Šampon je produkt používaný v každodenním životě k odstraňování nečistot z pokožky hlavy a vlasů a k udržení čistoty pokožky hlavy a vlasů. Hlavními složkami šamponu jsou povrchově aktivní látky (označované jako surfaktanty), zahušťovadla, kondicionéry, konzervační látky atd. Nejdůležitější složkou jsou povrchově aktivní látky. Funkce povrchově aktivních látek zahrnují nejen čištění, pěnění, kontrolu reologického chování a jemnost pokožky, ale také klíčovou roli v kationtové flokulaci. Protože se kationtový polymer může usazovat na vlasech, je tento proces úzce spojen s povrchovou aktivitou a povrchová aktivita také napomáhá ukládání dalších prospěšných složek (jako je silikonová emulze, aktivní látky proti lupům). Změna systému povrchově aktivních látek nebo změna hladiny elektrolytů vždy způsobí řetězovou reakci účinků kondicionačního polymeru v šamponu.
1. Aktivita tabulky SLES
SLS má dobrý hydratační účinek, může vytvářet bohatou pěnu a má tendenci k tvorbě bleskové pěny. Silně však reaguje s proteiny a je vysoce dráždivý pro pokožku, proto se zřídka používá jako hlavní povrchově aktivní látka. Současnou hlavní aktivní složkou šamponů je SLES. Adsorpční účinek SLES na pokožku a vlasy je zjevně nižší než u odpovídajícího SLS. Produkty SLES s vyšším stupněm ethoxylace ve skutečnosti nemají žádný adsorpční účinek. Pěna SLES má navíc dobrou stabilitu a silnou odolnost vůči tvrdé vodě. Kůže, zejména sliznice, je k SLES mnohem tolerantnější než k SLS. Laurethsulfát sodný a laurethsulfát amonný jsou dva nejpoužívanější povrchově aktivní látky SLES na trhu. Výzkum Longa Zhikeho a dalších zjistil, že laurethsulfát amin má vyšší viskozitu pěny, dobrou stabilitu pěny, střední objem pěny, dobrou detergenci a po umytí jemnější vlasy. Nicméně amoniak (laurethsulfát amonný) se v alkalických podmínkách disociuje, proto se častěji používá laurethsulfát sodný, který vyžaduje širší rozsah pH, ale je také dráždivější než amonné soli. Počet ethoxylových jednotek SLES je obvykle mezi 1 a 5 jednotkami. Přidání ethoxylových skupin sníží kritickou micelární koncentraci (CMC) sulfátových povrchově aktivních látek. K největšímu poklesu CMC dochází po přidání pouze jedné ethoxylové skupiny, zatímco po přidání 2 až 4 ethoxylových skupin je pokles mnohem menší. S rostoucím počtem ethoxylových jednotek se zlepšuje kompatibilita AES s pokožkou a u SLES obsahujících asi 10 ethoxylových jednotek se téměř nepozoruje žádné podráždění kůže. Zavedení ethoxylových skupin však zvyšuje rozpustnost povrchově aktivní látky, což brání nárůstu viskozity, proto je třeba najít rovnováhu. Mnoho komerčních šamponů používá SLES s průměrně 1 až 3 ethoxylovými jednotkami.
Stručně řečeno, SLES je cenově dostupný v šamponových recepturách. Nejenže má bohatou pěnu, silnou odolnost vůči tvrdé vodě, snadno se zahušťuje a má rychlou kationtovou flokulaci, takže je stále běžnou povrchově aktivní látkou v současných šamponech.
2. Aminokyselinové povrchově aktivní látky
V posledních letech, protože SLES obsahuje dioxan, se spotřebitelé obracejí k mírnějším povrchově aktivním systémům, jako jsou aminokyselinové povrchově aktivní systémy, alkylglykosidové povrchově aktivní systémy atd.
Aminokyselinové povrchově aktivní látky se dělí hlavně na acylglutamát, N-acylsarkosinát, N-methylacyltaurát atd.
2.1 Acylglutamát
Acylglutamáty se dělí na monosodné soli a disodné soli. Vodný roztok monosodných solí je kyselý a vodný roztok disodných solí je alkalický. Systém povrchově aktivních látek na bázi acylglutamátu má vhodnou pěnivou schopnost, zvlhčující a mycí vlastnosti a odolnost vůči tvrdé vodě, které jsou lepší nebo podobné SLES. Je vysoce bezpečný, nezpůsobuje akutní podráždění kůže a senzibilizaci a má nízkou fototoxicitu. Jednorázové podráždění oční sliznice je mírné a podráždění poraněné kůže (hmotnostní podíl 5% roztoku) se blíží podráždění vody. Reprezentativnějším acylglutamátem je disodný kokoylglutamát. Disodný kokoylglutamát se vyrábí z extrémně bezpečné přírodní kokosové kyseliny a kyseliny glutamové po acylchloridu. Li Qiang a kol. ve své práci „Výzkum aplikace disodného kokoylglutamátu v šamponech bez silikonu“ zjistili, že přidání disodného kokoylglutamátu do systému SLES může zlepšit pěnivou schopnost systému a snížit příznaky podobné SLES. Podráždění šamponem. Když byl faktor ředění 10násobný, 20násobný, 30násobný a 50násobný, disodný kokoylglutamát neovlivnil rychlost a intenzitu flokulace systému. Když byl faktor ředění 70násobný nebo 100násobný, flokulační účinek je lepší, ale zahušťování je obtížnější. Důvodem je, že v molekule disodného kokoylglutamátu jsou dvě karboxylové skupiny a hydrofilní hlavová skupina je zachycena na rozhraní. Větší plocha má za následek menší kritický parametr balení a povrchově aktivní látka se snadno agreguje do kulovitého tvaru, což ztěžuje tvorbu červovitých micel a tím i zahušťování.
2.2 N-acylsarkosinát
N-acylsarkosinát má smáčecí účinek v neutrálním až slabě kyselém rozmezí, má silné pěnivé a stabilizační účinky a má vysokou toleranci vůči tvrdé vodě a elektrolytům. Nejreprezentativnějším z nich je lauroylsarkosinát sodný. Lauroylsarkosinát sodný má vynikající čisticí účinek. Je to aniontová povrchově aktivní látka aminokyselinového typu, která se připravuje z přírodních zdrojů kyseliny laurové a sarkosinátu sodného čtyřstupňovou reakcí ftalizace, kondenzace, okyselení a tvorby soli. Výkon lauroylsarkosinátu sodného, pokud jde o pěnivost, objem pěny a odpěňovací vlastnosti, je blízký účinku laurethsulfátu sodného. V šamponovém systému obsahujícím stejný kationtový polymer však existují flokulační křivky obou zjevných rozdílů. Ve fázi pěnění a tření má šampon s aminokyselinovým systémem nižší kluzkost při tření než sulfátový systém; ve fázi proplachování je nejen kluzkost při proplachování o něco nižší, ale také rychlost proplachování aminokyselinového šamponu je nižší než u sulfátového šamponu. Wang Kuan a kol. zjistili, že systém lauroylsarkosinátu sodného a neiontových, aniontových a zwitteriontových povrchově aktivních látek. Změnou parametrů, jako je dávkování a poměr povrchově aktivních látek, bylo zjištěno, že u binárních systémů sloučenin může malé množství alkylglykosidů dosáhnout synergického zahušťování; zatímco u ternárních systémů sloučenin má poměr velký vliv na viskozitu systému, například kombinace lauroylsarkosinátu sodného, kokamidopropylbetainu a alkylglykosidů může dosáhnout lepších samozahušťovacích účinků. Systémy aminokyselinových povrchově aktivních látek se mohou z tohoto typu zahušťovacího schématu poučit.
2.3 N-methylacyltaurin
Fyzikální a chemické vlastnosti N-methylacyltaurátu jsou podobné vlastnostem alkylsulfátu sodného se stejnou délkou řetězce. Má také dobré pěnivé vlastnosti a není snadno ovlivněn pH a tvrdostí vody. Má dobré pěnivé vlastnosti ve slabě kyselém rozsahu, a to i v tvrdé vodě, takže má širší škálu použití než alkylsulfáty a je méně dráždivý pro pokožku než N-lauroylglutamát sodný a laurylfosfát sodný. Blízký, ale mnohem nižší než SLES, je to mírný povrchově aktivní látka s nízkým drážděním. Reprezentativnějším typem je methylkokoyltaurát sodný. Methylkokoyltaurát sodný vzniká kondenzací přírodních mastných kyselin a methyltaurátu sodného. Je to zobecněný aminokyselinový povrchově aktivní látka s bohatou pěnou a dobrou stabilitou pěny. V podstatě není ovlivněn pH a tvrdostí vody. Vliv tvrdosti vody. Methylkokoyltaurát sodný má synergický zahušťovací účinek s amfoterními povrchově aktivními látkami, zejména amfoterními povrchově aktivními látkami betainového typu. Zheng Xiaomei a kol. V článku „Výzkum aplikační výkonnosti čtyř aminokyselinových povrchově aktivních látek v šamponech“ se zaměřil na kokoylglutamát sodný, kokoylalanát sodný, lauroylsarkosinát sodný a lauroylaspartát sodný. Byla provedena srovnávací studie aplikační výkonnosti v šamponu. Jako reference byl použit laurethsulfát sodný (SLES) a byly diskutovány pěnivost, čisticí schopnost, zahušťovací výkon a flokulační výkonnost. Experimenty ukázaly, že pěnivost kokoylalaninu sodného a lauroylsarkosinátu sodného je o něco lepší než u SLES; čisticí schopnost čtyř aminokyselinových povrchově aktivních látek se jen málo liší a všechny jsou o něco lepší než u SLES; zahušťovací výkon je obecně nižší než u SLES. Přidáním zahušťovadla pro úpravu viskozity systému lze viskozitu systému kokoylalaninu sodného zvýšit na 1500 Pa·s, zatímco viskozita ostatních tří aminokyselinových systémů je stále nižší než 1000 Pa·s. Flokulační křivky čtyř aminokyselinových povrchově aktivních látek jsou jemnější než u SLES, což naznačuje, že šampon s aminokyselinami se splachuje pomaleji, zatímco sulfátový systém se splachuje o něco rychleji. Stručně řečeno, při zahušťování šamponu s aminokyselinami můžete zvážit přidání neiontových povrchově aktivních látek pro zvýšení koncentrace micel za účelem zahuštění. Můžete také přidat polymerní zahušťovadla, jako je PEG-120 methylglukóza dioleát. Kromě toho je u tohoto typu formulace stále obtížné smíchat vhodné kationtové kondicionéry pro zlepšení rozčesávatelnosti.
3. Neiontové alkylglykosidové povrchově aktivní látky
Kromě aminokyselinových povrchově aktivních látek přitahují v posledních letech širokou pozornost neiontové alkylglykosidové povrchově aktivní látky (APG) díky své nízké dráždivosti, šetrnosti k životnímu prostředí a dobré snášenlivosti s pokožkou. V kombinaci s povrchově aktivními látkami, jako jsou mastné alkoholpolyethersulfáty (SLES), neiontové APG snižují elektrostatické odpuzování aniontových skupin SLES, čímž vytvářejí velké micely s tyčinkovitou strukturou. Takové micely s menší pravděpodobností pronikají do kůže. To snižuje interakci s kožními proteiny a následné podráždění. Fu Yanling a kol. zjistili, že SLES byl použit jako aniontová povrchově aktivní látka, kokamidopropylbetain a lauroamfoacetát sodný jako zwitteriontové povrchově aktivní látky a decylglukosid a kokoylglukosid jako neiontové povrchově aktivní látky. Aktivní složky, po testování, mají aniontové povrchově aktivní látky nejlepší pěnivé vlastnosti, následované zwitteriontovými povrchově aktivními látkami a APG mají nejhorší pěnivé vlastnosti; Šampony s aniontovými povrchově aktivními látkami jako hlavními povrchově aktivními látkami vykazují zjevnou flokulaci, zatímco zwitterionické povrchově aktivní látky a APG mají nejhorší pěnivé vlastnosti. K žádné flokulaci nedošlo; pokud jde o vlastnosti oplachování a česání mokrých vlasů, pořadí od nejlepších k nejhorším je: APG > anionty > zwitterionické látky, zatímco v suchých vlasech jsou vlastnosti šamponů s anionty a zwitterionty jako hlavními povrchově aktivními látkami ekvivalentní. Šampon s APG jako hlavní povrchově aktivní látkou má nejhorší vlastnosti při česání; test chorioalantoické membrány kuřecího embrya ukazuje, že šampon s APG jako hlavní povrchově aktivní látkou je nejmírnější, zatímco šampon s anionty a zwitterionty jako hlavními povrchově aktivními látkami je nejmírnější. APG mají nízký obsah CMC a jsou velmi účinnými detergenty pro lipidy pokožky a kožního mazu. APG proto působí jako hlavní povrchově aktivní látka a mají tendenci způsobovat, že se vlasy štípou a vysušují. I když jsou k pokožce šetrné, mohou také extrahovat lipidy a zvyšovat suchost pokožky. Proto při použití APG jako hlavní povrchově aktivní látky je třeba zvážit, do jaké míry odstraňují kožní lipidy. Do složení lze přidat vhodné hydratační látky, aby se zabránilo lupům. V případě suchosti se autor také domnívá, že jej lze použít jako šampon pro kontrolu mastnoty, pouze pro informaci.
Stručně řečeno, současný hlavní rámec povrchové aktivity ve formulích šamponů je stále ovládán aniontovou povrchovou aktivitou, která se v zásadě dělí na dva hlavní systémy. Za prvé, SLES je kombinován s zwitterionickými povrchově aktivními látkami nebo neiontovými povrchově aktivními látkami pro snížení jejich podráždění. Tento systém formulí má bohatou pěnu, snadno se zahušťuje, má rychlou flokulaci kationtových a silikonových olejových kondicionérů a nízkou cenu, takže je stále nejpoužívanějším systémem povrchově aktivních látek na trhu. Za druhé, aniontové soli aminokyselin jsou kombinovány s zwitterionickými povrchově aktivními látkami pro zvýšení pěnivosti, což je v rozvoji trhu klíčové téma. Tento typ produktu je jemný a má bohatou pěnu. Protože se však systém aminokyselinových solí pomalu flokuluje a splachuje, vlasy tohoto typu produktu jsou relativně suché. Neiontové APG se staly novým směrem ve vývoji šamponů díky své dobré kompatibilitě s pokožkou. Problémem při vývoji tohoto typu formulí je nalezení účinnějších povrchově aktivních látek pro zvýšení bohatosti pěny a přidání vhodných hydratačních látek pro zmírnění dopadu APG na pokožku hlavy. Suché podmínky.
Čas zveřejnění: 21. prosince 2023