Sjampo er et produkt som brukes i folks daglige liv for å fjerne smuss fra hodebunnen og håret og holde hodebunnen og håret rent. Hovedingrediensene i sjampo er overflateaktive stoffer (referert til som overflateaktive stoffer), fortykningsmidler, balsam, konserveringsmidler, osv. Den viktigste ingrediensen er overflateaktive stoffer. Funksjonene til overflateaktive stoffer inkluderer ikke bare rengjøring, skumming, kontroll av reologisk oppførsel og hudmildhet, men spiller også en nøkkelrolle i kationisk flokkulering. Fordi den kationiske polymeren kan avsettes på håret, er prosessen nært knyttet til overflateaktivitet, og overflateaktivitet bidrar også til avsetning av andre gunstige komponenter (som silikonemulsjon, flassbekjempende stoffer). Endring av overflateaktivsystemet eller endring av elektrolyttnivåer vil alltid forårsake en kjedereaksjon av balsamerende polymereffekter i sjampoen.
1. SLES-tabellaktivitet
SLS har en god fuktighetsgivende effekt, kan produsere rikt skum og har en tendens til å produsere flashskum. Det har imidlertid sterk interaksjon med proteiner og er svært irriterende for huden, så det brukes sjelden som hovedoverflateaktivitet. Den nåværende viktigste aktive ingrediensen i sjampoer er SLES. Adsorpsjonseffekten av SLES på hud og hår er åpenbart lavere enn for tilsvarende SLS. SLES-produkter med høyere grad av etoksylering vil faktisk ikke ha noen adsorpsjonseffekt. I tillegg har SLES-skummet god stabilitet og sterk motstand mot hardt vann. Huden, spesielt slimhinnene, er mye mer tolerant mot SLES enn SLS. Natriumlauretsulfat og ammoniumlauretsulfat er de to mest brukte SLES-overflateaktive stoffene på markedet. Forskning utført av Long Zhike og andre fant at laurethsulfatamin har høyere skumviskositet, god skumstabilitet, moderat skummingsvolum, god vaskeevne og mykere hår etter vask, men laurethsulfatammoniumsalt. Ammoniakkgass vil bli dissosiert under alkaliske forhold, så natriumlauretsulfat, som krever et bredere pH-område, er mer utbredt, men det er også mer irriterende enn ammoniumsalter. Antall SLES-etoksyenheter er vanligvis mellom 1 og 5 enheter. Tilsetning av etoksygrupper vil redusere den kritiske micellkonsentrasjonen (CMC) av sulfatoverflateaktive stoffer. Den største reduksjonen i CMC skjer etter tilsetning av bare én etoksygruppe, mens reduksjonen er mye lavere etter tilsetning av 2 til 4 etoksygrupper. Etter hvert som etoksyenhetene øker, forbedres kompatibiliteten til AES med huden, og nesten ingen hudirritasjon observeres i SLES som inneholder omtrent 10 etoksyenheter. Imidlertid øker innføringen av etoksygrupper løseligheten til det overflateaktive stoffet, noe som hindrer viskositetsbygging, så det må finnes en balanse. Mange kommersielle sjampoer bruker SLES som inneholder gjennomsnittlig 1 til 3 etoksyenheter.
Kort sagt er SLES kostnadseffektivt i sjampoformuleringer. Det har ikke bare et rikt skum, sterk motstand mot hardt vann, er lett å tykne og har rask kationisk flokkulering, så det er fortsatt det vanlige overflateaktive stoffet i dagens sjampoer.
2. Aminosyreoverflateaktive stoffer
I de senere år, fordi SLES inneholder dioksan, har forbrukerne vendt seg til mildere overflateaktive systemer, som aminosyre-overflateaktive systemer, alkylglykosid-overflateaktive systemer, etc.
Aminosyreoverflateaktive stoffer er hovedsakelig delt inn i acylglutamat, N-acylsarkosinat, N-metylacyltaurat, etc.
2.1 Acylglutamat
Acylglutamater deles inn i mononatriumsalter og dinatriumsalter. Den vandige løsningen av mononatriumsalter er sur, og den vandige løsningen av dinatriumsalter er alkalisk. Acylglutamat-surfaktantsystemet har passende skummingsevne, fuktighets- og vaskeegenskaper, og motstand mot hardt vann som er bedre enn eller lik SLES. Det er svært trygt, vil ikke forårsake akutt hudirritasjon og sensibilisering, og har lav fototoksisitet, den engangsirritasjonen av øyeslimhinnen er mild, og irritasjonen på skadet hud (massefraksjon 5 % løsning) er nær den for vann. Det mer representative acylglutamatet er dinatriumkokoylglutamat. Dinatriumkokoylglutamat er laget av ekstremt trygg naturlig kokosnøttsyre og glutaminsyre etter acylklorid. Li Qiang et al. fant i «Research on the Application of Disodium Cocoyl Glutamate in Silicone-Free Shampoos» at tilsetning av dinatriumkokoylglutamat til SLES-systemet kan forbedre systemets skummingsevne og redusere SLES-lignende symptomer. Sjampoirritasjon. Når fortynningsfaktoren var 10 ganger, 20 ganger, 30 ganger og 50 ganger, påvirket ikke dinatriumkokoylglutamat systemets flokkuleringshastighet og -intensitet. Når fortynningsfaktoren er 70 ganger eller 100 ganger, er flokkuleringseffekten bedre, men fortykningen er vanskeligere. Årsaken er at det er to karboksylgrupper i dinatriumkokoylglutamatmolekylet, og den hydrofile hodegruppen blir fanget opp ved grensesnittet. Det større området resulterer i en mindre kritisk pakningsparameter, og det overflateaktive stoffet aggregerer lett til en sfærisk form, noe som gjør det vanskelig å danne ormlignende miceller, noe som gjør det vanskelig å fortykke.
2.2 N-acylsarkosinat
N-acylsarkosinat har en fuktende effekt i det nøytrale til svakt sure området, har sterke skummende og stabiliserende effekter, og har høy toleranse for hardt vann og elektrolytter. Den mest representative er natriumlauroylsarkosinat. Natriumlauroylsarkosinat har utmerket rengjøringseffekt. Det er et anionisk overflateaktivt middel av aminosyretypen fremstilt fra naturlige kilder til laurinsyre og natriumsarkosinat gjennom en firetrinnsreaksjon av ftalisering, kondensasjon, forsuring og saltdannelse. Ytelsen til natriumlauroylsarkosinat når det gjelder skummingsevne, skumvolum og skumdempende ytelse er nær den til natriumlauretsulfat. I sjamposystemet som inneholder den samme kationiske polymeren, er det imidlertid en åpenbar forskjell mellom flokkuleringskurvene. I skummings- og gnidningsstadiet har aminosyresystemets sjampo en lavere gnidningsglatthet enn sulfatsystemet; I skyllefasen er ikke bare den glatte skyllingen noe lavere, men også skyllehastigheten til aminosyresjampoen er lavere enn for sulfatsjampoen. Wang Kuan et al. fant at det sammensatte systemet av natriumlauroylsarkosinat og ikke-ioniske, anioniske og zwitterioniske overflateaktive stoffer. Ved å endre parametere som dosering og forhold av overflateaktive stoffer, ble det funnet at for binære forbindelsessystemer kan en liten mengde alkylglykosider oppnå synergistisk fortykning; mens forholdet i ternære forbindelsessystemer har stor innvirkning på systemets viskositet, blant annet kan kombinasjonen av natriumlauroylsarkosinat, kokamidopropylbetain og alkylglykosider oppnå bedre selvfortykningseffekter. Aminosyreoverflateaktive systemer kan lære av denne typen fortykningsskjema.
2,3 N-metylacyltaurin
De fysiske og kjemiske egenskapene til N-metylacyltaurat ligner på natriumalkylsulfat med samme kjedelengde. Det har også gode skummende egenskaper og påvirkes ikke lett av pH og vannhardhet. Det har gode skummende egenskaper i det svakt sure området, selv i hardt vann, så det har et bredere bruksområde enn alkylsulfater, og er mindre hudirriterende enn N-natriumlauroylglutamat og natriumlaurylfosfat. Nær, langt lavere enn SLES, er det et lavirriterende, mildt overflateaktivt middel. Det mer representative er natriummetylkokoyltaurat. Natriummetylkokoyltaurat dannes ved kondensasjon av naturlig avledede fettsyrer og natriummetyltaurat. Det er et generalisert aminosyreoverflateaktivt middel med rikt skum og god skumstabilitet. Det påvirkes i utgangspunktet ikke av pH og vann. Hardhetseffekt. Natriummetylkokoyltaurat har en synergistisk fortykningseffekt med amfotære overflateaktive stoffer, spesielt amfotære overflateaktive stoffer av betaintypen. Zheng Xiaomei et al. I «Research on the Application Performance of Four Amino Acid Surfactants in Shampoos» ble det fokusert på natriumkokoylglutamat, natriumkokoylalanat, natriumlauroylsarkosinat og natriumlauroylaspartat. En sammenlignende studie ble utført på påføringsytelsen i sjampo. Med natriumlauretsulfat (SLES) som referanse ble skummingsytelsen, rengjøringsevnen, fortykningsytelsen og flokkuleringsytelsen diskutert. Gjennom eksperimenter ble det konkludert med at skummingsytelsen til natriumkokoylalanin og natriumlauroylsarkosinat er litt bedre enn for SLES; rengjøringsevnen til de fire aminosyreoverflateaktive stoffene er liten forskjell, og de er alle litt bedre enn SLES; fortykningsytelsen er generelt lavere enn for SLES. Ved å tilsette et fortykningsmiddel for å justere viskositeten til systemet, kan viskositeten til natriumkokoylalaninsystemet økes til 1500 Pa·s, mens viskositeten til de tre andre aminosyresystemene fortsatt er lavere enn 1000 Pa·s. Flokkuleringskurvene for de fire aminosyre-overflateaktive stoffene er mildere enn for SLES, noe som indikerer at aminosyresjampoen skyller saktere, mens sulfatsystemet skyller litt raskere. Oppsummert kan man vurdere å tilsette ikke-ioniske overflateaktive stoffer for å øke micellekonsentrasjonen når man fortykker aminosyresjampoformelen. Man kan også tilsette polymerfortykningsmidler som PEG-120 metylglukosedioleat. I tillegg er det fortsatt vanskelig å blande passende kationiske balsamer for å forbedre kambarheten i denne typen formuleringer.
3. Ikke-ioniske alkylglykosid-overflateaktive stoffer
I tillegg til aminosyreoverflateaktive stoffer har ikke-ioniske alkylglykosidoverflateaktive stoffer (APG-er) fått bred oppmerksomhet de siste årene på grunn av deres lave irritasjonsfaktor, miljøvennlighet og gode kompatibilitet med huden. Kombinert med overflateaktive stoffer som fettalkoholpolyetersulfater (SLES) reduserer ikke-ioniske APG-er den elektrostatiske frastøtningen av de anioniske gruppene i SLES, og danner dermed store miceller med en stavlignende struktur. Slike miceller trenger mindre inn i huden. Dette reduserer interaksjonen med hudproteiner og den resulterende irritasjonen. Fu Yanling et al. fant at SLES ble brukt som anionisk overflateaktivt middel, kokamidopropylbetain og natriumlauroamfoacetat ble brukt som zwitterioniske overflateaktive stoffer, og decylglukosid og kokoylglukosid ble brukt som ikke-ioniske overflateaktive stoffer. Aktive stoffer, etter testing, har anioniske overflateaktive stoffer de beste skummende egenskapene, etterfulgt av zwitterioniske overflateaktive stoffer, og APG-er har de dårligste skummende egenskapene; Sjampoer med anioniske overflateaktive stoffer som viktigste overflateaktive stoffer har tydelig flokkulering, mens zwitterioniske overflateaktive stoffer og APG-er har de verste skummingsegenskapene. Ingen flokkulering forekom; når det gjelder skylling og greegenskaper i vått hår, er rekkefølgen fra best til verst: APG-er > anioner > zwitterioniske stoffer, mens i tørt hår er greegenskapene til sjampoer med anioner og zwitterioner som viktigste overflateaktive stoffer likeverdige. , sjampoen med APG-er som viktigste overflateaktive stoff har de verste greegenskapene; kyllingembryo-korioallantoismembrantesten viser at sjampoen med APG-er som viktigste overflateaktive stoff er den mildeste, mens sjampoen med anioner og zwitterioner som viktigste overflateaktive stoffer er den mildeste. ganske. APG-er har lav CMC og er svært effektive vaskemidler for hud og talglipider. Derfor fungerer APG-er som det viktigste overflateaktive stoffet og har en tendens til å gjøre at håret føles strippet og tørt. Selv om de er skånsomme mot huden, kan de også trekke ut lipider og øke tørrheten i huden. Derfor, når du bruker APG-er som det viktigste overflateaktive stoffet, må du vurdere i hvilken grad de fjerner hudlipider. Passende fuktighetskremer kan tilsettes formelen for å forhindre flass. For tørr hud vurderer forfatteren også at den kan brukes som en oljekontrollsjampo, kun som referanse.
Oppsummert er den nåværende hovedstrukturen for overflateaktivitet i sjampoformler fortsatt dominert av anionisk overflateaktivitet, som i utgangspunktet er delt inn i to hovedsystemer. For det første kombineres SLES med zwitterioniske overflateaktive stoffer eller ikke-ioniske overflateaktive stoffer for å redusere irritasjon. Dette formelsystemet har et rikt skum, er lett å tykne, og har rask flokkulering av kationiske og silikonoljebalsamer og lav kostnad, så det er fortsatt det vanlige overflateaktive systemet på markedet. For det andre kombineres anioniske aminosyresalter med zwitterioniske overflateaktive stoffer for å øke skummingsytelsen, noe som er et hett punkt i markedsutviklingen. Denne typen formelprodukt er mildt og har et rikt skum. Men fordi aminosyresaltsystemets formel flokkulerer og skyller sakte, er håret til denne typen produkter relativt tørt. Ikke-ioniske APG-er har blitt en ny retning innen sjampoutvikling på grunn av deres gode kompatibilitet med huden. Vanskeligheten med å utvikle denne typen formel er å finne mer effektive overflateaktive stoffer for å øke skumrikheten, og å tilsette passende fuktighetskremer for å lindre virkningen av APG-er på hodebunnen. Tørre forhold.
Publisert: 21. desember 2023