Šampūnas yra kasdieniame gyvenime naudojama priemonė, skirta pašalinti nešvarumus nuo galvos odos ir plaukų bei palaikyti galvos odos ir plaukų švarą. Pagrindinės šampūno sudedamosios dalys yra paviršinio aktyvumo medžiagos (paviršinio aktyvumo medžiagos), tirštikliai, kondicionieriai, konservantai ir kt. Svarbiausias ingredientas yra paviršinio aktyvumo medžiagos. Paviršinio aktyvumo medžiagų funkcijos apima ne tik valymą, putojimą, reologinių savybių kontrolę ir odos švelnumą, bet ir svarbų vaidmenį katijoninėje flokuliacijoje. Kadangi katijoninis polimeras gali nusėsti ant plaukų, šis procesas yra glaudžiai susijęs su paviršiaus aktyvumu, o paviršiaus aktyvumas taip pat padeda nusėsti kitiems naudingiems komponentams (pvz., silikono emulsijai, pleiskanas mažinančioms medžiagoms). Paviršinio aktyvumo medžiagų sistemos arba elektrolitų lygio keitimas visada sukels grandininę reakciją, kuri šampūne veikia kondicionuojančius polimerus.
1. SLES stalo veikla
SLS pasižymi geru drėkinamuoju poveikiu, gali sudaryti sodrias putas ir greitai susidaryti. Tačiau jis stipriai sąveikauja su baltymais ir labai dirgina odą, todėl retai naudojamas kaip pagrindinė paviršiaus aktyvioji medžiaga. Šiuo metu pagrindinė šampūnų veiklioji medžiaga yra SLES. SLES adsorbcinis poveikis odai ir plaukams yra akivaizdžiai mažesnis nei atitinkamo SLS. SLES produktai, turintys didesnį etoksilinimo laipsnį, iš tikrųjų neturi jokio adsorbcinio poveikio. Be to, SLES putos yra stabilesnės ir atsparesnės kietam vandeniui. Oda, ypač gleivinė, yra daug atsparesnė SLES nei SLS. Natrio laureto sulfatas ir amonio laureto sulfatas yra dvi plačiausiai rinkoje naudojamos SLES paviršiaus aktyviosios medžiagos. Long Zhike ir kitų tyrimai parodė, kad laureto sulfato aminas pasižymi didesniu putų klampumu, geru putų stabilumu, vidutiniu putų kiekiu, geromis skalbimo savybėmis ir minkštesniais plaukais po plovimo, tačiau laureto sulfato amonio druska. Amoniako dujos šarminėje aplinkoje disocijuojasi, todėl natrio laureto sulfatas, kuriam reikalingas platesnis pH diapazonas, yra plačiau naudojamas, tačiau jis taip pat labiau dirgina odą nei amonio druskos. SLES etoksi vienetų skaičius paprastai yra nuo 1 iki 5 vienetų. Pridėjus etoksi grupių, sumažėja sulfatinių paviršinio aktyvumo medžiagų kritinė micelių koncentracija (CMC). Didžiausias CMC sumažėjimas įvyksta pridėjus tik vieną etoksi grupę, o pridėjus 2–4 etoksi grupes, sumažėjimas yra daug mažesnis. Didėjant etoksi vienetų skaičiui, pagerėja AES suderinamumas su oda, o SLES, turinčios apie 10 etoksi vienetų, odos dirginimo beveik nepastebėta. Tačiau etoksi grupių įdėjimas padidina paviršinio aktyvumo medžiagos tirpumą, o tai trukdo klampumo susidarymui, todėl reikia rasti pusiausvyrą. Daugelyje komercinių šampūnų naudojami SLES, kuriuose vidutiniškai yra nuo 1 iki 3 etoksi vienetų.
Apibendrinant, SLES šampūnų formulėse yra ekonomiškai efektyvi medžiaga. Ji ne tik gausiai putoja, yra atspari kietam vandeniui, lengvai tirštėja ir greitai flokuliuojasi katijonais, todėl vis dar yra pagrindinė paviršinio aktyvumo medžiaga dabartiniuose šampūnuose.
2. Aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagos
Pastaraisiais metais, kadangi SLES sudėtyje yra dioksano, vartotojai pradėjo rinktis švelnesnes paviršinio aktyvumo medžiagų sistemas, tokias kaip aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų sistemos, alkilglikozidų paviršinio aktyvumo medžiagų sistemos ir kt.
Aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagos daugiausia skirstomos į acilglutamatą, N-acilsarkosinatą, N-metilaciltauratą ir kt.
2.1 Acilglutamatas
Acilglutamatai skirstomi į mononatrio druskas ir dinatrio druskas. Mononatrio druskų vandeninis tirpalas yra rūgštinis, o dinatrio druskų vandeninis tirpalas – šarminis. Acilglutamato paviršinio aktyvumo medžiagų sistema pasižymi tinkamu putojimo gebėjimu, drėkinamosiomis ir ploviklio savybėmis bei atsparumu kietam vandeniui, kurie yra geresni arba panašūs į SLES. Ji yra labai saugi, nesukelia ūmaus odos dirginimo ir jautrinimo, pasižymi mažu fototoksiškumu. Vienkartinis akių gleivinės dirginimas yra lengvas, o pažeistos odos dirginimas (5 % tirpalo masės dalis) yra artimas vandens dirginimui. Tipiškesnis acilglutamatas yra dinatrio kokoilglutamatas. Dinatrio kokoilglutamatas gaminamas iš itin saugios natūralios kokosų rūgšties ir glutamo rūgšties po acilchlorido. Li Qiang ir kt. straipsnyje „Dinatrio kokoilglutamato taikymo šampūnuose be silikonų tyrimai“ nustatė, kad dinatrio kokoilglutamato pridėjimas prie SLES sistemos gali pagerinti sistemos putojimo gebėjimą ir sumažinti SLES panašius simptomus. Šampūno dirginimas. Kai skiedimo koeficientas buvo 10, 20, 30 ir 50 kartų, dinatrio kokoilglutamas neturėjo įtakos sistemos flokuliacijos greičiui ir intensyvumui. Kai skiedimo koeficientas buvo 70 arba 100 kartų, flokuliacijos efektas buvo geresnis, bet tirštėjimas sunkiau. Taip yra todėl, kad dinatrio kokoilglutamo molekulėje yra dvi karboksilo grupės, o hidrofilinė galvutės grupė yra perimta sąsajoje. Didesnis plotas lemia mažesnį kritinį pakavimo parametrą, o paviršinio aktyvumo medžiaga lengvai agreguojasi į sferinę formą, todėl sunku sudaryti kirmino formos miceles, todėl sunku tirštėti.
2.2 N-acilsarkosinatas
N-acilsarkozinatas pasižymi drėkinamuoju poveikiu neutralioje ir silpnai rūgštinėje terpėje, stipriu putojimu ir stabilizuojančiu poveikiu, taip pat dideliu atsparumu kietam vandeniui ir elektrolitams. Tipiškiausias iš jų yra natrio lauroilsarkozinatas. Natrio lauroilsarkozinatas pasižymi puikiu valomuoju poveikiu. Tai aminorūgščių tipo anijoninė paviršinio aktyvumo medžiaga, gauta iš natūralių lauro rūgšties ir natrio sarkozinato šaltinių keturių pakopų reakcijos metu: ftalizacijos, kondensacijos, rūgštėjimo ir druskos susidarymo. Natrio lauroilsarkozinato putojimo, putų tūrio ir putojimo slopinimo savybės yra artimos natrio laureto sulfato savybėms. Tačiau šampūno sistemoje, kurioje yra tas pats katijoninis polimeras, abiejų flokuliacijos kreivės skiriasi akivaizdžiai. Putojimo ir trynimo etape aminorūgščių sistemos šampūnas turi mažesnį trinties slidumą nei sulfato sistema; praplovimo etape ne tik praplovimo slidumas yra šiek tiek mažesnis, bet ir aminorūgščių šampūno praplovimo greitis yra mažesnis nei sulfato šampūno. Wang Kuan ir kt. Nustatyta, kad natrio lauroilsarkozinato ir nejoninių, anijoninių bei cviterjoninių paviršinio aktyvumo medžiagų junginių sistema. Keičiant tokius parametrus kaip paviršinio aktyvumo medžiagų dozė ir santykis, nustatyta, kad dvejetainėse junginių sistemose nedidelis alkilglikozidų kiekis gali pasiekti sinergetinį tirštėjimą; tuo tarpu trinarėse junginių sistemose santykis turi didelę įtaką sistemos klampumui, tarp kurių natrio lauroilsarkozinato, kokamidopropilbetaino ir alkilglikozidų derinys gali pasiekti geresnį savaiminio tirštėjimo efektą. Aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų sistemos gali pasimokyti iš šios tirštinimo schemos.
2.3 N-metilaciltaurinas
N-metilaciltaurato fizikinės ir cheminės savybės yra panašios į natrio alkilsulfato, turinčio tokį patį grandinės ilgį. Jis taip pat pasižymi geromis putojimo savybėmis ir nėra lengvai veikiamas pH bei vandens kietumo. Jis pasižymi geromis putojimo savybėmis silpnai rūgštiniame diapazone, net ir kietame vandenyje, todėl yra platesnio panaudojimo spektro nei alkilsulfatai ir mažiau dirgina odą nei N-natrio lauroilglutamatas ir natrio laurilfosfatas. Artimas prie SLES, daug mažesnis už jį, tai mažai dirginanti, švelni paviršinio aktyvumo medžiaga. Tipiškesnė iš jų yra natrio metilkokoiltauratas. Natrio metilkokoiltauratas susidaro kondensuojantis natūraliai gautoms riebalų rūgštims ir natrio metiltauratui. Tai apibendrinta aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiaga, pasižyminti sodriomis putomis ir geru putų stabilumu. Jai iš esmės įtakos neturi pH ir vanduo. Kietumo poveikis. Natrio metilkokoiltauratas turi sinergetinį tirštinimo efektą su amfoterinėmis paviršinio aktyvumo medžiagomis, ypač betaino tipo amfoterinėmis paviršinio aktyvumo medžiagomis. Zheng Xiaomei ir kt. „Keturių aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų naudojimo šampūnuose tyrimas“ daugiausia dėmesio skyrė natrio kokoilglutamatui, natrio kokoilalanatui, natrio lauroilsarkocinatui ir natrio lauroilaspartatui. Buvo atliktas lyginamasis tyrimas apie jų naudojimą šampūnuose. Remiantis natrio laureto sulfatu (SLES), buvo aptartos putojimo, valymo, tirštinimo ir flokuliacijos savybės. Atlikus eksperimentus, padaryta išvada, kad natrio kokoilalanino ir natrio lauroilsarkocinato putojimo savybės yra šiek tiek geresnės nei SLES; keturių aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų valymo savybės mažai skiriasi ir jos visos yra šiek tiek geresnės nei SLES; tirštinimo savybės paprastai yra mažesnės nei SLES. Pridėjus tirštiklio sistemos klampumui reguliuoti, natrio kokoilalanino sistemos klampumą galima padidinti iki 1500 Pa·s, o kitų trijų aminorūgščių sistemų klampumas vis tiek išlieka mažesnis nei 1000 Pa·s. Keturių aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų flokuliacijos kreivės yra švelnesnės nei SLES, o tai rodo, kad aminorūgščių šampūnas išplaunamas lėčiau, o sulfatų sistema – šiek tiek greičiau. Apibendrinant galima teigti, kad tirštinant aminorūgščių šampūno formulę, galima pridėti nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų, kad padidėtų micelių koncentracija ir plaukai taptų tirštesni. Taip pat galima pridėti polimerinių tirštiklių, tokių kaip PEG-120 metilgliukozės dioleatas. Be to, tinkamų katijoninių kondicionierių, skirtų pagerinti iššukavimą, sumaišymas vis dar yra sudėtingas šio tipo formulėse.
3. Nejoninės alkilglikozidų paviršinio aktyvumo medžiagos
Be aminorūgščių paviršinio aktyvumo medžiagų, pastaraisiais metais didelį dėmesį sulaukė nejoninės alkilglikozidinės paviršinio aktyvumo medžiagos (APG) dėl mažo dirginimo, ekologiškumo ir gero suderinamumo su oda. Kartu su paviršinio aktyvumo medžiagomis, tokiomis kaip riebalų alkoholių polieterių sulfatai (SLES), nejoninės APG sumažina SLES anijoninių grupių elektrostatinę stūmą, taip sudarydamos dideles miceles su lazdelės formos struktūra. Tokios micelės mažiau linkusios įsiskverbti į odą. Tai sumažina sąveiką su odos baltymais ir dėl to atsirandantį dirginimą. Fu Yanling ir kt. nustatė, kad SLES buvo naudojamas kaip anijoninė paviršinio aktyvumo medžiaga, kokamidopropilo betainas ir natrio lauroamfoacetatas – kaip cviterjoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, o decilgliukozidas ir kokoilgliukozidas – kaip nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos. Atlikus bandymus, anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos pasižymi geriausiomis putojimo savybėmis, po jų seka cviterjoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, o APG pasižymi blogiausiomis putojimo savybėmis; Šampūnai, kurių pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos yra anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, pasižymi akivaizdžia flokuliacija, o cviterjoninės paviršinio aktyvumo medžiagos ir APG pasižymi blogiausiomis putojimo savybėmis. Flokuliacijos nebuvo; kalbant apie skalavimo ir iššukavimo savybes šlapiems plaukams, eilės tvarka nuo geriausios iki blogiausio yra tokia: APG > anijonai > cviterjoninės, o sausiems plaukams šampūnų, kurių pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos yra anijonai ir cviterjonai, iššukavimo savybės yra lygiavertės. , šampūnas, kurio pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos yra APG, pasižymi blogiausiomis iššukavimo savybėmis; vištienos embriono chorioalantojo membranos testas rodo, kad šampūnas, kurio pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos yra APG, yra švelniausias, o šampūnas, kurio pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos yra anijonai ir cviterjonai, yra švelniausias. Gana. APG turi mažą CMC ir yra labai veiksmingi odos ir riebalų lipidų plovikliai. Todėl APG veikia kaip pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos ir linkę sukelti plaukų pojūtį, kad jie yra išsausėję ir išsausėję. Nors jie yra švelnūs odai, jie taip pat gali išgauti lipidus ir padidinti odos sausumą. Todėl, naudojant APG kaip pagrindinę paviršinio aktyvumo medžiagą, reikia atsižvelgti į tai, kiek jie pašalina odos lipidus. Į formulę galima įdėti tinkamų drėkinamųjų medžiagų, kad būtų išvengta pleiskanų. Autorius taip pat mano, kad esant sausumui, jį galima naudoti kaip riebalų išsiskyrimą kontroliuojantį šampūną, tik informaciniais tikslais.
Apibendrinant, dabartinė pagrindinė šampūnų formulių paviršiaus aktyvumo sistema vis dar dominuoja anijoniniu paviršiaus aktyvumu, kuris iš esmės skirstomas į dvi pagrindines sistemas. Pirma, SLES derinamas su cviterjoninėmis arba nejoninėmis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis, siekiant sumažinti dirginimą. Ši formulės sistema pasižymi sodriomis putomis, lengvai tirštėja, greitai flokuliuoja katijoninius ir silikoninius aliejaus kondicionierius ir yra maža kaina, todėl ji vis dar yra pagrindinė paviršiaus aktyviųjų medžiagų sistema rinkoje. Antra, anijoninės aminorūgščių druskos derinamos su cviterjoninėmis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis, siekiant padidinti putojimo efektyvumą, o tai yra karštas rinkos plėtros taškas. Šio tipo formulės produktas yra švelnus ir sodriomis putomis. Tačiau kadangi aminorūgščių druskų sistemos formulė lėtai flokuliuoja ir plauna, šio tipo produkto plaukai yra gana sausi. Nejoninės APG tapo nauja šampūnų kūrimo kryptimi dėl jų gero suderinamumo su oda. Sunkumų kuriant šio tipo formulę kelia tai, kad reikia rasti efektyvesnių paviršiaus aktyviųjų medžiagų, kurios padidintų putų sodrumą, ir pridėti tinkamų drėkinamųjų medžiagų, kad būtų sumažintas APG poveikis galvos odai. Sausoms sąlygoms.
Įrašo laikas: 2023 m. gruodžio 21 d.