцівасці; Шампуні з аніённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі ў якасці асноўных павярхоўна-актыўных рэчываў маюць відавочную флокуляцыю, у той час як цвітэрыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы і АПГ маюць найгоршыя пенаўтваральныя ўласцівасці. Флокуляцыі не адбылося; што тычыцца ўласцівасцей паласкання і расчэсвання мокрых валасоў, парадак ад найлепшага да найгоршага выглядае наступным чынам: АПГ > аніёны > цвітэрыённыя, у той час як у сухіх валасах уласцівасці расчэсвання шампуняў з аніёнамі і цвітэрыёнамі ў якасці асноўных павярхоўна-актыўных рэчываў эквівалентныя. , шампунь з АПГ у якасці асноўнага павярхоўна-актыўных рэчываў мае найгоршыя ўласцівасці расчэсвання; тэст на харыяаланатаіснай мембране курынага эмбрыёна паказвае, што шампунь з АПГ у якасці асноўнага павярхоўна-актыўных рэчываў з'яўляецца самым мяккім, у той час як шампунь з аніёнамі і цвітэрыёнамі ў якасці асноўных павярхоўна-актыўных рэчываў з'яўляецца самым мяккім. даволі. АПГ маюць нізкую канцэнтрацыю КМЦ і з'яўляюцца вельмі эфектыўнымі мыйнымі сродкамі для ліпідаў скуры і скурнага сала. Такім чынам, АПГ дзейнічаюць як асноўныя павярхоўна-актыўныя рэчывы і, як правіла, робяць валасы неапрацаванымі і сухімі. Нягледзячы на тое, што яны мяккія для скуры, яны таксама могуць здабываць ліпіды і павялічваць сухасць скуры. Такім чынам, пры выкарыстанні APG у якасці асноўнага павярхоўна-актыўнага рэчыва неабходна ўлічваць ступень, у якой яны выдаляюць ліпіды скуры. Для прафілактыкі перхаці ў формулу можна дадаць адпаведныя ўвільгатняльнікі. Аўтар таксама лічыць, што шампунь можна выкарыстоўваць для кантролю сухасці скуры, толькі для даведкі.
Карацей кажучы, у цяперашні час асноўная структура павярхоўнай актыўнасці ў формулах шампуняў па-ранейшаму дамінуе аніённая павярхоўная актыўнасць, якая ў асноўным падзяляецца на дзве асноўныя сістэмы. Па-першае, SLES спалучаецца з цвітэрыённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі або неіённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі для зніжэння раздражнення. Гэтая сістэма формул мае багатую пену, лёгка загушчаецца, мае хуткае флокуляванне катыённых і сіліконавых алейных кандыцыянераў і нізкі кошт, таму яна па-ранейшаму з'яўляецца асноўнай сістэмай павярхоўна-актыўных рэчываў на рынку. Па-другое, аніённыя солі амінакіслот спалучаюцца з цвітэрыённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі для павышэння пенаўтварэння, што з'яўляецца актуальнай тэмай развіцця рынку. Гэты тып формулы мяккі і мае багатую пену. Аднак, паколькі формула з сістэмай соляў амінакіслот флокулюе і павольна змываецца, валасы ад такога тыпу прадукту адносна сухія. Неіённыя APG сталі новым напрамкам у распрацоўцы шампуняў дзякуючы іх добрай сумяшчальнасці са скурай. Складанасць пры распрацоўцы гэтага тыпу формулы заключаецца ў пошуку больш эфектыўных павярхоўна-актыўных рэчываў для павелічэння багатай пены і даданні адпаведных ўвільгатняльнікаў для палягчэння ўздзеяння APG на скуру галавы. Сухія ўмовы.
Час публікацыі: 21 снежня 2023 г.