Шампунь — это продукт, используемый в повседневной жизни людей для удаления загрязнений с кожи головы и волос и поддержания чистоты кожи головы и волос.Основными ингредиентами шампуня являются поверхностно-активные вещества (называемые поверхностно-активными веществами), загустители, кондиционеры, консерванты и т. д. Важнейшим ингредиентом являются поверхностно-активные вещества.Функции поверхностно-активных веществ включают не только очистку, вспенивание, контроль реологического поведения и мягкости кожи, но также играют ключевую роль в катионной флокуляции.Поскольку катионный полимер может откладываться на волосах, этот процесс тесно связан с поверхностной активностью, а поверхностная активность также способствует осаждению других полезных компонентов (таких как силиконовая эмульсия, активные вещества против перхоти).Изменение системы поверхностно-активных веществ или изменение уровня электролитов всегда вызывает цепную реакцию воздействия кондиционирующего полимера в шампуне.
1. Таблица активности SLES
SLS обладает хорошим увлажняющим эффектом, может образовывать обильную пену и имеет тенденцию образовывать мгновенную пену.Однако он имеет сильное взаимодействие с белками и сильно раздражает кожу, поэтому в качестве основного поверхностного действия его используют редко.В настоящее время основным активным ингредиентом шампуней является SLES.Адсорбционное действие SLES на кожу и волосы явно ниже, чем у соответствующего SLS.Продукты SLES с более высокой степенью этоксилирования фактически не оказывают адсорбционного эффекта.Кроме того, пена SLES обладает хорошей стабильностью и сильной устойчивостью к жесткой воде.Кожа, особенно слизистая оболочка, гораздо более толерантна к SLES, чем к SLS.Лауретсульфат натрия и лауретсульфат аммония являются двумя наиболее широко используемыми SLES-поверхностно-активными веществами на рынке.Исследования Лонг Жике и других показали, что лауретсульфамин имеет более высокую вязкость пены, хорошую стабильность пены, умеренный объем пенообразования, хорошие моющие свойства и более мягкие волосы после мытья, но лауретсульфат-аммонийная соль Газообразный аммиак будет диссоциировать в щелочных условиях, поэтому лаурет натрия сульфат, для которого требуется более широкий диапазон pH, используется более широко, но он также более раздражает, чем соли аммония.Количество этокси-звеньев SLES обычно составляет от 1 до 5 звеньев.Добавление этоксигрупп снижает критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ) сульфатных ПАВ.Наибольшее снижение ККМ происходит после добавления только одной этоксигруппы, тогда как после добавления от 2 до 4 этоксигрупп снижение значительно меньше.По мере увеличения этокси-звеньев совместимость АЭС с кожей улучшается, и у SLES, содержащих около 10 этокси-звеньев, практически не наблюдается раздражения кожи.Однако введение этоксигрупп увеличивает растворимость ПАВ, что затрудняет наращивание вязкости, поэтому необходимо найти баланс.Во многих коммерческих шампунях используется SLES, содержащий в среднем от 1 до 3 этокси-звеньев.
Таким образом, SLES экономически эффективен в рецептурах шампуней.Он не только обладает обильной пеной, высокой устойчивостью к жесткой воде, легко загущается и обладает быстрой катионной флокуляцией, поэтому он по-прежнему остается основным поверхностно-активным веществом в современных шампунях.
2. Аминокислотные поверхностно-активные вещества
В последние годы, поскольку SLES содержит диоксан, потребители обратились к более мягким системам поверхностно-активных веществ, таким как системы поверхностно-активных веществ на основе аминокислот, системы поверхностно-активных веществ на основе алкилгликозидов и т. д.
Аминокислотные поверхностно-активные вещества в основном делятся на ацилглутамат, N-ацилсаркозинат, N-метилацилтаурат и др.
2.1 Ацилглутамат
Ацилглутаматы делятся на мононатриевые и динатриевые соли.Водный раствор мононатриевых солей является кислым, а водный раствор динатриевых солей – щелочным.Система поверхностно-активных веществ ацилглутамат обладает соответствующей пенообразующей способностью, увлажняющими и моющими свойствами, а также стойкостью к жесткой воде, которые лучше или аналогичны SLES.Он высокобезопасен, не вызывает острого раздражения и сенсибилизации кожи, обладает низкой фототоксичностью.однократное раздражение слизистой глаза слабое, раздражение поврежденной кожи (массовая доля 5% раствора) близко к водному.Более представительным ацилглутаматом является динатрий-кокоилглутамат..Кокоилглутамат динатрия изготовлен из чрезвычайно безопасной натуральной кокосовой кислоты и глутаминовой кислоты после ацилхлорида.Ли Цян и др.В «Исследованиях по применению динатрий-кокоилглутамата в шампунях, не содержащих силикона», обнаружено, что добавление динатрий-кокоилглутамата в систему SLES может улучшить пенообразующую способность системы и уменьшить SLES-подобные симптомы.Раздражение от шампуня.Когда коэффициент разбавления составлял 10, 20, 30 и 50 раз, динатрий-кокоилглутамат не влиял на скорость и интенсивность флокуляции системы.Когда коэффициент разбавления составляет 70 или 100 раз, эффект флокуляции лучше, но загущение сложнее.Причина в том, что в молекуле динатрий-кокоилглутамата имеются две карбоксильные группы, и гидрофильная головная группа перехватывается на границе раздела.Большая площадь приводит к меньшему критическому параметру упаковки, и поверхностно-активное вещество легко агрегируется, принимая сферическую форму, что затрудняет образование червеобразных мицелл, что затрудняет его загущение.
2.2 N-ацилсаркозинат
N-ацилсаркозинат обладает смачивающим эффектом в диапазоне от нейтрального до слабокислого, обладает сильным пенообразующим и стабилизирующим действием, а также обладает высокой устойчивостью к жесткой воде и электролитам.Наиболее представительным из них является лауроилсаркозинат натрия..Лауроилсаркозинат натрия обладает отличным очищающим эффектом.Это анионное поверхностно-активное вещество аминокислотного типа, полученное из природных источников лауриновой кислоты и саркозината натрия посредством четырехстадийной реакции фтализации, конденсации, подкисления и образования солей.агент.Характеристики лауроилсаркозината натрия с точки зрения пенообразования, объема пены и пеногасителей близки к характеристикам лауретсульфата натрия.Однако в системе шампуня, содержащей один и тот же катионный полимер, существуют кривые флокуляции обоих.очевидная разница.На стадии вспенивания и втирания шампунь с аминокислотной системой имеет меньшую скользкость при трении, чем сульфатная система;на этапе смывания не только скользкость смывания немного ниже, но и скорость смывания аминокислотного шампуня ниже, чем у сульфатного шампуня.Ван Куан и др.обнаружили составную систему лауроилсаркозината натрия и неионогенных, анионных и цвиттерионных поверхностно-активных веществ.Изменяя такие параметры, как дозировка и соотношение поверхностно-активных веществ, было обнаружено, что для бинарных систем соединений небольшое количество алкилгликозидов может обеспечить синергетическое загущение;в то время как в тройных составных системах соотношение оказывает большое влияние на вязкость системы, среди которых комбинация лауроилсаркозината натрия, кокамидопропилбетаина и алкилгликозидов может обеспечить лучший эффект самозагущения.Аминокислотные поверхностно-активные системы могут извлечь уроки из этой схемы загущения.
2.3 N-метилацилтаурин
Физические и химические свойства N-метилацилтаурата аналогичны свойствам алкилсульфата натрия с той же длиной цепи.Он также обладает хорошими пенообразующими свойствами и не подвержен влиянию pH и жесткости воды.Он обладает хорошими пенообразующими свойствами в слабокислой среде, даже в жесткой воде, поэтому имеет более широкий спектр применения, чем алкилсульфаты, и менее раздражает кожу, чем N-лауроилглутамат натрия и лаурилфосфат натрия.Близок к SLES, но намного ниже его, это мягкое поверхностно-активное вещество с низким уровнем раздражения.Более представительным является метилкокоилтаурат натрия.Метилкокоилтаурат натрия образуется путем конденсации жирных кислот природного происхождения и метилтаурата натрия.Это обобщенное аминокислотное поверхностно-активное вещество с обильной пеной и хорошей стабильностью пены.На него практически не влияют pH и вода.Эффект твердости.Метилкокоилтаурат натрия оказывает синергетический загущающий эффект с амфотерными поверхностно-активными веществами, особенно с амфотерными поверхностно-активными веществами бетаинового типа.Чжэн Сяомэй и др.в «Исследовании эффективности применения четырех аминокислотных поверхностно-активных веществ в шампунях» основное внимание уделялось кокоилглутамату натрия, кокоилаланату натрия, лауроилсаркозинату натрия и лауроил аспартату натрия.Было проведено сравнительное исследование эффективности применения в шампуне.Принимая в качестве эталона лауретсульфат натрия (SLES), обсуждались характеристики пенообразования, очищающая способность, загущающие свойства и характеристики флокуляции.В результате экспериментов был сделан вывод, что пенообразующая способность кокоилаланина натрия и лауроилсаркозината натрия немного лучше, чем у SLES;очищающая способность четырех аминокислотных поверхностно-активных веществ практически не отличается, и все они немного лучше, чем SLES;утолщение. Производительность обычно ниже, чем у SLES.Путем добавления загустителя для регулирования вязкости системы вязкость натрий-кокоилаланиновой системы можно увеличить до 1500 Па·с, в то время как вязкость трех других аминокислотных систем все еще ниже 1000 Па·с.Кривые флокуляции поверхностно-активных веществ с четырьмя аминокислотами мягче, чем у SLES, что указывает на то, что шампунь с аминокислотами смывается медленнее, а сульфатная система смывается немного быстрее.Таким образом, при загущении формулы аминокислотного шампуня вы можете рассмотреть возможность добавления неионогенных поверхностно-активных веществ для увеличения концентрации мицелл с целью загущения.Вы также можете добавить полимерные загустители, такие как диолеат метилглюкозы ПЭГ-120.Кроме того, приготовление подходящих катионных кондиционеров для улучшения расчесывания по-прежнему представляет собой трудность для рецептур такого типа.
3. Неионогенные алкилгликозидные поверхностно-активные вещества.
Помимо аминокислотных ПАВ, в последние годы широкое внимание привлекли неионогенные алкилгликозидные ПАВ (НПГ) благодаря их малому раздражению, экологичности и хорошей совместимости с кожей.В сочетании с поверхностно-активными веществами, такими как сульфаты полиэфиров жирных спиртов (SLES), неионогенные APG уменьшают электростатическое отталкивание анионных групп SLES, тем самым образуя крупные мицеллы со стержнеобразной структурой.Такие мицеллы с меньшей вероятностью проникнут в кожу.Это уменьшает взаимодействие с белками кожи и вызывающее раздражение.Фу Яньлин и др.обнаружили, что SLES использовался в качестве анионного поверхностно-активного вещества, кокамидопропилбетаин и лауроамфоацетат натрия использовались в качестве цвиттер-ионных поверхностно-активных веществ, а децилглюкозид и кокоилглюкозид использовались в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ.Активные вещества, после испытаний, лучшими пенообразующими свойствами обладают анионные ПАВ, за ними следуют цвиттер-ионные ПАВ, а худшими пенообразующими свойствами обладают ПНГ;шампуни с анионными ПАВ в качестве основных поверхностно-активных веществ обладают выраженной флокуляцией, тогда как худшими пенообразующими свойствами обладают цвиттер-ионные ПАВ и ПНГ.Никакой флокуляции не произошло;по свойствам ополаскивания и расчесывания влажных волос порядок от лучшего к худшему: ПНГ > анионы > цвиттерионики, тогда как для сухих волос расчесывающие свойства шампуней с анионами и цвиттерионами в качестве основных ПАВ равноценны., наихудшими расчесывающими свойствами обладает шампунь с ПНГ в качестве основного ПАВ;тест на хориоаллантоисную мембрану куриного эмбриона показывает, что шампунь с ПНГ в качестве основного ПАВ является самым мягким, а шампунь с анионами и цвиттерионами в качестве основных ПАВ – самым мягким.довольно.ПНГ имеют низкий уровень ККМ и являются очень эффективными моющими средствами для липидов кожи и кожного сала.Таким образом, APG действуют как основное поверхностно-активное вещество и вызывают ощущение ломкости и сухости волос.Хотя они нежны для кожи, они также могут экстрагировать липиды и увеличивать сухость кожи.Поэтому при использовании ПНГ в качестве основного ПАВ необходимо учитывать, насколько они удаляют липиды кожи.Для предотвращения появления перхоти в формулу можно добавить соответствующие увлажняющие средства.Автор также считает, что при сухости его можно использовать в качестве шампуня для контроля жирности, только для справки.
Таким образом, в настоящее время в основной структуре поверхностной активности в формулах шампуней по-прежнему доминирует анионная поверхностная активность, которая в основном делится на две основные системы.Во-первых, SLES сочетается с цвиттер-ионными или неионными поверхностно-активными веществами, чтобы уменьшить раздражение.Эта система формул имеет богатую пену, легко загущается, обеспечивает быструю флокуляцию катионных и силиконовых кондиционеров для масел и имеет низкую стоимость, поэтому она по-прежнему остается основной системой поверхностно-активных веществ на рынке.Во-вторых, соли анионных аминокислот в сочетании с цвиттер-ионными поверхностно-активными веществами повышают эффективность пенообразования, что является горячей точкой в развитии рынка.Этот тип продукта имеет мягкую формулу и обильную пену.Однако, поскольку формула системы солей аминокислот образует хлопья и медленно смывается, волосы этого типа продукта становятся относительно сухими..Неионогенные APG стали новым направлением в разработке шампуней благодаря их хорошей совместимости с кожей.Трудность в разработке формулы этого типа заключается в том, чтобы найти более эффективные поверхностно-активные вещества для увеличения густоты пены и добавить подходящие увлажняющие средства для смягчения воздействия ПНГ на кожу головы.Сухие условия.
Время публикации: 21 декабря 2023 г.