O champú é un produto que se emprega na vida cotiá das persoas para eliminar a sucidade do coiro cabeludo e do cabelo e mantelo limpo. Os principais ingredientes do champú son os surfactantes (denominados surfactantes), espesantes, acondicionadores, conservantes, etc. O ingrediente máis importante son os surfactantes. As funcións dos surfactantes inclúen non só a limpeza, a formación de escuma, o control do comportamento reolóxico e a suavidade da pel, senón que tamén desempeñan un papel fundamental na floculación catiónica. Debido a que o polímero catiónico pode depositarse no cabelo, o proceso está estreitamente relacionado coa actividade superficial, e a actividade superficial tamén axuda á deposición doutros compoñentes beneficiosos (como a emulsión de silicona ou os activos anticaspa). Cambiar o sistema surfactante ou cambiar os niveis de electrólitos sempre provocará unha reacción en cadea de efectos do polímero acondicionador no champú.
1. Actividade da táboa SLES
O SLS ten un bo efecto hidratante, pode producir escuma rica e tende a producir escuma instantánea. Non obstante, ten unha forte interacción coas proteínas e é moi irritante para a pel, polo que raramente se usa como principal actividade superficial. O principal ingrediente activo actual dos champús é o SLES. O efecto de adsorción do SLES na pel e no cabelo é obviamente menor que o do SLS correspondente. Os produtos SLES cun maior grao de etoxilación en realidade non terán ningún efecto de adsorción. Ademais, a escuma de SLES ten boa estabilidade e forte resistencia á auga dura. A pel, especialmente a membrana mucosa, é moito máis tolerante ao SLES que ao SLS. O lauril éter sulfato de sodio e o lauril éter sulfato de amonio son os dous surfactantes SLES máis utilizados no mercado. Unha investigación realizada por Long Zhike e outros descubriu que a lauril sulfato amina ten unha maior viscosidade da escuma, boa estabilidade da escuma, volume de escuma moderado, boa deterxencia e cabelo máis suave despois do lavado, pero a sal de amonio de lauril sulfato. O gas amoníaco disóciase en condicións alcalinas, polo que o lauril sulfato de sodio, que require un rango de pH máis amplo, úsase máis amplamente, pero tamén é máis irritante que os sales de amonio. O número de unidades etoxi SLES adoita estar entre 1 e 5 unidades. A adición de grupos etoxi reducirá a concentración micelar crítica (CMC) dos surfactantes de sulfato. A maior diminución da CMC ocorre despois de engadir só un grupo etoxi, mentres que despois de engadir de 2 a 4 grupos etoxi, a diminución é moito menor. A medida que aumentan as unidades etoxi, mellora a compatibilidade do AES coa pel e case non se observa irritación da pel no SLES que contén unhas 10 unidades etoxi. Non obstante, a introdución de grupos etoxi aumenta a solubilidade do surfactante, o que dificulta a formación de viscosidade, polo que é necesario atopar un equilibrio. Moitos champús comerciais usan SLES que conteñen unha media de 1 a 3 unidades etoxi.
En resumo, o SLES é rendible nas formulacións de champús. Non só ten unha escuma rica, unha forte resistencia á auga dura, é doado de espesar e ten unha floculación catiónica rápida, polo que segue sendo o surfactante principal nos champús actuais.
2. Tensioactivos de aminoácidos
Nos últimos anos, debido a que o SLES contén dioxano, os consumidores recorreron a sistemas surfactantes máis suaves, como os sistemas surfactantes de aminoácidos, os sistemas surfactantes de alquilglicósidos, etc.
Os surfactantes aminoácidos divídense principalmente en glutamato de acil, sarcosinato de N-acil, taurato de N-metilacil, etc.
2.1 Glutamato de acil
Os glutamatos acil divídense en sales monosódicos e sales disódicos. A solución acuosa de sales monosódicos é ácida e a solución acuosa de sales disódicos é alcalina. O sistema surfactante de glutamato acil ten unha capacidade de formación de escuma, propiedades de humidade e lavado axeitadas e resistencia á auga dura que son mellores ou similares ao SLES. É moi seguro, non causa irritación nin sensibilización aguda da pel e ten baixa fototoxicidade. , a irritación puntual da mucosa ocular é leve e a irritación da pel lesionada (fracción de masa da solución ao 5%) é próxima á da auga. O glutamato acil máis representativo é o cocoil glutamato disódico. . O cocoil glutamato disódico está feito de ácido de coco natural extremadamente seguro e ácido glutámico despois do cloruro de acilo. Li Qiang et al. atoparon en "Investigación sobre a aplicación de cocoil glutamato disódico en champús sen silicona" que engadir cocoil glutamato disódico ao sistema SLES pode mellorar a capacidade de formación de escuma do sistema e reducir os síntomas similares ao SLES. Irritación do champú. Cando o factor de dilución era de 10 veces, 20 veces, 30 veces e 50 veces, o cocoil glutamato disódico non afectaba á velocidade nin á intensidade de floculación do sistema. Cando o factor de dilución é de 70 veces ou 100 veces, o efecto de floculación é mellor, pero o espesamento é máis difícil. A razón é que hai dous grupos carboxilo na molécula de cocoil glutamato disódico e o grupo da cabeza hidrófila é interceptado na interface. A área máis grande resulta nun parámetro crítico de empaquetamento máis pequeno e o surfactante agrégase facilmente nunha forma esférica, o que dificulta a formación de micelas en forma de verme e o espesamento.
2.2 Sarcosinato de N-acil
O N-acil sarcosinato ten un efecto humectante no rango de neutro a débilmente ácido, ten fortes efectos espumantes e estabilizadores e unha alta tolerancia á auga dura e aos electrólitos. O máis representativo é o lauroil sarcosinato de sodio. O lauroil sarcosinato de sodio ten un excelente efecto de limpeza. É un surfactante aniónico de tipo aminoácido preparado a partir de fontes naturais de ácido láurico e sarcosinato de sodio mediante unha reacción en catro pasos de ftalización, condensación, acidificación e formación de sales. O rendemento do lauroil sarcosinato de sodio en termos de rendemento de formación de escuma, volume de escuma e rendemento antiespumante é próximo ao do lauril éter sulfato de sodio. Non obstante, no sistema de champú que contén o mesmo polímero catiónico, as curvas de floculación dos dous existen unha diferenza obvia. Na fase de formación de escuma e fricción, o champú do sistema de aminoácidos ten unha menor escorregadizabilidade de fricción que o sistema de sulfato; na fase de enxague, non só a escorregadizabilidade de enxague é lixeiramente menor, senón que tamén a velocidade de enxague do champú de aminoácidos é menor que a do champú de sulfato. Wang Kuan et al. descubriron que o sistema composto de lauroil sarcosinato de sodio e surfactantes non iónicos, aniónicos e zwitteriónicos. Ao cambiar parámetros como a dosificación e a proporción de surfactantes, descubriuse que para os sistemas de compostos binarios, unha pequena cantidade de glicósidos de alquilo pode lograr un espesamento sinérxico; mentres que nos sistemas de compostos ternarios, a proporción ten un grande impacto na viscosidade do sistema, entre os cales a combinación de lauroil sarcosinato de sodio, cocamidopropil betaína e glicósidos de alquilo pode lograr mellores efectos de autoespesamento. Os sistemas surfactantes de aminoácidos poden aprender deste tipo de esquema de espesamento.
2.3 N-metilaciltaurina
As propiedades físicas e químicas do taurato de N-metilacil son similares ás do sulfato de alquilo de sodio coa mesma lonxitude de cadea. Tamén ten boas propiedades espumantes e non se ve afectado facilmente polo pH e a dureza da auga. Ten boas propiedades espumantes no rango débilmente ácido, mesmo en auga dura, polo que ten unha gama de usos máis ampla que os sulfatos de alquilo e é menos irritante para a pel que o glutamato de lauroil N-sódico e o fosfato de laurilo de sodio. Próximo ao SLES, ou moito máis baixo, é un surfactante suave e de baixa irritación. O máis representativo é o taurato de metil cocoil de sodio. O taurato de metil cocoil de sodio fórmase pola condensación de ácidos graxos derivados naturalmente e o taurato de metil sodio. É un surfactante de aminoácidos xeneralizado con escuma rica e boa estabilidade da escuma. Basicamente non se ve afectado polo pH nin pola auga. Efecto de dureza. O taurato de metil cocoil de sodio ten un efecto espesante sinérxico cos surfactantes anfotéricos, especialmente os surfactantes anfotéricos de tipo betaína. Zheng Xiaomei et al. En “Investigación sobre o rendemento da aplicación de catro surfactantes de aminoácidos en champús” centrouse no cocoil glutamato de sodio, o cocoil alanato de sodio, o lauroil sarcosinato de sodio e o lauroil aspartato de sodio. Realizouse un estudo comparativo sobre o rendemento da aplicación en champús. Tomando o lauril sulfato de sodio (SLES) como referencia, analizáronse o rendemento de formación de escuma, a capacidade de limpeza, o rendemento de espesamento e o rendemento de floculación. Mediante experimentos, concluíuse que o rendemento de formación de escuma da cocoil alanina de sodio e do lauroil sarcosinato de sodio é lixeiramente mellor que o do SLES; a capacidade de limpeza dos catro surfactantes de aminoácidos ten pouca diferenza e todos son lixeiramente mellores que o do SLES; o rendemento de espesamento é xeralmente inferior ao do SLES. Ao engadir un espesante para axustar a viscosidade do sistema, a viscosidade do sistema de cocoil alanina de sodio pode aumentarse a 1500 Pa·s, mentres que a viscosidade dos outros tres sistemas de aminoácidos segue sendo inferior a 1000 Pa·s. As curvas de floculación dos surfactantes de catro aminoácidos son máis suaves que as do SLES, o que indica que o champú de aminoácidos se enxágüe máis lentamente, mentres que o sistema de sulfatos se enxágüe lixeiramente máis rápido. En resumo, ao espesar a fórmula do champú de aminoácidos, pódese considerar engadir surfactantes non iónicos para aumentar a concentración de micelas co fin de espesar. Tamén se poden engadir espesantes poliméricos como o dioleato de metilglicosa PEG-120. Ademais, a composición de acondicionadores catiónicos axeitados para mellorar a peiteabilidade segue a ser unha dificultade neste tipo de formulación.
3. Tensioactivos glicósidos de alquilo non iónicos
Ademais dos surfactantes de aminoácidos, os surfactantes alquilglicósidos non iónicos (APG) atraeron unha atención xeneralizada nos últimos anos debido á súa baixa irritación, respecto polo medio ambiente e boa compatibilidade coa pel. Combinados con surfactantes como os poliéter sulfatos de alcohol graxo (SLES), os APG non iónicos reducen a repulsión electrostática dos grupos aniónicos do SLES, formando así grandes micelas cunha estrutura en forma de vara. É menos probable que estas micelas penetren na pel. Isto reduce a interacción coas proteínas da pel e a irritación resultante. Fu Yanling et al. descubriron que se utilizaba SLES como surfactante aniónico, a cocamidopropil betaína e o lauroanfoacetato de sodio como surfactantes zwitteriónicos e o decil glucósido e o cocoil glucósido como surfactantes non iónicos. Axentes activos: despois das probas, os surfactantes aniónicos teñen as mellores propiedades espumantes, seguidos dos surfactantes zwitteriónicos, e os APG teñen as peores propiedades espumantes; Os champús con surfactantes aniónicos como principais axentes tensioactivos teñen unha floculación evidente, mentres que os surfactantes zwitteriónicos e os APG teñen as peores propiedades espumantes. Non se produciu floculación; en termos de propiedades de aclarado e peiteado no cabelo mollado, a orde de mellor a peor é: APG > anións > zwitteriónicos, mentres que no cabelo seco, as propiedades de peiteado dos champús con anións e zwitterións como principais surfactantes son equivalentes. , o champú con APG como principal surfactante ten as peores propiedades de peiteado; a proba da membrana corioalantoidea do embrión de galiña mostra que o champú con APG como principal surfactante é o máis suave, mentres que o champú con anións e zwitterións como principais surfactantes é o máis suave. bastante. Os APG teñen unha baixa CMC e son deterxentes moi eficaces para os lípidos da pel e do sebo. Polo tanto, os APG actúan como principal surfactante e tenden a facer que o cabelo se sinta desprovisto e seco. Aínda que son suaves para a pel, tamén poden extraer lípidos e aumentar a sequidade da pel. Polo tanto, ao usar os APG como surfactante principal, cómpre ter en conta ata que punto eliminan os lípidos da pel. Pódense engadir hidratantes axeitados á fórmula para previr a caspa. Para a sequedade, o autor tamén considera que se pode usar como champú para controlar a graxa, só como referencia.
En resumo, o marco principal actual da actividade superficial nas fórmulas de champú segue estando dominado pola actividade superficial aniónica, que se divide basicamente en dous sistemas principais. En primeiro lugar, o SLES combínase con surfactantes zwitteriónicos ou surfactantes non iónicos para reducir a súa irritación. Este sistema de fórmula ten unha escuma rica, é doado de espesar e ten unha floculación rápida de acondicionadores catiónicos e de aceite de silicona e baixo custo, polo que segue sendo o sistema surfactante principal no mercado. En segundo lugar, os sales de aminoácidos aniónicos combínanse con surfactantes zwitteriónicos para aumentar o rendemento de formación de escuma, que é un punto candente no desenvolvemento do mercado. Este tipo de produto de fórmula é suave e ten unha escuma rica. Non obstante, debido a que a fórmula do sistema de sales de aminoácidos flocula e se enxuga lentamente, o cabelo deste tipo de produto é relativamente seco. Os APG non iónicos convertéronse nunha nova dirección no desenvolvemento de champú debido á súa boa compatibilidade coa pel. A dificultade para desenvolver este tipo de fórmula é atopar surfactantes máis eficientes para aumentar a súa riqueza de escuma e engadir hidratantes axeitados para aliviar o impacto dos APG no coiro cabeludo. Condicións secas.
Data de publicación: 21 de decembro de 2023