Shampoja është një produkt që përdoret në jetën e përditshme të njerëzve për të hequr papastërtitë nga skalpi dhe flokët dhe për të mbajtur skalpin dhe flokët të pastër. Përbërësit kryesorë të shamponit janë surfaktantët (të referuar si surfaktantë), trashësues, kondicionerë, konservues, etj. Përbërësi më i rëndësishëm janë surfaktantët. Funksionet e surfaktantëve përfshijnë jo vetëm pastrimin, shkumëzimin, kontrollin e sjelljes reologjike dhe butësinë e lëkurës, por gjithashtu luajnë një rol kyç në flokulimin kationik. Meqenëse polimeri kationik mund të depozitohet në flokë, procesi është i lidhur ngushtë me aktivitetin sipërfaqësor, dhe aktiviteti sipërfaqësor gjithashtu ndihmon në depozitimin e përbërësve të tjerë të dobishëm (si emulsioni i silikonit, aktivët kundër zbokthit). Ndryshimi i sistemit surfaktant ose ndryshimi i niveleve të elektroliteve do të shkaktojë gjithmonë një reaksion zinxhir të efekteve të polimerit kondicionues në shampo.
1.Aktiviteti i tabelës SLES
SLS ka një efekt të mirë hidratues, mund të prodhojë shkumë të pasur dhe tenton të prodhojë shkumë të shpejtë. Megjithatë, ajo ka bashkëveprim të fortë me proteinat dhe është shumë irrituese për lëkurën, kështu që përdoret rrallë si aktiviteti kryesor sipërfaqësor. Përbërësi kryesor aktiv aktual i shampove është SLES. Efekti i adsorbimit të SLES në lëkurë dhe flokë është padyshim më i ulët se ai i SLS-ve përkatëse. Produktet SLES me një shkallë më të lartë të etoksilimit në të vërtetë nuk do të kenë efekt adsorbimi. Përveç kësaj, shkuma e SLES ka stabilitet të mirë dhe rezistencë të fortë ndaj ujit të fortë. Lëkura, veçanërisht membrana mukoze, është shumë më tolerante ndaj SLES sesa SLS. Sulfati i laurethit të natriumit dhe sulfati i laurethit të amonit janë dy surfaktantët SLES më të përdorur gjerësisht në treg. Hulumtimet nga Long Zhike dhe të tjerë zbuluan se amina e sulfatit të laurethit ka viskozitet më të lartë shkume, stabilitet të mirë shkume, vëllim të moderuar shkumëzimi, detergjent të mirë dhe flokë më të butë pas larjes, por kripa e amonit e sulfatit të laurethit. Gazi i amoniakut do të disociohet në kushte alkaline, kështu që sulfati i laurethit të natriumit, i cili kërkon një gamë më të gjerë pH, përdoret më gjerësisht, por është gjithashtu më irritues se kripërat e amonit. Numri i njësive etoksi SLES është zakonisht midis 1 dhe 5 njësive. Shtimi i grupeve etoksi do të zvogëlojë përqendrimin kritik të miceleve (CMC) të surfaktantëve të sulfatit. Ulja më e madhe në CMC ndodh pas shtimit të vetëm një grupi etoksi, ndërsa pas shtimit të 2 deri në 4 grupeve etoksi, ulja është shumë më e ulët. Ndërsa njësitë etoksi rriten, përputhshmëria e AES me lëkurën përmirësohet dhe pothuajse nuk vërehet acarim i lëkurës në SLES që përmban rreth 10 njësi etoksi. Megjithatë, futja e grupeve etoksi rrit tretshmërinë e surfaktantit, gjë që pengon ndërtimin e viskozitetit, kështu që duhet të gjendet një ekuilibër. Shumë shampo komerciale përdorin SLES që përmbajnë mesatarisht 1 deri në 3 njësi etoksi.
Si përmbledhje, SLES është me kosto efektive në formulimet e shampove. Jo vetëm që ka shkumë të pasur, rezistencë të fortë ndaj ujit të fortë, është i lehtë për t’u trashur dhe ka flokulim të shpejtë kationik, kështu që është ende surfaktanti kryesor në shampot aktuale.
2. Surfaktantë të aminoacideve
Në vitet e fundit, për shkak se SLES përmban dioksan, konsumatorët janë drejtuar drejt sistemeve surfaktante më të buta, siç janë sistemet surfaktante të aminoacideve, sistemet surfaktante të alkil glikozideve, etj.
Surfaktantët e aminoacideve ndahen kryesisht në acil glutamat, N-acil sarkozinat, N-metilacil taurat, etj.
2.1 Acil glutamat
Acil glutamatet ndahen në kripëra monosodiumi dhe kripëra dinadiumi. Tretësira ujore e kripërave monosodiumi është acidike, dhe tretësira ujore e kripërave dinadiumi është alkaline. Sistemi surfaktant i acil glutamatit ka aftësi të përshtatshme shkumëzimi, veti larjeje dhe larjeje, si dhe rezistencë ndaj ujit të fortë që janë më të mira ose të ngjashme me SLES. Është shumë i sigurt, nuk shkakton acarim dhe sensibilizim akut të lëkurës dhe ka fototoksicitet të ulët. , acarimi i vetëm i mukozës së syrit është i lehtë, dhe acarimi i lëkurës së dëmtuar (tretësirë me fraksion masiv 5%) është afër atij të ujit. Acil glutamati më përfaqësues është dinatrium kokoil glutamati. . Dinatrium kokoil glutamati është bërë nga acidi natyral i kokosit jashtëzakonisht i sigurt dhe acidi glutamik pas klorurit acil. Li Qiang et al. zbuluan në "Hulumtim mbi Zbatimin e Dinatrium Kokoil Glutamatit në Shampo pa Silikon" se shtimi i dinatrium kokoil glutamatit në sistemin SLES mund të përmirësojë aftësinë e shkumëzimit të sistemit dhe të zvogëlojë simptomat e ngjashme me SLES. Acarim nga shampon. Kur faktori i hollimit ishte 10 herë, 20 herë, 30 herë dhe 50 herë, glutamati i kokoilit të dinatriumit nuk ndikoi në shpejtësinë dhe intensitetin e flokulimit të sistemit. Kur faktori i hollimit është 70 herë ose 100 herë, efekti i flokulimit është më i mirë, por trashja është më e vështirë. Arsyeja është se ekzistojnë dy grupe karboksil në molekulën e glutamatit të kokoilit të dinatriumit, dhe grupi kryesor hidrofilik ndërpritet në ndërfaqe. Sipërfaqja më e madhe rezulton në një parametër kritik paketimi më të vogël, dhe surfaktanti grumbullohet lehtësisht në një formë sferike, duke e bërë të vështirë formimin e miceleve të ngjashme me krimbat, duke e bërë të vështirë trashjen e tij.
2.2 N-acil sarkozinat
Sarkozinati N-acil ka një efekt lagështues në rangun neutral deri në pak acid, ka efekte të forta shkumëzimi dhe stabilizimi, dhe ka një tolerancë të lartë ndaj ujit të fortë dhe elektroliteve. Më përfaqësuesi është sarkozinati lauroil i natriumit. Sarkozinati lauroil i natriumit ka një efekt të shkëlqyer pastrimi. Është një surfaktant anionik i tipit aminoacid i përgatitur nga burime natyrore të acidit laurik dhe sarkozinatit të natriumit përmes një reaksioni me katër hapa të ftalizimit, kondensimit, acidifikimit dhe formimit të kripës. Performanca e sarkozinatit lauroil të natriumit në aspektin e performancës së shkumëzimit, vëllimit të shkumës dhe performancës së heqjes së shkumës është afër asaj të sulfatit laureth të natriumit. Megjithatë, në sistemin e shampos që përmban të njëjtin polimer kationik, ekzistojnë kurba të flokulimit të të dyve. Një ndryshim i dukshëm. Në fazën e shkumëzimit dhe fërkimit, sistemi i aminoacideve të shampos ka një rrëshqitje më të ulët të fërkimit sesa sistemi i sulfatit; Në fazën e shpëlarjes, jo vetëm rrëshqitshmëria e shpëlarjes është pak më e ulët, por edhe shpejtësia e shpëlarjes së shamponit me aminoacide është më e ulët se ajo e shamponit me sulfate. Wang Kuan et al. zbuluan se sistemi i përbërë i lauroil sarkozinatit të natriumit dhe surfaktantëve jojonikë, anionikë dhe zwitterionikë. Duke ndryshuar parametra të tillë si doza dhe raporti i surfaktantëve, u zbulua se për sistemet binare të përbërjeve, një sasi e vogël e glikozideve alkil mund të arrijë trashje sinergjike; ndërsa në sistemet ternare të përbërjeve, raporti ka një ndikim të madh në viskozitetin e sistemit, ndër të cilët kombinimi i lauroil sarkozinatit të natriumit, betainës kokamidopropil dhe glikozideve alkil mund të arrijë efekte më të mira vetë-trashjeje. Sistemet surfaktante të aminoacideve mund të mësojnë nga ky lloj skeme trashjeje.
2.3 N-Metilaciltaurinë
Vetitë fizike dhe kimike të N-metilacil tauratit janë të ngjashme me ato të alkil sulfatit të natriumit me të njëjtën gjatësi zinxhiri. Ai gjithashtu ka veti të mira shkumëzimi dhe nuk ndikohet lehtë nga pH dhe fortësia e ujit. Ai ka veti të mira shkumëzimi në diapazonin pak acid, madje edhe në ujë të fortë, kështu që ka një gamë më të gjerë përdorimesh sesa alkil sulfatet, dhe është më pak irritues për lëkurën sesa N-lauroil glutamati i natriumit dhe lauril fosfati i natriumit. Afër, shumë më poshtë se SLES, është një surfaktant i butë me irritacion të ulët. Më përfaqësuesi është metil kokoil taurati i natriumit. Metil kokoil taurati i natriumit formohet nga kondensimi i acideve yndyrore me origjinë natyrale dhe metil tauratit të natriumit. Është një surfaktant i aminoacideve të përgjithësuar me shkumë të pasur dhe stabilitet të mirë të shkumës. Në thelb nuk ndikohet nga pH dhe uji. Efekti i fortësisë. Metil kokoil taurati i natriumit ka një efekt sinergjik trashjeje me surfaktantë amfoterikë, veçanërisht surfaktantë amfoterikë të tipit betainë. Zheng Xiaomei et al. Në "Hulumtim mbi Performancën e Aplikimit të Katër Surfaktantëve të Aminoacideve në Shampo" u përqendrua në glutamatin e kokoilit të natriumit, alanatin e kokoilit të natriumit, sarkozinatin e lauroil të natriumit dhe aspartatin e lauroil të natriumit. Një studim krahasues u krye mbi performancën e aplikimit në shampo. Duke marrë si referencë laureth sulfatin e natriumit (SLES), u diskutuan performanca e shkumëzimit, aftësia e pastrimit, performanca e trashjes dhe performanca e flokulimit. Nëpërmjet eksperimenteve, u arrit në përfundimin se performanca e shkumëzimit të kokoilit të natriumit dhe sarkozinatit të lauroil të natriumit është pak më e mirë se ajo e SLES; aftësia e pastrimit të katër surfaktantëve të aminoacideve ka pak ndryshim, dhe të gjithë janë pak më të mirë se SLES; Performanca e trashjes është përgjithësisht më e ulët se SLES. Duke shtuar një trashës për të rregulluar viskozitetin e sistemit, viskoziteti i sistemit të kokoilit të alaninës së natriumit mund të rritet në 1500 Pa·s, ndërsa viskoziteti i tre sistemeve të tjera të aminoacideve është ende më i ulët se 1000 Pa·s. Kurbat e flokulimit të katër surfaktantëve të aminoacideve janë më të buta se ato të SLES, duke treguar se shampoja e aminoacideve shpëlahet më ngadalë, ndërsa sistemi i sulfateve shpëlahet pak më shpejt. Si përmbledhje, kur trashni formulën e shamponit të aminoacideve, mund të merrni në konsideratë shtimin e surfaktantëve jojonikë për të rritur përqendrimin e miceleve me qëllim trashjen. Gjithashtu mund të shtoni trashësues polimerësh siç është dioleati i metilglukozës PEG-120. Përveç kësaj, përbërja e kondicionerëve kationikë të përshtatshëm për të përmirësuar krehjen është ende një vështirësi në këtë lloj formulimi.
3. Surfaktantë jojonikë alkil glikozidë
Përveç surfaktantëve të aminoacideve, surfaktantët jojonikë alkil glikozidë (APG) kanë tërhequr vëmendje të gjerë vitet e fundit për shkak të acarimit të tyre të ulët, mirëdashësisë ndaj mjedisit dhe përputhshmërisë së mirë me lëkurën. Të kombinuara me surfaktantë të tillë si sulfatet polieterike të alkoolit yndyror (SLES), APG-të jojonike zvogëlojnë shtytjen elektrostatike të grupeve anionike të SLES, duke formuar kështu micela të mëdha me një strukturë të ngjashme me shufrën. Micela të tilla kanë më pak gjasa të depërtojnë në lëkurë. Kjo zvogëlon ndërveprimin me proteinat e lëkurës dhe acarimin që rezulton. Fu Yanling et al. zbuluan se SLES u përdor si surfaktant anionik, kokamidopropil betaina dhe lauroamfoacetati i natriumit u përdorën si surfaktantë zviterionikë, dhe decil glukozidi dhe kokoil glukozidi u përdorën si surfaktantë jojonikë. Agjentët aktivë, pas testimit, surfaktantët anionikë kanë vetitë më të mira të shkumëzimit, të ndjekur nga surfaktantët zviterionikë, dhe APG-të kanë vetitë më të këqija të shkumëzimit; Shampot me surfaktantë anionikë si agjentë kryesorë sipërfaqësorë aktivë kanë flokulim të dukshëm, ndërsa surfaktantët zwitterionikë dhe APG-të kanë vetitë më të këqija të shkumëzimit. Nuk ndodhi flokulim; për sa i përket vetive të shpëlarjes dhe krehjes së flokëve të lagur, rendi nga më i miri në më të keqin është: APG > anione > zwitterionikë, ndërsa në flokët e thatë, vetitë e krehjes së shampove me anione dhe zwitterionë si surfaktantë kryesorë janë ekuivalente. , shampoja me APG si surfaktant kryesor ka vetitë më të këqija të krehjes; testi i membranës korioalantoike të embrionit të pulës tregon se shampoja me APG si surfaktant kryesor është më e buta, ndërsa shampoja me anione dhe zwitterionë si surfaktantë kryesorë është më e buta. mjaft. APG-të kanë CMC të ulët dhe janë detergjentë shumë efektivë për lëkurën dhe lipidet e sebumit. Prandaj, APG-të veprojnë si surfaktantët kryesorë dhe kanë tendencë t'i bëjnë flokët të ndihen të zhveshur dhe të thatë. Edhe pse janë të butë për lëkurën, ato gjithashtu mund të nxjerrin lipide dhe të rrisin thatësinë e lëkurës. Prandaj, kur përdorni APG-të si surfaktant kryesor, duhet të merrni në konsideratë masën në të cilën ato largojnë lipidet e lëkurës. Hidratuesit e duhur mund t'i shtohen formulës për të parandaluar zbokthin. Për thatësinë, autori gjithashtu konsideron se mund të përdoret si shampo për kontrollin e yndyrës, vetëm për referencë.
Si përmbledhje, kuadri kryesor aktual i aktivitetit sipërfaqësor në formulat e shamponave ende dominohet nga aktiviteti sipërfaqësor anionik, i cili në thelb ndahet në dy sisteme kryesore. Së pari, SLES kombinohet me surfaktantë zwitterionikë ose surfaktantë jo-jonikë për të zvogëluar acarimin e tij. Ky sistem formulash ka shkumë të pasur, është i lehtë për t'u trashur dhe ka flokulim të shpejtë të kondicionerëve kationikë dhe vaj silikoni dhe kosto të ulët, kështu që është ende sistemi kryesor surfaktant në treg. Së dyti, kripërat e aminoacideve anionike kombinohen me surfaktantë zwitterionikë për të rritur performancën e shkumëzimit, e cila është një pikë e nxehtë në zhvillimin e tregut. Ky lloj produkti formule është i butë dhe ka shkumë të pasur. Megjithatë, për shkak se formula e sistemit të kripërave të aminoacideve flokulohet dhe shpëlahet ngadalë, flokët e këtij lloji produkti janë relativisht të thatë. . APG-të jo-jonike janë bërë një drejtim i ri në zhvillimin e shamponave për shkak të përputhshmërisë së tyre të mirë me lëkurën. Vështirësia në zhvillimin e këtij lloji formule është gjetja e surfaktantëve më efikasë për të rritur pasurinë e shkumës së saj dhe shtimi i hidratuesve të përshtatshëm për të lehtësuar ndikimin e APG-ve në skalpin e kokës. Kushte të thata.
Koha e postimit: 21 dhjetor 2023