Forschungsfortschritte bei Shampoo-Tensiden

Shampoo ist ein Produkt, das im täglichen Leben verwendet wird, um Schmutz von der Kopfhaut und dem Haar zu entfernen und die Kopfhaut und das Haar sauber zu halten.Die Hauptbestandteile von Shampoo sind Tenside (sogenannte Tenside), Verdickungsmittel, Conditioner, Konservierungsmittel usw. Der wichtigste Inhaltsstoff sind Tenside.Zu den Funktionen von Tensiden gehören nicht nur die Reinigung, Schaumbildung, die Steuerung des rheologischen Verhaltens und die Milde der Haut, sondern sie spielen auch eine Schlüsselrolle bei der kationischen Flockung.Da sich das kationische Polymer auf dem Haar ablagern kann, hängt der Prozess eng mit der Oberflächenaktivität zusammen, und die Oberflächenaktivität unterstützt auch die Ablagerung anderer nützlicher Komponenten (wie Silikonemulsion, Anti-Schuppen-Wirkstoffe).Eine Änderung des Tensidsystems oder eine Änderung des Elektrolytspiegels führt immer zu einer Kettenreaktion der konditionierenden Polymerwirkung im Shampoo.

1. SLES-Tabellenaktivität

SLS hat eine gute feuchtigkeitsspendende Wirkung, kann reichhaltigen Schaum erzeugen und neigt zur Schaumbildung.Allerdings weist es eine starke Wechselwirkung mit Proteinen auf und reizt die Haut stark, weshalb es selten als Hauptoberflächenaktivität eingesetzt wird.Der derzeitige Hauptwirkstoff von Shampoos ist SLES.Die Adsorptionswirkung von SLES auf Haut und Haar ist offensichtlich geringer als die des entsprechenden SLS.SLES-Produkte mit einem höheren Ethoxylierungsgrad haben tatsächlich keine Adsorptionswirkung.Darüber hinaus weist der Schaum von SLES eine gute Stabilität und starke Beständigkeit gegenüber hartem Wasser auf.Die Haut, insbesondere die Schleimhaut, ist gegenüber SLES deutlich toleranter als gegenüber SLS.Natriumlaurethsulfat und Ammoniumlaurethsulfat sind die beiden am häufigsten verwendeten SLES-Tenside auf dem Markt.Untersuchungen von Long Zhike und anderen ergaben, dass Laurethsulfatamin eine höhere Schaumviskosität, eine gute Schaumstabilität, ein mäßiges Schaumvolumen, eine gute Waschkraft und weicheres Haar nach dem Waschen aufweist, aber Laurethsulfat-Ammoniumsalz Ammoniakgas wird unter alkalischen Bedingungen dissoziiert, also Natriumlaureth Sulfat, das einen größeren pH-Bereich erfordert, wird häufiger verwendet, ist aber auch reizender als Ammoniumsalze.Die Anzahl der SLES-Ethoxyeinheiten liegt üblicherweise zwischen 1 und 5 Einheiten.Durch die Zugabe von Ethoxygruppen wird die kritische Mizellenkonzentration (CMC) von Sulfattensiden verringert.Die stärkste Abnahme der CMC erfolgt nach Zugabe nur einer Ethoxygruppe, während die Abnahme nach Zugabe von 2 bis 4 Ethoxygruppen deutlich geringer ausfällt.Mit zunehmender Ethoxy-Einheit verbessert sich die Hautverträglichkeit von AES und bei SLES mit etwa 10 Ethoxy-Einheiten werden nahezu keine Hautreizungen beobachtet.Allerdings erhöht die Einführung von Ethoxygruppen die Löslichkeit des Tensids, was den Viskositätsaufbau behindert, sodass ein Gleichgewicht gefunden werden muss.Viele kommerzielle Shampoos verwenden SLES mit durchschnittlich 1 bis 3 Ethoxyeinheiten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SLES in Shampooformulierungen kosteneffektiv ist.Es verfügt nicht nur über einen reichhaltigen Schaum, eine starke Beständigkeit gegen hartes Wasser, lässt sich leicht verdicken und weist eine schnelle kationische Ausflockung auf, sodass es immer noch das Haupttensid in aktuellen Shampoos ist. 

2. Aminosäure-Tenside

Da SLES Dioxan enthält, haben sich Verbraucher in den letzten Jahren milderen Tensidsystemen zugewandt, beispielsweise Aminosäure-Tensidsystemen, Alkylglycosid-Tensidsystemen usw.

Aminosäuretenside werden hauptsächlich in Acylglutamat, N-Acylsarkosinat, N-Methylacyltaurat usw. unterteilt.

2.1 Acylglutamat

Acylglutamate werden in Mononatriumsalze und Dinatriumsalze unterteilt.Die wässrige Lösung von Mononatriumsalzen ist sauer und die wässrige Lösung von Dinatriumsalzen ist alkalisch.Das Acylglutamat-Tensidsystem verfügt über geeignete Schaumfähigkeit, Befeuchtungs- und Wascheigenschaften sowie eine Beständigkeit gegen hartes Wasser, die besser oder ähnlich wie SLES ist.Es ist äußerst sicher, verursacht keine akuten Hautreizungen und Sensibilisierungen und weist eine geringe Phototoxizität auf.Die einmalige Reizung der Augenschleimhaut ist gering und die Reizung der verletzten Haut (Massenanteil 5%ige Lösung) kommt der von Wasser nahe.Das repräsentativere Acylglutamat ist Dinatriumcocoylglutamat..Dinatriumcocoylglutamat wird aus äußerst sicherer natürlicher Kokosnusssäure und Glutaminsäure nach Acylchlorid hergestellt.Li Qiang et al.fanden in „Research on the Application of Disodium Cocoyl Glutamate in Silicone-Free Shampoos“ heraus, dass die Zugabe von Dinatriumcocoylglutamat zum SLES-System die Schaumfähigkeit des Systems verbessern und SLES-ähnliche Symptome reduzieren kann.Reizung durch Shampoo.Bei einem Verdünnungsfaktor von 10, 20, 30 und 50 hatte Dinatriumcocoylglutamat keinen Einfluss auf die Flockungsgeschwindigkeit und -intensität des Systems.Wenn der Verdünnungsfaktor 70-fach oder 100-fach beträgt, ist der Flockungseffekt besser, aber die Eindickung ist schwieriger.Der Grund dafür ist, dass das Dinatriumcocoylglutamat-Molekül zwei Carboxylgruppen enthält und die hydrophile Kopfgruppe an der Grenzfläche abgefangen wird.Die größere Fläche führt zu einem kleineren kritischen Packungsparameter und das Tensid aggregiert leicht zu einer Kugelform, wodurch es schwierig wird, wurmartige Mizellen zu bilden, was die Verdickung erschwert.

2,2 N-Acylsarkosinat

N-Acylsarkosinat wirkt im neutralen bis schwach sauren Bereich benetzend, hat eine starke schäumende und stabilisierende Wirkung und weist eine hohe Toleranz gegenüber hartem Wasser und Elektrolyten auf.Das repräsentativste ist Natriumlauroylsarkosinat..Natriumlauroylsarcosinat hat eine hervorragende Reinigungswirkung.Es handelt sich um ein anionisches Tensid vom Aminosäuretyp, das aus natürlichen Quellen von Laurinsäure und Natriumsarkosinat durch eine vierstufige Reaktion aus Phthalisierung, Kondensation, Ansäuerung und Salzbildung hergestellt wird.Agent.Die Leistung von Natriumlauroylsarcosinat in Bezug auf Schaumleistung, Schaumvolumen und Entschäumungsleistung kommt der von Natriumlaurethsulfat nahe.Allerdings existieren in dem Shampoosystem, das das gleiche kationische Polymer enthält, die Flockungskurven beider.offensichtlicher Unterschied.In der Schaum- und Reibphase weist das Aminosäuresystem-Shampoo eine geringere Reibungsgleitfähigkeit auf als das Sulfatsystem;In der Spülphase ist nicht nur die Spülgleitfähigkeit etwas geringer, sondern auch die Spülgeschwindigkeit des Aminosäure-Shampoos ist geringer als die des Sulfat-Shampoos.Wang Kuan et al.fanden heraus, dass das Verbindungssystem Natriumlauroylsarcosinat und nichtionische, anionische und zwitterionische Tenside besteht.Durch die Änderung von Parametern wie Tensiddosierung und -verhältnis wurde festgestellt, dass bei binären Verbindungssystemen eine kleine Menge an Alkylglykosiden eine synergistische Verdickung bewirken kann;Während in ternären Verbindungssystemen das Verhältnis einen großen Einfluss auf die Viskosität des Systems hat, kann die Kombination von Natriumlauroylsarcosinat, Cocamidopropylbetain und Alkylglycosiden bessere Selbstverdickungseffekte erzielen.Aminosäuretensidsysteme können von dieser Art von Verdickungsschemata lernen.

2,3 N-Methylacyltaurin

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von N-Methylacyltaurat ähneln denen von Natriumalkylsulfat bei gleicher Kettenlänge.Es verfügt außerdem über gute Schaumeigenschaften und wird nicht so leicht durch pH-Wert und Wasserhärte beeinflusst.Es verfügt über gute Schaumeigenschaften im schwach sauren Bereich, auch in hartem Wasser, ist daher vielseitiger einsetzbar als Alkylsulfate und reizt die Haut weniger als N-Natriumlauroylglutamat und Natriumlaurylphosphat.Es kommt dem SLES nahe, liegt weit unter diesem und ist ein wenig reizendes, mildes Tensid.Das repräsentativere ist Natriummethylcocoyltaurat.Natriummethylcocoyltaurat entsteht durch die Kondensation natürlich gewonnener Fettsäuren und Natriummethyltaurat.Es handelt sich um ein generalisiertes Aminosäuretensid mit reichhaltigem Schaum und guter Schaumstabilität.Es wird grundsätzlich nicht durch pH-Wert und Wasser beeinflusst.Härteeffekt.Natriummethylcocoyltaurat hat eine synergistische Verdickungswirkung mit amphoteren Tensiden, insbesondere amphoteren Tensiden vom Betain-Typ.Zheng Xiaomei et al.in „Forschung zur Anwendungsleistung von vier Aminosäure-Tensiden in Shampoos“ konzentrierte sich auf Natriumcocoylglutamat, Natriumcocoylalanat, Natriumlauroylsarcosinat und Natriumlauroylaspartat.Zur Anwendungsleistung in Shampoo wurde eine Vergleichsstudie durchgeführt.Unter Verwendung von Natriumlaurethsulfat (SLES) als Referenz wurden die Schaumleistung, die Reinigungsleistung, die Verdickungsleistung und die Flockungsleistung besprochen.Durch Experimente kam man zu dem Schluss, dass die Schaumleistung von Natriumcocoylalanin und Natriumlauroylsarcosinat etwas besser ist als die von SLES;die Reinigungswirkung der vier Aminosäure-Tenside unterscheidet sich kaum und sie sind alle etwas besser als SLES;Die Verdickungsleistung ist im Allgemeinen geringer als bei SLES.Durch Zugabe eines Verdickungsmittels zur Einstellung der Viskosität des Systems kann die Viskosität des Natriumkokoylalanin-Systems auf 1500 Pa·s erhöht werden, während die Viskosität der anderen drei Aminosäuresysteme immer noch unter 1000 Pa·s liegt.Die Flockungskurven der vier Aminosäure-Tenside sind sanfter als die von SLES, was darauf hindeutet, dass das Aminosäure-Shampoo langsamer ausspült, während das Sulfat-System etwas schneller ausspült.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie bei der Verdickung der Aminosäure-Shampoo-Formel die Zugabe nichtionischer Tenside in Betracht ziehen können, um die Mizellenkonzentration zum Zwecke der Verdickung zu erhöhen.Sie können auch Polymerverdickungsmittel wie PEG-120-Methylglucosedioleat hinzufügen.Darüber hinaus stellt die Beimischung geeigneter kationischer Pflegemittel zur Verbesserung der Kämmbarkeit bei dieser Art von Formulierung immer noch eine Schwierigkeit dar.

3. Nichtionische Alkylglycosid-Tenside

Neben Aminosäure-Tensiden haben in den letzten Jahren auch nichtionische Alkylglykosid-Tenside (APGs) aufgrund ihrer geringen Reizwirkung, Umweltfreundlichkeit und guten Hautverträglichkeit große Aufmerksamkeit erregt.In Kombination mit Tensiden wie Fettalkoholpolyethersulfaten (SLES) reduzieren nichtionische APGs die elektrostatische Abstoßung der anionischen Gruppen von SLES und bilden so große Mizellen mit stäbchenförmiger Struktur.Es ist weniger wahrscheinlich, dass solche Mizellen in die Haut eindringen.Dadurch werden die Wechselwirkungen mit Hautproteinen und daraus resultierende Reizungen reduziert.Fu Yanling et al.fanden heraus, dass SLES als anionisches Tensid, Cocamidopropylbetain und Natriumlauroamphoacetat als zwitterionische Tenside und Decylglucosid und Cocoylglucosid als nichtionische Tenside verwendet wurden.Wirkstoffe: Anionische Tenside haben nach Tests die besten Schaumeigenschaften, gefolgt von zwitterionischen Tensiden, und APGs haben die schlechtesten Schaumeigenschaften;Shampoos mit anionischen Tensiden als hauptsächlichen oberflächenaktiven Stoffen weisen eine deutliche Ausflockung auf, während zwitterionische Tenside und APGs die schlechtesten Schaumeigenschaften aufweisen.Es trat keine Ausflockung auf;In Bezug auf die Ausspül- und Kämmeigenschaften bei nassem Haar ist die Reihenfolge vom besten zum schlechtesten: APGs > Anionen > Zwitterionika, während bei trockenem Haar die Kämmeigenschaften von Shampoos mit Anionen und Zwitterionen als Haupttensiden gleichwertig sind., das Shampoo mit APGs als Haupttensid hat die schlechtesten Kämmeigenschaften;Der Chorioallantois-Membrantest mit Hühnerembryonen zeigt, dass das Shampoo mit APGs als Haupttensid am mildesten ist, während das Shampoo mit Anionen und Zwitterionen als Haupttensid am mildesten ist.ganz.APGs haben einen niedrigen CMC-Gehalt und sind sehr wirksame Reinigungsmittel für Haut und Talglipide.Daher fungieren APGs als Haupttensid und neigen dazu, dass sich das Haar gestrippt und trocken anfühlt.Obwohl sie sanft zur Haut sind, können sie auch Lipide extrahieren und die Trockenheit der Haut verstärken.Wenn Sie APGs als Haupttensid verwenden, müssen Sie daher berücksichtigen, inwieweit sie Hautlipide entfernen.Um Schuppen vorzubeugen, können der Formel entsprechende Feuchtigkeitscremes zugesetzt werden.Bei Trockenheit ist der Autor der Ansicht, dass es auch als Ölkontrollshampoo verwendet werden kann, allerdings nur als Referenz.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das derzeitige Hauptgerüst der Oberflächenaktivität in Shampooformeln immer noch von der anionischen Oberflächenaktivität dominiert wird, die im Wesentlichen in zwei Hauptsysteme unterteilt ist.Erstens wird SLES mit zwitterionischen Tensiden oder nichtionischen Tensiden kombiniert, um die Reizung zu reduzieren.Dieses Formelsystem verfügt über einen reichhaltigen Schaum, lässt sich leicht verdicken, verfügt über eine schnelle Ausflockung von kationischen und Silikonöl-Konditionierern und ist kostengünstig, sodass es immer noch das gängigste Tensidsystem auf dem Markt ist.Zweitens werden anionische Aminosäuresalze mit zwitterionischen Tensiden kombiniert, um die Schaumleistung zu erhöhen, was ein Hotspot in der Marktentwicklung ist.Diese Art von Formelprodukt ist mild und hat einen reichhaltigen Schaum.Da die Formel des Aminosäuresalzsystems jedoch langsam ausflockt und ausspült, ist das Haar dieser Art von Produkt relativ trocken..Nichtionische APGs sind aufgrund ihrer guten Hautverträglichkeit zu einer neuen Richtung in der Shampoo-Entwicklung geworden.Die Schwierigkeit bei der Entwicklung dieser Art von Formel besteht darin, effizientere Tenside zu finden, um die Schaumfülle zu erhöhen, und geeignete Feuchtigkeitscremes hinzuzufügen, um die Auswirkungen von APGs auf die Kopfhaut zu mildern.Trockene Bedingungen.