Šampon je proizvod koji se koristi u svakodnevnom životu ljudi za uklanjanje prljavštine sa vlasišta i kose te održavanje čistoće vlasišta i kose. Glavni sastojci šampona su surfaktanti (nazivaju se surfaktanti), zgušnjivači, regeneratori, konzervansi itd. Najvažniji sastojak su surfaktanti. Funkcije surfaktanata uključuju ne samo čišćenje, pjenjenje, kontrolu reološkog ponašanja i blagost kože, već i ključnu ulogu u kationskoj flokulaciji. Budući da se kationski polimer može taložiti na kosi, proces je usko povezan s površinskom aktivnošću, a površinska aktivnost također pomaže taloženju drugih korisnih komponenti (kao što su silikonska emulzija, aktivne tvari protiv peruti). Promjena sistema surfaktanata ili promjena nivoa elektrolita uvijek će uzrokovati lančanu reakciju efekata kondicionirajućeg polimera u šamponu.
1. Aktivnost SLES tabele
SLS ima dobar hidratantni učinak, može proizvesti bogatu pjenu i sklon je stvaranju brze pjene. Međutim, ima jaku interakciju s proteinima i vrlo je iritantan za kožu, pa se rijetko koristi kao glavna površinska aktivnost. Trenutni glavni aktivni sastojak šampona je SLES. Adsorpcijski učinak SLES-a na kožu i kosu je očito niži od učinka odgovarajućeg SLS-a. SLES proizvodi s višim stupnjem etoksilacije zapravo neće imati adsorpcijski učinak. Osim toga, pjena SLES-a ima dobru stabilnost i jaku otpornost na tvrdu vodu. Koža, posebno sluznica, mnogo je tolerantnija na SLES nego na SLS. Natrijum-lauret-sulfat i amonijum-lauret-sulfat su dva najčešće korištena SLES surfaktanta na tržištu. Istraživanje Long Zhikea i drugih otkrilo je da lauret sulfat amin ima veću viskoznost pjene, dobru stabilnost pjene, umjereni volumen pjene, dobru deterdženciju i mekšu kosu nakon pranja, ali lauret sulfat amonijeva sol (plin amonijaka) će se disocirati u alkalnim uvjetima, pa se natrij lauret sulfat, koji zahtijeva širi raspon pH, češće koristi, ali je i iritantniji od amonijevih soli. Broj SLES etoksi jedinica obično je između 1 i 5 jedinica. Dodavanje etoksi grupa smanjit će kritičnu koncentraciju micela (CMC) sulfatnih surfaktanata. Najveće smanjenje CMC-a događa se nakon dodavanja samo jedne etoksi grupe, dok je nakon dodavanja 2 do 4 etoksi grupe smanjenje mnogo manje. Kako se etoksi jedinice povećavaju, kompatibilnost AES-a s kožom se poboljšava, a gotovo se ne primjećuje iritacija kože kod SLES-a koji sadrži oko 10 etoksi jedinica. Međutim, uvođenje etoksi grupa povećava topljivost surfaktanta, što ometa stvaranje viskoznosti, pa je potrebno pronaći ravnotežu. Mnogi komercijalni šamponi koriste SLES koji sadrži u prosjeku 1 do 3 etoksi jedinice.
Ukratko, SLES je isplativ u formulacijama šampona. Ne samo da ima bogatu pjenu, snažnu otpornost na tvrdu vodu, lako se zgušnjava i ima brzu kationsku flokulaciju, tako da je i dalje glavni surfaktant u današnjim šamponima.
2. Aminokiselinske površinski aktivne tvari
Posljednjih godina, zbog sadržaja dioksana, potrošači su se okrenuli blažim surfaktantnim sistemima, kao što su surfaktantni sistemi s aminokiselinama, surfaktantni sistemi s alkil glikozidima itd.
Aminokiselinske surfaktante uglavnom dijelimo na acil glutamat, N-acil sarkozinat, N-metilacil taurat itd.
2.1 Acil glutamat
Acil glutamati se dijele na mononatrijum soli i dinatrijum soli. Vodeni rastvor mononatrijum soli je kiseo, a vodeni rastvor dinatrijum soli je alkalni. Sistem surfaktanata acil glutamata ima odgovarajuću sposobnost pjenjenja, svojstva vlaženja i pranja, te otpornost na tvrdu vodu, što je bolje ili slično SLES-u. Veoma je siguran, neće izazvati akutnu iritaciju kože i senzibilizaciju, te ima nisku fototoksičnost. Jednokratna iritacija sluznice oka je blaga, a iritacija povrijeđene kože (maseni udio 5% rastvora) je bliska iritaciji vode. Reprezentativniji acil glutamat je dinatrijum kokoil glutamat. Dinatrijum kokoil glutamat se pravi od izuzetno sigurne prirodne kokosove kiseline i glutaminske kiseline nakon acil hlorida. Li Qiang i saradnici su u „Istraživanju primjene dinatrijum kokoil glutamata u šamponima bez silikona“ otkrili da dodavanje dinatrijum kokoil glutamata u SLES sistem može poboljšati sposobnost pjenjenja sistema i smanjiti simptome slične SLES-u. Iritacija šamponom. Kada je faktor razrjeđivanja bio 10 puta, 20 puta, 30 puta i 50 puta veći, dinatrijum kokoil glutamat nije uticao na brzinu i intenzitet flokulacije sistema. Kada je faktor razrjeđivanja 70 ili 100 puta veći, efekat flokulacije je bolji, ali je zgušnjavanje teže. Razlog je taj što u molekulu dinatrijum kokoil glutamata postoje dvije karboksilne grupe, a hidrofilna glavna grupa je presretnuta na granici granica. Veća površina rezultira manjim kritičnim parametrom pakovanja, a surfaktant se lako agregira u sferni oblik, što otežava formiranje micela nalik crvima, što otežava zgušnjavanje.
2.2 N-acil sarkozinat
N-acil sarkozinat ima efekat vlaženja u neutralnom do slabo kiselom području, ima jake efekte pjenjenja i stabilizacije, te ima visoku toleranciju na tvrdu vodu i elektrolite. Najreprezentativniji je natrijum lauroil sarkozinat. Natrium lauroil sarkozinat ima odličan efekat čišćenja. To je anionski surfaktant aminokiselinskog tipa, pripremljen iz prirodnih izvora laurinske kiseline i natrijum sarkozinata kroz četverostepenu reakciju ftalizacije, kondenzacije, zakiseljavanja i stvaranja soli. Performanse natrijum lauroil sarkozinata u smislu performansi pjenjenja, volumena pjene i performansi uklanjanja pjene bliske su performansama natrijum lauret sulfata. Međutim, u sistemu šampona koji sadrži isti kationski polimer, postoje očigledne razlike u krivuljama flokulacije ta dva. U fazi pjenjenja i trljanja, šampon sa sistemom aminokiselina ima nižu klizavost pri trljanju od sulfatnog sistema; u fazi ispiranja, ne samo da je klizavost pri ispiranju nešto niža, već je i brzina ispiranja šampona sa aminokiselinama niža od brzine ispiranja šampona sa sulfatima. Wang Kuan i saradnici su otkrili da sistem spojeva natrijum lauroil sarkozinata i nejonskih, anionskih i cviterjonskih surfaktanata... Promjenom parametara kao što su doza i odnos surfaktanata, utvrđeno je da kod binarnih sistema spojeva, mala količina alkil glikozida može postići sinergističko zgušnjavanje; dok kod ternarnih sistema spojeva, odnos ima veliki uticaj na viskoznost sistema, među kojima kombinacija natrijum lauroil sarkozinata, kokamidopropil betaina i alkil glikozida može postići bolje efekte samozgušnjavanja. Sistemi aminokiselinskih surfaktanata mogu učiti iz ove vrste sheme zgušnjavanja.
2.3 N-metilaciltaurin
Fizička i hemijska svojstva N-metilacil taurata slična su svojstvima natrijum alkil sulfata s istom dužinom lanca. Također ima dobra svojstva pjenjenja i nije lako pod utjecajem pH vrijednosti i tvrdoće vode. Ima dobra svojstva pjenjenja u slabo kiselom području, čak i u tvrdoj vodi, tako da ima širi spektar upotrebe od alkil sulfata i manje je iritantan za kožu od N-natrijum lauroil glutamata i natrijum lauril fosfata. Blizu, daleko niže od SLES-a, to je surfaktant s niskom iritacijom i blagom tvrdoćom. Reprezentativniji je natrijum metil kokoil taurat. Natrijum metil kokoil taurat nastaje kondenzacijom prirodno izvedenih masnih kiselina i natrijum metil taurata. To je generalizirani surfaktant aminokiseline s bogatom pjenom i dobrom stabilnošću pjene. U osnovi nije pod utjecajem pH vrijednosti i tvrdoće vode. Učinak tvrdoće. Natrijum metil kokoil taurat ima sinergijski učinak zgušnjavanja s amfoternim surfaktantima, posebno amfoternim surfaktantima betainskog tipa. Zheng Xiaomei et al. U radu „Istraživanje o performansama primjene četiri aminokiselinska surfaktanta u šamponima“ fokus je bio na natrijum kokoil glutamat, natrijum kokoil alanat, natrijum lauroil sarkozinat i natrijum lauroil aspartat. Provedena je komparativna studija o performansama primjene u šamponu. Uzimajući natrijum lauret sulfat (SLES) kao referencu, razmatrane su performanse pjenjenja, sposobnost čišćenja, performanse zgušnjavanja i performanse flokulacije. Eksperimentima je zaključeno da su performanse pjenjenja natrijum kokoil alanina i natrijum lauroil sarkozinata nešto bolje od SLES-a; sposobnost čišćenja četiri aminokiselinska surfaktanta ima malu razliku i svi su nešto bolji od SLES-a; performanse zgušnjavanja su uglavnom niže od SLES-a. Dodavanjem zgušnjivača za podešavanje viskoznosti sistema, viskoznost sistema natrijum kokoil alanina može se povećati na 1500 Pa·s, dok je viskoznost ostala tri aminokiselinska sistema i dalje niža od 1000 Pa·s. Krive flokulacije četiri aminokiselinska surfaktanta su blaže od onih kod SLES-a, što ukazuje na to da se šampon s aminokiselinama ispire sporije, dok se sulfatni sistem ispire nešto brže. Ukratko, prilikom zgušnjavanja formule šampona s aminokiselinama, možete razmotriti dodavanje nejonskih surfaktanata kako biste povećali koncentraciju micelija u svrhu zgušnjavanja. Također možete dodati polimerne zgušnjivače kao što je PEG-120 metilglukoza dioleat. Osim toga, miješanje odgovarajućih kationskih regeneratora za poboljšanje raščešljavanja i dalje predstavlja poteškoća kod ove vrste formulacije.
3. Nejonski alkil glikozidni surfaktanti
Pored aminokiselinskih surfaktanata, nejonski alkil glikozidni surfaktanti (APG) privukli su široku pažnju posljednjih godina zbog svoje niske iritacije, ekološke prihvatljivosti i dobre kompatibilnosti s kožom. U kombinaciji sa surfaktantima kao što su masni alkohol polieter sulfati (SLES), nejonski APG-ovi smanjuju elektrostatičko odbijanje anionskih grupa SLES-a, čime se formiraju velike micele sa strukturom nalik štapiću. Takve micele manje prodiru u kožu. To smanjuje interakciju s proteinima kože i posljedičnu iritaciju. Fu Yanling i saradnici su otkrili da je SLES korišten kao anionski surfaktant, kokamidopropil betain i natrijum lauroamfoacetat kao cviterionski surfaktanti, a decil glukozid i kokoil glukozid kao nejonski surfaktanti. Aktivni sastojci, nakon testiranja, anionski surfaktanti imaju najbolja svojstva pjenjenja, zatim cviterionski surfaktanti, a APG-ovi imaju najgora svojstva pjenjenja; Šamponi s anionskim surfaktantima kao glavnim površinski aktivnim sredstvima pokazuju očiglednu flokulaciju, dok cviterionski surfaktanti i APG-ovi imaju najgora svojstva pjenjenja. Nije došlo do flokulacije; što se tiče ispiranja i češljanja mokre kose, redoslijed od najboljeg do najgoreg je: APG-ovi > anioni > cviterionski, dok su kod suhe kose svojstva češljanja šampona s anionima i cviterionima kao glavnim surfaktantima ekvivalentna. , šampon s APG-ovima kao glavnim surfaktantom ima najgora svojstva češljanja; test korioalantoisne membrane pilećeg embrija pokazuje da je šampon s APG-ovima kao glavnim surfaktantom najblaži, dok je šampon s anionima i cviterionima kao glavnim surfaktantima najblaži. APG-ovi imaju nizak CMC i vrlo su učinkoviti deterdženti za lipide kože i sebuma. Stoga, APG-ovi djeluju kao glavni surfaktant i imaju tendenciju da kosu učine oguljenom i suhom. Iako su nježni prema koži, oni također mogu ekstrahirati lipide i povećati suhoću kože. Stoga, kada se APG-ovi koriste kao glavni surfaktant, potrebno je uzeti u obzir stepen u kojem uklanjaju lipide s kože. U formulu se mogu dodati odgovarajući hidratantni sastojci kako bi se spriječila perut. Autor također smatra da se može koristiti kao šampon za kontrolu masnoće kod suhoće, samo kao referenca.
Ukratko, trenutni glavni okvir površinske aktivnosti u formulama šampona i dalje dominira anionska površinska aktivnost, koja je u osnovi podijeljena u dva glavna sistema. Prvo, SLES se kombinuje sa cviterjonskim surfaktantima ili nejonskim surfaktantima kako bi se smanjila iritacija. Ovaj sistem formule ima bogatu pjenu, lako se zgušnjava i ima brzu flokulaciju kationskih i silikonskih uljnih regeneratora i nisku cijenu, tako da je i dalje glavni sistem surfaktanata na tržištu. Drugo, anionske soli aminokiselina se kombinuju sa cviterjonskim surfaktantima kako bi se povećale performanse pjenjenja, što je vruća tačka u razvoju tržišta. Ova vrsta formule proizvoda je blaga i ima bogatu pjenu. Međutim, budući da formula sistema soli aminokiselina flokulira i sporo ispire, kosa ove vrste proizvoda je relativno suha. Nejonski APG-ovi postali su novi smjer u razvoju šampona zbog svoje dobre kompatibilnosti s kožom. Teškoća u razvoju ove vrste formule je pronaći efikasnije surfaktante za povećanje bogatstva pjene i dodati odgovarajuće hidratantne sastojke za ublažavanje utjecaja APG-ova na vlasište. Suhi uvjeti.
Vrijeme objave: 21. decembar 2023.