Ang shampoo ay isang produktong ginagamit sa pang-araw-araw na buhay ng mga tao upang alisin ang dumi mula sa anit at buhok at mapanatiling malinis ang anit at buhok. Ang mga pangunahing sangkap ng shampoo ay mga surfactant (tinutukoy bilang mga surfactant), mga pampalapot, mga conditioner, mga preservative, atbp. Ang pinakamahalagang sangkap ay mga surfactant. Ang mga tungkulin ng mga surfactant ay hindi lamang paglilinis, pagpapabula, pagkontrol sa rheological na pag-uugali, at pagiging banayad ng balat, kundi pati na rin ang gumaganap ng isang mahalagang papel sa cationic flocculation. Dahil ang cationic polymer ay maaaring ideposito sa buhok, ang proseso ay malapit na nauugnay sa aktibidad sa ibabaw, at ang aktibidad sa ibabaw ay nakakatulong din sa pagdeposito ng iba pang mga kapaki-pakinabang na sangkap (tulad ng silicone emulsion, mga anti-balakubak na aktibo). Ang pagpapalit ng surfactant system o pagpapalit ng mga antas ng electrolyte ay palaging magdudulot ng isang chain reaction ng mga epekto ng conditioning polymer sa shampoo.
1. Aktibidad sa mesa ng SLES
Ang SLS ay may mahusay na moisturizing effect, maaaring makagawa ng masaganang foam, at may posibilidad na makagawa ng flash foam. Gayunpaman, mayroon itong malakas na interaksyon sa mga protina at lubos na nakakairita sa balat, kaya bihirang gamitin ito bilang pangunahing aktibidad sa ibabaw. Ang kasalukuyang pangunahing aktibong sangkap ng mga shampoo ay ang SLES. Ang adsorption effect ng SLES sa balat at buhok ay malinaw na mas mababa kaysa sa kaukulang SLS. Ang mga produktong SLES na may mas mataas na antas ng ethoxylation ay talagang walang adsorption effect. Bukod pa rito, ang foam ng SLES ay may mahusay na katatagan at malakas na resistensya sa matigas na tubig. Ang balat, lalo na ang mucous membrane, ay mas mapagparaya sa SLES kaysa sa SLS. Ang sodium laureth sulfate at ammonium laureth sulfate ang dalawang pinakalawak na ginagamit na SLES surfactants sa merkado. Natuklasan ng pananaliksik nina Long Zhike at iba pa na ang laureth sulfate amine ay may mas mataas na lagkit ng bula, mahusay na katatagan ng bula, katamtamang dami ng foaming, mahusay na detergent, at mas malambot na buhok pagkatapos maghugas, ngunit ang laureth sulfate ammonium salt na ammonia gas ay mahihiwalay sa ilalim ng mga kondisyong alkaline, kaya ang sodium laureth sulfate, na nangangailangan ng mas malawak na hanay ng pH, ay mas malawak na ginagamit, ngunit mas nakakairita rin ito kaysa sa ammonium salts. Ang bilang ng mga SLES ethoxy unit ay karaniwang nasa pagitan ng 1 at 5 unit. Ang pagdaragdag ng mga ethoxy group ay magbabawas sa kritikal na konsentrasyon ng micelle (CMC) ng mga sulfate surfactant. Ang pinakamalaking pagbaba sa CMC ay nangyayari pagkatapos magdagdag lamang ng isang ethoxy group, habang pagkatapos magdagdag ng 2 hanggang 4 na ethoxy group, ang pagbaba ay mas mababa. Habang tumataas ang mga ethoxy unit, ang pagiging tugma ng AES sa balat ay bumubuti, at halos walang pangangati ng balat ang naoobserbahan sa SLES na naglalaman ng humigit-kumulang 10 ethoxy unit. Gayunpaman, ang pagpapakilala ng mga ethoxy group ay nagpapataas ng solubility ng surfactant, na humahadlang sa pagbuo ng lagkit, kaya kailangang makahanap ng balanse. Maraming komersyal na shampoo ang gumagamit ng SLES na naglalaman ng average na 1 hanggang 3 ethoxy units.
Sa buod, ang SLES ay matipid sa gastos sa mga pormulasyon ng shampoo. Hindi lamang ito may masaganang bula, matibay na resistensya sa matigas na tubig, madaling lumapot, at may mabilis na cationic flocculation, kaya ito pa rin ang pangunahing surfactant sa mga kasalukuyang shampoo.
2. Mga surfactant ng amino acid
Nitong mga nakaraang taon, dahil ang SLES ay naglalaman ng dioxane, ang mga mamimili ay bumaling sa mas banayad na mga sistema ng surfactant, tulad ng mga sistema ng amino acid surfactant, mga sistema ng alkyl glycoside surfactant, atbp.
Ang mga amino acid surfactant ay pangunahing nahahati sa acyl glutamate, N-acyl sarcosinate, N-methylacyl taurate, atbp.
2.1 Asil glutamate
Ang mga acyl glutamate ay nahahati sa monosodium salts at disodium salts. Ang aqueous solution ng monosodium salts ay acidic, at ang aqueous solution ng disodium salts ay alkaline. Ang acyl glutamate surfactant system ay may angkop na kakayahang mag-foam, magbasa at maghugas ng mga katangian, at lumalaban sa matigas na tubig na mas mahusay o katulad ng sa SLES. Ito ay lubos na ligtas, hindi magdudulot ng matinding pangangati at sensitization ng balat, at may mababang phototoxicity. , ang minsanang pangangati sa mucosa ng mata ay banayad, at ang pangangati sa nasugatang balat (mass fraction 5% solution) ay malapit sa tubig. Ang mas representatibong acyl glutamate ay ang disodium cocoyl glutamate. . Ang disodium cocoyl glutamate ay gawa sa lubos na ligtas na natural na coconut acid at glutamic acid pagkatapos ng acyl chloride. Natuklasan nina Li Qiang et al. sa “Research on the Application of Disodium Cocoyl Glutamate in Silicone-Free Shampoos” na ang pagdaragdag ng disodium cocoyl glutamate sa SLES system ay maaaring mapabuti ang kakayahang mag-foam ng system at mabawasan ang mga sintomas na parang SLES. Iritasyon sa shampoo. Kapag ang dilution factor ay 10 beses, 20 beses, 30 beses, at 50 beses, ang disodium cocoyl glutamate ay hindi nakaapekto sa bilis at intensity ng flocculation ng sistema. Kapag ang dilution factor ay 70 beses o 100 beses, mas mainam ang flocculation effect, ngunit mas mahirap ang pagpapalapot. Ito ay dahil mayroong dalawang carboxyl group sa disodium cocoyl glutamate molecule, at ang hydrophilic head group ay naharang sa interface. Ang mas malaking area ay nagreresulta sa mas maliit na critical packing parameter, at ang surfactant ay madaling nagtitipon sa isang spherical na hugis, na nagpapahirap sa pagbuo ng mga micelles na parang bulate, na nagpapahirap sa pagpapalapot.
2.2 N-acyl sarcosinate
Ang N-acyl sarcosinate ay may epekto ng pagbabasa sa neutral hanggang sa mahinang acidic range, may malakas na foaming at stabilizing effect, at may mataas na tolerance para sa matigas na tubig at electrolytes. Ang pinakarepresentatibo ay ang sodium lauroyl sarcosinate. . Ang sodium lauroyl sarcosinate ay may mahusay na epekto sa paglilinis. Ito ay isang amino acid-type anionic surfactant na inihanda mula sa natural na pinagmumulan ng lauric acid at sodium sarcosinate sa pamamagitan ng apat na hakbang na reaksyon ng phthalization, condensation, acidification at salt formation. Ang performance ng sodium lauroyl sarcosinate sa mga tuntunin ng foaming performance, foam volume at defoaming performance ay malapit sa sodium laureth sulfate. Gayunpaman, sa shampoo system na naglalaman ng parehong cationic polymer, ang flocculation curves ng dalawa ay umiiral. Malinaw na pagkakaiba. Sa foaming at rubbing stage, ang amino acid system shampoo ay may mas mababang rubbing slipperiness kaysa sa sulfate system; Sa yugto ng pag-flush, hindi lamang ang madulas na pag-flush ay bahagyang mas mababa, kundi pati na rin ang bilis ng pag-flush ng amino acid shampoo ay mas mababa kaysa sa sulfate shampoo. Natuklasan nina Wang Kuan et al. na ang compound system ng sodium lauroyl sarcosinate at nonionic, anionic at zwitterionic surfactants. Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga parameter tulad ng dosis at ratio ng surfactant, natuklasan na para sa mga binary compound system, ang isang maliit na halaga ng alkyl glycosides ay maaaring makamit ang synergistic thickening; habang sa mga ternary compound system, ang ratio ay may malaking epekto sa lagkit ng sistema, kung saan ang kombinasyon ng sodium lauroyl sarcosinate, cocamidopropyl betaine at alkyl glycosides ay maaaring makamit ang mas mahusay na self-thickening effect. Ang mga amino acid surfactant system ay maaaring matuto mula sa ganitong uri ng scheme ng pagpapalapot.
2.3 N-Methylacyltaurine
Ang mga pisikal at kemikal na katangian ng N-methylacyl taurate ay katulad ng sa sodium alkyl sulfate na may parehong haba ng kadena. Mayroon din itong mahusay na katangian ng foaming at hindi madaling maapektuhan ng pH at katigasan ng tubig. Mayroon itong mahusay na katangian ng foaming sa mahinang acidic na saklaw, kahit na sa matigas na tubig, kaya mas malawak ang saklaw ng paggamit nito kaysa sa alkyl sulfates, at hindi gaanong nakakairita sa balat kaysa sa N-sodium lauroyl glutamate at sodium lauryl phosphate. Malapit, mas mababa kaysa sa SLES, ito ay isang mababang-irritasyon, banayad na surfactant. Ang mas representatibo ay ang sodium methyl cocoyl taurate. Ang sodium methyl cocoyl taurate ay nabubuo sa pamamagitan ng condensation ng natural na nagmula na mga fatty acid at sodium methyl taurate. Ito ay isang pangkalahatang amino acid surfactant na may masaganang foam at mahusay na katatagan ng foam. Ito ay karaniwang hindi apektado ng pH at tubig. Epekto ng katigasan. Ang sodium methyl cocoyl taurate ay may synergistic thickening effect na may mga amphoteric surfactant, lalo na ang betaine-type amphoteric surfactant. Zheng Xiaomei et al. Sa "Pananaliksik sa Pagganap ng Aplikasyon ng Apat na Amino Acid Surfactants sa mga Shampoo" na nakatuon sa sodium cocoyl glutamate, sodium cocoyl alanate, sodium lauroyl sarcosinate, at sodium lauroyl aspartate. Isang paghahambing na pag-aaral ang isinagawa sa pagganap ng aplikasyon sa shampoo. Kung gagamitin ang sodium laureth sulfate (SLES) bilang sanggunian, tinalakay ang pagganap ng foaming, kakayahang maglinis, pagganap ng thickening at pagganap ng flocculation. Sa pamamagitan ng mga eksperimento, napagpasyahan na ang pagganap ng foaming ng sodium cocoyl alanine at sodium lauroyl sarcosinate ay bahagyang mas mahusay kaysa sa SLES; ang kakayahan sa paglilinis ng apat na amino acid surfactants ay may kaunting pagkakaiba, at lahat sila ay bahagyang mas mahusay kaysa sa SLES; ang pagganap ng thickening ay karaniwang mas mababa kaysa sa SLES. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng thickener upang ayusin ang lagkit ng sistema, ang lagkit ng sodium cocoyl alanine system ay maaaring tumaas sa 1500 Pa·s, habang ang lagkit ng iba pang tatlong amino acid system ay mas mababa pa rin sa 1000 Pa·s. Ang mga kurba ng flocculation ng apat na amino acid surfactant ay mas banayad kaysa sa SLES, na nagpapahiwatig na ang amino acid shampoo ay mas mabagal na nag-flush, habang ang sulfate system ay bahagyang mas mabilis na nag-flush. Sa buod, kapag pinapalapot ang amino acid shampoo formula, maaari mong isaalang-alang ang pagdaragdag ng mga nonionic surfactant upang mapataas ang konsentrasyon ng micelle para sa layunin ng pagpapalapot. Maaari ka ring magdagdag ng mga polymer thickener tulad ng PEG-120 methylglucose dioleate. Bukod pa rito, ang pag-compound ng mga angkop na cationic conditioner upang mapabuti ang combability ay isang kahirapan pa rin sa ganitong uri ng pormulasyon.
3. Mga nonionic alkyl glycoside surfactant
Bukod sa mga amino acid surfactant, ang mga nonionic alkyl glycoside surfactant (APG) ay nakakuha ng malawakang atensyon nitong mga nakaraang taon dahil sa kanilang mababang iritasyon, pagiging environment-friendly, at mahusay na pagkakatugma sa balat. Kapag sinamahan ng mga surfactant tulad ng fatty alcohol polyether sulfates (SLES), binabawasan ng mga non-ionic APG ang electrostatic repulsion ng mga anionic group ng SLES, kaya bumubuo ng malalaking micelles na may istrukturang parang baras. Ang mga ganitong micelles ay mas malamang na hindi tumagos sa balat. Binabawasan nito ang interaksyon sa mga protina ng balat at ang nagreresultang iritasyon. Natuklasan nina Fu Yanling et al. na ang SLES ay ginamit bilang anionic surfactant, ang cocamidopropyl betaine at sodium lauroamphoacetate ay ginamit bilang zwitterionic surfactants, at ang decyl glucoside at cocoyl glucoside ay ginamit bilang nonionic surfactants. Ang mga aktibong ahente, pagkatapos ng pagsubok, ay may pinakamahusay na foaming properties, na sinusundan ng zwitterionic surfactants, at ang APG ay may pinakamasamang foaming properties; Ang mga shampoo na may anionic surfactants bilang pangunahing surface active agent ay may malinaw na flocculation, habang ang zwitterionic surfactants at APGs ang may pinakamasamang foaming properties. Walang flocculation na naganap; sa mga tuntunin ng banlaw at pagsusuklay ng basang buhok, ang pagkakasunud-sunod mula sa pinakamahusay hanggang sa pinakamasama ay: APGs > anions > zwitterionics, habang sa tuyong buhok, ang mga katangian ng pagsusuklay ng mga shampoo na may anions at zwitterions bilang pangunahing surfactants ay magkapareho. , ang shampoo na may APGs bilang pangunahing surfactant ay may pinakamasamang katangian ng pagsusuklay; ipinapakita ng chicken embryo chorioallantoic membrane test na ang shampoo na may APGs bilang pangunahing surfactant ang pinakamahina, habang ang shampoo na may anions at zwitterions bilang pangunahing surfactants ang pinakamahina. Medyo. Ang mga APG ay may mababang CMC at napakabisang detergent para sa balat at sebum lipids. Samakatuwid, ang mga APG ay gumaganap bilang pangunahing surfactant at may posibilidad na maging parang natanggal at tuyo ang buhok. Bagama't banayad ang mga ito sa balat, maaari rin silang kumuha ng mga lipid at dagdagan ang pagkatuyo ng balat. Samakatuwid, kapag ginagamit ang mga APG bilang pangunahing surfactant, kailangan mong isaalang-alang kung gaano kalaki ang natatanggal nitong mga lipid sa balat. Maaaring magdagdag ng mga angkop na moisturizer sa formula upang maiwasan ang balakubak. Para sa pagkatuyo, itinuturing din ng may-akda na maaari itong gamitin bilang shampoo para sa pagkontrol ng langis, para sa sanggunian lamang.
Sa buod, ang kasalukuyang pangunahing balangkas ng aktibidad sa ibabaw sa mga formula ng shampoo ay pinangungunahan pa rin ng aktibidad sa ibabaw ng anionic, na karaniwang nahahati sa dalawang pangunahing sistema. Una, ang SLES ay pinagsama sa mga zwitterionic surfactant o non-ionic surfactant upang mabawasan ang iritasyon nito. Ang sistemang pormula na ito ay may masaganang bula, madaling palaputin, at mabilis na flocculation ng mga cationic at silicone oil conditioner at mababa ang gastos, kaya ito pa rin ang pangunahing sistema ng surfactant sa merkado. Pangalawa, ang mga anionic amino acid salt ay pinagsama sa mga zwitterionic surfactant upang mapataas ang foaming performance, na isang sikat na lugar sa pag-unlad ng merkado. Ang ganitong uri ng produkto ng formula ay banayad at may masaganang bula. Gayunpaman, dahil ang formula ng amino acid salt system ay mabagal na nag-flocculate at nag-flush, ang buhok ng ganitong uri ng produkto ay medyo tuyo. Ang mga non-ionic APG ay naging isang bagong direksyon sa pag-unlad ng shampoo dahil sa kanilang mahusay na pagkakatugma sa balat. Ang kahirapan sa pagbuo ng ganitong uri ng formula ay ang paghahanap ng mas mahusay na mga surfactant upang mapataas ang kayamanan ng bula nito, at ang pagdaragdag ng mga angkop na moisturizer upang maibsan ang epekto ng mga APG sa anit. Mga tuyong kondisyon.
Oras ng pag-post: Disyembre 21, 2023