Šampūns ir produkts, ko cilvēki ikdienā izmanto, lai noņemtu netīrumus no galvas ādas un matiem, kā arī uzturētu galvas ādu un matus tīrus. Galvenās šampūna sastāvdaļas ir virsmaktīvās vielas (sauktas par virsmaktīvām vielām), biezinātāji, kondicionieri, konservanti utt. Vissvarīgākā sastāvdaļa ir virsmaktīvās vielas. Virsmaktīvo vielu funkcijas ietver ne tikai tīrīšanu, putošanu, reoloģiskās uzvedības kontroli un ādas maigumu, bet arī galveno lomu katjonu flokulācijā. Tā kā katjonu polimērs var nogulsnēties uz matiem, šis process ir cieši saistīts ar virsmas aktivitāti, un virsmas aktivitāte arī palīdz citu labvēlīgu komponentu (piemēram, silikona emulsijas, pretblaugznu aktīvo vielu) nogulsnēšanās. Mainot virsmaktīvo vielu sistēmu vai elektrolītu līmeni, šampūnā vienmēr tiks izraisīta kondicionēšanas polimēru ķēdes reakcija.
1.SLES tabulas aktivitāte
SLS ir laba mitrinoša iedarbība, tas var radīt bagātīgas putas un mēdz radīt zibenīgas putas. Tomēr tam ir spēcīga mijiedarbība ar olbaltumvielām un tas ļoti kairina ādu, tāpēc to reti izmanto kā galveno virsmas aktivitāti. Pašreizējā šampūnu galvenā aktīvā sastāvdaļa ir SLES. SLES adsorbcijas efekts uz ādu un matiem ir acīmredzami zemāks nekā atbilstošajam SLS. SLES produktiem ar augstāku etoksilēšanas pakāpi faktiski nebūs adsorbcijas efekta. Turklāt SLES putām ir laba stabilitāte un spēcīga izturība pret cietu ūdeni. Āda, īpaši gļotāda, ir daudz izturīgāka pret SLES nekā SLS. Nātrija lauretsulfāts un amonija lauretsulfāts ir divas visplašāk izmantotās SLES virsmaktīvās vielas tirgū. Longa Džikes un citu pētījumu rezultāti atklāja, ka lauretsulfāta amīnam ir augstāka putu viskozitāte, laba putu stabilitāte, mērens putu apjoms, labas mazgāšanas spējas un mīkstāki mati pēc mazgāšanas, taču lauretsulfāta amonija sāls. Amonjaka gāze sārmainā vidē tiks disociēta, tāpēc nātrija lauretsulfāts, kam nepieciešams plašāks pH diapazons, tiek plaši izmantots, taču tas ir arī kairinošāks nekā amonija sāļi. SLES etoksigrupu skaits parasti ir no 1 līdz 5 vienībām. Etoksigrupu pievienošana samazinās sulfātu virsmaktīvo vielu kritisko micellu koncentrāciju (CMC). Vislielākais CMC samazinājums notiek pēc tikai vienas etoksigrupas pievienošanas, savukārt pēc 2 līdz 4 etoksigrupu pievienošanas samazinājums ir daudz mazāks. Palielinoties etoksigrupu skaitam, uzlabojas AES saderība ar ādu, un SLES, kas satur aptuveni 10 etoksigrupas, gandrīz netiek novērots ādas kairinājums. Tomēr etoksigrupu pievienošana palielina virsmaktīvās vielas šķīdību, kas kavē viskozitātes veidošanos, tāpēc ir jāatrod līdzsvars. Daudzos komerciālos šampūnos tiek izmantots SLES, kas satur vidēji no 1 līdz 3 etoksigrupām.
Rezumējot, SLES ir izmaksu ziņā efektīvs šampūnu formulās. Tam ir ne tikai bagātīgas putas, spēcīga izturība pret cietu ūdeni, tas viegli sabiezē un ātri flokulējas, tāpēc tas joprojām ir galvenā virsmaktīvā viela pašreizējos šampūnos.
2. Aminoskābju virsmaktīvās vielas
Pēdējos gados, tā kā SLES satur dioksānu, patērētāji ir pievērsušies maigākām virsmaktīvo vielu sistēmām, piemēram, aminoskābju virsmaktīvo vielu sistēmām, alkilglikozīdu virsmaktīvo vielu sistēmām utt.
Aminoskābju virsmaktīvās vielas galvenokārt iedala acilglutamātā, N-acilsarkozinātā, N-metilaciltaurātā utt.
2.1 Acilglutamāts
Acilglutamāti tiek iedalīti mononātrija sāļos un dinātrija sāļos. Mononātrija sāļu ūdens šķīdums ir skābs, bet dinātrija sāļu ūdens šķīdums ir sārmains. Acilglutamāta virsmaktīvo vielu sistēmai ir atbilstoša putošanas spēja, mitrināšanas un mazgāšanas īpašības, kā arī izturība pret cietu ūdeni, kas ir labāka vai līdzīga SLES. Tā ir ļoti droša, neizraisa akūtu ādas kairinājumu un sensibilizāciju, un tai ir zema fototoksicitāte. Vienreizējs acu gļotādas kairinājums ir viegls, un kairinājums uz bojātas ādas (masas daļa 5% šķīduma) ir tuvs ūdens kairinājumam. Reprezentatīvāks acilglutamāts ir dinātrija kokoilglutamāts. Dinātrija kokoilglutamāts ir iegūts no ārkārtīgi drošas dabīgas kokosriekstu skābes un glutamīnskābes pēc acilhlorīda. Li Qiang et al. pētījumā “Pētījumā par dinātrija kokoilglutamāta pielietojumu šampūnos bez silikona” atklāja, ka dinātrija kokoilglutamāta pievienošana SLES sistēmai var uzlabot sistēmas putošanas spēju un mazināt SLES līdzīgus simptomus. Šampūna kairinājums. Kad atšķaidīšanas koeficients bija 10, 20, 30 un 50 reizes, dinātrija kokoilglutamāts neietekmēja sistēmas flokulācijas ātrumu un intensitāti. Kad atšķaidīšanas koeficients bija 70 vai 100 reizes, flokulācijas efekts bija labāks, bet sabiezēšana bija sarežģītāka. Iemesls bija tāds, ka dinātrija kokoilglutamāta molekulā bija divas karboksilgrupas, un hidrofilā galvas grupa tika pārtverta saskarnē. Lielāka platība radīja mazāku kritisko iepakošanas parametru, un virsmaktīvā viela viegli agregējās sfēriskā formā, apgrūtinot tārpveida micellu veidošanos un sabiezēšanu.
2.2 N-acilsarkozināts
N-acilsarkozinātam piemīt mitrinoša iedarbība neitrālā līdz vāji skābā diapazonā, spēcīga putojoša un stabilizējoša iedarbība, kā arī augsta tolerance pret cietu ūdeni un elektrolītiem. Visraksturīgākais ir nātrija lauroilsarkozināts. Nātrija lauroilsarkozinātam piemīt lieliska tīrīšanas iedarbība. Tā ir aminoskābju tipa anjonu virsmaktīvā viela, kas iegūta no dabīgiem laurīnskābes un nātrija sarkozināta avotiem, izmantojot četrpakāpju reakciju: ftalizāciju, kondensāciju, paskābināšanu un sāļu veidošanos. Nātrija lauroilsarkozināta veiktspēja putošanas, putu tilpuma un putu noņemšanas veiktspējas ziņā ir tuva nātrija lauretsulfāta veiktspējai. Tomēr šampūnu sistēmā, kas satur to pašu katjonisko polimēru, abu flokulācijas līknes pastāv. Putošanas un berzes posmā aminoskābju sistēmas šampūnam ir zemāka berzes slīdamība nekā sulfātu sistēmai; skalošanas posmā ne tikai skalošanas slīdamība ir nedaudz zemāka, bet arī aminoskābju šampūna skalošanas ātrums ir zemāks nekā sulfātu šampūnam. Vans Kuans un citi. konstatēja nātrija lauroilsarkozināta un nejonu, anjonu un cviterjonu virsmaktīvo vielu savienojumu sistēmu. Mainot tādus parametrus kā virsmaktīvo vielu deva un attiecība, tika konstatēts, ka bināro savienojumu sistēmās neliels alkilglikozīdu daudzums var panākt sinerģisku sabiezēšanu; savukārt trīskāršo savienojumu sistēmās attiecībai ir liela ietekme uz sistēmas viskozitāti, tostarp nātrija lauroilsarkozināta, kokamidopropilbetaīna un alkilglikozīdu kombinācija var panākt labāku pašsabiešanas efektu. Aminoskābju virsmaktīvo vielu sistēmas var mācīties no šāda veida sabiezēšanas shēmas.
2.3 N-metilaciltaurīns
N-metilaciltaurāta fizikālās un ķīmiskās īpašības ir līdzīgas nātrija alkilsulfāta īpašībām ar tādu pašu ķēdes garumu. Tam ir arī labas putošanas īpašības, un to viegli neietekmē pH un ūdens cietība. Tam ir labas putošanas īpašības vāji skābā diapazonā, pat cietā ūdenī, tāpēc tam ir plašāks pielietojuma klāsts nekā alkilsulfātiem, un tas mazāk kairina ādu nekā N-nātrija lauroilglutamāts un nātrija laurilfosfāts. Tuvu SLES, daudz zemāks par to, tā ir mazkairinoša, maiga virsmaktīvā viela. Vispārīgākā no tām ir nātrija metilkokoiltaurāts. Nātrija metilkokoiltaurāts veidojas, kondensējoties dabiski iegūtām taukskābēm un nātrija metiltaurātam. Tā ir vispārināta aminoskābju virsmaktīvā viela ar bagātīgām putām un labu putu stabilitāti. To būtībā neietekmē pH un ūdens. Cietības efekts. Nātrija metilkokoiltaurātam ir sinerģiska biezināšanas iedarbība ar amfotērām virsmaktīvām vielām, īpaši betaīna tipa amfotērām virsmaktīvām vielām. Džens Sjaomei et al. Pētījumā “Pētījums par četru aminoskābju virsmaktīvo vielu pielietojuma efektivitāti šampūnos” uzmanība tika pievērsta nātrija kokoilglutamātam, nātrija kokoilalanātam, nātrija lauroilsarkozinātam un nātrija lauroilaspartātam. Tika veikts salīdzinošs pētījums par pielietojuma veiktspēju šampūnā. Ņemot par atsauci nātrija lauretsulfātu (SLES), tika apspriesta putošanas spēja, tīrīšanas spēja, sabiezināšanas spēja un flokulācijas spēja. Eksperimentu rezultātā tika secināts, ka nātrija kokoilalanīna un nātrija lauroilsarkozināta putošanas spēja ir nedaudz labāka nekā SLES; četru aminoskābju virsmaktīvo vielu tīrīšanas spējai ir maza atšķirība, un tās visas ir nedaudz labākas nekā SLES; sabiezināšanas spēja parasti ir zemāka nekā SLES. Pievienojot biezinātāju, lai pielāgotu sistēmas viskozitāti, nātrija kokoilalanīna sistēmas viskozitāti var palielināt līdz 1500 Pa·s, savukārt pārējo trīs aminoskābju sistēmu viskozitāte joprojām ir zemāka par 1000 Pa·s. Četru aminoskābju virsmaktīvo vielu flokulācijas līknes ir maigākas nekā SLES, kas norāda, ka aminoskābju šampūns izskalojas lēnāk, savukārt sulfātu sistēma izskalojas nedaudz ātrāk. Rezumējot, sabiezinot aminoskābju šampūna formulu, var apsvērt nejonu virsmaktīvo vielu pievienošanu, lai palielinātu micellu koncentrāciju sabiezināšanas nolūkā. Var pievienot arī polimēru biezinātājus, piemēram, PEG-120 metilglikozes dioleātu. Turklāt atbilstošu katjonu kondicionieru pievienošana, lai uzlabotu ķemmējamību, šāda veida formulā joprojām ir grūtības.
3. Nejonu alkilglikozīdu virsmaktīvās vielas
Papildus aminoskābju virsmaktīvajām vielām, pēdējos gados plašu uzmanību ir piesaistījušas nejonu alkilglikozīdu virsmaktīvās vielas (APG), pateicoties to zemajam kairinājuma līmenim, draudzīgumam videi un labai saderībai ar ādu. Apvienojumā ar virsmaktīvajām vielām, piemēram, taukskābju spirtu poliētersulfātiem (SLES), nejonu APG samazina SLES anjonu grupu elektrostatisko atgrūšanos, tādējādi veidojot lielas micellas ar stieņainu struktūru. Šādas micellas retāk iesūcas ādā. Tas samazina mijiedarbību ar ādas olbaltumvielām un izraisošo kairinājumu. Fu Janlings un līdzautori atklāja, ka SLES tika izmantots kā anjonu virsmaktīvā viela, kokamidopropilbetaīns un nātrija lauroamfoacetāts tika izmantoti kā cviterjonu virsmaktīvās vielas, bet decilglikozīds un kokoilglikozīds - kā nejonu virsmaktīvās vielas. Pēc testēšanas aktīvajām vielām anjonu virsmaktīvām vielām ir vislabākās putošanas īpašības, kam seko cviterjonu virsmaktīvās vielas, un APG ir vissliktākās putošanas īpašības; Šampūniem ar anjonu virsmaktīvajām vielām kā galvenajām virsmaktīvajām vielām ir izteikta flokulācija, savukārt cviterjonu virsmaktīvajām vielām un APG ir vissliktākās putošanas īpašības. Flokulācija nenotiek; attiecībā uz skalošanas un mitru matu ķemmēšanas īpašībām secība no labākās uz sliktāko ir šāda: APG > anjoni > cviterjoni, savukārt sausos matos šampūnu ar anjoniem un cviterjoniem kā galvenajām virsmaktīvajām vielām ķemmēšanas īpašības ir līdzvērtīgas. , šampūnam ar APG kā galveno virsmaktīvo vielu ir vissliktākās ķemmēšanas īpašības; vistas embrija horioalantoiskās membrānas tests rāda, ka šampūns ar APG kā galveno virsmaktīvo vielu ir vismaigākais, savukārt šampūns ar anjoniem un cviterjoniem kā galvenajām virsmaktīvajām vielām ir vismaigākais. diezgan. APG ir zems CMC un ir ļoti efektīvi mazgāšanas līdzekļi ādas un sebuma lipīdiem. Tāpēc APG darbojas kā galvenās virsmaktīvās vielas un mēdz padarīt matus nekoptus un sausus. Lai gan tie ir maigi pret ādu, tie var arī ekstrahēt lipīdus un palielināt ādas sausumu. Tāpēc, lietojot APG kā galveno virsmaktīvo vielu, jāņem vērā, cik lielā mērā tie noņem ādas lipīdus. Lai novērstu blaugznas, formulai var pievienot atbilstošus mitrinātājus. Sausuma gadījumā autors arī uzskata, ka to var lietot kā eļļas izdalīšanos kontrolējošu šampūnu, tikai atsaucei.
Rezumējot, pašreizējā šampūnu formulu virsmas aktivitātes pamatstruktūrā joprojām dominē anjonu virsmas aktivitāte, kas būtībā ir sadalīta divās galvenajās sistēmās. Pirmkārt, SLES tiek kombinēta ar cviterjonu virsmaktīvajām vielām vai nejonu virsmaktīvajām vielām, lai mazinātu tās kairinājumu. Šai formulas sistēmai ir bagātīgas putas, tā viegli sabiezē, un tai ir ātra katjonu un silikona eļļas kondicionieru flokulācija un zemas izmaksas, tāpēc tā joprojām ir galvenā virsmaktīvo vielu sistēma tirgū. Otrkārt, anjonu aminoskābju sāļi tiek kombinēti ar cviterjonu virsmaktīvajām vielām, lai palielinātu putošanas spēju, kas ir karsts punkts tirgus attīstībā. Šāda veida formulas produkts ir maigs un tam ir bagātīgas putas. Tomēr, tā kā aminoskābju sāļu sistēmas formula lēni flokulējas un izskalojas, šāda veida produkta mati ir relatīvi sausi. Nejonu APG ir kļuvuši par jaunu virzienu šampūnu izstrādē, pateicoties to labai saderībai ar ādu. Šāda veida formulas izstrādes grūtības ir atrast efektīvākas virsmaktīvās vielas, lai palielinātu tās putu bagātību, un pievienot piemērotus mitrinātājus, lai mazinātu APG ietekmi uz galvas ādu. Sausos apstākļos.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 21. decembris