El xampú és un producte que s'utilitza diàriament per eliminar la brutícia del cuir cabellut i els cabells i mantenir-los nets. Els ingredients principals del xampú són els tensioactius (anomenats tensioactius), espessidors, condicionadors, conservants, etc. L'ingredient més important són els tensioactius. Les funcions dels tensioactius inclouen no només la neteja, l'escuma, el control del comportament reològic i la suavitat de la pell, sinó que també juguen un paper clau en la floculació catiònica. Com que el polímer catiònic es pot dipositar al cabell, el procés està estretament relacionat amb l'activitat superficial, i l'activitat superficial també ajuda a la deposició d'altres components beneficiosos (com ara emulsió de silicona, actius anticaspa). Canviar el sistema tensioactiu o canviar els nivells d'electròlits sempre provocarà una reacció en cadena d'efectes del polímer condicionador al xampú.
1. Activitat de la taula SLES
L'SLS té un bon efecte hidratant, pot produir una escuma rica i tendeix a produir escuma instantània. Tanmateix, té una forta interacció amb les proteïnes i és altament irritant per a la pell, per la qual cosa rarament s'utilitza com a principal activitat superficial. L'ingredient actiu principal dels xampús actualment és l'SLES. L'efecte d'adsorció de l'SLES a la pell i els cabells és òbviament inferior al de l'SLS corresponent. Els productes SLES amb un grau més alt d'etoxilació en realitat no tindran cap efecte d'adsorció. A més, l'escuma d'SLES té una bona estabilitat i una forta resistència a l'aigua dura. La pell, especialment la membrana mucosa, és molt més tolerant a l'SLES que a l'SLS. El lauril sulfat de sodi i el lauril sulfat d'amoni són els dos tensioactius SLES més utilitzats al mercat. La investigació de Long Zhike i altres va descobrir que el laureth sulfat amina té una viscositat d'escuma més alta, una bona estabilitat d'escuma, un volum d'escuma moderat, una bona detergència i un cabell més suau després del rentat, però la sal de laureth sulfat d'amoni. El gas amoníac es dissociarà en condicions alcalines, de manera que el laureth sulfat de sodi, que requereix un rang de pH més ampli, s'utilitza més àmpliament, però també és més irritant que les sals d'amoni. El nombre d'unitats etoxi SLES sol estar entre 1 i 5 unitats. L'addició de grups etoxi reduirà la concentració micel·lar crítica (CMC) dels tensioactius sulfat. La major disminució de la CMC es produeix després d'afegir només un grup etoxi, mentre que després d'afegir de 2 a 4 grups etoxi, la disminució és molt menor. A mesura que augmenten les unitats etoxi, la compatibilitat de l'AES amb la pell millora i gairebé no s'observa irritació de la pell en SLES que conté unes 10 unitats etoxi. Tanmateix, la introducció de grups etoxi augmenta la solubilitat del tensioactiu, cosa que dificulta la construcció de la viscositat, per la qual cosa cal trobar un equilibri. Molts xampús comercials utilitzen SLES que contenen una mitjana d'1 a 3 unitats etoxi.
En resum, l'SLES és rendible en les formulacions de xampús. No només té una escuma rica, una forta resistència a l'aigua dura, és fàcil d'espessir i té una floculació catiònica ràpida, per la qual cosa continua sent el tensioactiu principal en els xampús actuals.
2. Tensioactius d'aminoàcids
En els darrers anys, com que l'SLES conté dioxà, els consumidors han recorregut a sistemes tensioactius més suaus, com ara sistemes tensioactius d'aminoàcids, sistemes tensioactius d'alquilglicòsids, etc.
Els tensioactius d'aminoàcids es divideixen principalment en glutamat d'acil, sarcosinat de N-acil, taurat de N-metilacil, etc.
2.1 Glutamat d'acil
Els glutamats acils es divideixen en sals monosòdiques i sals disòdiques. La solució aquosa de sals monosòdiques és àcida i la solució aquosa de sals disòdiques és alcalina. El sistema tensioactiu de glutamat acil té una capacitat d'escuma adequada, propietats d'humitejament i rentat i resistència a l'aigua dura que són millors o similars a SLES. És altament segur, no causa irritació ni sensibilització aguda de la pell i té una baixa fototoxicitat. , la irritació puntual de la mucosa ocular és lleu i la irritació de la pell lesionada (fracció en massa de solució al 5%) és propera a la de l'aigua. El glutamat acil més representatiu és el cocoil glutamat disòdic. . El cocoil glutamat disòdic està fet d'àcid de coco natural extremadament segur i àcid glutàmic després del clorur d'acil. Li Qiang et al. van trobar a "Recerca sobre l'aplicació del cocoil glutamat disòdic en xampús sense silicona" que afegir cocoil glutamat disòdic al sistema SLES pot millorar la capacitat d'escuma del sistema i reduir els símptomes similars al SLES. Irritació del xampú. Quan el factor de dilució era 10 vegades, 20 vegades, 30 vegades i 50 vegades, el cocoil glutamat disòdic no va afectar la velocitat ni la intensitat de floculació del sistema. Quan el factor de dilució és 70 vegades o 100 vegades, l'efecte de floculació és millor, però l'espessiment és més difícil. La raó és que hi ha dos grups carboxil a la molècula de cocoil glutamat disòdic, i el grup del cap hidròfil s'intercepta a la interfície. L'àrea més gran resulta en un paràmetre crític d'empaquetament més petit, i el tensioactiu s'agrega fàcilment en una forma esfèrica, cosa que dificulta la formació de micel·les semblants a cucs, cosa que dificulta l'espessiment.
2.2 N-acil sarcosinat
El N-acil sarcosinat té un efecte humectant en el rang de neutre a feblement àcid, té forts efectes escumants i estabilitzadors, i té una alta tolerància a l'aigua dura i els electròlits. El més representatiu és el lauroil sarcosinat de sodi. El lauroil sarcosinat de sodi té un excel·lent efecte netejador. És un tensioactiu aniònic de tipus aminoàcid preparat a partir de fonts naturals d'àcid làuric i sarcosinat de sodi mitjançant una reacció de quatre passos de ftalització, condensació, acidificació i formació de sals. El rendiment del lauroil sarcosinat de sodi pel que fa al rendiment escumant, el volum d'escuma i el rendiment antiespumant és proper al del lauril sulfat de sodi. Tanmateix, en el sistema de xampú que conté el mateix polímer catiònic, les corbes de floculació dels dos existeixen una diferència òbvia. En l'etapa d'escuma i fregament, el xampú del sistema d'aminoàcids té una relliscositat de fregament inferior al del sistema de sulfat; en l'etapa de rentat, no només la relliscositat de rentat és lleugerament inferior, sinó que també la velocitat de rentat del xampú d'aminoàcids és inferior a la del xampú de sulfat. Wang Kuan et al. van descobrir que el sistema compost de lauroil sarcosinat de sodi i tensioactius no iònics, aniònics i zwitteriònics. Canviant paràmetres com la dosi i la proporció de tensioactius, es va trobar que per als sistemes de compostos binaris, una petita quantitat de glucòsids alquils pot aconseguir un espessiment sinèrgic; mentre que en els sistemes de compostos ternaris, la proporció té un gran impacte en la viscositat del sistema, entre els quals la combinació de lauroil sarcosinat de sodi, cocamidopropil betaïna i glucòsids alquils pot aconseguir millors efectes d'autoespessiment. Els sistemes tensioactius d'aminoàcids poden aprendre d'aquest tipus d'esquema d'espessiment.
2.3 N-metilaciltaurina
Les propietats físiques i químiques del taurat de N-metilacil són similars a les del sulfat d'alquil de sodi amb la mateixa longitud de cadena. També té bones propietats escumants i no es veu afectat fàcilment pel pH i la duresa de l'aigua. Té bones propietats escumants en el rang dèbilment àcid, fins i tot en aigua dura, per la qual cosa té una gamma d'usos més àmplia que els sulfats d'alquil i és menys irritant per a la pell que el glutamat de lauroil N-sòdic i el fosfat de laurils de sodi. A prop, molt inferior al SLES, és un tensioactiu suau i de baixa irritació. El més representatiu és el metil cocoil taurat de sodi. El metil cocoil taurat de sodi es forma per la condensació d'àcids grassos derivats naturalment i metil taurat de sodi. És un tensioactiu d'aminoàcids generalitzat amb escuma rica i bona estabilitat de l'escuma. Bàsicament no es veu afectat pel pH i l'aigua. Efecte de duresa. El metil cocoil taurat de sodi té un efecte espessidor sinèrgic amb tensioactius amfòters, especialment tensioactius amfòters de tipus betaïna. Zheng Xiaomei et al. A "Recerca sobre el rendiment d'aplicació de quatre tensioactius d'aminoàcids en xampús" es va centrar en el cocoil glutamat de sodi, el cocoil alanat de sodi, el lauroil sarcosinat de sodi i el lauroil aspartat de sodi. Es va dur a terme un estudi comparatiu sobre el rendiment d'aplicació en xampús. Prenent el laurilsulfat de sodi (SLES) com a referència, es van discutir el rendiment d'escuma, la capacitat de neteja, el rendiment d'espessiment i el rendiment de floculació. Mitjançant experiments, es va concloure que el rendiment d'escuma de la cocoil alanina de sodi i el lauroil sarcosinat de sodi és lleugerament millor que el del SLES; la capacitat de neteja dels quatre tensioactius d'aminoàcids té poca diferència i tots són lleugerament millors que el del SLES; el rendiment d'espessiment és generalment inferior al del SLES. En afegir un espessidor per ajustar la viscositat del sistema, la viscositat del sistema de cocoil alanina de sodi es pot augmentar fins a 1500 Pa·s, mentre que la viscositat dels altres tres sistemes d'aminoàcids encara és inferior a 1000 Pa·s. Les corbes de floculació dels quatre tensioactius d'aminoàcids són més suaus que les del SLES, cosa que indica que el xampú d'aminoàcids s'esbandeix més lentament, mentre que el sistema de sulfats s'esbandeix una mica més ràpid. En resum, a l'hora d'espessir la fórmula del xampú d'aminoàcids, podeu considerar afegir tensioactius no iònics per augmentar la concentració de micel·les amb l'objectiu d'espessir-la. També podeu afegir espessidors polimèrics com el dioleat de metilglucosa PEG-120. A més, la combinació de condicionadors catiònics adequats per millorar la pentinabilitat continua sent una dificultat en aquest tipus de formulació.
3. Tensioactius glucòsids d'alquil no iònics
A més dels tensioactius d'aminoàcids, els tensioactius alquilglucòsids no iònics (APG) han atret una àmplia atenció en els darrers anys a causa de la seva baixa irritació, el seu respecte pel medi ambient i la seva bona compatibilitat amb la pell. Combinats amb tensioactius com els polietersulfats d'alcohols grassos (SLES), els APG no iònics redueixen la repulsió electrostàtica dels grups aniònics dels SLES, formant així grans micel·les amb una estructura en forma de vareta. Aquestes micel·les tenen menys probabilitats de penetrar a la pell. Això redueix la interacció amb les proteïnes de la pell i la irritació resultant. Fu Yanling et al. van descobrir que s'utilitzava SLES com a tensioactiu aniònic, cocamidopropil betaïna i lauroamfoacetat de sodi com a tensioactius zwitteriònics, i decil glucòsid i cocoil glucòsid com a tensioactius no iònics. Després de les proves, els agents actius tenen les millors propietats escumants, seguits dels tensioactius zwitteriònics, i els APG tenen les pitjors propietats escumants; Els xampús amb tensioactius aniònics com a principals agents tensioactius tenen una floculació evident, mentre que els tensioactius zwitteriònics i els APG tenen les pitjors propietats escumants. No es va produir cap floculació; pel que fa a les propietats d'esbandida i pentinat en cabell humit, l'ordre de millor a pitjor és: APG > anions > zwitteriònics, mentre que en cabell sec, les propietats de pentinat dels xampús amb anions i zwitteriions com a tensioactius principals són equivalents. , el xampú amb APG com a tensioactiu principal té les pitjors propietats de pentinat; la prova de la membrana corioal·lantoica de l'embrió de pollastre mostra que el xampú amb APG com a tensioactiu principal és el més suau, mentre que el xampú amb anions i zwitteriions com a tensioactius principals és el més suau. bastant. Els APG tenen una baixa CMC i són detergents molt eficaços per als lípids de la pell i el sèu. Per tant, els APG actuen com a tensioactiu principal i tendeixen a fer que el cabell se senti pelat i sec. Tot i que són suaus per a la pell, també poden extreure lípids i augmentar la sequedat de la pell. Per tant, quan s'utilitzen APG com a tensioactiu principal, cal tenir en compte fins a quin punt eliminen els lípids de la pell. Es poden afegir hidratants adequats a la fórmula per prevenir la caspa. Per a la sequedat, l'autor també considera que es pot utilitzar com a xampú per controlar la sebumitat, només com a referència.
En resum, el marc principal actual de l'activitat superficial en les fórmules de xampú encara està dominat per l'activitat superficial aniònica, que bàsicament es divideix en dos sistemes principals. En primer lloc, el SLES es combina amb tensioactius zwitteriònics o tensioactius no iònics per reduir la seva irritació. Aquest sistema de fórmula té una escuma rica, és fàcil d'espessir i té una floculació ràpida de condicionadors catiònics i d'oli de silicona i un baix cost, per la qual cosa continua sent el sistema tensioactiu principal del mercat. En segon lloc, les sals d'aminoàcids aniònics es combinen amb tensioactius zwitteriònics per augmentar el rendiment escumós, que és un punt calent en el desenvolupament del mercat. Aquest tipus de producte de fórmula és suau i té una escuma rica. Tanmateix, com que la fórmula del sistema de sals d'aminoàcids flocula i s'esbandeix lentament, el cabell d'aquest tipus de producte és relativament sec. Els APG no iònics s'han convertit en una nova direcció en el desenvolupament de xampús a causa de la seva bona compatibilitat amb la pell. La dificultat per desenvolupar aquest tipus de fórmula és trobar tensioactius més eficients per augmentar la seva riquesa d'escuma i afegir hidratants adequats per alleujar l'impacte dels APG al cuir cabellut. Condicions seques.
Data de publicació: 21 de desembre de 2023