Dầu gội là sản phẩm được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của mọi người để loại bỏ bụi bẩn trên da đầu và tóc, giữ cho da đầu và tóc sạch sẽ. Thành phần chính của dầu gội là chất hoạt động bề mặt (gọi tắt là chất hoạt động bề mặt), chất làm đặc, chất điều hòa, chất bảo quản, v.v. Thành phần quan trọng nhất là chất hoạt động bề mặt. Chức năng của chất hoạt động bề mặt không chỉ bao gồm làm sạch, tạo bọt, kiểm soát tính lưu biến và độ dịu nhẹ của da mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình keo tụ cation. Do polyme cation có thể lắng đọng trên tóc, quá trình này liên quan chặt chẽ đến hoạt động bề mặt, và hoạt động bề mặt cũng giúp lắng đọng các thành phần có lợi khác (như nhũ tương silicon, hoạt chất chống gàu). Việc thay đổi hệ thống chất hoạt động bề mặt hoặc thay đổi nồng độ chất điện giải luôn gây ra phản ứng dây chuyền tác dụng của polyme dưỡng trong dầu gội.
1.Hoạt động bảng SLES
SLS có tác dụng dưỡng ẩm tốt, có thể tạo bọt nhiều và có xu hướng tạo bọt nhanh. Tuy nhiên, nó tương tác mạnh với protein và gây kích ứng da cao, vì vậy hiếm khi được sử dụng làm hoạt chất bề mặt chính. Thành phần hoạt chất chính hiện nay của dầu gội là SLES. Hiệu quả hấp phụ của SLES lên da và tóc rõ ràng thấp hơn so với SLS tương ứng. Các sản phẩm SLES có mức độ ethoxyl hóa cao hơn thực tế sẽ không có hiệu quả hấp phụ. Ngoài ra, bọt của SLES có độ ổn định tốt và khả năng chống nước cứng mạnh. Da, đặc biệt là niêm mạc, có khả năng chịu đựng SLES tốt hơn nhiều so với SLS. Natri laureth sulfat và amoni laureth sulfat là hai chất hoạt động bề mặt SLES được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường. Nghiên cứu của Long Zhike và các cộng sự cho thấy laureth sulfate amin có độ nhớt bọt cao hơn, độ ổn định bọt tốt, thể tích bọt vừa phải, khả năng giặt tẩy tốt và tóc mềm hơn sau khi gội, nhưng muối amoni laureth sulfate Khí amoniac sẽ bị phân ly trong điều kiện kiềm, do đó natri laureth sulfate, đòi hỏi phạm vi pH rộng hơn, được sử dụng rộng rãi hơn, nhưng nó cũng gây kích ứng nhiều hơn muối amoni. Số lượng đơn vị ethoxy SLES thường nằm trong khoảng từ 1 đến 5 đơn vị. Việc bổ sung các nhóm ethoxy sẽ làm giảm nồng độ micelle tới hạn (CMC) của chất hoạt động bề mặt sulfate. Sự giảm CMC lớn nhất xảy ra sau khi chỉ thêm một nhóm ethoxy, trong khi sau khi thêm 2 đến 4 nhóm ethoxy, mức giảm thấp hơn nhiều. Khi các đơn vị ethoxy tăng lên, khả năng tương thích của AES với da được cải thiện và hầu như không gây kích ứng da khi sử dụng SLES chứa khoảng 10 đơn vị ethoxy. Tuy nhiên, việc đưa các nhóm ethoxy vào làm tăng độ hòa tan của chất hoạt động bề mặt, cản trở quá trình hình thành độ nhớt, do đó cần phải tìm được sự cân bằng. Nhiều loại dầu gội thương mại sử dụng SLES chứa trung bình từ 1 đến 3 đơn vị ethoxy.
Tóm lại, SLES có hiệu quả về mặt chi phí trong công thức dầu gội. Không chỉ tạo bọt tốt, khả năng chống nước cứng cao, dễ làm đặc và kết bông cation nhanh, SLES vẫn là chất hoạt động bề mặt chủ đạo trong các loại dầu gội hiện nay.
2. Chất hoạt động bề mặt axit amin
Trong những năm gần đây, do SLES có chứa dioxan nên người tiêu dùng đã chuyển sang các hệ chất hoạt động bề mặt nhẹ hơn, chẳng hạn như hệ chất hoạt động bề mặt axit amin, hệ chất hoạt động bề mặt alkyl glycoside, v.v.
Chất hoạt động bề mặt axit amin chủ yếu được chia thành acyl glutamate, N-acyl sarcosinate, N-methylacyl taurate, v.v.
2.1 Acyl glutamat
Acyl glutamat được chia thành muối mononatri và muối dinatri. Dung dịch nước của muối mononatri có tính axit, và dung dịch nước của muối dinatri có tính kiềm. Hệ thống chất hoạt động bề mặt acyl glutamat có khả năng tạo bọt, làm ẩm và rửa trôi thích hợp, và khả năng chống nước cứng tốt hơn hoặc tương tự như SLES. Nó rất an toàn, không gây kích ứng và nhạy cảm da cấp tính, và có độc tính ánh sáng thấp. , kích ứng một lần đối với niêm mạc mắt là nhẹ và kích ứng đối với vùng da bị tổn thương (dung dịch phần khối lượng 5%) gần bằng kích ứng của nước. Acyl glutamat tiêu biểu nhất là dinatri cocoyl glutamat. . Dinatri cocoyl glutamat được làm từ axit dừa tự nhiên cực kỳ an toàn và axit glutamic sau acyl clorua. Li Qiang và cộng sự. được tìm thấy trong "Nghiên cứu về ứng dụng của Dinatri Cocoyl Glutamate trong dầu gội không chứa Silicone" rằng việc thêm dinatri cocoyl glutamate vào hệ thống SLES có thể cải thiện khả năng tạo bọt của hệ thống và giảm các triệu chứng giống SLES. Kích ứng dầu gội. Khi hệ số pha loãng là 10 lần, 20 lần, 30 lần và 50 lần, dinatri cocoyl glutamate không ảnh hưởng đến tốc độ và cường độ keo tụ của hệ thống. Khi hệ số pha loãng là 70 lần hoặc 100 lần, hiệu ứng keo tụ tốt hơn, nhưng quá trình làm đặc khó khăn hơn. Lý do là có hai nhóm carboxyl trong phân tử dinatri cocoyl glutamate và nhóm đầu ưa nước bị chặn tại giao diện. Diện tích lớn hơn dẫn đến tham số đóng gói quan trọng nhỏ hơn và chất hoạt động bề mặt dễ kết tụ thành hình cầu, khiến việc hình thành các micelle giống như giun trở nên khó khăn, khiến việc làm đặc trở nên khó khăn.
2.2 N-acyl sarcosinate
N-acyl sarcosinate có tác dụng làm ướt trong phạm vi trung tính đến axit yếu, có tác dụng tạo bọt và ổn định mạnh và có khả năng chịu nước cứng và chất điện giải cao. Đại diện tiêu biểu nhất là natri lauroyl sarcosinate. Natri lauroyl sarcosinate có tác dụng làm sạch tuyệt vời. Đây là chất hoạt động bề mặt anion loại axit amin được điều chế từ các nguồn axit lauric và natri sarcosinate tự nhiên thông qua phản ứng bốn bước gồm phthal hóa, ngưng tụ, axit hóa và tạo muối. Hiệu suất của natri lauroyl sarcosinate về hiệu suất tạo bọt, thể tích bọt và hiệu suất khử bọt gần bằng natri laureth sulfat. Tuy nhiên, trong hệ thống dầu gội chứa cùng một loại polyme cation, đường cong keo tụ của hai loại tồn tại. sự khác biệt rõ ràng. Trong giai đoạn tạo bọt và chà xát, dầu gội hệ axit amin có độ trơn khi chà xát thấp hơn hệ sulfat; Trong giai đoạn xả, không chỉ độ trơn khi xả thấp hơn một chút mà tốc độ xả của dầu gội axit amin cũng thấp hơn so với dầu gội sulfat. Wang Kuan và cộng sự đã phát hiện ra rằng hệ hợp chất natri lauroyl sarcosinate và các chất hoạt động bề mặt không ion, anion và lưỡng tính. Bằng cách thay đổi các thông số như liều lượng và tỷ lệ chất hoạt động bề mặt, người ta thấy rằng đối với các hệ hợp chất nhị phân, một lượng nhỏ alkyl glycoside có thể đạt được hiệu ứng làm đặc hiệp đồng; trong khi ở các hệ hợp chất tam phân, tỷ lệ này có tác động lớn đến độ nhớt của hệ, trong đó sự kết hợp của natri lauroyl sarcosinate, cocamidopropyl betaine và alkyl glycoside có thể đạt được hiệu ứng tự làm đặc tốt hơn. Các hệ chất hoạt động bề mặt axit amin có thể học hỏi từ loại sơ đồ làm đặc này.
2.3 N-Methylacyltaurine
Tính chất vật lý và hóa học của N-methylacyl taurate tương tự như natri alkyl sulfat có cùng độ dài mạch. Nó cũng có khả năng tạo bọt tốt và không dễ bị ảnh hưởng bởi pH và độ cứng của nước. Nó có khả năng tạo bọt tốt trong phạm vi axit yếu, ngay cả trong nước cứng, do đó có phạm vi sử dụng rộng hơn alkyl sulfat và ít gây kích ứng da hơn N-natri lauroyl glutamate và natri lauryl phosphate. Gần như, thấp hơn nhiều so với SLES, nó là một chất hoạt động bề mặt nhẹ, ít gây kích ứng. Chất tiêu biểu hơn là natri methyl cocoyl taurate. Natri methyl cocoyl taurate được hình thành do sự ngưng tụ của các axit béo có nguồn gốc tự nhiên và natri methyl taurate. Nó là một chất hoạt động bề mặt amino axit tổng quát với bọt phong phú và độ ổn định bọt tốt. Về cơ bản, nó không bị ảnh hưởng bởi pH và nước. Hiệu ứng độ cứng. Natri methyl cocoyl taurate có tác dụng làm đặc hiệp đồng với các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, đặc biệt là các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính loại betaine. Zheng Xiaomei và cộng sự trong “Nghiên cứu về hiệu suất ứng dụng của bốn chất hoạt động bề mặt axit amin trong dầu gội” tập trung vào natri cocoyl glutamate, natri cocoyl alanate, natri lauroyl sarcosinate và natri lauroyl aspartate. Một nghiên cứu so sánh đã được tiến hành về hiệu suất ứng dụng trong dầu gội. Lấy natri laureth sulfate (SLES) làm tham chiếu, hiệu suất tạo bọt, khả năng làm sạch, hiệu suất làm đặc và hiệu suất keo tụ đã được thảo luận. Thông qua các thí nghiệm, có thể kết luận rằng hiệu suất tạo bọt của natri cocoyl alanine và natri lauroyl sarcosinate tốt hơn một chút so với SLES; khả năng làm sạch của bốn chất hoạt động bề mặt axit amin không có nhiều khác biệt và tất cả đều tốt hơn một chút so với SLES; Hiệu suất làm đặc thường thấp hơn SLES. Bằng cách thêm chất làm đặc để điều chỉnh độ nhớt của hệ thống, độ nhớt của hệ thống natri cocoyl alanine có thể tăng lên 1500 Pa·s, trong khi độ nhớt của ba hệ thống axit amin còn lại vẫn thấp hơn 1000 Pa·s. Đường cong kết bông của bốn chất hoạt động bề mặt axit amin nhẹ nhàng hơn so với SLES, cho thấy dầu gội axit amin xả chậm hơn, trong khi hệ thống sulfat xả nhanh hơn một chút. Tóm lại, khi làm đặc công thức dầu gội axit amin, bạn có thể cân nhắc thêm chất hoạt động bề mặt không ion để tăng nồng độ micelle nhằm mục đích làm đặc. Bạn cũng có thể thêm chất làm đặc polymer như PEG-120 methylglucose dioleate. Ngoài ra, việc pha chế các chất dưỡng tóc cation thích hợp để cải thiện khả năng chải tóc vẫn còn là một khó khăn trong loại công thức này.
3. Chất hoạt động bề mặt alkyl glycoside không ion
Ngoài các chất hoạt động bề mặt axit amin, các chất hoạt động bề mặt alkyl glycoside không ion (APG) đã thu hút sự chú ý rộng rãi trong những năm gần đây do ít gây kích ứng, thân thiện với môi trường và tương thích tốt với da. Khi kết hợp với các chất hoạt động bề mặt như polyether sulfat rượu béo (SLES), APG không ion làm giảm lực đẩy tĩnh điện của các nhóm anion của SLES, do đó tạo thành các micelle lớn có cấu trúc giống hình que. Các micelle như vậy ít có khả năng thẩm thấu vào da. Điều này làm giảm tương tác với các protein da và gây kích ứng. Fu Yanling và cộng sự phát hiện ra rằng SLES được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt anion, cocamidopropyl betaine và natri lauroamphoacetate được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, và decyl glucoside và cocoyl glucoside được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt không ion. Sau khi thử nghiệm, các chất hoạt động bề mặt anion có đặc tính tạo bọt tốt nhất, tiếp theo là chất hoạt động bề mặt lưỡng tính và APG có đặc tính tạo bọt kém nhất; Dầu gội có chất hoạt động bề mặt anion là tác nhân hoạt động bề mặt chính có hiện tượng kết bông rõ ràng, trong khi chất hoạt động bề mặt lưỡng tính và APG có đặc tính tạo bọt kém nhất. Không xảy ra hiện tượng kết bông; xét về đặc tính xả và chải tóc ướt, thứ tự từ tốt nhất đến kém nhất là: APG > anion > lưỡng tính, trong khi ở tóc khô, đặc tính chải của dầu gội có anion và lưỡng tính là chất hoạt động bề mặt chính là tương đương nhau. , dầu gội có APG là chất hoạt động bề mặt chính có đặc tính chải kém nhất; thử nghiệm màng đệm màng đệm phôi gà cho thấy dầu gội có APG là chất hoạt động bề mặt chính là dịu nhẹ nhất, trong khi dầu gội có anion và lưỡng tính là chất hoạt động bề mặt chính là dịu nhẹ nhất. khá. APG có hàm lượng CMC thấp và là chất tẩy rửa rất hiệu quả cho da và lipid bã nhờn. Do đó, APG hoạt động như chất hoạt động bề mặt chính và có xu hướng làm cho tóc bị mất nước và khô. Mặc dù dịu nhẹ với da, nhưng chúng cũng có thể chiết xuất lipid và làm tăng tình trạng khô da. Do đó, khi sử dụng APG làm chất hoạt động bề mặt chính, bạn cần cân nhắc mức độ chúng loại bỏ lipid da. Có thể thêm chất dưỡng ẩm phù hợp vào công thức để ngăn ngừa gàu. Đối với tình trạng khô da, tác giả cũng cho rằng sản phẩm có thể được sử dụng như một loại dầu gội kiểm soát dầu, nhưng chỉ mang tính chất tham khảo.
Tóm lại, khuôn khổ hoạt động bề mặt chính hiện nay trong các công thức dầu gội vẫn chủ yếu là hoạt động bề mặt anion, về cơ bản được chia thành hai hệ thống chính. Thứ nhất, SLES được kết hợp với chất hoạt động bề mặt lưỡng tính hoặc chất hoạt động bề mặt không ion để giảm kích ứng. Hệ thống công thức này có bọt phong phú, dễ làm đặc, khả năng kết bông nhanh chóng của các chất điều hòa cation và dầu silicon, đồng thời chi phí thấp, vì vậy nó vẫn là hệ thống chất hoạt động bề mặt chủ đạo trên thị trường. Thứ hai, muối axit amin anion được kết hợp với chất hoạt động bề mặt lưỡng tính để tăng hiệu suất tạo bọt, đây là một điểm nóng trong sự phát triển của thị trường. Loại sản phẩm công thức này dịu nhẹ và có bọt phong phú. Tuy nhiên, do công thức hệ thống muối axit amin kết bông và xả chậm, nên tóc của loại sản phẩm này tương đối khô. APG không ion đã trở thành một hướng đi mới trong phát triển dầu gội do khả năng tương thích tốt với da. Khó khăn trong việc phát triển loại công thức này là tìm ra chất hoạt động bề mặt hiệu quả hơn để tăng độ phong phú của bọt và bổ sung các chất dưỡng ẩm phù hợp để giảm bớt tác động của APG lên da đầu. Tình trạng khô hạn.
Thời gian đăng: 21-12-2023