Прогрес дослідження поверхнево-активних речовин для шампунів

Шампунь — це продукт, який використовується в повсякденному житті людей для видалення бруду зі шкіри голови та волосся та підтримки шкіри голови та волосся чистими.Основними інгредієнтами шампуню є поверхнево-активні речовини (іменовані ПАР), загусники, кондиціонери, консерванти тощо. Найважливішим інгредієнтом є поверхнево-активні речовини.Функції поверхнево-активних речовин включають не тільки очищення, спінювання, контроль реологічної поведінки та м’якість шкіри, але також відіграють ключову роль у катіонній флокуляції.Оскільки катіонний полімер може осідати на волоссі, процес тісно пов’язаний з поверхневою активністю, а поверхнева активність також сприяє осадженню інших корисних компонентів (таких як силіконова емульсія, активні речовини проти лупи).Зміна системи поверхнево-активних речовин або зміна рівня електроліту завжди викликає ланцюгову реакцію кондиціонування полімерних ефектів у шампуні.

1. Активність таблиці SLES

SLS має гарний зволожуючий ефект, може утворювати рясну піну та має тенденцію до швидкого утворення піни.Однак він сильно взаємодіє з білками і сильно подразнює шкіру, тому його рідко використовують як основну поверхневу дію.Основною діючою речовиною шампунів на даний момент є SLES.Адсорбційний ефект SLES на шкіру та волосся явно нижчий, ніж у відповідного SLS.Продукти SLES з вищим ступенем етоксилювання фактично не матимуть адсорбційного ефекту.Крім того, піна SLES має хорошу стабільність і сильну стійкість до жорсткої води.Шкіра, особливо слизова оболонка, набагато толерантніша до SLES, ніж до SLS.Лауретсульфат натрію та лауретсульфат амонію є двома найпоширенішими поверхнево-активними речовинами SLES на ринку.Дослідження Long Zhike та інших виявили, що лауретсульфат амін має вищу в’язкість піни, хорошу стабільність піни, помірний об’єм піноутворення, хорошу миючу здатність і м’якше волосся після миття, але лауретсульфат амонієвої солі газоподібний аміак буде дисоціювати в лужних умовах, тому лаурет натрію сульфат, який потребує ширшого діапазону pH, ширше використовується, але він також викликає більше подразнення, ніж солі амонію.Кількість етокси-ланок SLES зазвичай становить від 1 до 5 одиниць.Додавання етоксигруп зменшить критичну концентрацію міцел (ККМ) сульфатних ПАР.Найбільше зниження CMC відбувається після додавання лише однієї етоксигрупи, тоді як після додавання від 2 до 4 етоксигруп зниження значно менше.Зі збільшенням етокси-ланок сумісність AES зі шкірою покращується, і майже не спостерігається подразнення шкіри в SLES, що містить близько 10 етокси-ланок.Однак введення етоксигруп підвищує розчинність поверхнево-активної речовини, що перешкоджає нарощуванню в’язкості, тому необхідно знайти баланс.У багатьох комерційних шампунях використовується SLES, що містить у середньому від 1 до 3 етокси одиниць.

Таким чином, SLES є економічно ефективним у складі шампунів.Він не тільки має рясну піну, міцну стійкість до жорсткої води, легко згущується та має швидку катіонну флокуляцію, тому він все ще є основною поверхнево-активною речовиною в сучасних шампунях. 

2. Амінокислоти ПАР

В останні роки, оскільки SLES містить діоксан, споживачі звернулися до більш м’яких поверхнево-активних систем, таких як амінокислотні поверхнево-активні системи, системи алкілглікозидних поверхнево-активних речовин тощо.

Амінокислотні поверхнево-активні речовини в основному поділяються на ацилглутамат, N-ацилсаркозинат, N-метилацилтаурат тощо.

2.1 Ацилглутамат

Ацилглутамати поділяються на мононатрієві солі та динатрієві солі.Водний розчин однонатрієвих солей є кислим, а водний розчин двонатрієвих солей — лужним.Поверхнево-активна система ацилглутамату має відповідну піноутворюючу здатність, зволожувальні та миючі властивості, а також стійкість до жорсткої води, які є кращими або подібними до SLES.Він високо безпечний, не викликає гострого подразнення шкіри та сенсибілізації, має низьку фототоксичність., одноразове подразнення слизової оболонки очей слабке, а пошкодженої шкіри (масова частка 5% розчину) близьке до подразнення води.Більш типовим ацилглутаматом є динатрій кокоілглутамат..Кокоіл глутамат динатрію виготовляється з надзвичайно безпечної натуральної кокосової кислоти та глутамінової кислоти після ацилхлориду.Лі Цян та ін.виявлено в «Дослідженні застосування динатрію кокоіл глутамату в шампунях без силікону», що додавання динатрію кокоіл глутамату до системи SLES може покращити піноутворювальну здатність системи та зменшити симптоми, схожі на SLES.Роздратування від шампуню.Коли коефіцієнт розведення становив 10 разів, 20 разів, 30 разів і 50 разів, динатрій кокоіл глутамат не впливав на швидкість флокуляції та інтенсивність системи.Коли коефіцієнт розведення становить 70 або 100 разів, ефект флокуляції кращий, але згущення є складнішим.Причина полягає в тому, що в молекулі динатрій кокоіл глутамату є дві карбоксильні групи, а гідрофільна головна група перехоплюється на межі розділу.Більша площа призводить до меншого критичного параметра упаковки, і поверхнево-активна речовина легко агрегує в сферичну форму, що ускладнює утворення черв’якоподібних міцел, що ускладнює згущення.

2.2 N-ацилсаркозинат

N-ацилсаркозинат має зволожуючу дію в діапазоні від нейтральної до слабокислої, має сильний піноутворюючий і стабілізуючий ефект, а також має високу стійкість до жорсткої води та електролітів.Найбільш репрезентативним є лауроилсаркозинат натрію..Лауроилсаркозинат натрію має чудову очисну дію.Це аніонна поверхнево-активна речовина амінокислотного типу, отримана з природних джерел лауринової кислоти та саркозинату натрію шляхом чотиристадійної реакції фталізації, конденсації, підкислення та утворення солі.агент.Ефективність лауроїлсаркозинату натрію щодо піноутворення, об’єму піни та піногасіння близька до лауретсульфату натрію.Однак у системі шампуню, що містить той самий катіонний полімер, існують обидві криві флокуляції.очевидна різниця.На етапі спінювання та втирання шампунь з амінокислотною системою має нижчу слизькість, ніж сульфатна система;на етапі промивання не тільки слизькість промивання трохи нижча, але й швидкість змивання амінокислотного шампуню нижча, ніж у сульфатного шампуню.Ван Куань та ін.встановлено, що система з'єднання лауроилсаркозината натрію і неіоногенних, аніонних і цвіттеріонних поверхнево-активних речовин.Змінюючи такі параметри, як дозування та співвідношення поверхнево-активної речовини, було виявлено, що для систем бінарних сполук невелика кількість алкілглікозидів може досягти синергічного згущення;у той час як у системах потрійних сполук це співвідношення має великий вплив на в’язкість системи, серед яких поєднання лауроїлсаркозинату натрію, кокамідопропілбетаїну та алкілглікозидів може досягти кращого ефекту самозгущення.Системи амінокислотних поверхнево-активних речовин можуть навчатися за допомогою цього типу схеми згущення.

2.3 N-метилацилтаурин

Фізичні та хімічні властивості N-метилацилтаурату подібні до алкілсульфату натрію з такою ж довжиною ланцюга.Він також має хороші піноутворювальні властивості і не легко піддається впливу pH і жорсткості води.Він має хороші піноутворювальні властивості в слабокислому діапазоні, навіть у жорсткій воді, тому він має ширший спектр використання, ніж алкілсульфати, і менш подразнює шкіру, ніж N-лауроилглутамат натрію та лаурилфосфат натрію.Близький до SLES, набагато нижчий, ніж SLES, це м’яка поверхнево-активна речовина, яка не викликає роздратування.Більш репрезентативним є метилкокоілтаурат натрію.Метилкокоілтаурат натрію утворюється шляхом конденсації природних жирних кислот і метилтаурату натрію.Це узагальнена амінокислотна поверхнево-активна речовина з багатою піною та хорошою стабільністю піни.На нього практично не впливає рН і вода.Ефект твердості.Метилкокоілтаурат натрію має синергічний ефект загущення з амфотерними поверхнево-активними речовинами, особливо амфотерними поверхнево-активними речовинами типу бетаїну.Чжен Сяомей та ін.у «Дослідженні ефективності застосування чотирьох поверхнево-активних речовин амінокислот у шампунях» зосереджено на кокоіл глутаматі натрію, кокоїланаті натрію, лауроїласаркозинаті натрію та лауроїласпартаті натрію.Було проведено порівняльне дослідження ефективності застосування в шампуні.Взявши за еталон лауретсульфат натрію (SLES), обговорювалися піноутворення, здатність до очищення, згущення та флокуляції.За допомогою експериментів було зроблено висновок, що ефективність піноутворення кокоїланіну натрію та лауроїласаркозинату натрію трохи краща, ніж у SLES;миюча здатність чотирьох амінокислот ПАР мало відрізняється, і всі вони трохи кращі, ніж SLES;Потовщення Продуктивність, як правило, нижча, ніж SLES.Додаючи загусник для регулювання в'язкості системи, в'язкість системи кокоілаланіну натрію можна збільшити до 1500 Па·с, тоді як в'язкість інших трьох амінокислотних систем залишається нижчою за 1000 Па·с.Криві флокуляції чотирьох амінокислотних поверхнево-активних речовин м’якіші, ніж у SLES, що вказує на те, що амінокислотний шампунь змивається повільніше, тоді як сульфатна система змивається трохи швидше.Таким чином, при згущенні формули шампуню з амінокислотами можна розглянути можливість додавання неіонних поверхнево-активних речовин для збільшення концентрації міцел з метою згущення.Можна також додати полімерні загусники, такі як PEG-120 метилглюкозодиолеат.Крім того, складення відповідних катіонних кондиціонерів для покращення розчісування все ще є проблемою для цього типу препаратів.

3. Неіоногенні алкілглікозидні ПАР

На додаток до амінокислотних поверхнево-активних речовин, неіоногенні алкілглікозидні поверхнево-активні речовини (APG) привернули широку увагу в останні роки завдяки їх низькому подразненню, екологічності та гарній сумісності зі шкірою.У поєднанні з поверхнево-активними речовинами, такими як поліефірсульфати жирних спиртів (SLES), неіонні APG зменшують електростатичне відштовхування аніонних груп SLES, таким чином утворюючи великі міцели зі стержнеподібною структурою.Такі міцели рідше проникають у шкіру.Це зменшує взаємодію з білками шкіри та викликане подразненням.Фу Яньлінг та ін.виявили, що SLES використовували як аніонну поверхнево-активну речовину, кокамідопропілбетаїн і лауроамфоацетат натрію використовували як цвітеріонні поверхнево-активні речовини, а децилглюкозид і кокоілглюкозид використовували як неіоногенні поверхнево-активні речовини.Активні агенти, після тестування, аніонні поверхнево-активні речовини мають найкращі піноутворювальні властивості, за ними йдуть цвіттеріонні поверхнево-активні речовини, а ПНГ мають найгірші піноутворювальні властивості;шампуні з аніонними поверхнево-активними речовинами як основними поверхнево-активними речовинами мають очевидну флокуляцію, тоді як цвіттеріонні поверхнево-активні речовини та ПНГ мають найгірші властивості піноутворення.Не відбулося флокуляції;щодо властивостей ополіскування та розчісування вологого волосся порядок від найкращого до гіршого такий: APG > аніони > цвіттеріоніка, тоді як у сухому волоссі властивості розчісування шампунів з аніонами та цвіттеріонами як основними поверхнево-активними речовинами еквівалентні., шампунь з ПНГ як основною ПАР має найгірші властивості розчісування;Тест хоріоаллантоїсної мембрани курячого ембріона показує, що шампунь з ПНГ як основною поверхнево-активною речовиною є найм’якшим, тоді як шампунь з аніонами та цвітеріонами як основними поверхнево-активними речовинами є найм’якшим.цілком.ПНГ мають низький ККМ і є дуже ефективними детергентами для шкіри та ліпідів шкірного сала.Таким чином, APG діють як основна поверхнево-активна речовина і, як правило, роблять волосся гладким і сухим.Хоча вони ніжні для шкіри, вони також можуть витягувати ліпіди та посилювати сухість шкіри.Тому, використовуючи ПНГ як основну поверхнево-активну речовину, потрібно враховувати, якою мірою вони видаляють ліпіди шкіри.Щоб запобігти появі лупи, у формулу можна додати відповідні зволожуючі засоби.Для сухості, автор також вважає, що його можна використовувати як шампунь для контролю жирності, лише для довідки.

Підводячи підсумок, можна сказати, що в поточній основній структурі поверхневої активності у формулах шампунів досі домінує аніонна поверхнева активність, яка в основному поділяється на дві основні системи.По-перше, SLES поєднується з цвіттеріонними або неіонними поверхнево-активними речовинами для зменшення подразнення.Ця система формули має рясну піну, її легко згущувати, вона має швидку флокуляцію катіонних і силіконових олійних кондиціонерів і низьку вартість, тому вона все ще є основною поверхнево-активною системою на ринку.По-друге, аніонні солі амінокислот поєднуються з цвіттеріонними поверхнево-активними речовинами для підвищення ефективності піноутворення, що є гарячою точкою розвитку ринку.Цей тип формули продукту є м’яким і має багату піну.Однак, оскільки формула амінокислотної сольової системи утворює пластівці та повільно змивається, волосся цього типу продукту є відносно сухим..Неіонні ПНГ стали новим напрямком у розробці шампунів завдяки хорошій сумісності зі шкірою.Складність у розробці такого типу формули полягає в тому, щоб знайти більш ефективні поверхнево-активні речовини, щоб збільшити багатство піни, і додати відповідні зволожувачі, щоб зменшити вплив ПНГ на шкіру голови.Сухі умови.