Napredek raziskav površinsko aktivnih snovi v šamponih

Šampon je izdelek, ki se uporablja v vsakdanjem življenju ljudi za odstranjevanje umazanije z lasišča in las ter ohranjanje čistega lasišča in las.Glavne sestavine šampona so površinsko aktivne snovi (imenovane površinsko aktivne snovi), zgoščevalci, balzami, konzervansi itd. Najpomembnejša sestavina so površinsko aktivne snovi.Funkcije površinsko aktivnih snovi ne vključujejo samo čiščenja, penjenja, nadzora reološkega obnašanja in mehkobe kože, ampak igrajo tudi ključno vlogo pri kationski flokulaciji.Ker se kationski polimer lahko nanese na lase, je proces tesno povezan s površinsko aktivnostjo, površinska aktivnost pa pomaga tudi pri nalaganju drugih koristnih sestavin (kot so silikonska emulzija, aktivne snovi proti prhljaju).Spreminjanje sistema površinsko aktivnih snovi ali spreminjanje ravni elektrolitov bo vedno povzročilo verižno reakcijo kondicioniranja polimernih učinkov v šamponu.

1.Dejavnost mize SLES

SLS ima dober vlažilni učinek, lahko ustvari bogato peno in nagnjen k ustvarjanju bliskovite pene.Vendar pa ima močno interakcijo z beljakovinami in močno draži kožo, zato se redko uporablja kot glavna površinska aktivnost.Trenutna glavna aktivna sestavina šamponov je SLES.Adsorpcijski učinek SLES na kožo in lase je očitno manjši kot pri ustreznem SLS.Izdelki SLES z višjo stopnjo etoksilacije dejansko ne bodo imeli adsorpcijskega učinka.Poleg tega ima pena SLES dobro stabilnost in močno odpornost na trdo vodo.Koža, zlasti sluznica, je veliko bolj tolerantna na SLES kot na SLS.Natrijev lavret sulfat in amonijev lavret sulfat sta najpogosteje uporabljeni SLES površinsko aktivni snovi na trgu.Raziskava Long Zhikeja in drugih je pokazala, da ima laureth sulfate amin višjo viskoznost pene, dobro stabilnost pene, zmeren volumen penjenja, dobro detergentnost in mehkejše lase po pranju, vendar bo laureth sulfat amonijeva sol plin amoniak disociiran v alkalnih pogojih, zato natrijev laureth sulfat, ki zahteva širši razpon pH, se pogosteje uporablja, vendar je tudi bolj dražeč kot amonijeve soli.Število etoksi enot SLES je običajno med 1 in 5 enotami.Dodatek etoksi skupin bo zmanjšal kritično koncentracijo micelov (CMC) sulfatnih površinsko aktivnih snovi.Največje znižanje CMC se pojavi po dodajanju samo ene etoksi skupine, medtem ko je po dodajanju 2 do 4 etoksi skupin zmanjšanje veliko manjše.Ko se etoksi enote povečajo, se združljivost AES s kožo izboljša in pri SLES, ki vsebuje približno 10 etoksi enot, skoraj ni opaziti draženja kože.Vendar pa vnos etoksi skupin poveča topnost površinsko aktivne snovi, kar ovira gradnjo viskoznosti, zato je treba najti ravnovesje.Mnogi komercialni šamponi uporabljajo SLES, ki vsebuje povprečno 1 do 3 etoksi enote.

Če povzamemo, SLES je stroškovno učinkovit v formulacijah šamponov.Ne samo, da ima bogato peno, močno odpornost na trdo vodo, se enostavno zgosti in ima hitro kationsko flokulacijo, zato je še vedno glavna površinsko aktivna snov v trenutnih šamponih. 

2. Aminokislinske površinsko aktivne snovi

Ker SLES vsebuje dioksan, so se v zadnjih letih potrošniki obrnili na blažje površinsko aktivne sisteme, kot so aminokislinski površinsko aktivni sistemi, alkil glikozidni površinsko aktivni sistemi itd.

Aminokislinske površinsko aktivne snovi so v glavnem razdeljene na acil glutamat, N-acil sarkozinat, N-metilacil taurat itd.

2.1 Acil glutamat

Acil glutamate delimo na mononatrijeve soli in dinatrijeve soli.Vodna raztopina mononatrijevih soli je kisla, vodna raztopina dinatrijevih soli pa alkalna.Sistem površinsko aktivnih snovi acil glutamat ima ustrezno sposobnost penjenja, vlažilne in pralne lastnosti ter odpornost na trdo vodo, ki so boljše ali podobne SLES.Je zelo varen, ne bo povzročil akutnega draženja kože in preobčutljivosti ter ima nizko fototoksičnost., je enkratno draženje očesne sluznice blago, draženje poškodovane kože (masni delež 5 % raztopine) pa je blizu draženju vode.Bolj reprezentativen acil glutamat je dinatrijev kokoil glutamat..Dinatrijev kokoil glutamat je narejen iz izjemno varne naravne kokosove kisline in glutaminske kisline po acil kloridu.Li Qiang et al.ugotovil v "Raziskavi o uporabi dinatrijevega kokoil glutamata v šamponih brez silikona", da lahko dodajanje dinatrijevega kokoil glutamata sistemu SLES izboljša sposobnost penjenja sistema in zmanjša simptome, podobne SLES.Draženje s šamponom.Ko je bil faktor redčenja 10-krat, 20-krat, 30-krat in 50-krat, dinatrijev kokoil glutamat ni vplival na hitrost flokulacije in intenzivnost sistema.Ko je faktor redčenja 70-krat ali 100-krat, je učinek flokulacije boljši, vendar je zgoščevanje težje.Razlog je v tem, da sta v molekuli dinatrijevega kokoil glutamata dve karboksilni skupini, hidrofilna glavna skupina pa je prestrežena na vmesniku.Večja površina ima za posledico manjši kritični parameter pakiranja, površinsko aktivna snov pa se zlahka združi v sferično obliko, zaradi česar je težko oblikovati micele v obliki črva, zaradi česar se težko zgosti.

2.2 N-acil sarkozinat

N-acil sarkozinat ima vlažilni učinek v nevtralnem do šibko kislem območju, ima močan učinek penjenja in stabilizacije ter ima visoko toleranco za trdo vodo in elektrolite.Najbolj reprezentativen je natrijev lavroil sarkozinat..Natrijev lavroil sarkozinat ima odličen čistilni učinek.Je anionska površinsko aktivna snov aminokislinskega tipa, pripravljena iz naravnih virov lavrinske kisline in natrijevega sarkozinata s štiristopenjsko reakcijo ftalizacije, kondenzacije, kisanja in tvorbe soli.agent.Učinkovitost natrijevega lauroil sarkozinata v smislu učinkovitosti penjenja, volumna pene in učinkovitosti odstranjevanja pene je blizu učinkovitosti natrijevega laureth sulfata.Vendar pa v sistemu šampona, ki vsebuje isti kationski polimer, obstajata flokulacijski krivulji obeh.očitna razlika.V fazi penjenja in drgnjenja ima šampon z aminokislinskim sistemom nižjo drsnost pri drgnjenju kot sulfatni sistem;v fazi splakovanja ni samo drsnost splakovanja nekoliko nižja, ampak je tudi hitrost splakovanja šampona z aminokislinami nižja kot pri sulfatnem šamponu.Wang Kuan et al.ugotovili, da sestavljeni sistem natrijevega lavroil sarkozinata in neionskih, anionskih in zwitterionskih površinsko aktivnih snovi.S spreminjanjem parametrov, kot sta odmerjanje površinsko aktivne snovi in ​​razmerje, je bilo ugotovljeno, da lahko za sisteme binarnih spojin majhna količina alkilnih glikozidov doseže sinergistično zgoščevanje;medtem ko ima v sistemih ternarnih spojin razmerje velik vpliv na viskoznost sistema, med katerimi lahko kombinacija natrijevega lavroil sarkozinata, kokamidopropil betaina in alkilnih glikozidov doseže boljše učinke samozgoščevanja.Sistemi površinsko aktivnih aminokislin se lahko učijo iz te vrste sheme zgoščevanja.

2.3 N-metilaciltaurin

Fizikalne in kemijske lastnosti N-metilacil tavrata so podobne lastnostim natrijevega alkil sulfata z enako dolžino verige.Ima tudi dobre lastnosti penjenja in nanj pH in trdota vode ne vplivata zlahka.Ima dobre lastnosti penjenja v šibko kislem območju, tudi v trdi vodi, zato ima širši spekter uporabe kot alkil sulfati in manj draži kožo kot N-natrijev lavroil glutamat in natrijev lavril fosfat.Blizu, veliko nižje od SLES, je blago površinsko aktivno sredstvo z nizko stopnjo draženja.Bolj reprezentativen je natrijev metil kokoil taurat.Natrijev metil kokoil taurat nastane s kondenzacijo naravno pridobljenih maščobnih kislin in natrijevega metil tavrata.Je generalizirana aminokislinska površinsko aktivna snov z bogato peno in dobro stabilnostjo pene.V bistvu ni pod vplivom pH in vode.Učinek trdote.Natrijev metil kokoil taurat ima sinergistični učinek zgoščevanja z amfoternimi površinsko aktivnimi snovmi, zlasti amfoternimi površinsko aktivnimi snovmi betainskega tipa.Zheng Xiaomei idr.v "Raziskava o učinkovitosti uporabe štirih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi v šamponih" se je osredotočila na natrijev kokoil glutamat, natrijev kokoil alanat, natrijev lavroil sarkozinat in natrijev lavroil aspartat.Izvedena je bila primerjalna študija o učinkovitosti uporabe v šamponu.Če za referenco vzamemo natrijev lavret sulfat (SLES), smo razpravljali o penjenju, čistilni sposobnosti, zgoščevanju in flokulaciji.S poskusi je bilo ugotovljeno, da je zmogljivost penjenja natrijevega kokoil alanina in natrijevega lavroil sarkozinata nekoliko boljša kot pri SLES;sposobnost čiščenja štirih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi se malo razlikuje in vse so nekoliko boljše od SLES;zgostitev Učinkovitost je na splošno nižja od SLES.Z dodajanjem zgoščevalca za prilagoditev viskoznosti sistema se lahko viskoznost natrijevega kokoil alaninskega sistema poveča na 1500 Pa·s, medtem ko je viskoznost ostalih treh aminokislinskih sistemov še vedno nižja od 1000 Pa·s.Flokulacijske krivulje štirih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi so nežnejše kot pri SLES, kar kaže, da se aminokislinski šampon izpira počasneje, medtem ko sulfatni sistem izpira nekoliko hitreje.Če povzamemo, pri zgoščevanju aminokislinske formule šampona lahko razmislite o dodajanju neionskih površinsko aktivnih snovi, da povečate koncentracijo micelov za namen zgoščevanja.Dodate lahko tudi polimerne zgoščevalce, kot je PEG-120 metilglukozni dioleat.Poleg tega je sestavljanje ustreznih kationskih balzamov za izboljšanje česanja še vedno težava pri tej vrsti formulacije.

3. Neionske alkil glikozidne površinsko aktivne snovi

Poleg aminokislinskih površinsko aktivnih snovi so neionske alkil glikozidne površinsko aktivne snovi (APG) v zadnjih letih pritegnile široko pozornost zaradi nizke dražilnosti, okolju prijaznosti in dobre združljivosti s kožo.V kombinaciji s površinsko aktivnimi snovmi, kot so polieter sulfati maščobnih alkoholov (SLES), neionski APG zmanjšajo elektrostatično odbojnost anionskih skupin SLES in tako tvorijo velike micele s paličasto strukturo.Takšne micele manj verjetno prodrejo v kožo.To zmanjša interakcijo s kožnimi beljakovinami in posledično draženje.Fu Yanling et al.ugotovili, da je bil SLES uporabljen kot anionsko površinsko aktivno sredstvo, kokamidopropil betain in natrijev lavroamfoacetat sta bila uporabljena kot zwitterionska površinsko aktivna sredstva, decil glukozid in kokoil glukozid pa sta bila uporabljena kot neionska površinsko aktivna sredstva.Aktivne snovi imajo po testiranju najboljše penilne lastnosti anionske površinsko aktivne snovi, sledijo jim zwitterionske površinsko aktivne snovi, najslabše peneče lastnosti pa imajo APG;šamponi z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi imajo očitno flokulacijo, medtem ko imajo zwitterionske površinsko aktivne snovi in ​​APG najslabše peneče lastnosti.Ni prišlo do flokulacije;glede lastnosti izpiranja in razčesavanja mokrih las je vrstni red od najboljšega do najslabšega: APG > anioni > zwitterionics, medtem ko so pri suhih laseh razčesalne lastnosti šamponov z anioni in zwitterioni kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi enakovredne., šampon z APG kot glavno površinsko aktivno snovjo ima najslabše lastnosti česanja;test horioalantoične membrane piščančjega zarodka kaže, da je šampon z APG kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi najblažji, medtem ko je šampon z anioni in zwitterioni kot glavnimi površinsko aktivnimi snovmi najblažji.precej.APG imajo nizko CMC in so zelo učinkoviti detergenti za kožo in lipide sebuma.Zato APG delujejo kot glavna površinsko aktivna snov in povzročijo, da so lasje oguljeni in suhi.Čeprav so nežni do kože, lahko tudi izločijo lipide in povečajo suhost kože.Zato morate pri uporabi APG kot glavne površinsko aktivne snovi upoštevati, v kolikšni meri odstranjujejo kožne lipide.Za preprečevanje prhljaja lahko formuli dodate ustrezne vlažilne kreme.Za suhost avtor meni tudi, da se lahko uporablja kot šampon za nadzor maščobe, samo za referenco.

Če povzamemo, trenutni glavni okvir površinske aktivnosti v formulah šamponov še vedno prevladuje anionska površinska aktivnost, ki je v bistvu razdeljena na dva glavna sistema.Prvič, SLES je kombiniran z zwitterionskimi površinsko aktivnimi snovmi ali neionskimi površinsko aktivnimi snovmi, da se zmanjša njegovo draženje.Ta sistem formule ima bogato peno, ga je enostavno zgostiti in ima hitro flokulacijo kationskih in silikonskih oljnih balzamov ter nizke stroške, zato je še vedno glavni sistem površinsko aktivnih snovi na trgu.Drugič, anionske aminokislinske soli so kombinirane z zwitterionskimi površinsko aktivnimi snovmi za povečanje učinkovitosti penjenja, kar je vroča točka v razvoju trga.Ta vrsta izdelka s formulo je blaga in ima bogato peno.Ker pa formula sistema soli aminokislin počasi kosmi in se izpira, so lasje te vrste izdelka razmeroma suhi..Neionski APG so zaradi dobre združljivosti s kožo postali nova smer v razvoju šamponov.Težava pri razvoju te vrste formule je najti učinkovitejše površinsko aktivne snovi za povečanje pene in dodajanje ustreznih vlažilcev za ublažitev vpliva APG na lasišče.Suhi pogoji.