Šampon je proizvod koji se koristi u svakodnevnom životu ljudi za uklanjanje nečistoća s 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 (poput silikonske emulzije, aktivnih tvari protiv peruti). Promjena sustava surfaktanata ili promjena razine elektrolita uvijek će uzrokovati lančanu reakciju učinaka polimera za kondicioniranje u šamponu.
1. Aktivnost SLES tablice
SLS ima dobar hidratantni učinak, može proizvesti bogatu pjenu i sklon je stvaranju brze pjene. Međutim, ima snažnu 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 očito je 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 snažnu otpornost na tvrdu vodu. Koža, posebno sluznica, mnogo je tolerantnija na SLES nego na SLS. Natrijev lauret sulfat i amonijev lauret sulfat dva su 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 detergentnost i mekšu kosu nakon pranja, ali amonijeva sol lauret sulfata (plin amonijak) disocirat će se u alkalnim uvjetima, pa se natrijev 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 skupina smanjit će kritičnu micelnu koncentraciju (CMC) sulfatnih surfaktanata. Najveće smanjenje CMC-a događa se nakon dodavanja samo jedne etoksi skupine, dok je nakon dodavanja 2 do 4 etoksi skupine smanjenje znatno manje. Kako se etoksi jedinice povećavaju, poboljšava se kompatibilnost AES-a s kožom, a gotovo se ne opaža iritacija kože kod SLES-a koji sadrži oko 10 etoksi jedinica. Međutim, uvođenje etoksi skupina povećava topljivost surfaktanta, što ometa stvaranje viskoznosti, pa je potrebno pronaći ravnotežu. Mnogi komercijalni šamponi koriste SLES koji sadrži prosječno 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 trenutnim šamponima.
2. Aminokiselinske površinski aktivne tvari
Posljednjih godina, budući da SLES sadrži dioksan, potrošači su se okrenuli blažim surfaktantnim sustavima, kao što su surfaktantni sustavi s aminokiselinama, surfaktantni sustavi 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 mononatrijeve soli i dinatrijeve soli. Vodena otopina mononatrijevih soli je kisela, a vodena otopina dinatrijevih soli je alkalna. Sustav surfaktanata acil glutamata ima odgovarajuću sposobnost pjenjenja, svojstva vlaženja i pranja te otpornost na tvrdu vodu koja su bolja ili slična SLES-u. Vrlo je siguran, neće uzrokovati akutnu iritaciju kože i senzibilizaciju te ima nisku fototoksičnost. Jednokratna iritacija sluznice oka je blaga, a iritacija ozlijeđene kože (maseni udio 5% otopine) je bliska onoj vode. Reprezentativniji acil glutamat je dinatrijev kokoil glutamat. Dinatrijev kokoil glutamat se proizvodi od izuzetno sigurne prirodne kokosove kiseline i glutaminske kiseline nakon acil klorida. Li Qiang i suradnici su u „Istraživanju primjene dinatrijevog kokoil glutamata u šamponima bez silikona“ otkrili da dodavanje dinatrijevog kokoil glutamata u SLES sustav može poboljšati sposobnost pjenjenja sustava i smanjiti simptome slične SLES-u. Iritacija šamponom. Kada je faktor razrjeđivanja bio 10 puta, 20 puta, 30 puta i 50 puta, dinatrijev kokoil glutamat nije utjecao na brzinu i intenzitet flokulacije sustava. Kada je faktor razrjeđivanja 70 ili 100 puta, učinak flokulacije je bolji, ali je zgušnjavanje teže. Razlog tome je što u molekuli dinatrijevog kokoil glutamata postoje dvije karboksilne skupine, a hidrofilna glavna skupina je presretnuta na granici faza. Veća površina rezultira manjim kritičnim parametrom pakiranja, a surfaktant se lako agregira u sferni oblik, što otežava stvaranje micela nalik crvima i otežava zgušnjavanje.
2.2 N-acil sarkozinat
N-acil sarkozinat ima učinak vlaženja u neutralnom do slabo kiselom području, ima snažno djelovanje pjenjenja i stabilizacije te ima visoku toleranciju na tvrdu vodu i elektrolite. Najreprezentativniji je natrijev lauroil sarkozinat. Natrijev lauroil sarkozinat ima izvrstan učinak čišćenja. To je anionski surfaktant aminokiselinskog tipa pripremljen iz prirodnih izvora laurinske kiseline i natrijevog sarkozinata kroz četverostupanjsku reakciju ftalizacije, kondenzacije, zakiseljavanja i stvaranja soli. Učinak natrijevog lauroil sarkozinata u smislu učinkovitosti pjenjenja, volumena pjene i učinkovitosti uklanjanja pjene blizak je onome natrijevog lauret sulfata. Međutim, u sustavu šampona koji sadrži isti kationski polimer, krivulje flokulacije ta dva postoje. Očita razlika. U fazi pjenjenja i trljanja, šampon s aminokiselinskim sustavom ima nižu klizavost pri trljanju od sulfatnog sustava; u fazi ispiranja, ne samo da je klizavost pri ispiranju nešto niža, već je i brzina ispiranja aminokiselinskog šampona niža od one sulfatnog šampona. Wang Kuan i suradnici otkrili su da složeni sustav natrijevog lauroil sarkozinata i neionskih, anionskih i zwitterionskih surfaktanata. Promjenom parametara poput doze i omjera surfaktanata, utvrđeno je da kod binarnih sustava spojeva, mala količina alkil glikozida može postići sinergističko zgušnjavanje; dok kod ternarnih sustava spojeva omjer ima veliki utjecaj na viskoznost sustava, među kojima kombinacija natrijevog lauroil sarkozinata, kokamidopropil betaina i alkil glikozida može postići bolje učinke samozgušnjavanja. Sustavi aminokiselinskih surfaktanata mogu učiti iz ove vrste sheme zgušnjavanja.
2.3 N-metilaciltaurin
Fizikalna i kemijska svojstva N-metilacil taurata slična su svojstvima natrijevog alkil sulfata s istom duljinom 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, pa ima širi raspon upotrebe od alkil sulfata i manje je nadražujući za kožu od N-natrijevog lauroil glutamata i natrijevog lauril fosfata. Blizu, daleko niže od SLES-a, to je surfaktant s niskom nadražujućom, blagom aktivnom tvari. Reprezentativniji je natrijev metil kokoil taurat. Natrijev metil kokoil taurat nastaje kondenzacijom prirodno dobivenih masnih kiselina i natrijevog metil taurata. To je generalizirani surfaktant aminokiseline s bogatom pjenom i dobrom stabilnošću pjene. U osnovi nije pod utjecajem pH vrijednosti i vode. Učinak tvrdoće. Natrijev metil kokoil taurat ima sinergijski učinak zgušnjavanja s amfoternim surfaktantima, posebno amfoternim surfaktantima betainskog tipa. Zheng Xiaomei i sur. U radu „Istraživanje učinkovitosti primjene četiriju aminokiselinskih surfaktanata u šamponima“ fokus je bio na natrijev kokoil glutamat, natrijev kokoil alanat, natrijev lauroil sarkozinat i natrijev lauroil aspartat. Provedena je komparativna studija o učinkovitosti primjene u šamponu. Uzimajući natrijev lauret sulfat (SLES) kao referencu, raspravljalo se o učinkovitosti pjenjenja, sposobnosti čišćenja, učinkovitosti zgušnjavanja i učinkovitosti flokulacije. Eksperimentima je zaključeno da je učinkovitost pjenjenja natrijevog kokoil alanina i natrijevog lauroil sarkozinata nešto bolja od SLES-a; sposobnost čišćenja četiriju aminokiselinskih surfaktanata ima malu razliku i sve su nešto bolje od SLES-a; učinkovitost zgušnjavanja općenito je niža od SLES-a. Dodavanjem zgušnjivača za podešavanje viskoznosti sustava, viskoznost sustava natrijevog kokoil alanina može se povećati na 1500 Pa·s, dok je viskoznost ostala tri aminokiselinska sustava i dalje niža od 1000 Pa·s. Krivulje flokulacije četiriju aminokiselinskih surfaktanata su blaže od onih SLES-a, što ukazuje na to da se šampon s aminokiselinama ispire sporije, dok se sulfatni sustav 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 poput PEG-120 metilglukoza dioleata. Osim toga, miješanje odgovarajućih kationskih regeneratora za poboljšanje raščešljavanja i dalje je teško u ovoj vrsti formulacije.
3. Neionski alkil glikozidni surfaktanti
Osim aminokiselinskih surfaktanata, neionski alkil glikozidni surfaktanti (APG) privukli su široku pozornost posljednjih godina zbog svoje niske iritacije, ekološke prihvatljivosti i dobre kompatibilnosti s kožom. U kombinaciji s surfaktantima kao što su masni alkohol polieter sulfati (SLES), neionski APG-i smanjuju elektrostatsko odbijanje anionskih skupina SLES-a, čime se formiraju velike micele sa strukturom nalik štapiću. Takve micele manje prodiru u kožu. To smanjuje interakciju s proteinima kože i posljedicu iritacije. Fu Yanling i suradnici otkrili su da se SLES koristio kao anionski surfaktant, kokamidopropil betain i natrijev lauroamfoacetat kao zwitterionski surfaktanti, a decil glukozid i kokoil glukozid kao neionski surfaktanti. Aktivni sastojci, nakon testiranja, anionski surfaktanti imaju najbolja svojstva pjenjenja, zatim zwitterionski surfaktanti, a APG-i imaju najgora svojstva pjenjenja; Šamponi s anionskim surfaktantima kao glavnim površinski aktivnim tvarima imaju očitu flokulaciju, dok zwitterionski surfaktanti i APG-ovi imaju najgora svojstva pjenjenja. Nije došlo do flokulacije; što se tiče ispiranja i svojstava raščešljavanja mokre kose, redoslijed od najboljeg do najgoreg je: APG-ovi > anioni > zwitterionski, dok su u suhoj kosi svojstva raščešljavanja šampona s anionima i zwitterionima kao glavnim surfaktantima ekvivalentna. , šampon s APG-ovima kao glavnim surfaktantom ima najgora svojstva raščešljavanja; test korioalantoisne membrane pilećeg embrija pokazuje da je šampon s APG-ovima kao glavnim surfaktantom najblaži, dok je šampon s anionima i zwitterionima kao glavnim surfaktantima najblaži. prilično. APG-ovi imaju nisku CMC i vrlo su učinkoviti deterdženti za lipide kože i sebuma. Stoga, APG-ovi djeluju kao glavni surfaktant i skloni suhoći kose. Iako su nježni prema koži, također mogu izdvojiti lipide i povećati suhoću kože. Stoga, kada se APG-i koriste kao glavni surfaktant, potrebno je uzeti u obzir stupanj u kojem uklanjaju lipide s kože. U formulu se mogu dodati odgovarajući hidratantni sastojci kako bi se spriječila perut. Za suhoću, autor također smatra da se može koristiti kao šampon za kontrolu masnoće, samo kao referenca.
Ukratko, trenutni glavni okvir površinske aktivnosti u formulama šampona još uvijek dominira anionska površinska aktivnost, koja je u osnovi podijeljena u dva glavna sustava. Prvo, SLES se kombinira s cviterionskim surfaktantima ili neionskim surfaktantima kako bi se smanjila iritacija. Ovaj sustav formule ima bogatu pjenu, lako se zgušnjava i ima brzu flokulaciju kationskih i silikonskih uljnih regeneratora te nisku cijenu, pa je i dalje glavni sustav surfaktanata na tržištu. Drugo, anionske soli aminokiselina kombiniraju se s cviterionskim surfaktantima kako bi se povećala učinkovitost pjenjenja, što je vruća točka u razvoju tržišta. Ova vrsta formule proizvoda je blaga i ima bogatu pjenu. Međutim, budući da formula sustava aminokiselinskih soli flokulira i sporo ispire, kosa ove vrste proizvoda je relativno suha. Neionski APG-ovi postali su novi smjer u razvoju šampona zbog svoje dobre kompatibilnosti s kožom. Teškoća u razvoju ove vrste formule je pronaći učinkovitije surfaktante za povećanje bogatstva pjene i dodati prikladne hidratantne tvari za ublažavanje utjecaja APG-ova na vlasište. Suha stanja.
Vrijeme objave: 21. prosinca 2023.