شیمپو سرفیکٹینٹس پر تحقیقی پیشرفت

شیمپو ایک ایسی مصنوعات ہے جو لوگوں کی روزمرہ کی زندگی میں کھوپڑی اور بالوں سے گندگی کو دور کرنے اور کھوپڑی اور بالوں کو صاف رکھنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔شیمپو کے اہم اجزاء سرفیکٹینٹس (سرفیکٹینٹس کے طور پر کہا جاتا ہے)، گاڑھا کرنے والے، کنڈیشنر، پرزرویٹوز وغیرہ ہیں۔ سب سے اہم جزو سرفیکٹینٹس ہیں۔سرفیکٹینٹس کے افعال میں نہ صرف صفائی، فومنگ، ریولوجیکل رویے کو کنٹرول کرنا، اور جلد کی نرمی شامل ہے، بلکہ کیشنک فلوکیشن میں بھی کلیدی کردار ادا کرنا شامل ہے۔چونکہ کیشنک پولیمر کو بالوں پر جمع کیا جا سکتا ہے، اس لیے اس عمل کا سطحی سرگرمی سے گہرا تعلق ہے، اور سطح کی سرگرمی دیگر فائدہ مند اجزاء (جیسے سلیکون ایملشن، اینٹی ڈینڈرف ایکٹیو) کو جمع کرنے میں بھی مدد کرتی ہے۔سرفیکٹینٹ سسٹم کو تبدیل کرنا یا الیکٹرولائٹ کی سطح کو تبدیل کرنا ہمیشہ شیمپو میں کنڈیشنگ پولیمر اثرات کا سلسلہ رد عمل کا سبب بنے گا۔

1.SLES ٹیبل کی سرگرمی

SLS کا ایک اچھا موئسچرائزنگ اثر ہے، بھرپور جھاگ پیدا کر سکتا ہے، اور فلیش فوم پیدا کرنے کا رجحان رکھتا ہے۔تاہم، اس کا پروٹین کے ساتھ مضبوط تعامل ہوتا ہے اور یہ جلد کے لیے بہت زیادہ جلن پیدا کرتا ہے، اس لیے اسے سطح کی اہم سرگرمی کے طور پر شاذ و نادر ہی استعمال کیا جاتا ہے۔شیمپو کا موجودہ اہم فعال جزو SLES ہے۔جلد اور بالوں پر SLES کا جذب اثر ظاہری طور پر متعلقہ SLS سے کم ہے۔اعلی درجے کی ethoxylation کے ساتھ SLES مصنوعات کا اصل میں کوئی جذب اثر نہیں ہوگا۔اس کے علاوہ، SLES کے جھاگ میں اچھی استحکام اور سخت پانی کی مضبوط مزاحمت ہے۔جلد، خاص طور پر چپچپا جھلی، SLS کے مقابلے SLES کے لیے بہت زیادہ برداشت کرتی ہے۔سوڈیم لاورتھ سلفیٹ اور امونیم لاریتھ سلفیٹ مارکیٹ میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے دو SLES سرفیکٹینٹس ہیں۔لانگ زیک اور دیگر کی تحقیق سے پتا چلا ہے کہ لورتھ سلفیٹ امائن میں فوم کی واسکاسیٹی زیادہ ہے، فوم کی اچھی استحکام، اعتدال پسند فومنگ والیوم، اچھی ڈٹرجنی، اور دھونے کے بعد بالوں کو نرم کرنا، لیکن لورتھ سلفیٹ امونیم نمک امونیا گیس الکلین حالات میں الگ ہو جائے گی، اس لیے سوڈیم لاریتھ سلفیٹ، جس کے لیے پی ایچ کی وسیع رینج کی ضرورت ہوتی ہے، زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، لیکن یہ امونیم نمکیات سے بھی زیادہ پریشان کن ہے۔SLES ethoxy یونٹس کی تعداد عام طور پر 1 اور 5 یونٹوں کے درمیان ہوتی ہے۔ایتھوکسی گروپس کا اضافہ سلفیٹ سرفیکٹینٹس کے اہم مائیکل ارتکاز (سی ایم سی) کو کم کر دے گا۔سی ایم سی میں سب سے بڑی کمی صرف ایک ایتھوکسی گروپ کو شامل کرنے کے بعد ہوتی ہے، جبکہ 2 سے 4 ایتھوکسی گروپس کو شامل کرنے کے بعد، کمی بہت کم ہوتی ہے۔جیسے جیسے ایتھوکسی یونٹس بڑھتے ہیں، جلد کے ساتھ AES کی مطابقت بہتر ہوتی ہے، اور تقریباً 10 ایتھوکسی یونٹس پر مشتمل SLES میں جلد کی کوئی جلن نہیں دیکھی جاتی ہے۔تاہم، ایتھوکسی گروپس کا تعارف سرفیکٹنٹ کی گھلنشیلتا کو بڑھاتا ہے، جو چپکنے والی تعمیر میں رکاوٹ بنتا ہے، اس لیے توازن تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔بہت سے تجارتی شیمپو SLES کا استعمال کرتے ہیں جس میں اوسطاً 1 سے 3 ethoxy یونٹ ہوتے ہیں۔

خلاصہ یہ کہ شیمپو فارمولیشنز میں SLES سرمایہ کاری مؤثر ہے۔اس میں نہ صرف بھرپور جھاگ ہے، سخت پانی کے خلاف مضبوط مزاحمت ہے، گاڑھا ہونا آسان ہے، اور اس میں تیزی سے کیشنک فلوکیشن ہے، اس لیے یہ موجودہ شیمپو میں اب بھی مرکزی دھارے کا سرفیکٹنٹ ہے۔ 

2. امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس

حالیہ برسوں میں، کیونکہ SLES میں ڈائی آکسین ہوتا ہے، صارفین نے ہلکے سرفیکٹینٹ سسٹمز، جیسے امینو ایسڈ سرفیکٹینٹ سسٹمز، الکائل گلائکوسائیڈ سرفیکٹینٹ سسٹمز وغیرہ کی طرف رجوع کیا ہے۔

امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس بنیادی طور پر acyl glutamate، N-acyl sarcosinate، N-methylacyl taurate، وغیرہ میں تقسیم ہوتے ہیں۔

2.1 Acyl گلوٹامیٹ

Acyl گلوٹامیٹس مونوسوڈیم نمکیات اور ڈسوڈیم نمکیات میں تقسیم ہوتے ہیں۔مونوسوڈیم نمکیات کا آبی محلول تیزابی ہوتا ہے، اور ڈسوڈیم نمکیات کا آبی محلول الکلائن ہوتا ہے۔ایسیل گلوٹامیٹ سرفیکٹنٹ سسٹم میں فومنگ کی مناسب صلاحیت، نم کرنے اور دھونے کی خصوصیات، اور سخت پانی کی مزاحمت ہے جو SLES سے بہتر یا اس سے ملتی جلتی ہے۔یہ انتہائی محفوظ ہے، جلد کی شدید جلن اور حساسیت کا باعث نہیں بنے گا، اور اس میں فوٹوٹوکسائٹی کم ہے۔، آنکھ کے میوکوسا میں ایک بار کی جلن ہلکی ہوتی ہے، اور زخمی جلد کی جلن (بڑے پیمانے پر 5% محلول) پانی کے قریب ہوتی ہے۔زیادہ نمائندہ acyl glutamate disodium cocoyl glutamate ہے۔.ڈسوڈیم کوکوئل گلوٹامیٹ انتہائی محفوظ قدرتی ناریل کے تیزاب اور گلوٹامک ایسڈ سے acyl کلورائیڈ کے بعد بنایا گیا ہے۔لی کیانگ وغیرہ۔"سلیکون فری شیمپو میں ڈسوڈیم کوکوئل گلوٹامیٹ کی درخواست پر تحقیق" میں پایا گیا کہ SLES سسٹم میں ڈسوڈیم کوکوئل گلوٹامیٹ شامل کرنے سے سسٹم کی فومنگ کی صلاحیت بہتر ہو سکتی ہے اور SLES جیسی علامات کو کم کیا جا سکتا ہے۔شیمپو کی جلن۔جب کم کرنے کا عنصر 10 گنا، 20 گنا، 30 گنا، اور 50 گنا تھا، تو ڈسوڈیم کوکوئل گلوٹامیٹ نے نظام کی فلوکولیشن کی رفتار اور شدت کو متاثر نہیں کیا۔جب کم کرنے کا عنصر 70 گنا یا 100 گنا ہو تو، فلوکولیشن اثر بہتر ہوتا ہے، لیکن گاڑھا ہونا زیادہ مشکل ہوتا ہے۔وجہ یہ ہے کہ ڈسوڈیم کوکوئل گلوٹامیٹ مالیکیول میں کاربوکسائل کے دو گروپ ہوتے ہیں، اور ہائیڈرو فیلک ہیڈ گروپ کو انٹرفیس میں روکا جاتا ہے۔بڑے رقبے کے نتیجے میں ایک چھوٹا نازک پیکنگ پیرامیٹر ہوتا ہے، اور سرفیکٹنٹ آسانی سے ایک کروی شکل میں جمع ہو جاتا ہے، جس سے کیڑے کی طرح مائیکلز بنانا مشکل ہو جاتا ہے، جس سے اسے گاڑھا ہونا مشکل ہو جاتا ہے۔

2.2 N-acyl sarcosinate

N-acyl sarcosinate غیر جانبدار سے کمزور تیزابیت کی حد میں گیلا کرنے کا اثر رکھتا ہے، مضبوط فومنگ اور مستحکم اثرات رکھتا ہے، اور سخت پانی اور الیکٹرولائٹس کے لیے اعلیٰ رواداری رکھتا ہے۔سب سے زیادہ نمائندہ سوڈیم لاورائل سارکوسینیٹ ہے۔.سوڈیم لاورائل سارکوسینیٹ کا صفائی کا بہترین اثر ہے۔یہ ایک امینو ایسڈ کی قسم کا anionic سرفیکٹنٹ ہے جو لوریک ایسڈ اور سوڈیم سارکوسینیٹ کے قدرتی ذرائع سے phthalization، condensation، acidification اور نمک کی تشکیل کے چار مراحل کے رد عمل کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے۔ایجنٹفومنگ پرفارمنس، فوم والیوم اور ڈی فومنگ پرفارمنس کے لحاظ سے سوڈیم لاورائل سارکوسینیٹ کی کارکردگی سوڈیم لاریتھ سلفیٹ کے قریب ہے۔تاہم، ایک ہی کیشنک پولیمر پر مشتمل شیمپو سسٹم میں، دونوں کے فلوکولیشن منحنی خطوط موجود ہیں۔واضح فرق.فومنگ اور رگنگ اسٹیج میں، امینو ایسڈ سسٹم شیمپو میں سلفیٹ سسٹم کے مقابلے میں کم رگڑنے والی پھسلن ہوتی ہے۔فلشنگ کے مرحلے میں، نہ صرف فلشنگ کی پھسلن تھوڑی کم ہوتی ہے، بلکہ امینو ایسڈ شیمپو کی فلشنگ کی رفتار بھی سلفیٹ شیمپو سے کم ہوتی ہے۔وانگ کوان وغیرہ۔پتہ چلا کہ سوڈیم لوروئل سارکوسینیٹ اور نانونک، اینیونک اور زیویٹریونک سرفیکٹینٹس کا مرکب نظام۔سرفیکٹنٹ کی خوراک اور تناسب جیسے پیرامیٹرز کو تبدیل کرنے سے، یہ پایا گیا کہ بائنری کمپاؤنڈ سسٹمز کے لیے، الکائل گلائکوسائیڈز کی تھوڑی سی مقدار ہم آہنگی گاڑھا ہونا حاصل کر سکتی ہے۔جب کہ ٹرنری کمپاؤنڈ سسٹمز میں، تناسب نظام کی چپکنے والی پر بہت زیادہ اثر ڈالتا ہے، جس میں سوڈیم لاورائل سارکوسینیٹ، کوکامیڈوپروپیل بیٹین اور الکائل گلائکوسائیڈز کا امتزاج خود کو گاڑھا کرنے کے بہتر اثرات حاصل کرسکتا ہے۔امینو ایسڈ سرفیکٹنٹ سسٹم اس قسم کی گاڑھا کرنے والی اسکیم سے سیکھ سکتے ہیں۔

2.3 N-Methylacyltaurine

N-methylacyl taurate کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات اسی طرح کی زنجیر کی لمبائی کے ساتھ سوڈیم الکائل سلفیٹ کی طرح ہیں۔اس میں فومنگ کی اچھی خاصیتیں بھی ہیں اور پی ایچ اور پانی کی سختی سے آسانی سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔یہ کمزور تیزابیت کی حد میں، سخت پانی میں بھی اچھی فومنگ کی خصوصیات رکھتا ہے، اس لیے اس میں الکائل سلفیٹ کے مقابلے وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، اور یہ N-sodium lauroyl glutamate اور Sodium Lauryl فاسفیٹ کے مقابلے جلد کو کم جلن کرتا ہے۔اس کے قریب، SLES سے کہیں کم، یہ کم جلن والا، ہلکا سرفیکٹنٹ ہے۔زیادہ نمائندہ سوڈیم میتھائل کوکوئل ٹوریٹ ہے۔سوڈیم میتھائل کوکوئل ٹوریٹ قدرتی طور پر اخذ کردہ فیٹی ایسڈز اور سوڈیم میتھائل ٹوریٹ کے گاڑھا ہونے سے بنتا ہے۔یہ ایک عام امینو ایسڈ سرفیکٹنٹ ہے جس میں بھرپور فوم اور اچھی فوم استحکام ہے۔یہ بنیادی طور پر پی ایچ اور پانی سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔سختی کا اثر۔سوڈیم میتھائل کوکوئل ٹوریٹ کا امفوٹیرک سرفیکٹینٹس، خاص طور پر بیٹین قسم کے ایمفوٹیرک سرفیکٹینٹس کے ساتھ ہم آہنگی گاڑھا ہونے کا اثر ہوتا ہے۔Zheng Xiaomei et al."شیمپو میں چار امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کی ایپلی کیشن پرفارمنس پر تحقیق" میں سوڈیم کوکوئل گلوٹامیٹ، سوڈیم کوکوئل ایلانیٹ، سوڈیم لوروائل سارکوسینیٹ، اور سوڈیم لاورائل اسپارٹیٹ پر توجہ مرکوز کی گئی۔شیمپو میں استعمال کی کارکردگی پر ایک تقابلی مطالعہ کیا گیا۔سوڈیم لاورتھ سلفیٹ (SLES) کو بطور حوالہ لیتے ہوئے، فومنگ کی کارکردگی، صفائی کی صلاحیت، گاڑھا ہونے کی کارکردگی اور فلوکولیشن کی کارکردگی پر تبادلہ خیال کیا گیا۔تجربات کے ذریعے، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ سوڈیم کوکوئل ایلانائن اور سوڈیم لاورائل سارکوسینیٹ کی فومنگ کارکردگی SLES کی نسبت قدرے بہتر ہے۔چار امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کی صفائی کی صلاحیت میں بہت کم فرق ہے، اور وہ سب SLES سے قدرے بہتر ہیں۔گاڑھا ہونا کارکردگی عام طور پر SLES سے کم ہے۔نظام کی چپچپاہٹ کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے ایک گاڑھا کرنے والا شامل کرکے، سوڈیم کوکوئل ایلانائن سسٹم کی چپچپا پن کو 1500 Pa·s تک بڑھایا جا سکتا ہے، جبکہ دیگر تین امینو ایسڈ سسٹمز کی viscosity اب بھی 1000 Pa·s سے کم ہے۔چار امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کے فلوکولیشن منحنی خطوط SLES کی نسبت ہلکے ہوتے ہیں، جو اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ امینو ایسڈ شیمپو آہستہ سے فلش ہوتا ہے، جبکہ سلفیٹ سسٹم قدرے تیزی سے فلش ہوتا ہے۔خلاصہ یہ کہ، امینو ایسڈ شیمپو فارمولے کو گاڑھا کرتے وقت، آپ گاڑھا ہونے کے مقصد کے لیے مائیکل کے ارتکاز کو بڑھانے کے لیے nonionic surfactants شامل کرنے پر غور کر سکتے ہیں۔آپ پولیمر گاڑھا کرنے والے بھی شامل کر سکتے ہیں جیسے کہ PEG-120 methylglucose dioleate۔اس کے علاوہ، کومبیبلٹی کو بہتر بنانے کے لیے مناسب کیشنک کنڈیشنرز کو مرکب کرنا اب بھی اس قسم کی تشکیل میں ایک مشکل ہے۔

3. Nonionic alkyl glycoside surfactants

امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کے علاوہ، نانونک الکائل گلائکوسائیڈ سرفیکٹنٹس (APGs) نے حالیہ برسوں میں اپنی کم جلن، ماحولیاتی دوستی، اور جلد کے ساتھ اچھی مطابقت کی وجہ سے بڑے پیمانے پر توجہ مبذول کرائی ہے۔سرفیکٹینٹس جیسے فیٹی الکحل پولیتھر سلفیٹ (SLES) کے ساتھ مل کر، غیر آئنک APGs SLES کے anionic گروپوں کے الیکٹرو اسٹاٹک ریپلیشن کو کم کرتے ہیں، اس طرح چھڑی نما ساخت کے ساتھ بڑے مائیکلز بنتے ہیں۔ایسے مائیکلز کے جلد میں داخل ہونے کا امکان کم ہوتا ہے۔یہ جلد کے پروٹین کے ساتھ تعامل کو کم کرتا ہے اور اس کے نتیجے میں جلن ہوتی ہے۔فو یانلنگ وغیرہ۔پتہ چلا کہ SLES کو anionic surfactant کے طور پر استعمال کیا گیا، cocamidopropyl betaine اور sodium lauroamphoacetate کو zwitterionic surfactants کے طور پر استعمال کیا گیا، اور decyl glucoside اور cocoyl glucoside کو nonionic surfactants کے طور پر استعمال کیا گیا۔ایکٹیو ایجنٹ، جانچ کے بعد، اینیونک سرفیکٹنٹس میں فومنگ کی بہترین خصوصیات ہوتی ہیں، اس کے بعد زیویٹریونک سرفیکٹینٹس، اور اے پی جی میں فومنگ کی سب سے بری خصوصیات ہوتی ہیں۔اینیونک سرفیکٹینٹس کے ساتھ شیمپو میں مرکزی سطح کے فعال ایجنٹوں کے طور پر واضح فلوکیشن ہوتا ہے، جبکہ زیویٹریونک سرفیکٹینٹس اور اے پی جی میں فومنگ کی بدترین خصوصیات ہوتی ہیں۔کوئی فلوکولیشن نہیں ہوا؛کلی کرنے اور گیلے بالوں میں کنگھی کرنے کی خصوصیات کے لحاظ سے، بہترین سے بدترین تک ترتیب یہ ہے: APGs > anions > zwitterionics، جبکہ خشک بالوں میں، anions اور zwitterions کے ساتھ شیمپو کی کنگھی کی خصوصیات اہم سرفیکٹینٹس کے برابر ہیں۔, APGs کے ساتھ شیمپو اہم سرفیکٹنٹ کے طور پر بدترین کنگھی کی خصوصیات رکھتا ہے؛چکن ایمبریو chorioallantoic membrane ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ APGs والا شیمپو بطور مین سرفیکٹنٹ سب سے ہلکا ہے، جب کہ anions اور zwitterions کے ساتھ اہم سرفیکٹنٹ کے طور پر شیمپو سب سے ہلکا ہے۔کافیاے پی جی میں سی ایم سی کم ہوتا ہے اور یہ جلد اور سیبم لپڈس کے لیے بہت موثر ڈٹرجنٹ ہیں۔لہذا، APGs اہم سرفیکٹنٹ کے طور پر کام کرتے ہیں اور بالوں کو چھن جانے اور خشک ہونے کا احساس دلاتے ہیں۔اگرچہ وہ جلد پر نرم ہوتے ہیں، لیکن وہ لپڈس بھی نکال سکتے ہیں اور جلد کی خشکی کو بڑھا سکتے ہیں۔لہذا، APGs کو اہم سرفیکٹنٹ کے طور پر استعمال کرتے وقت، آپ کو اس حد تک غور کرنے کی ضرورت ہے کہ وہ جلد کے لپڈ کو کس حد تک ہٹاتے ہیں۔خشکی کو روکنے کے لیے فارمولے میں مناسب موئسچرائزر شامل کیے جا سکتے ہیں۔سوکھے پن کے لیے، مصنف یہ بھی سمجھتا ہے کہ اسے آئل کنٹرول شیمپو کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، صرف حوالہ کے لیے۔

خلاصہ یہ کہ شیمپو فارمولوں میں سطحی سرگرمی کے موجودہ مرکزی فریم ورک پر اب بھی anionic سطح کی سرگرمی کا غلبہ ہے، جو بنیادی طور پر دو بڑے نظاموں میں تقسیم ہے۔سب سے پہلے، SLES کو zwitterionic surfactants یا non ionic surfactants کے ساتھ ملایا جاتا ہے تاکہ اس کی جلن کو کم کیا جا سکے۔اس فارمولہ سسٹم میں بھرپور فوم ہے، گاڑھا ہونا آسان ہے، اور اس میں کیشنک اور سلیکون آئل کنڈیشنرز کی تیزی سے فلوکیشن اور کم قیمت ہے، اس لیے یہ اب بھی مارکیٹ میں مرکزی دھارے کا سرفیکٹینٹ سسٹم ہے۔دوسرا، اینیونک امینو ایسڈ نمکیات کو فومنگ کی کارکردگی بڑھانے کے لیے زیویٹریونک سرفیکٹینٹس کے ساتھ ملایا جاتا ہے، جو مارکیٹ کی ترقی میں ایک گرم مقام ہے۔اس قسم کی فارمولہ مصنوعات ہلکی ہوتی ہے اور اس میں بھرپور جھاگ ہوتا ہے۔تاہم، چونکہ امائنو ایسڈ سالٹ سسٹم کا فارمولہ دھیرے دھیرے فلوکلیٹ اور فلش ہوتا ہے، اس لیے اس قسم کی مصنوعات کے بال نسبتاً خشک ہوتے ہیں۔.غیر آئنک اے پی جی جلد کے ساتھ اچھی مطابقت کی وجہ سے شیمپو کی نشوونما میں ایک نئی سمت بن گئے ہیں۔اس قسم کے فارمولے کو تیار کرنے میں دشواری یہ ہے کہ اس کی جھاگ کی بھرپوریت کو بڑھانے کے لیے زیادہ موثر سرفیکٹینٹس تلاش کیے جائیں، اور APGs کے سر کی جلد پر اثرات کو کم کرنے کے لیے مناسب موئسچرائزر شامل کیے جائیں۔خشک حالات۔