Шампунь — это продукт, используемый людьми в повседневной жизни для удаления загрязнений с кожи головы и волос и поддержания чистоты кожи головы и волос. Основными ингредиентами шампуня являются поверхностно-активные вещества (далее — поверхностно-активные вещества), загустители, кондиционеры, консерванты и т. д. Наиболее важным ингредиентом являются поверхностно-активные вещества. Функции поверхностно-активных веществ включают в себя не только очищение, пенообразование, контроль реологических свойств и мягкость кожи, но и играют ключевую роль в катионной флокуляции. Поскольку катионный полимер может осаждаться на волосах, этот процесс тесно связан с поверхностной активностью, а поверхностная активность также способствует осаждению других полезных компонентов (таких как силиконовая эмульсия, активные вещества против перхоти). Изменение системы поверхностно-активных веществ или изменение уровня электролитов всегда вызовет цепную реакцию кондиционирующих полимерных эффектов в шампуне.
1. Активность таблицы SLES
SLS обладает хорошим увлажняющим эффектом, может давать обильную пену и имеет тенденцию к образованию мгновенной пены. Однако он сильно взаимодействует с белками и сильно раздражает кожу, поэтому его редко используют в качестве основного поверхностно-активного вещества. В настоящее время основным действующим веществом шампуней является SLES. Адсорбционный эффект SLES на коже и волосах, очевидно, ниже, чем у соответствующего SLS. Продукты SLES с более высокой степенью этоксилирования фактически не будут обладать адсорбционным эффектом. Кроме того, пена SLES обладает хорошей стабильностью и сильной устойчивостью к жесткой воде. Кожа, особенно слизистая оболочка, гораздо более толерантна к SLES, чем к SLS. Лауретсульфат натрия и лауретсульфат аммония являются двумя наиболее широко используемыми поверхностно-активными веществами SLES на рынке. Исследования Лонг Жике и других показали, что лауретсульфат амин имеет более высокую вязкость пены, хорошую стабильность пены, умеренный объем пены, хорошую моющую способность и более мягкие волосы после мытья, но лауретсульфат аммония соль Газообразный аммиак будет диссоциировать в щелочных условиях, поэтому лауретсульфат натрия, который требует более широкого диапазона pH, но он также более раздражающий, чем соли аммония. Число этокси-звеньев SLES обычно составляет от 1 до 5 звеньев. Добавление этокси-групп снизит критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ) сульфатных поверхностно-активных веществ. Наибольшее снижение ККМ происходит после добавления только одной этокси-группы, тогда как после добавления от 2 до 4 этокси-групп снижение значительно меньше. По мере увеличения этокси-звеньев совместимость AES с кожей улучшается, и в SLES, содержащем около 10 этокси-звеньев, практически не наблюдается раздражения кожи. Однако введение этоксигрупп увеличивает растворимость поверхностно-активного вещества, что препятствует повышению вязкости, поэтому необходимо найти баланс. Во многих коммерческих шампунях используется SLES, содержащий в среднем от 1 до 3 этокси-звеньев.
Подводя итог, можно сказать, что SLES экономически эффективен в составе шампуней. Он не только образует обильную пену, обладает высокой устойчивостью к жёсткой воде, легко загущается и обладает быстрой катионной флокуляцией, но и по-прежнему остаётся основным поверхностно-активным веществом в современных шампунях.
2. Аминокислотные поверхностно-активные вещества
В последние годы, поскольку SLES содержит диоксан, потребители перешли на более мягкие поверхностно-активные системы, такие как системы на основе аминокислот, системы на основе алкилгликозидов и т. д.
Аминокислотные поверхностно-активные вещества в основном подразделяются на ацилглутамат, N-ацилсаркозинат, N-метилацилтаурат и т. д.
2.1 Ацилглутамат
Ацилглутаматы делятся на мононатриевые соли и динатриевые соли. Водный раствор мононатриевых солей является кислым, а водный раствор динатриевых солей — щелочным. Поверхностно-активная система ацилглутамата обладает соответствующей пенообразующей способностью, увлажняющими и моющими свойствами, а также устойчивостью к жесткой воде, которые лучше или аналогичны SLES. Она высокобезопасна, не вызывает острого раздражения кожи и сенсибилизации и обладает низкой фототоксичностью. , однократное раздражение слизистой оболочки глаз слабое, а раздражение поврежденной кожи (массовая доля раствора 5%) близко к таковому у воды. Более представительным ацилглутаматом является кокоилглутамат динатрия. . Кокоилглутамат динатрия производится из чрезвычайно безопасной натуральной кокосовой кислоты и глутаминовой кислоты после ацилхлорида. Ли Цян и др. обнаружили в «Исследовании применения динатрия кокоил глутамата в шампунях без силикона», что добавление динатрия кокоил глутамата в систему SLES может улучшить пенообразующую способность системы и уменьшить симптомы, подобные SLES. Раздражение от шампуня. При коэффициенте разбавления 10, 20, 30 и 50 раз динатрия кокоил глутамат не влиял на скорость и интенсивность флокуляции системы. При коэффициенте разбавления 70 или 100 раз эффект флокуляции лучше, но загущение затруднено. Причина в том, что в молекуле динатрия кокоил глутамата есть две карбоксильные группы, а гидрофильная головная группа перехватывается на границе раздела. Большая площадь приводит к меньшему критическому параметру упаковки, и поверхностно-активное вещество легко агрегирует в сферическую форму, что затрудняет образование червеобразных мицелл, что затрудняет загущение.
2.2 N-ацилсаркозинат
N-ацилсаркозинат обладает смачивающим эффектом в нейтральном и слабокислом диапазоне, обладает сильным пенообразующим и стабилизирующим эффектами, а также высокой устойчивостью к жесткой воде и электролитам. Наиболее представительным является лауроилсаркозинат натрия. . Лауроилсаркозинат натрия обладает превосходным очищающим эффектом. Это анионное поверхностно-активное вещество аминокислотного типа, полученное из природных источников лауриновой кислоты и саркозината натрия посредством четырехступенчатой реакции фтализации, конденсации, подкисления и солеобразования. агент. Производительность лауроилсаркозината натрия с точки зрения пенообразующей способности, объема пены и пеногашения близка к таковой лауретсульфата натрия. Однако в системе шампуня, содержащей тот же катионный полимер, существуют кривые флокуляции двух. очевидная разница. На стадии пенообразования и растирания шампунь с аминокислотной системой имеет меньшую скользкость при трении, чем сульфатная система; На этапе промывки не только скользкость промывки немного ниже, но и скорость промывки шампуня с аминокислотами ниже, чем у шампуня с сульфатами. Ван Куань и соавторы обнаружили, что сложная система лауроилсаркозината натрия и неионогенных, анионных и цвиттер-ионных поверхностно-активных веществ. Изменяя такие параметры, как дозировка и соотношение поверхностно-активных веществ, было обнаружено, что для бинарных систем соединений небольшое количество алкилгликозидов может достичь синергетического загущения; в то время как в тройных системах соединений соотношение оказывает большое влияние на вязкость системы, среди которых Комбинация лауроилсаркозината натрия, кокамидопропилбетаина и алкилгликозидов может достичь лучших эффектов самозагущения. Системы аминокислотных поверхностно-активных веществ могут учиться на этой схеме загущения.
2.3 N-Метилацилтаурин
Физические и химические свойства N-метилацилтаурата аналогичны свойствам алкилсульфата натрия с той же длиной цепи. Он также обладает хорошими пенообразующими свойствами и не подвержен влиянию pH и жесткости воды. Он обладает хорошими пенообразующими свойствами в слабокислом диапазоне, даже в жесткой воде, поэтому имеет более широкий спектр применения, чем алкилсульфаты, и меньше раздражает кожу, чем N-лауроилглутамат натрия и лаурилфосфат натрия. Близок к SLES, значительно ниже, чем он, является слабораздражающим, мягким поверхностно-активным веществом. Более представительным является метилкокоилтаурат натрия. Метилкокоилтаурат натрия образуется путем конденсации природных жирных кислот и метилтаурата натрия. Это обобщенное аминокислотное поверхностно-активное вещество с богатой пеной и хорошей стабильностью пены. Он в основном не подвержен влиянию pH и воды. Влияние жесткости. Метил кокоил таурат натрия обладает синергетическим загущающим эффектом с амфотерными поверхностно-активными веществами, особенно амфотерными поверхностно-активными веществами бетаинового типа. Чжэн Сяомэй и др. в «Исследовании эффективности применения четырех аминокислотных поверхностно-активных веществ в шампунях» сосредоточились на кокоил глутамате натрия, кокоилаланате натрия, лауроил саркозинате натрия и лауроил аспартате натрия. Было проведено сравнительное исследование эффективности применения в шампуне. Взяв в качестве эталона лауретсульфат натрия (SLES), обсуждались пенообразующая способность, очищающая способность, загущающая способность и эффективность флокуляции. В результате экспериментов был сделан вывод, что пенообразующая способность кокоилаланина натрия и лауроил саркозината натрия немного лучше, чем у SLES; очищающая способность четырех аминокислотных поверхностно-активных веществ мало отличается, и все они немного лучше, чем SLES; загущающая способность, как правило, ниже, чем у SLES. Добавляя загуститель для регулирования вязкости системы, вязкость системы кокоил аланина натрия может быть увеличена до 1500 Па·с, в то время как вязкость трех других аминокислотных систем все еще ниже 1000 Па·с. Кривые флокуляции четырех аминокислотных поверхностно-активных веществ более пологие, чем у SLES, что указывает на то, что шампунь с аминокислотами смывается медленнее, в то время как сульфатная система смывается немного быстрее. Подводя итог, при загущении формулы шампуня с аминокислотами вы можете рассмотреть возможность добавления неионогенных поверхностно-активных веществ для увеличения концентрации мицелл с целью загущения. Вы также можете добавить полимерные загустители, такие как диолеат метилглюкозы ПЭГ-120. Кроме того, составление соответствующих катионных кондиционеров для улучшения расчесываемости по-прежнему является трудностью в этом типе рецептуры.
3. Неионогенные алкилгликозидные поверхностно-активные вещества
В дополнение к аминокислотным поверхностно-активным веществам, неионогенные алкилгликозидные поверхностно-активные вещества (APGs) привлекли широкое внимание в последние годы из-за их низкого раздражения, экологичности и хорошей совместимости с кожей. В сочетании с поверхностно-активными веществами, такими как полиэфирсульфаты жирных спиртов (SLES), неионогенные APG уменьшают электростатическое отталкивание анионных групп SLES, тем самым образуя крупные мицеллы со стержнеобразной структурой. Такие мицеллы с меньшей вероятностью проникают в кожу. Это уменьшает взаимодействие с белками кожи и вызванное ими раздражение. Фу Яньлин и соавторы обнаружили, что SLES использовался в качестве анионного поверхностно-активного вещества, кокамидопропилбетаин и лауроамфоацетат натрия использовались в качестве цвиттер-ионных поверхностно-активных веществ, а децилглюкозид и кокоилглюкозид использовались в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ. Активные вещества, после тестирования, анионные поверхностно-активные вещества имеют лучшие пенообразующие свойства, за ними следуют цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества, а АПГ имеют наихудшие пенообразующие свойства; шампуни с анионными поверхностно-активными веществами в качестве основных поверхностно-активных веществ имеют очевидную флокуляцию, в то время как цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества и АПГ имеют наихудшие пенообразующие свойства. Флокуляции не наблюдалось; с точки зрения ополаскивания и расчесывания влажных волос порядок от лучшего к худшему следующий: АПГ > анионы > цвиттер-ионы, в то время как на сухих волосах расчесывающие свойства шампуней с анионами и цвиттер-ионами в качестве основных поверхностно-активных веществ эквивалентны. , шампунь с АПГ в качестве основного поверхностно-активного вещества имеет наихудшие расчесывающие свойства; тест на хориоаллантоисной мембране куриного эмбриона показывает, что шампунь с АПГ в качестве основного поверхностно-активного вещества является самым мягким, в то время как шампунь с анионами и цвиттер-ионами в качестве основных поверхностно-активных веществ является самым мягким. довольно. АПГ имеют низкую ККМ и являются очень эффективными детергентами для липидов кожи и кожного сала. Поэтому АПГ действуют как основное поверхностно-активное вещество и, как правило, вызывают ощущение сухости и ломкости волос. Несмотря на мягкое воздействие на кожу, они также могут экстрагировать липиды и усиливать её сухость. Поэтому при использовании АПГ в качестве основного поверхностно-активного вещества необходимо учитывать степень удаления липидов кожи. Для предотвращения перхоти в формулу можно добавлять соответствующие увлажняющие компоненты. Автор также считает, что при сухости кожи его можно использовать в качестве шампуня для контроля жирности (только для справки).
Подводя итог, можно сказать, что в настоящее время основная структура поверхностной активности в формулах шампуней по-прежнему определяется анионной поверхностной активностью, которая в основном делится на две основные системы. Во-первых, SLES комбинируется с цвиттер-ионными поверхностно-активными веществами или неионогенными поверхностно-активными веществами для уменьшения раздражения. Эта система формулы имеет густую пену, легко загущается и быстро флокулирует катионные и силиконовые масляные кондиционеры, а также имеет низкую стоимость, поэтому она по-прежнему является основной системой поверхностно-активных веществ на рынке. Во-вторых, анионные соли аминокислот комбинируются с цвиттер-ионными поверхностно-активными веществами для повышения пенообразующей способности, что является горячей точкой развития рынка. Этот тип продукта формулы мягкий и имеет густую пену. Однако, поскольку формула системы аминокислотной соли флокулирует и медленно смывается, волосы этого типа продукта относительно сухие. Неионогенные APG стали новым направлением в разработке шампуней из-за их хорошей совместимости с кожей. Сложность разработки такой формулы заключается в поиске более эффективных поверхностно-активных веществ для повышения пенообразующей способности, а также в добавлении подходящих увлажняющих компонентов для смягчения воздействия АПГ на кожу головы. Сухость.
Время публикации: 21 декабря 2023 г.