Šampon je izdelek, ki se uporablja v vsakdanjem življenju ljudi za odstranjevanje umazanije z lasišča in las ter ohranjanje čistoče lasišča in las. Glavne sestavine šampona so površinsko aktivne snovi (imenovane površinsko aktivne snovi), zgoščevalci, balzami, konzervansi itd. Najpomembnejša sestavina so površinsko aktivne snovi. Funkcije površinsko aktivnih snovi vključujejo ne le čiščenje, penjenje, nadzor reološkega vedenja in mehčanje kože, temveč tudi ključno vlogo pri kationski flokulaciji. Ker se kationski polimer lahko odlaga na lase, je postopek tesno povezan s površinsko aktivnostjo, površinska aktivnost pa pomaga tudi pri odlaganju drugih koristnih komponent (kot so silikonska emulzija, aktivne snovi proti prhljaju). Spreminjanje sistema površinsko aktivnih snovi ali spreminjanje ravni elektrolitov bo vedno povzročilo verižno reakcijo učinkov kondicionirajočega polimera v šamponu.
1. Dejavnost tabele SLES
SLS ima dober vlažilni učinek, lahko ustvari bogato peno in ponavadi povzroči bliskovito penjenje. Vendar pa močno interagira z beljakovinami in zelo draži kožo, zato se redko uporablja kot glavna površinsko aktivna snov. Trenutno je glavna aktivna sestavina šamponov SLES. Adsorpcijski učinek SLES na kožo in lase je očitno nižji kot pri ustreznem SLS. Izdelki SLES z višjo stopnjo etoksilacije dejansko nimajo adsorpcijskega učinka. Poleg tega ima pena SLES dobro stabilnost in močno odpornost na trdo vodo. Koža, zlasti sluznica, je veliko bolj tolerantna na SLES kot na SLS. Natrijev lavret sulfat in amonijev lavret sulfat sta dve najpogosteje uporabljeni površinsko aktivni snovi SLES na trgu. Raziskava Longa Zhikeja in drugih je pokazala, da ima amin lavret sulfata višjo viskoznost pene, dobro stabilnost pene, zmeren volumen penjenja, dobro detergenco in mehkejše lase po umivanju, vendar se amonijev lauret sulfat (amonijev plin) v alkalnih pogojih disociira, zato se natrijev lavret sulfat, ki zahteva širši razpon pH, pogosteje uporablja, vendar je tudi bolj dražeč kot amonijeve soli. Število etoksi enot SLES je običajno med 1 in 5 enotami. Dodatek etoksi skupin zmanjša kritično micelno koncentracijo (CMC) sulfatnih površinsko aktivnih snovi. Največje zmanjšanje CMC se pojavi po dodatku samo ene etoksi skupine, medtem ko je po dodatku 2 do 4 etoksi skupin zmanjšanje veliko manjše. Z naraščanjem števila etoksi enot se izboljša združljivost AES s kožo in pri SLES, ki vsebuje približno 10 etoksi enot, skoraj ni opaziti draženja kože. Vendar pa uvedba etoksi skupin poveča topnost površinsko aktivne snovi, kar ovira naraščanje viskoznosti, zato je treba najti ravnovesje. Mnogi komercialni šamponi uporabljajo SLES, ki vsebuje povprečno od 1 do 3 etoksi enote.
Skratka, SLES je stroškovno učinkovit v formulacijah šamponov. Ne le, da ima bogato peno, močno odpornost na trdo vodo, se enostavno zgosti in hitro flokulira s kationi, zato je še vedno glavna površinsko aktivna snov v sodobnih šamponih.
2. Aminokislinske površinsko aktivne snovi
V zadnjih letih so se potrošniki zaradi vsebnosti dioksana v SLES obrnili na blažje površinsko aktivne sisteme, kot so aminokislinski površinsko aktivni sistemi, alkil glikozidni površinsko aktivni sistemi itd.
Aminokislinske površinsko aktivne snovi se v glavnem delijo na acil glutamat, N-acil sarkozinat, N-metilacil taurat itd.
2.1 Acil glutamat
Acil glutamati se delijo na mononatrijeve soli in dinatrijeve soli. Vodna raztopina mononatrijevih soli je kisla, vodna raztopina dinatrijevih soli pa alkalna. Sistem površinsko aktivnih snovi acil glutamata ima ustrezno sposobnost penjenja, vlažilne in pralne lastnosti ter odpornost na trdo vodo, ki so boljše ali podobne SLES. Je zelo varen, ne povzroča akutnega draženja kože in senzibilizacije ter ima nizko fototoksičnost. Enkratno draženje očesne sluznice je blago, draženje poškodovane kože (masni delež 5 % raztopine) pa je blizu draženju vode. Bolj reprezentativen acil glutamat je dinatrijev kokoil glutamat. Dinatrijev kokoil glutamat je narejen iz izjemno varne naravne kokosove kisline in glutaminske kisline po acil kloridu. Li Qiang in sodelavci so v »Raziskavi o uporabi dinatrijevega kokoil glutamata v šamponih brez silikona« ugotovili, da lahko dodajanje dinatrijevega kokoil glutamata sistemu SLES izboljša sposobnost penjenja sistema in zmanjša simptome, podobne SLES. Draženje šampona. Ko je bil faktor redčenja 10-kratnik, 20-kratnik, 30-kratnik in 50-kratnik, dinatrijev kokoil glutamat ni vplival na hitrost in intenzivnost flokulacije sistema. Ko je bil faktor redčenja 70-kratnik ali 100-kratnik, je učinek flokulacije boljši, vendar je zgoščevanje težje. Razlog za to je, da sta v molekuli dinatrijevega kokoil glutamata dve karboksilni skupini, hidrofilna glavna skupina pa je prestrežena na vmesniku. Večja površina povzroči manjši kritični parameter pakiranja, površinsko aktivna snov pa se zlahka agregira v kroglasto obliko, zaradi česar je težko tvoriti črvaste micele in se zgostiti.
2.2 N-acil sarkozinat
N-acil sarkozinat ima omočilni učinek v nevtralnem do šibko kislem območju, ima močan penilen in stabilizirajoč učinek ter visoko toleranco na trdo vodo in elektrolite. Najbolj reprezentativen je natrijev lavroil sarkozinat. Natrijev lavroil sarkozinat ima odličen čistilni učinek. Je anionska površinsko aktivna snov aminokislinskega tipa, pripravljena iz naravnih virov lavrinske kisline in natrijevega sarkozinata s štiristopenjsko reakcijo ftalizacije, kondenzacije, zakisanja in tvorbe soli. Učinkovitost natrijevega lavroil sarkozinata glede penjenja, volumna pene in penjenja je blizu učinkovitosti natrijevega lavret sulfata. Vendar pa v sistemu šampona, ki vsebuje isti kationski polimer, obstajajo očitne razlike v krivulji flokulacije obeh. V fazi penjenja in drgnjenja ima šampon z aminokislinskim sistemom manjšo drsljivost pri drgnjenju kot sulfatni sistem; v fazi izpiranja ni le drsljivost pri izpiranju nekoliko nižja, ampak je tudi hitrost izpiranja aminokislinskega šampona nižja kot pri sulfatnem šamponu. Wang Kuan in sodelavci so ugotovili, da se pri sestavljenem sistemu natrijevega lavroil sarkozinata ter neionskih, anionskih in zwitterionskih površinsko aktivnih snovi s spreminjanjem parametrov, kot sta odmerek in razmerje površinsko aktivnih snovi, ugotovi, da lahko pri binarnih sestavljenih sistemih majhna količina alkil glikozidov doseže sinergistično zgoščevanje; medtem ko ima pri ternarnih sestavljenih sistemih razmerje velik vpliv na viskoznost sistema, med drugim lahko kombinacija natrijevega lavroil sarkozinata, kokamidopropil betaina in alkil glikozidov doseže boljše učinke samozgoščevanja. Sistemi aminokislinskih površinsko aktivnih snovi se lahko učijo iz te vrste sheme zgoščevanja.
2.3 N-metilaciltavrin
Fizikalne in kemijske lastnosti N-metilacil taurata so podobne lastnostim natrijevega alkil sulfata z enako dolžino verige. Ima tudi dobre penilne lastnosti in nanj ni enostavno vplivati pH in trdota vode. Ima dobre penilne lastnosti v šibko kislem območju, tudi v trdi vodi, zato ima širši spekter uporabe kot alkil sulfati in manj draži kožo kot N-natrijev lavroil glutamat in natrijev lavril fosfat. Blizu, a veliko nižje od SLES, je nizko dražilna, blaga površinsko aktivna snov. Bolj reprezentativen je natrijev metil kokoil taurat. Natrijev metil kokoil taurat nastane s kondenzacijo naravno pridobljenih maščobnih kislin in natrijevega metil taurata. Je posplošena aminokislinska površinsko aktivna snov z bogato peno in dobro stabilnostjo pene. Nanj v osnovi ne vplivata pH in trdota vode. Učinek trdote. Natrijev metil kokoil taurat ima sinergistični učinek zgoščevanja z amfoternimi površinsko aktivnimi snovmi, zlasti z amfoternimi površinsko aktivnimi snovmi betainskega tipa. Zheng Xiaomei et al. V članku »Raziskava o učinkovitosti uporabe štirih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi v šamponih« se je osredotočil na natrijev kokoil glutamat, natrijev kokoil alanat, natrijev lavroil sarkozinat in natrijev lavroil aspartat. Izvedena je bila primerjalna študija o učinkovitosti uporabe v šamponu. Za referenco so vzeli natrijev lavret sulfat (SLES) in obravnavali penjenje, čistilno sposobnost, zgoščevalno sposobnost in flokulacijsko sposobnost. S poskusi je bilo ugotovljeno, da je penjenje natrijevega kokoil alanina in natrijevega lavroil sarkozinata nekoliko boljše kot pri SLES; čistilna sposobnost štirih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi se malo razlikuje in so vse nekoliko boljše od SLES; zgoščevalna sposobnost je na splošno nižja kot pri SLES. Z dodajanjem zgoščevalca za prilagoditev viskoznosti sistema se lahko viskoznost sistema natrijevega kokoil alanina poveča na 1500 Pa·s, medtem ko je viskoznost ostalih treh aminokislinskih sistemov še vedno nižja od 1000 Pa·s. Flokulacijske krivulje štirih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi so nežnejše od krivulj SLES, kar kaže, da se šampon z aminokislinami spere počasneje, medtem ko se sulfatni sistem spere nekoliko hitreje. Skratka, pri zgoščevanju formule šampona z aminokislinami lahko razmislite o dodajanju neionskih površinsko aktivnih snovi za povečanje koncentracije micelov za namen zgostitve. Dodate lahko tudi polimerna zgoščevalca, kot je PEG-120 metilglukozni dioleat. Poleg tega je pri tej vrsti formulacije še vedno težava mešanje ustreznih kationskih balzamov za izboljšanje razčesljivosti.
3. Neionske alkil glikozidne površinsko aktivne snovi
Poleg aminokislinskih površinsko aktivnih snovi so v zadnjih letih pritegnile veliko pozornosti tudi neionske alkil glikozidne površinsko aktivne snovi (APG) zaradi nizkega draženja, okolju prijaznosti in dobre združljivosti s kožo. V kombinaciji s površinsko aktivnimi snovmi, kot so maščobni alkoholni polieter sulfati (SLES), neionske APG zmanjšajo elektrostatično odbijanje anionskih skupin SLES, s čimer tvorijo velike micele s paličasto strukturo. Takšne micele manj verjetno prodrejo v kožo. To zmanjša interakcijo s kožnimi beljakovinami in posledično draženje. Fu Yanling in sodelavci so ugotovili, da se SLES uporablja kot anionska površinsko aktivna snov, kokamidopropil betain in natrijev lavroamfoacetat kot zwitterionska površinsko aktivna snov, decil glukozid in kokoil glukozid pa kot neionska površinsko aktivna snov. Po testiranju imajo anionske površinsko aktivne snovi najboljše penilne lastnosti, sledijo jim zwitterionske površinsko aktivne snovi, APG pa imajo najslabše penilne lastnosti; Šamponi z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi kažejo očitno flokulacijo, medtem ko imajo zwitterionske površinsko aktivne snovi in APG-ji najslabše penilne lastnosti. Flokulacije ni bilo; glede lastnosti izpiranja in česanja mokrih las je vrstni red od najboljšega do najslabšega: APG-ji > anioni > zwitterionski, medtem ko so pri suhih laseh lastnosti česanja šamponov z anioni in zwitterionskimi ioni kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi enakovredni. , šampon z APG-ji kot glavno površinsko aktivno snovjo ima najslabše lastnosti česanja; test horioalantoisne membrane piščančjega zarodka kaže, da je šampon z APG-ji kot glavno površinsko aktivno snovjo najblažji, medtem ko je šampon z anioni in zwitterionskimi ioni kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi najblažji. precej. APG-ji imajo nizko vsebnost CMC in so zelo učinkoviti detergenti za lipide kože in sebuma. Zato APG-ji delujejo kot glavna površinsko aktivna snov in ponavadi povzročijo, da so lasje oluščeni in suhi. Čeprav so nežni do kože, lahko tudi izločijo lipide in povečajo suhost kože. Zato morate pri uporabi APG-jev kot glavne površinsko aktivne snovi upoštevati, v kolikšni meri odstranjujejo kožne lipide. Za preprečevanje prhljaja lahko formuli dodate ustrezne vlažilne sestavine. Avtor meni tudi, da se lahko za suhost uporablja kot šampon za nadzor olja, le za referenco.
Če povzamemo, trenutni glavni okvir površinske aktivnosti v formulah šamponov še vedno prevladuje anionska površinska aktivnost, ki je v osnovi razdeljena na dva glavna sistema. Prvič, SLES se kombinira z zwitterionskimi ali neionskimi površinsko aktivnimi snovmi za zmanjšanje draženja. Ta sistem formul ima bogato peno, se enostavno zgosti, hitro flokulira kationske in silikonske oljne balzame ter je nizek strošek, zato je še vedno glavni sistem površinsko aktivnih snovi na trgu. Drugič, anionske aminokislinske soli se kombinirajo z zwitterionskimi površinsko aktivnimi snovmi za povečanje učinkovitosti penjenja, kar je vroča točka v razvoju trga. Ta vrsta formule je blaga in ima bogato peno. Ker pa se formula sistema aminokislinskih soli počasi flokulira in izpira, so lasje te vrste izdelka relativno suhi. Neionski APG-ji so zaradi dobre združljivosti s kožo postali nova smer v razvoju šamponov. Težava pri razvoju te vrste formule je najti učinkovitejše površinsko aktivne snovi za povečanje bogatosti pene in dodati ustrezne vlažilce za ublažitev vpliva APG-jev na lasišče. Suhi pogoji.
Čas objave: 21. dec. 2023