Šampón je produkt používaný v každodennom živote ľudí na odstraňovanie nečistôt z pokožky hlavy a vlasov a na udržiavanie čistoty pokožky hlavy a vlasov. Hlavnými zložkami šampónu sú povrchovo aktívne látky (označované ako povrchovo aktívne látky), zahusťovadlá, kondicionéry, konzervačné látky atď. Najdôležitejšou zložkou sú povrchovo aktívne látky. Funkcie povrchovo aktívnych látok zahŕňajú nielen čistenie, penenie, kontrolu reologického správania a jemnosť pokožky, ale aj kľúčovú úlohu pri katiónovej flokulácii. Pretože katiónový polymér sa môže ukladať na vlasoch, tento proces úzko súvisí s povrchovou aktivitou a povrchová aktivita tiež pomáha ukladať ďalšie prospešné zložky (ako je silikónová emulzia, aktívne zložky proti lupinám). Zmena systému povrchovo aktívnych látok alebo zmena hladiny elektrolytov vždy spôsobí reťazovú reakciu účinkov kondicionačného polyméru v šampóne.
1. Aktivita tabuľky SLES
SLS má dobrý hydratačný účinok, môže vytvárať bohatú penu a má tendenciu vytvárať bleskovú penu. Silne však interaguje s proteínmi a je veľmi dráždivý pre pokožku, preto sa zriedka používa ako hlavná povrchová aktivita. V súčasnosti je hlavnou účinnou látkou šampónov SLES. Adsorpčný účinok SLES na pokožku a vlasy je zjavne nižší ako u zodpovedajúceho SLS. Produkty SLES s vyšším stupňom etoxylácie v skutočnosti nemajú žiadny adsorpčný účinok. Okrem toho má pena SLES dobrú stabilitu a silnú odolnosť voči tvrdej vode. Pokožka, najmä sliznice, je oveľa tolerantnejšia voči SLES ako SLS. Laurylsulfát sodný a laurylsulfát amónny sú dva najpoužívanejšie povrchovo aktívne látky SLES na trhu. Výskum Longa Zhikeho a ďalších zistil, že laurethsulfát amín má vyššiu viskozitu peny, dobrú stabilitu peny, stredný objem peny, dobrú detergenciu a mäkšie vlasy po umytí, ale laurethsulfát amónna soľ (amoniak) sa disociuje v alkalických podmienkach, takže laurethsulfát sodný, ktorý vyžaduje širší rozsah pH, sa používa častejšie, ale je tiež dráždivejší ako amónne soli. Počet etoxyjednotiek SLES je zvyčajne medzi 1 a 5 jednotkami. Pridanie etoxyskupín zníži kritickú micelovú koncentráciu (CMC) sulfátových povrchovo aktívnych látok. Najväčší pokles CMC nastáva po pridaní iba jednej etoxyskupiny, zatiaľ čo po pridaní 2 až 4 etoxyskupín je pokles oveľa nižší. S rastúcim počtom etoxyjednotiek sa zlepšuje kompatibilita AES s pokožkou a pri SLES obsahujúcom približne 10 etoxyjednotiek sa nepozoruje takmer žiadne podráždenie pokožky. Zavedenie etoxyskupín však zvyšuje rozpustnosť povrchovo aktívnej látky, čo bráni zvyšovaniu viskozity, preto je potrebné nájsť rovnováhu. Mnoho komerčných šampónov používa SLES obsahujúci v priemere 1 až 3 etoxylové jednotky.
Stručne povedané, SLES je nákladovo efektívny v šampónových receptúrach. Nielenže má bohatú penu, silnú odolnosť voči tvrdej vode, ľahko sa zahusťuje a rýchlo sa flokuluje katiónmi, takže je stále hlavnou povrchovo aktívnou látkou v súčasných šampónoch.
2. Aminokyselinové povrchovo aktívne látky
V posledných rokoch, keďže SLES obsahuje dioxán, spotrebitelia sa obracajú na miernejšie povrchovo aktívne systémy, ako sú napríklad povrchovo aktívne systémy s aminokyselinami, povrchovo aktívne systémy s alkylglykozidmi atď.
Aminokyselinové povrchovo aktívne látky sa delia hlavne na acylglutamát, N-acylsarkozinát, N-metylacyltaurát atď.
2.1 Acylglutamát
Acylglutamáty sa delia na monosodné soli a disodné soli. Vodný roztok monosodných solí je kyslý a vodný roztok disodných solí je zásaditý. Systém povrchovo aktívnych látok na báze acylglutamátu má vhodnú penivosť, zvlhčovacie a umývacie vlastnosti a odolnosť voči tvrdej vode, ktoré sú lepšie alebo podobné ako u SLES. Je vysoko bezpečný, nespôsobuje akútne podráždenie pokožky a senzibilizáciu a má nízku fototoxicitu. Jednorazové podráždenie očnej sliznice je mierne a podráždenie poranenej pokožky (hmotnostný podiel 5 % roztoku) je blízke podráždeniu vody. Reprezentatívnejším acylglutamátom je kokoylglutamát disodný. Kokoylglutamát disodný sa vyrába z mimoriadne bezpečnej prírodnej kokosovej kyseliny a kyseliny glutámovej po acylchloride. Li Qiang a kol. v článku „Výskum aplikácie kokoylglutamátu disodného v šampónoch bez silikónu“ zistili, že pridanie kokoylglutamátu disodného do systému SLES môže zlepšiť penivosť systému a znížiť príznaky podobné SLES. Podráždenie šampónom. Keď bol faktor riedenia 10-násobok, 20-násobok, 30-násobok a 50-násobok, disodný kokoylglutamát neovplyvnil rýchlosť a intenzitu flokulácie systému. Keď bol faktor riedenia 70-násobok alebo 100-násobok, flokulačný účinok je lepší, ale zahusťovanie je ťažšie. Dôvodom je, že molekula disodného kokoylglutamátu obsahuje dve karboxylové skupiny a hydrofilná hlavová skupina je zachytená na rozhraní. Väčšia plocha má za následok menší kritický parameter balenia a povrchovo aktívna látka sa ľahko agreguje do guľovitého tvaru, čo sťažuje tvorbu červovitých micel a zahusťovanie.
2.2 N-acylsarkozinát
N-acylsarkozinát má zmáčací účinok v neutrálnom až slabo kyslom rozsahu, má silné peniace a stabilizačné účinky a má vysokú toleranciu voči tvrdej vode a elektrolytom. Najreprezentatívnejším z nich je lauroylsarkozinát sodný. Lauroylsarkozinát sodný má vynikajúci čistiaci účinok. Je to aniónová povrchovo aktívna látka aminokyselinového typu, ktorá sa pripravuje z prírodných zdrojov kyseliny laurovej a sarkozinátu sodného prostredníctvom štvorstupňovej reakcie ftalizácie, kondenzácie, okyslenia a tvorby soli. Výkonnosť lauroylsarkozinátu sodného z hľadiska penivosti, objemu peny a odpeňovania je blízka účinnosti laurylsulfátu sodného. Avšak v šampónovom systéme obsahujúcom rovnaký katiónový polymér existujú flokulačné krivky oboch zjavných rozdielov. Vo fáze penenia a trenia má šampón s aminokyselinovým systémom nižšiu klzkosť pri trení ako sulfátový systém; vo fáze splachovania je nielen klzkosť pri splachovaní o niečo nižšia, ale aj rýchlosť splachovania aminokyselinového šampónu je nižšia ako u sulfátového šampónu. Wang Kuan a kol. zistili, že systém zloženia lauroylsarkozinátu sodného a neiónových, aniónových a zwitteriónových povrchovo aktívnych látok. Zmenou parametrov, ako je dávkovanie a pomer povrchovo aktívnych látok, sa zistilo, že v prípade binárnych systémov zlúčenín môže malé množstvo alkylglykozidov dosiahnuť synergické zahusťovanie; zatiaľ čo v ternárnych systémoch zlúčenín má pomer veľký vplyv na viskozitu systému, pričom kombinácia lauroylsarkozinátu sodného, kokamidopropylbetaínu a alkylglykozidov môže dosiahnuť lepšie samozahusťovacie účinky. Systémy aminokyselinových povrchovo aktívnych látok sa môžu z tohto typu zahusťovacej schémy poučiť.
2.3 N-metylacyltaurín
Fyzikálne a chemické vlastnosti N-metylacyltaurátu sú podobné vlastnostiam alkylsulfátu sodného s rovnakou dĺžkou reťazca. Má tiež dobré peniace vlastnosti a nie je ľahko ovplyvnený pH a tvrdosťou vody. Má dobré peniace vlastnosti v slabo kyslom rozsahu, dokonca aj v tvrdej vode, takže má širšie spektrum použitia ako alkylsulfáty a je menej dráždivý pre pokožku ako N-lauroylglutamát sodný a laurylfosfát sodný. Blízko, oveľa nižšie ako SLES, je to nízko dráždivý, mierny povrchovo aktívny prostriedok. Reprezentatívnejším je metylkokoyltaurát sodný. Metylkokoyltaurát sodný vzniká kondenzáciou prirodzene odvodených mastných kyselín a metyltaurátu sodného. Je to zovšeobecnený aminokyselinový povrchovo aktívny prostriedok s bohatou penou a dobrou stabilitou peny. V podstate nie je ovplyvnený pH a tvrdosťou vody. Vplyv tvrdosti. Metylkokoyltaurát sodný má synergický zahusťovací účinok s amfotérnymi povrchovo aktívnymi látkami, najmä s amfotérnymi povrchovo aktívnymi látkami betaínového typu. Zheng Xiaomei a kol. V článku „Výskum aplikačnej výkonnosti štyroch aminokyselinových povrchovo aktívnych látok v šampónoch“ sa zamerali na kokoylglutamát sodný, kokoylalanát sodný, lauroylsarkozinát sodný a lauroylaspartát sodný. Bola vykonaná porovnávacia štúdia aplikačnej výkonnosti v šampóne. Na základe laurylsulfátu sodného (SLES) sa diskutovalo o penivosti, čistiacej schopnosti, zahusťovacom účinku a flokulačnom účinku. Experimentmi sa dospelo k záveru, že penivosť kokoylalanínu sodného a lauroylsarkozinátu sodného je o niečo lepšia ako u SLES; čistiaca schopnosť štyroch aminokyselinových povrchovo aktívnych látok sa len málo líši a všetky sú o niečo lepšie ako SLES; zahusťovacia výkonnosť je vo všeobecnosti nižšia ako u SLES. Pridaním zahusťovadla na úpravu viskozity systému je možné viskozitu systému kokoylalanínu sodného zvýšiť na 1500 Pa·s, zatiaľ čo viskozita ostatných troch aminokyselinových systémov je stále nižšia ako 1000 Pa·s. Flokulačné krivky štyroch aminokyselinových povrchovo aktívnych látok sú jemnejšie ako krivky SLES, čo naznačuje, že aminokyselinový šampón sa splachuje pomalšie, zatiaľ čo sulfátový systém sa splachuje o niečo rýchlejšie. Stručne povedané, pri zahusťovaní aminokyselinového šampónu môžete zvážiť pridanie neiónových povrchovo aktívnych látok na zvýšenie koncentrácie micel za účelom zahustenia. Môžete tiež pridať polymérne zahusťovadlá, ako je PEG-120 metylglukóza dioleát. Okrem toho je pri tomto type formulácie stále problematické pridávať vhodné katiónové kondicionéry na zlepšenie rozčesávateľnosti.
3. Neiónové alkylglykozidové povrchovo aktívne látky
Okrem aminokyselinových povrchovo aktívnych látok si v posledných rokoch získali širokú pozornosť aj neiónové alkylglykozidové povrchovo aktívne látky (APG) vďaka svojej nízkej dráždivosti, šetrnosti k životnému prostrediu a dobrej znášanlivosti s pokožkou. V kombinácii s povrchovo aktívnymi látkami, ako sú mastné alkoholy polyétersulfáty (SLES), neiónové APG znižujú elektrostatické odpudzovanie aniónových skupín SLES, čím vytvárajú veľké micely s tyčinkovitou štruktúrou. Takéto micely s menšou pravdepodobnosťou prenikajú do pokožky. To znižuje interakciu s kožnými proteínmi a následné podráždenie. Fu Yanling a kol. zistili, že ako aniónová povrchovo aktívna látka sa použil SLES, ako zwitteriónové povrchovo aktívne látky kokamidopropylbetaín a lauroamfoacetát sodný a ako neiónové povrchovo aktívne látky decylglukozid a kokoylglukozid. Po testovaní majú účinné látky aniónové povrchovo aktívne látky najlepšie peniace vlastnosti, nasledované zwitteriónovými povrchovo aktívnymi látkami a APG majú najhoršie peniace vlastnosti; Šampóny s aniónovými povrchovo aktívnymi látkami ako hlavnými povrchovo aktívnymi látkami vykazujú zjavnú flokuláciu, zatiaľ čo zwitteriónové povrchovo aktívne látky a APG majú najhoršie peniace vlastnosti. K žiadnej flokulácii nedošlo; čo sa týka vlastností oplachovania a česania mokrých vlasov, poradie od najlepších po najhoršie je: APG > anióny > zwitterióny, zatiaľ čo v suchých vlasoch sú vlastnosti šampónov s aniónmi a zwitteriónmi ako hlavnými povrchovo aktívnymi látkami rovnaké. Šampón s APG ako hlavnou povrchovo aktívnou látkou má najhoršie vlastnosti pri česávaní; test chorioalantoickej membrány kuracieho embrya ukazuje, že šampón s APG ako hlavnou povrchovo aktívnou látkou je najmiernejší, zatiaľ čo šampón s aniónmi a zwitteriónmi ako hlavnými povrchovo aktívnymi látkami je najmiernejší. APG majú nízky obsah CMC a sú veľmi účinnými detergentmi pre lipidy pokožky a kožného mazu. Preto APG pôsobia ako hlavné povrchovo aktívne látky a majú tendenciu spôsobovať, že vlasy sú ochabnuté a suché. Hoci sú k pokožke šetrné, môžu tiež extrahovať lipidy a zvyšovať suchosť pokožky. Preto pri použití APG ako hlavnej povrchovo aktívnej látky je potrebné zvážiť rozsah, v akom odstraňujú kožné lipidy. Do zloženia je možné pridať vhodné hydratačné látky, aby sa predišlo lupinám. Autor tiež uvádza, že v prípade suchosti sa dá použiť ako šampón na kontrolu mastnoty, len pre informáciu.
Stručne povedané, súčasný hlavný rámec povrchovej aktivity v šampónových receptúrach je stále ovládaný aniónovou povrchovou aktivitou, ktorá sa v podstate delí na dva hlavné systémy. Po prvé, SLES sa kombinuje s obojakými povrchovo aktívnymi látkami alebo neiónovými povrchovo aktívnymi látkami, aby sa znížilo ich podráždenie. Tento systém receptúry má bohatú penu, ľahko sa zahusťuje, rýchlo flokuluje s katiónovými a silikónovými olejovými kondicionérmi a má nízku cenu, takže je stále hlavným systémom povrchovo aktívnych látok na trhu. Po druhé, aniónové soli aminokyselín sa kombinujú s obojakými povrchovo aktívnymi látkami, aby sa zvýšila penivosť, čo je horúcou témou vo vývoji trhu. Tento typ produktu je jemný a má bohatú penu. Avšak, pretože systém aminokyselín a solí flokuluje a pomaly sa zmýva, vlasy tohto typu produktu sú relatívne suché. Neiónové APG sa stali novým smerom vo vývoji šampónov vďaka ich dobrej kompatibilite s pokožkou. Problémom pri vývoji tohto typu receptúry je nájsť účinnejšie povrchovo aktívne látky na zvýšenie bohatosti peny a pridať vhodné hydratačné látky na zmiernenie vplyvu APG na pokožku hlavy. Suché podmienky.
Čas uverejnenia: 21. decembra 2023