Шампун маҳсулотест, ки дар ҳаёти ҳаррӯзаи одамон барои тоза кардани ифлосӣ аз пӯсти сар ва мӯй ва тоза нигоҳ доштани пӯсти сар ва мӯй истифода мешавад. Компонентҳои асосии шампун сурфактантҳо (ки сурфактантҳо номида мешаванд), ғафскунандаҳо, кондитсионерҳо, консервантҳо ва ғайра мебошанд. Муҳимтарин компонент сурфактантҳо мебошанд. Вазифаҳои сурфактантҳо на танҳо тозакунӣ, кафккунӣ, назорати рафтори реологӣ ва нармии пӯстро дар бар мегиранд, балки инчунин нақши калидиро дар флокуляцияи катионӣ мебозанд. Азбаски полимери катионӣ метавонад ба мӯй гузошта шавад, ин раванд бо фаъолияти сатҳӣ зич алоқаманд аст ва фаъолияти сатҳӣ инчунин ба гузоштани дигар ҷузъҳои муфид (ба монанди эмульсияи силикон, моддаҳои фаъоли зидди қайчӣ) мусоидат мекунад. Тағйир додани системаи сурфактантҳо ё тағир додани сатҳи электролитҳо ҳамеша боиси аксуламали занҷираи таъсири полимери кондитсионерӣ дар шампун мегардад.
1. Фаъолияти ҷадвали SLES
SLS таъсири хуби намноккунанда дорад, метавонад кафки ғафс ба вуҷуд орад ва майл ба истеҳсоли кафки фаврӣ дорад. Аммо, он бо сафедаҳо таъсири мутақобилаи қавӣ дорад ва пӯстро хеле асабонӣ мекунад, аз ин рӯ он ҳамчун фаъолияти асосии сатҳии он кам истифода мешавад. Компоненти асосии фаъоли ҳозираи шампунҳо SLES мебошад. Таъсири адсорбсияи SLES ба пӯст ва мӯй ба таври возеҳ нисбат ба SLS-и мувофиқ камтар аст. Маҳсулоти SLES бо дараҷаи баланди этоксилизатсия дар асл таъсири адсорбсия надоранд. Илова бар ин, кафки SLES устувории хуб ва муқовимати қавӣ ба оби сахт дорад. Пӯст, махсусан луобпарда, нисбат ба SLS ба SLES хеле бештар таҳаммулпазир аст. Натрий лаурет сулфат ва аммоний лаурет сулфат ду сурфактанти маъмултарини SLES дар бозор мебошанд. Таҳқиқоти Лонг Жике ва дигарон нишон доданд, ки амин сулфати лаурет часпакии баландтари кафк, устувории хуби кафк, ҳаҷми мӯътадили кафккунӣ, шустушӯи хуб ва мӯйҳои нармтар пас аз шустан дорад, аммо намаки аммоний сулфати лаурет. Гази аммиак дар шароити ишқорӣ пароканда мешавад, аз ин рӯ сулфати натрий лаурет, ки диапазони васеътари рН-ро талаб мекунад, васеътар истифода мешавад, аммо он инчунин нисбат ба намакҳои аммоний асабонӣтар аст. Шумораи воҳидҳои этоксии SLES одатан аз 1 то 5 воҳид аст. Илова кардани гурӯҳҳои этокси консентратсияи муҳими миселла (CMC)-и сурфактантҳои сулфатро коҳиш медиҳад. Коҳиши бузургтарини CMC пас аз илова кардани танҳо як гурӯҳи этокси ба амал меояд, дар ҳоле ки пас аз илова кардани 2 то 4 гурӯҳи этокси, коҳиш хеле камтар аст. Бо афзоиши воҳидҳои этокси, мутобиқати AES бо пӯст беҳтар мешавад ва қариб ҳеҷ гуна асабонияти пӯст дар SLES, ки тақрибан 10 воҳиди этокси дорад, мушоҳида намешавад. Аммо, ворид кардани гурӯҳҳои этокси ҳалшавандагии сурфактантро зиёд мекунад, ки ба ташаккули часпакӣ халал мерасонад, аз ин рӯ бояд мувозинат пайдо шавад. Бисёре аз шампунҳои тиҷоратӣ SLES-ро истифода мебаранд, ки ба ҳисоби миёна аз 1 то 3 воҳиди этоксиро дар бар мегиранд.
Хулоса, SLES дар формулаҳои шампун аз ҷиҳати хароҷот самаранок аст. Он на танҳо кафки ғафс, муқовимати қавӣ ба оби сахт, ғафс кардани осон ва флокуляцияи катионӣ дорад, аз ин рӯ, он то ҳол сурфактанти асосии шампунҳои муосир мебошад.
2. Сурфактантҳои аминокислотаҳо
Дар солҳои охир, азбаски SLES дорои диоксан аст, истеъмолкунандагон ба системаҳои сурфактанти нармтар, ба монанди системаҳои сурфактанти аминокислотаҳо, системаҳои сурфактанти алкил гликозидҳо ва ғайра, рӯ овардаанд.
Сурфактантҳои аминокислотаҳо асосан ба асил глутамат, N-асил саркозинат, N-метиласил таурат ва ғайра тақсим мешаванд.
2.1 Глутамати асил
Глутаматҳои асил ба намакҳои моносодиум ва намакҳои динатрӣ тақсим мешаванд. Маҳлули обии намакҳои моносодиум туршӣ ва маҳлули обии намакҳои динатрӣ ишқорӣ мебошанд. Системаи сурфактанти асил глутамат қобилияти мувофиқи кафккунӣ, хосиятҳои намноккунӣ ва шустан ва муқовимати оби сахтро дорад, ки нисбат ба SLES беҳтар ё монанд аст. Он хеле бехатар аст, боиси асабонияти шадиди пӯст ва ҳассосият намешавад ва фототоксикии паст дорад. , асабонияти якдафъаина ба луобпардаи чашм сабук аст ва асабонияти пӯсти осебдида (маҳлули ҳиссаи масса 5%) ба асабонияти об наздик аст. Глутамати асил бештар намояндагӣ мекунад, глутамати динатрий кокоил мебошад. . Глутамати динатрий кокоил аз кислотаи табиии кокос ва кислотаи глутаминии хеле бехатар пас аз хлориди асил сохта шудааст. Ли Цян ва дигарон. дар "Тадқиқот оид ба истифодаи глутамати динатрий кокоил дар шампунҳои бе силикон" ёфт шудааст, ки илова кардани глутамати динатрий кокоил ба системаи SLES метавонад қобилияти кафккунии системаро беҳтар кунад ва нишонаҳои монанд ба SLES-ро коҳиш диҳад. Хашми шампун. Вақте ки омили ҳалкунӣ 10 маротиба, 20 маротиба, 30 маротиба ва 50 маротиба буд, глутамати динатрий кокоил ба суръат ва шиддати флокуляцияи система таъсир нарасонд. Вақте ки омили ҳалкунӣ 70 маротиба ё 100 маротиба аст, таъсири флокуляция беҳтар аст, аммо ғафсшавӣ душвортар аст. Сабаб дар он аст, ки дар молекулаи глутамати динатрий кокоил ду гурӯҳи карбоксил мавҷуд аст ва гурӯҳи сари гидрофилӣ дар интерфейс канда мешавад. Масоҳати калонтар боиси хурдтар шудани параметри муҳими бастабандӣ мегардад ва сурфактант ба осонӣ ба шакли курашакл табдил меёбад, ки ташаккули миселлаҳои монанд ба кирмро душвор мегардонад ва ғафсшавии онро душвор мегардонад.
2.2 Саркозинати N-асил
Саркозинати N-асил дар диапазони нейтралӣ то заъиф кислотаӣ таъсири таркунанда дорад, таъсири кафккунанда ва устуворкунанда дорад ва ба оби сахт ва электролитҳо таҳаммулпазирии баланд дорад. Намояндагии аз ҳама бештар саркозинати натрий лауроил аст. Саркозинати натрий лауроил таъсири аълои тозакунӣ дорад. Он як сурфактанти анионии навъи аминокислота аст, ки аз манбаъҳои табиии кислотаи лаурик ва саркозинати натрий тавассути реаксияи чормарҳилавии фтализкунӣ, конденсатсия, туршкунӣ ва ташаккули намак омода карда мешавад. Самаранокии саркозинати натрий лауроил аз ҷиҳати самаранокии кафккунӣ, ҳаҷми кафккунӣ ва самаранокии кафккунӣ ба самаранокии сулфати натрий лаурет наздик аст. Аммо, дар системаи шампун, ки дорои ҳамон полимери катионӣ мебошад, каҷҳои флокулятсияи ҳарду фарқияти возеҳ вуҷуд доранд. Дар марҳилаи кафккунӣ ва молидан, шампуни системаи аминокислотаҳо нисбат ба системаи сулфат лағжиши камтари молидан дорад; Дар марҳилаи шустан, на танҳо лағжиши шустан каме пасттар аст, балки суръати шустани шампуни аминокислотаҳо низ нисбат ба шампуни сулфат пасттар аст. Ванг Куан ва ҳамкорон муайян карданд, ки системаи пайвастагии лауроил саркозинати натрий ва сурфактантҳои ғайриионӣ, анионӣ ва звиттерионӣ. Бо тағир додани параметрҳо ба монанди миқдори сурфактант ва таносуби он, муайян карда шуд, ки барои системаҳои пайвастагии дуӣ миқдори ками гликозидҳои алкил метавонанд ғафсшавии синергетикиро ба даст оранд; дар ҳоле ки дар системаҳои пайвастагии сегона, ин таносуб ба часпакии система таъсири калон мерасонад, ки дар байни онҳо омезиши лауроил саркозинати натрий, кокамидопропил бетаин ва гликозидҳои алкил метавонанд таъсири беҳтари худғафсшавиро ба даст оранд. Системаҳои сурфактантҳои аминокислотаҳо метавонанд аз ин намуди схемаи ғафсшавӣ омӯзанд.
2.3 N-Метилацилтаурин
Хусусиятҳои физикӣ ва химиявии N-метиласил таурат ба хосиятҳои сулфати алкил бо дарозии занҷири якхела монанданд. Он инчунин хосиятҳои хуби кафккунӣ дорад ва аз рН ва сахтии об ба осонӣ таъсир намерасонад. Он дорои хосиятҳои хуби кафккунӣ дар доираи заифи кислотаӣ, ҳатто дар оби сахт, мебошад, аз ин рӯ, он нисбат ба сулфатҳои алкил доираи васеътари истифода дорад ва нисбат ба глутамати N-лауроил натрий ва лаурилфосфати натрий камтар асабонӣ мекунад. Наздик ба SLES, хеле пасттар, он як сурфактанти кам асабонӣ ва нарм аст. Намояндагии бештари он натрий метил кокоил таурат аст. Таурати натрий метил кокоил бо конденсатсияи кислотаҳои равғании табиӣ ва метил таурати натрий ба вуҷуд меояд. Он як сурфактанти аминокислотаи умумӣ бо кафки бой ва устувории хуби кафк мебошад. Он асосан аз рН ва об таъсир намерасонад. Таъсири сахтӣ. Таурати натрий метил кокоил таъсири ғафскунандаи синергетикӣ бо сурфактантҳои амфотерикӣ, махсусан сурфактантҳои амфотерикии навъи бетаин дорад. Чжэн Сяомей ва дигарон. дар "Тадқиқот оид ба самаранокии татбиқи чор сурфактанти аминокислота дар шампунҳо" ба кокоил глутамати натрий, кокоил аланати натрий, лауроил саркозинати натрий ва лауроил аспартати натрий нигаронида шудааст. Тадқиқоти муқоисавӣ оид ба самаранокии татбиқ дар шампун гузаронида шуд. Бо назардошти лаурет сулфати натрий (SLES), самаранокии кафккунӣ, қобилияти тозакунӣ, самаранокии ғафскунӣ ва самаранокии флокуляция баррасӣ шуданд. Тавассути таҷрибаҳо ба хулосае омаданд, ки самаранокии кафккунии кокоил аланини натрий ва саркозинати лауроил натрий нисбат ба SLES каме беҳтар аст; қобилияти тозакунии чор сурфактанти аминокислота фарқияти кам дорад ва ҳамаи онҳо нисбат ба SLES каме беҳтаранд; самаранокии ғафскунӣ одатан нисбат ба SLES пасттар аст. Бо илова кардани ғафскунанда барои танзими часпакии система, часпакии системаи кокоил аланини натрийро то 1500 Па·с зиёд кардан мумкин аст, дар ҳоле ки часпакии се системаи дигари аминокислота ҳанӯз ҳам аз 1000 Па·с пасттар аст. Хатҳои флокуляцияи чор сурфактанти аминокислота нисбат ба хатҳои SLES нармтаранд, ки нишон медиҳад, ки шампуни аминокислота сусттар шуста мешавад, дар ҳоле ки системаи сулфат каме тезтар шуста мешавад. Хулоса, ҳангоми ғафс кардани формулаи шампуни аминокислота, шумо метавонед илова кардани сурфактантҳои ғайриионӣ барои зиёд кардани консентратсияи миселларо бо мақсади ғафс кардан баррасӣ кунед. Шумо инчунин метавонед ғафскунандаҳои полимерӣ, ба монанди метилглюкоза диолеати PEG-120-ро илова кунед. Илова бар ин, пайвастани кондитсионерҳои мувофиқи катионӣ барои беҳтар кардани шонашавӣ дар ин намуди формула ҳанӯз ҳам душвор аст.
3. Сурфактантҳои ғайриионӣ алкил гликозид
Илова бар сурфактантҳои аминокислота, сурфактантҳои гликозиди ғайриионӣ (APG) дар солҳои охир бинобар ангезиши паст, тозагии экологӣ ва мутобиқати хуби онҳо бо пӯст таваҷҷӯҳи васеъро ба худ ҷалб кардаанд. APG-ҳои ғайриионӣ дар якҷоягӣ бо сурфактантҳо, ба монанди полиэфир сулфатҳои спирти равғанӣ (SLES), теладиҳии электростатикии гурӯҳҳои анионии SLES-ро коҳиш медиҳанд ва бо ин васила миселлаҳои калон бо сохтори чӯбмонандро ташкил медиҳанд. Эҳтимоли ворид шудани чунин миселлаҳо ба пӯст камтар аст. Ин таъсири мутақобиларо бо сафедаҳои пӯст ва ангезиши бадастомада коҳиш медиҳад. Фу Янлинг ва ҳамкорон муайян карданд, ки SLES ҳамчун сурфактанти анионӣ, кокамидопропил бетаин ва лауроамфоацетати натрий ҳамчун сурфактантҳои звиттерионӣ ва десил глюкозид ва кокоил глюкозид ҳамчун сурфактантҳои ғайриионӣ истифода шудаанд. Пас аз санҷиш, агентҳои фаъол беҳтарин хосиятҳои кафккунӣ доранд, баъд аз он сурфактантҳои звиттерионӣ ва APG бадтарин хосиятҳои кафккунӣ доранд; Шампунҳо бо сурфактантҳои анионӣ ҳамчун агентҳои асосии фаъоли сатҳӣ флокуляцияи намоён доранд, дар ҳоле ки сурфактантҳои звиттерионӣ ва APG бадтарин хосиятҳои кафккунанда доранд. Флокуляция рух надодааст; аз ҷиҳати хосиятҳои шустан ва шона кардани мӯи тар, тартиб аз беҳтарин то бад чунин аст: APG > анионҳо > звиттерионӣ, дар ҳоле ки дар мӯи хушк, хосиятҳои шона кардани шампунҳо бо анионҳо ва звиттерионҳо ҳамчун сурфактантҳои асосӣ баробаранд. , шампун бо APG ҳамчун сурфактанти асосӣ бадтарин хосиятҳои шона карданро дорад; озмоиши мембранаи хориоаллантоии эмбриони мурғ нишон медиҳад, ки шампун бо APG ҳамчун сурфактанти асосӣ нармтарин аст, дар ҳоле ки шампун бо анионҳо ва звиттерионҳо ҳамчун сурфактантҳои асосӣ нармтарин аст. APG CMC-и паст доранд ва барои липидҳои пӯст ва равған шустушӯйҳои хеле муассир мебошанд. Аз ин рӯ, APG ҳамчун сурфактанти асосӣ амал мекунад ва майл дорад, ки мӯйро тар ва хушк кунад. Гарчанде ки онҳо ба пӯст нарм ҳастанд, онҳо инчунин метавонанд липидҳоро истихроҷ кунанд ва хушкии пӯстро зиёд кунанд. Аз ин рӯ, ҳангоми истифодаи APG ҳамчун сурфактанти асосӣ, шумо бояд ба назар гиред, ки онҳо то чӣ андоза липидҳои пӯстро тоза мекунанд. Барои пешгирии пайдоиши қаҳваранг, ба формула кремҳои намноккунандаи мувофиқ илова кардан мумкин аст. Барои хушкӣ, муаллиф инчунин онро ҳамчун шампуни назорати равған истифода бурдан мумкин аст, танҳо барои истинод.
Хулоса, чаҳорчӯбаи асосии кунунии фаъолияти сатҳӣ дар формулаҳои шампун то ҳол аз фаъолияти сатҳии анионӣ бартарӣ дорад, ки асосан ба ду системаи асосӣ тақсим мешавад. Аввалан, SLES бо сурфактантҳои звиттерионӣ ё сурфактантҳои ғайриионӣ якҷоя карда мешавад, то асабонияти онро кам кунад. Ин системаи формула кафки ғанӣ дорад, ба осонӣ ғафс мешавад ва флокуляцияи зуди кондитсионерҳои равғани катионӣ ва силиконӣ ва арзиши паст дорад, аз ин рӯ, он то ҳол системаи сурфактантҳои асосии бозор аст. Дуюм, намакҳои аминокислотаи анионӣ бо сурфактантҳои звиттерионӣ якҷоя карда мешаванд, то самаранокии кафккуниро афзоиш диҳанд, ки нуқтаи гарм дар рушди бозор аст. Ин намуди маҳсулоти формула нарм аст ва кафки ғанӣ дорад. Аммо, азбаски формулаи системаи намаки аминокислотаҳо оҳиста флокуляция мешавад ва шуста мешавад, мӯи ин намуди маҳсулот нисбатан хушк аст. . APG-ҳои ғайриионӣ аз сабаби мутобиқати хуби онҳо бо пӯст ба самти нав дар таҳияи шампун табдил ёфтаанд. Мушкилии таҳияи ин намуди формула ёфтани сурфактантҳои самараноктар барои зиёд кардани бойии кафки он ва илова кардани намкунандаҳои мувофиқ барои коҳиш додани таъсири APG ба пӯсти сар аст. Шароити хушк.
Вақти нашр: 21 декабри соли 2023