კვლევის პროგრესი შამპუნის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შესახებ

შამპუნი არის პროდუქტი, რომელიც გამოიყენება ადამიანების ყოველდღიურ ცხოვრებაში, რათა მოაცილოს ჭუჭყი სკალპიდან და თმადან და შეინარჩუნოს სკალპი და თმა სუფთა.შამპუნის ძირითადი ინგრედიენტებია სურფაქტანტები (მოხსენიებული, როგორც ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები), გასქელება, კონდიციონერები, კონსერვანტები და ა.შ. ყველაზე მნიშვნელოვანი ინგრედიენტია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.სურფაქტანტების ფუნქციები მოიცავს არა მხოლოდ გაწმენდას, ქაფს, რეოლოგიური ქცევის კონტროლს და კანის რბილობას, არამედ მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კატიონურ ფლოკულაციაში.იმის გამო, რომ კათიონური პოლიმერი შეიძლება დაილექოს თმაზე, პროცესი მჭიდროდ არის დაკავშირებული ზედაპირულ აქტივობასთან და ზედაპირული აქტივობა ასევე ხელს უწყობს სხვა სასარგებლო კომპონენტების (როგორიცაა სილიკონის ემულსია, ქერტლის საწინააღმდეგო აქტივები) დეპონირებას.სურფაქტანტის სისტემის შეცვლა ან ელექტროლიტების დონის შეცვლა ყოველთვის გამოიწვევს შამპუნში კონდიცირების პოლიმერული ეფექტების ჯაჭვურ რეაქციას.

1.SLES მაგიდის აქტივობა

SLS-ს აქვს კარგი დამატენიანებელი ეფექტი, შეუძლია წარმოქმნას მდიდარი ქაფი და მიდრეკილია აწარმოოს ფლეშ ქაფი.თუმცა, მას აქვს ძლიერი ურთიერთქმედება ცილებთან და ძალიან აღიზიანებს კანს, ამიტომ იშვიათად გამოიყენება როგორც ძირითადი ზედაპირული აქტივობა.შამპუნების ამჟამინდელი მთავარი აქტიური ინგრედიენტია SLES.SLES-ის ადსორბციული ეფექტი კანსა და თმაზე აშკარად დაბალია, ვიდრე შესაბამისი SLS-ის.SLES პროდუქტებს ეთოქსილაციის უფრო მაღალი ხარისხით ფაქტობრივად არ ექნებათ ადსორბციული ეფექტი.გარდა ამისა, SLES-ის ქაფს აქვს კარგი სტაბილურობა და ძლიერი გამძლეობა მყარი წყლის მიმართ.კანი, განსაკუთრებით ლორწოვანი გარსი, ბევრად უფრო ტოლერანტულია SLES-ის მიმართ, ვიდრე SLS.ნატრიუმის ლაურეთ სულფატი და ამონიუმის ლაურეთ სულფატი არის ორი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული SLES სურფაქტანტი ბაზარზე.ლონგ ჟიკის და სხვების მიერ ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ ლაურეთ სულფატ ამინს აქვს უფრო მაღალი ქაფის სიბლანტე, კარგი ქაფის სტაბილურობა, ზომიერი ქაფიანი მოცულობა, კარგი სარეცხი საშუალება და რბილი თმა დაბანის შემდეგ, მაგრამ ლაურეთ სულფატის ამონიუმის მარილი ამიაკის გაზი დაიშლება ტუტე პირობებში. სულფატი, რომელიც მოითხოვს უფრო ფართო pH დიაპაზონს, უფრო ფართოდ გამოიყენება, მაგრამ ის ასევე უფრო გამაღიზიანებელია, ვიდრე ამონიუმის მარილები.SLES ეთოქსი ერთეულების რაოდენობა ჩვეულებრივ 1-დან 5 ერთეულამდეა.ეთოქსი ჯგუფების დამატება შეამცირებს სულფატის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მიცელის კრიტიკულ კონცენტრაციას (CMC).CMC-ის ყველაზე დიდი შემცირება ხდება მხოლოდ ერთი ეთოქსი ჯგუფის დამატების შემდეგ, ხოლო 2-დან 4 ეთოქსი ჯგუფის დამატების შემდეგ კლება გაცილებით დაბალია.ეთოქსი ერთეულების მატებასთან ერთად, AES-ის თავსებადობა კანთან უმჯობესდება და თითქმის არ შეინიშნება კანის გაღიზიანება SLES-ში, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 10 ეთოქსი ერთეულს.თუმცა, ეთოქსი ჯგუფების დანერგვა ზრდის სურფაქტანტის ხსნადობას, რაც აფერხებს სიბლანტის აშენებას, ამიტომ საჭიროა ბალანსის პოვნა.ბევრი კომერციული შამპუნი იყენებს SLES-ს, რომელიც შეიცავს საშუალოდ 1-დან 3 ეთოქსი ერთეულს.

მოკლედ, SLES ეფექტურია შამპუნის ფორმულირებში.მას არა მხოლოდ აქვს მდიდარი ქაფი, ძლიერი მდგრადობა მყარი წყლის მიმართ, ადვილად სქელდება და აქვს სწრაფი კათიონური ფლოკულაცია, ამიტომ ის კვლავ არის ძირითადი ზედაპირული აქტიური ნივთიერება მიმდინარე შამპუნებში. 

2. ამინომჟავა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები

ბოლო წლებში, რადგან SLES შეიცავს დიოქსანს, მომხმარებლებმა მიმართეს უფრო რბილ სურფაქტანტ სისტემებს, როგორიცაა ამინომჟავა ზედაპირულად აქტიური სისტემები, ალკილ გლიკოზიდი ზედაპირულად აქტიური სისტემები და ა.შ.

ამინომჟავა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ძირითადად იყოფა აცილ გლუტამატად, N-აცილ სარკოზინატად, N-მეთილაცილ ტაურატად და ა.შ.

2.1 აცილის გლუტამატი

აცილის გლუტამატები იყოფა მონოსტრიუმის და დინატრიუმის მარილებად.მონოსტრიუმის მარილების წყალხსნარი მჟავეა, ხოლო დინატრიუმის მარილების წყალხსნარი ტუტეა.აცილის გლუტამატის სურფაქტანტის სისტემას აქვს შესაბამისი ქაფის უნარი, დამატენიანებელი და გამრეცხი თვისებები და მყარი წყლის წინააღმდეგობა, რომელიც უკეთესია ან მსგავსია SLES-ზე.ის უაღრესად უსაფრთხოა, არ გამოიწვევს კანის მწვავე გაღიზიანებას და სენსიბილიზაციას და აქვს დაბალი ფოტოტოქსიკურობა.თვალის ლორწოვანი გარსის ერთჯერადი გაღიზიანება მსუბუქია, ხოლო დაზიანებული კანის გაღიზიანება (მასური ფრაქცია 5% ხსნარი) ახლოს არის წყლის გაღიზიანებასთან.უფრო წარმომადგენლობითი აცილის გლუტამატი არის დინატრიუმის კოკოილ გლუტამატი..დინატრიუმის კოკოილ გლუტამატი მზადდება უკიდურესად უსაფრთხო ბუნებრივი ქოქოსის მჟავისა და გლუტამინის მჟავისგან აცილის ქლორიდის შემდეგ.ლი ციანგი და სხვ.ნაპოვნია „კვლევაში დინატრიუმის კოკოილ გლუტამატის გამოყენების შესახებ სილიკონისგან თავისუფალ შამპუნებში“, რომ დინატრიუმის კოკოილ გლუტამატის დამატება SLES სისტემაში შეიძლება გააუმჯობესოს სისტემის ქაფის უნარი და შეამციროს SLES მსგავსი სიმპტომები.შამპუნის გაღიზიანება.როდესაც განზავების ფაქტორი იყო 10-ჯერ, 20-ჯერ, 30-ჯერ და 50-ჯერ, დინატრიუმის კოკოილ გლუტამატი არ იმოქმედებდა სისტემის ფლოკულაციის სიჩქარეზე და ინტენსივობაზე.როდესაც განზავების ფაქტორი 70-ჯერ ან 100-ჯერ არის, ფლოკულაციის ეფექტი უკეთესია, მაგრამ გასქელება უფრო რთული.მიზეზი ის არის, რომ დინატრიუმის კოკოილ გლუტამატის მოლეკულაში არის ორი კარბოქსილის ჯგუფი, ხოლო ჰიდროფილური თავთა ჯგუფი ჩაჭრილია ინტერფეისზე.უფრო დიდი ფართობი იწვევს უფრო მცირე კრიტიკულ შეფუთვის პარამეტრს და სურფაქტანტი ადვილად გროვდება სფერულ ფორმაში, რაც ართულებს ჭიის მსგავსი მიცელების წარმოქმნას, რაც ართულებს გასქელებას.

2.2 N-აცილ სარკოზინატი

N-აცილ სარკოსინატს აქვს დამატენიანებელი ეფექტი ნეიტრალურ და სუსტად მჟავე დიაპაზონში, აქვს ძლიერი ქაფის და სტაბილიზაციის ეფექტი და აქვს მაღალი ტოლერანტობა მყარი წყლისა და ელექტროლიტების მიმართ.ყველაზე წარმომადგენლობითია ნატრიუმის ლაუროილ სარკოზინატი..ნატრიუმის ლაუროილ სარკოსინატს აქვს შესანიშნავი გამწმენდი ეფექტი.ეს არის ამინომჟავის ტიპის ანიონური სურფაქტანტი, რომელიც მზადდება ლაური მჟავისა და ნატრიუმის სარკოზინატის ბუნებრივი წყაროებიდან ფთალიზაციის, კონდენსაციის, მჟავიანობის და მარილის წარმოქმნის ოთხსაფეხურიანი რეაქციის შედეგად.აგენტი.ნატრიუმის ლაუროილ სარკოზინატის მოქმედება ქაფის წარმოქმნის, ქაფის მოცულობისა და ქაფის გამწმენდის თვალსაზრისით ახლოს არის ნატრიუმის ლაურეთ სულფატის ეფექტურობასთან.თუმცა, შამპუნის სისტემაში, რომელიც შეიცავს ერთსა და იმავე კათიონურ პოლიმერს, არსებობს ორივეს ფლოკულაციის მრუდი.აშკარა განსხვავება.ქაფისა და გახეხვის სტადიაზე ამინომჟავების სისტემის შამპუნს აქვს უფრო დაბალი მოლიპულობა, ვიდრე სულფატულ სისტემას;გამორეცხვის სტადიაზე, არა მხოლოდ ჩამორეცხვის სიცრუე ოდნავ დაბალია, არამედ ამინომჟავის შამპუნის ჩამოსხმის სიჩქარეც უფრო დაბალია, ვიდრე სულფატის შამპუნი.ვანგ კუანი და სხვ.აღმოჩნდა, რომ ნატრიუმის ლაუროილ სარკოსინატის და არაიონური, ანიონური და ცვიტერიონული ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების ნაერთი სისტემა.ისეთი პარამეტრების შეცვლით, როგორიცაა სურფაქტანტის დოზა და თანაფარდობა, აღმოჩნდა, რომ ბინარული ნაერთების სისტემებისთვის, მცირე რაოდენობით ალკილ გლიკოზიდებს შეუძლიათ მიაღწიონ სინერგიულ გასქელებას;ხოლო სამნარევი ნაერთების სისტემებში თანაფარდობა დიდ გავლენას ახდენს სისტემის სიბლანტეზე, რომელთა შორის ნატრიუმის ლაუროილ სარკოსინატის, კოკამიდოპროპილ ბეტაინის და ალკილ გლიკოზიდების კომბინაციამ შეიძლება მიაღწიოს უკეთეს თვითგასქელება ეფექტს.ამინომჟავის ზედაპირული სისტემებს შეუძლიათ ისწავლონ ამ ტიპის გასქელების სქემიდან.

2.3 N-მეთილაცილტაურინი

N-მეთილაცილ ტაურატის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები მსგავსია ნატრიუმის ალკილის სულფატის იგივე სიგრძის ჯაჭვის.მას ასევე აქვს კარგი ქაფიანი თვისებები და ადვილად არ მოქმედებს pH და წყლის სიხისტე.მას აქვს კარგი ქაფიანი თვისებები სუსტად მჟავე დიაპაზონში, თუნდაც მყარ წყალში, ამიტომ მას აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი, ვიდრე ალკილის სულფატები, და ნაკლებად აღიზიანებს კანს, ვიდრე N-ნატრიუმის ლაურილ გლუტამატი და ნატრიუმის ლაურილფოსფატი.SLES-თან ახლოს, SLES-ზე გაცილებით დაბალია, ის არის დაბალი გაღიზიანების, მსუბუქი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება.უფრო წარმომადგენლობითია ნატრიუმის მეთილის კოკოილ ტაურატი.ნატრიუმის მეთილის კოკოილ ტაურატი წარმოიქმნება ბუნებრივად მიღებული ცხიმოვანი მჟავების და ნატრიუმის მეთილის ტაურატის კონდენსაციის შედეგად.ეს არის განზოგადებული ამინომჟავის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება მდიდარი ქაფით და კარგი ქაფის სტაბილურობით.მასზე ძირითადად არ მოქმედებს pH და წყალი.სიხისტის ეფექტი.ნატრიუმის მეთილის კოკოილ ტაურატს აქვს სინერგიული გამამკვრივებელი ეფექტი ამფოტერულ ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებებთან, განსაკუთრებით ბეტაინის ტიპის ამფოტერულ ზედაპირულ აქტებთან.ჟენგ სიაომეი და სხვ.„შამპუნებში ოთხი ამინომჟავის ზედაპირული აქტიური ნივთიერების გამოყენების ეფექტურობის კვლევა“ ფოკუსირებული იყო ნატრიუმის კოკოილ გლუტამატზე, ნატრიუმის კოკოილ ალანატზე, ნატრიუმის ლაუროილ სარკოსინატზე და ნატრიუმის ლაუროილ ასპარტატზე.ჩატარდა შედარებითი კვლევა შამპუნში გამოყენების ეფექტურობის შესახებ.ნატრიუმის ლაურეთ სულფატის (SLES) აღება, როგორც მითითება, განხილული იყო ქაფის მოქმედება, გაწმენდის უნარი, გასქელება და ფლოკულაციის მოქმედება.ექსპერიმენტების შედეგად დადგინდა, რომ ნატრიუმის კოკოილ ალანინის და ნატრიუმის ლაუროილ სარკოსინატის ქაფის მოქმედება ოდნავ უკეთესია, ვიდრე SLES;ოთხი ამინომჟავის ზედაპირული აქტიური ნივთიერების გაწმენდის უნარს მცირე განსხვავება აქვს და ისინი ყველა ოდნავ უკეთესია ვიდრე SLES;გასქელება შესრულება ზოგადად დაბალია ვიდრე SLES.სისტემის სიბლანტის დასარეგულირებლად შესქელების დამატებით, ნატრიუმის კოკოილ ალანინის სისტემის სიბლანტე შეიძლება გაიზარდოს 1500 Pa·s-მდე, ხოლო დანარჩენი სამი ამინომჟავის სისტემის სიბლანტე ჯერ კიდევ 1000 Pa·s-ზე დაბალია.ოთხი ამინომჟავის ზედაპირული აქტიური ნივთიერების ფლოკულაციის მრუდები უფრო ნაზია, ვიდრე SLES-ის, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ამინომჟავების შამპუნი უფრო ნელა ირეცხება, ხოლო სულფატის სისტემა ოდნავ უფრო სწრაფად.მოკლედ, ამინომჟავების შამპუნის ფორმულის გასქელებისას, შეგიძლიათ განიხილოთ არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების დამატება გასქელების მიზნით მიკელის კონცენტრაციის გასაზრდელად.თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაამატოთ პოლიმერული გასქელება, როგორიცაა PEG-120 მეთილგლუკოზის დიოლეატი.გარდა ამისა, შესაბამისი კათიონური კონდიციონერების შეერთება კომბინირებულობის გასაუმჯობესებლად კვლავ სირთულეს წარმოადგენს ამ ტიპის ფორმულირებაში.

3. არაიონური ალკილგლიკოზიდური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები

ამინომჟავების ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების გარდა, არაიონური ალკილ გლიკოზიდის ზედაპირულ აქტენტებმა (APGs) მიიპყრეს ფართო ყურადღება ბოლო წლებში მათი დაბალი გაღიზიანების, გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობის და კანთან კარგი თავსებადობის გამო.სურფაქტანტებთან ერთად, როგორიცაა ცხიმოვანი ალკოჰოლის პოლიეთერის სულფატები (SLES), არაიონური APG ამცირებს SLES-ის ანიონური ჯგუფების ელექტროსტატიკური მოგერიებას, რითაც წარმოქმნის დიდ მიცელებს ღეროს მსგავსი სტრუქტურით.ასეთი მიცელები ნაკლებად შედიან კანში.ეს ამცირებს კანის ცილებთან ურთიერთქმედებას და შედეგად გაღიზიანებას.ფუ იანლინგი და სხვ.აღმოჩნდა, რომ SLES გამოიყენებოდა როგორც ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება, კოკამიდოპროპილ ბეტაინი და ნატრიუმის ლაუროამფოაცეტატი გამოიყენებოდა როგორც ცვიტერიონულ ზედაპირულად, ხოლო დეცილ გლუკოზიდი და კოკოილ გლუკოზიდი გამოიყენებოდა როგორც არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.აქტიურ აგენტებს, ტესტირების შემდეგ, ანიონურ ზედაპირულ ფაქტორებს აქვთ საუკეთესო ქაფიანი თვისებები, რასაც მოჰყვება ცვიტერიონული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, ხოლო APG-ებს აქვთ ყველაზე ცუდი ქაფიანი თვისებები;შამპუნებს ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებით, როგორც ძირითადი ზედაპირული აქტიური ნივთიერებებით, აქვთ აშკარა ფლოკულაცია, ხოლო ცვიტერიონულ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები და APG-ებს აქვთ ყველაზე ცუდი ქაფიანი თვისებები.ფლოკულაცია არ მომხდარა;გამრეცხვისა და სველი თმის ვარცხნის თვისებების მიხედვით, საუკეთესოდან უარესისკენ მიმდევრობა ასეთია: APGs > ანიონები > ზვიტერიონიკები, ხოლო მშრალ თმაში შამპუნების კომბინირების თვისებები ანიონებით და ზვიტერიონებით, როგორც ძირითადი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, ექვივალენტურია., შამპუნი APG-ებით, როგორც მთავარი ზედაპირულად აქტიური, აქვს ყველაზე ცუდი კომბინირებული თვისებები;ქათმის ემბრიონის ქორიოალლანტოური მემბრანის ტესტი აჩვენებს, რომ შამპუნი APG-ებით, როგორც მთავარი ზედაპირულად აქტიური, ყველაზე რბილია, ხოლო შამპუნი ანიონებითა და ზვიტერიონებით, როგორც მთავარი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებით, ყველაზე რბილია.საკმაოდ.APG-ებს აქვთ დაბალი CMC და ძალიან ეფექტური სარეცხი საშუალებებია კანისა და ცხიმის ლიპიდებისთვის.აქედან გამომდინარე, APG მოქმედებენ როგორც მთავარი ზედაპირული აქტიური ნივთიერება და ახასიათებენ თმის გაშიშვლებასა და სიმშრალეს.მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ნაზი არიან კანზე, მათ ასევე შეუძლიათ ლიპიდების ამოღება და კანის სიმშრალის გაზრდა.ამიტომ, APG-ების, როგორც მთავარი სურფაქტანტის გამოყენებისას, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ რამდენად შლის ისინი კანის ლიპიდებს.ფორმულას შეიძლება დაემატოს შესაბამისი დამატენიანებელი ქერტლის თავიდან ასაცილებლად.სიმშრალის გამო, ავტორი ასევე მიიჩნევს, რომ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ზეთის კონტროლის შამპუნი, მხოლოდ ცნობისთვის.

მოკლედ, შამპუნის ფორმულებში ზედაპირული აქტივობის ამჟამინდელი ძირითადი ჩარჩო კვლავ დომინირებს ანიონური ზედაპირული აქტივობით, რომელიც ძირითადად იყოფა ორ ძირითად სისტემად.პირველი, SLES შერწყმულია ცვიტერიონულ ზედაპირულ ფაქტორებთან ან არაიონურ ზედაპირულ აქტებთან, რათა შეამციროს მისი გაღიზიანება.ამ ფორმულის სისტემას აქვს მდიდარი ქაფი, ადვილად სქელდება და აქვს კათიონური და სილიკონის ზეთის კონდიციონერების სწრაფი ფლოკულაცია და დაბალი ღირებულება, ამიტომ ის კვლავ არის ძირითადი ზედაპირულად აქტიური სისტემა ბაზარზე.მეორეც, ანიონური ამინომჟავის მარილები გაერთიანებულია ცვიტერიონულ ზედაპირულ ფაქტორებთან, რათა გაზარდონ ქაფის წარმოქმნა, რაც ბაზრის განვითარებაში ცხელი წერტილია.ამ ტიპის ფორმულის პროდუქტი რბილია და აქვს მდიდარი ქაფი.თუმცა, იმის გამო, რომ ამინომჟავების მარილის სისტემის ფორმულა ფლოკულირებულია და ნელა ირეცხება, ამ ტიპის პროდუქტის თმა შედარებით მშრალია..არაიონური APG გახდა ახალი მიმართულება შამპუნის შემუშავებაში მათი კარგი თავსებადობის გამო კანთან.ამ ტიპის ფორმულის შემუშავების სირთულე მდგომარეობს იმაში, რომ იპოვოთ უფრო ეფექტური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები მისი ქაფის სიმდიდრის გასაზრდელად და შესაბამისი დამატენიანებლების დამატება სკალპზე APG-ების ზემოქმედების შესამსუბუქებლად.მშრალი პირობები.