增稠劑在無(wú)硅洗發(fā)水中的應(yīng)用研究

曾川 劉佳偉 原勤軒 王領(lǐng)

增稠劑是各類化妝品配方中不可或缺的組成成分之一，對(duì)產(chǎn)品的外觀、流變性質(zhì)、穩(wěn)定性、膚感等都起著至關(guān)重要的作用。本實(shí)驗(yàn)從黏度、穩(wěn)定性、耐鹽性和梳理性四個(gè)方面，考察了五種不同類型增稠劑對(duì)“無(wú)硅”洗發(fā)水的影響。結(jié)果顯示，在以陽(yáng)離子瓜爾膠和聚季銨鹽一了為調(diào)理劑的洗發(fā)水中，宜選用椰油單乙醇酰胺和氯化鈉復(fù)配使用進(jìn)行增稠。

洗發(fā)水中常以聚二甲基硅氧烷和聚甲基硅倍半氧烷等硅油作為頭發(fā)調(diào)理劑，能有效改善頭發(fā)的梳理性。但大量消費(fèi)者認(rèn)為，硅油會(huì)堵塞毛囊，有損頭皮頭發(fā)的健康，從而導(dǎo)致出現(xiàn)頭皮發(fā)癢、頭發(fā)干枯和脫發(fā)等一系列現(xiàn)象。對(duì)此說(shuō)法，有大量研究[1，2]表明，硅油分子量大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，從而證明了該說(shuō)法的錯(cuò)誤性。但也正因?yàn)楣栌突瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以致使其不易降解，且降解產(chǎn)物也對(duì)環(huán)境存在潛在威脅，不符合綠色發(fā)展理念[3]，不利于可持續(xù)發(fā)展。因此，以綠色天然、健康環(huán)保為基礎(chǔ)，同時(shí)具有良好的調(diào)理性和功效性的無(wú)硅油洗發(fā)水，未來(lái)的市場(chǎng)前景無(wú)可限量。

在“無(wú)硅”洗發(fā)水中，配方師通常通過(guò)添加陽(yáng)離子瓜爾膠和季銨鹽復(fù)配來(lái)替代硅油的調(diào)理作用，進(jìn)而達(dá)到無(wú)硅油的目的，但大量陽(yáng)離子聚合物的添加會(huì)與洗發(fā)水增稠劑相互產(chǎn)生影響。因此，研究陽(yáng)離子聚合物和增稠劑在配方中的復(fù)配使用具有重要意義。據(jù)此，本實(shí)驗(yàn)以羥乙基纖維素、漢生膠、氯化鈉、椰油酸單乙醇酰胺、卡波U21五種常見(jiàn)增稠劑為例，考察了陽(yáng)離子聚合物對(duì)不同洗發(fā)水增稠劑穩(wěn)定性、增稠效果的影響和不同增稠劑在該體系中的耐鹽性，以及不同增稠劑對(duì)陽(yáng)離子聚合物提高頭發(fā)順滑度的影響。以期篩選出合適的增稠劑，為“無(wú)硅”洗發(fā)水配方中增稠劑的選擇和使用提供一定的參考。

1.實(shí)驗(yàn)試劑與儀器

1.1主要實(shí)驗(yàn)試劑

月桂醇聚醚硫酸酯銨（巴斯夫中國(guó)有限公司）、月桂醇硫酸酯銨（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、十二烷基丙基甜菜堿（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、庫(kù)拉索蘆薈提取物（云南萬(wàn)綠）、D-泛醇（露姿生物）、漢生膠（美國(guó)斯比凱克）、陽(yáng)離子瓜爾膠（廣州中弘）、聚季銨鹽-7（廣州格壘仕）、氯化鈉（天津大茂）、椰油酸單乙醇酰胺（巴斯夫中國(guó)有限公司）、卡波U21（巴斯夫中國(guó)有限公司）、羥乙基纖維素（巴斯夫中國(guó)有限公司）、潘婷乳液修復(fù)洗發(fā)露（寶潔）、發(fā)束（上海燦鈺商貿(mào)有限公司）。

1.2主要實(shí)驗(yàn)儀器

恒溫水浴鍋（常州國(guó)宇儀器制造有限公司）、冰箱（青島海爾股份有限公司）、電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海博訊實(shí)業(yè)公司醫(yī)療設(shè)備廠）、DVS+黏度計(jì)（上海微川精密儀器有限公司）、頭發(fā)測(cè)試儀MTT175（北京金宏帆商貿(mào)有限責(zé)任公司）。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1洗發(fā)水研制

2.1.1基礎(chǔ)配方確定

洗發(fā)水配方組成多樣，主要由表面活性劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)理劑、防腐劑和香精組成。參考洗發(fā)水基本組成成分及相關(guān)資料[4～6]，選取陽(yáng)離子瓜爾膠和聚季銨鹽-7與表面活性劑復(fù)配和泛醇等營(yíng)養(yǎng)保濕劑來(lái)替代硅油的梳理作用，且陽(yáng)離子瓜爾膠/聚季銨鹽-7添加比例為0.2%/0.1%。后經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)對(duì)配方和工藝進(jìn)行改善，最終確定洗發(fā)水基本骨架組方，見(jiàn)表1。

2.1.2制備工藝

①將透明質(zhì)酸分散于甘油之中，加入去離子水，攪拌至完全溶解。依次加入A1相其他組分并逐漸升溫至85℃。

②保持溫度不變，分別加入B相組分并攪拌至完全溶解。

③降溫至45℃后加入增稠劑（或預(yù)分散好的增稠劑），攪拌至完全分散均勻。

④分別加入C相組分和D相組分，攪拌至完全分散均勻即可。

2.2黏度測(cè)試

以不添加A2相組分作為對(duì)照組，添加A2相組分為實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組各配制5組洗發(fā)水，各組洗發(fā)水分別以0.6g羥乙基纖維素、0.8g漢生膠、1.5g氯化鈉、49椰油酸單乙醇酰胺、0.15g卡波U21為增稠劑，其中卡波U21組另加適量三乙醇胺。依據(jù)上述配方和工藝，分別配制1009洗發(fā)水。

分別取上述實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所得洗發(fā)水，分裝于10個(gè)100mL燒杯之中，依次編號(hào)羥乙基纖維素組、漢生膠組、氯化鈉組、椰油酸單乙醇酰胺組、卡波U21組為1、2、3、4、5。空白組不加增稠劑，編號(hào)為6，分別測(cè)其黏度。

2.3穩(wěn)定性試驗(yàn)

分別取上述對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組前5組實(shí)驗(yàn)所得洗發(fā)水，分別按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 29679-2013《洗發(fā)液、洗發(fā)膏》）實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。將洗發(fā)水放入Φ20mm×20mm的試管內(nèi)，液面高度約為80mm，在40℃烘箱中放置24小時(shí)后取出，恢復(fù)至室溫后，觀察是否分層。再于-5℃冰箱中放置24小時(shí)后取出，恢復(fù)至室溫后，觀察是否分層。最后于室溫下放置24小時(shí)后，觀察其是否分層。

2.4耐鹽性實(shí)驗(yàn)

分別從羥乙基纖維素組、漢生膠組、椰油酸單乙醇酰胺組三組洗發(fā)水取100g加入4個(gè)100mL燒杯之中，每組分別依次加0.2g、0.4g、0.6g、0.8g、1.0g氯化鈉，攪拌至完全溶解，分別測(cè)其黏度。

2.5梳理性測(cè)試

準(zhǔn)確量取十二烷基苯磺酸鈉1mL，將待測(cè)頭發(fā)束用溫水清洗之后，以吹風(fēng)機(jī)冷風(fēng)把頭發(fā)吹干備用。取其中一束備用頭發(fā)不做任何處理作為空白組。

量取1mL潘婷修復(fù)洗發(fā)水清洗一束備用頭發(fā)，并以吹風(fēng)機(jī)冷風(fēng)把頭發(fā)吹干，作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組分別以等量量取本實(shí)驗(yàn)所制洗發(fā)水清洗頭發(fā)束并吹干。將各組頭發(fā)束用橡膠梳前后各梳十次后，用頭發(fā)測(cè)試儀MTT175測(cè)量其梳理性。

3.結(jié)果與分析

3.1黏度測(cè)試結(jié)果與分析

黏度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，以羥乙基纖維素、漢生膠、氯化鈉和椰油酸單乙醇酰胺作為洗發(fā)水增稠劑時(shí)，添加實(shí)驗(yàn)所選取的調(diào)理劑會(huì)對(duì)增稠劑的增稠效果有所提升。以卡波U21為增稠時(shí)，與空白組相比，黏度無(wú)明顯變化，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組黏度遠(yuǎn)低于對(duì)照組。僅從黏度考慮，陽(yáng)離子瓜爾膠/聚季銨鹽-7的添加會(huì)大大降低卡波U21的增稠效果，不適合作為此類洗發(fā)水增稠劑。

3.2穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果與分析

本實(shí)驗(yàn)所制洗發(fā)水經(jīng)冷熱實(shí)驗(yàn)后，對(duì)照組洗發(fā)水均無(wú)分層、渾濁等不穩(wěn)定現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)組卡波U21則有分層和沉淀析出的現(xiàn)象，說(shuō)明陽(yáng)離子瓜爾膠/聚季銨鹽-7的添加會(huì)降低卡波U21組洗發(fā)水的穩(wěn)定性，不適合作為此類洗發(fā)水增稠劑（見(jiàn)表3、表4）。羥乙基纖維素組、氯化鈉組、漢生膠和椰油酸單乙醇酰胺組則無(wú)明顯變化。

3.3耐鹽性測(cè)定結(jié)果

耐鹽性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，羥乙基纖維素組隨著鹽氯化鈉的加入，黏度逐漸增加?？ú║21表現(xiàn)出低耐鹽性。漢生膠隨著氯化鈉的加入，體系黏度呈下降趨勢(shì)。椰油單乙醇酰胺有較好的耐鹽型，且與鹽復(fù)配有有協(xié)同增稠的效果。

3.4梳理性測(cè)試結(jié)果

如圖2所示，經(jīng)實(shí)驗(yàn)組各組洗發(fā)水清洗過(guò)后的頭發(fā)，添加等量調(diào)理劑后，選用不同增稠劑的洗發(fā)水對(duì)頭發(fā)梳理性改善能力不同，表明增稠劑的選擇會(huì)對(duì)頭發(fā)梳理性的改善具有一定影響作用。在本實(shí)驗(yàn)所選取的幾種增稠劑中，以椰子油單乙醇酰胺作為增稠劑的梳理性最佳。使用前后干發(fā)梳理改善曲線如圖3所示。

4.結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證明，卡波U21不能與陽(yáng)離子瓜爾膠/聚季銨鹽-7復(fù)配使用，羥乙基纖維素、氯化鈉、椰油單乙醇酰胺三種增稠劑雖均可與之復(fù)配，但綜合穩(wěn)定性、耐鹽性、增稠效果、順滑度等多個(gè)方面考慮，椰油單乙醇酰胺是最優(yōu)選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]李小迪.硅油的特性及其在化妝品中的應(yīng)用[J].日用化學(xué)工業(yè)，1998（01）：61-63

[2]汪多仁.硅油的開(kāi)發(fā)及其在化妝品中的應(yīng)用[J].表面活性劑工業(yè)，2000（02）：35-40+57.

[3]楊尚源，李鑫，楊佳，等，二甲基硅油的環(huán)境行為與生態(tài)應(yīng)研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23（08）：2319-2324.

[4] Kakizawa Yasushi， Miyake Miyuki. Creation of NewFunctions by Combination of Surfactant and Polymer - Complex Coacervation with Oppositely Charged Polymer and Surfactant for Shampoo and Body Wash.[J]. Journal of oleo science，2019.

[5]朱中衛(wèi)，曲向華，LI Wing.調(diào)理聚合物組合在洗發(fā)水中的應(yīng)用[J].中國(guó)洗滌用品工業(yè)，2019（04）：38-43.

[6]Kakizawa Yasushi， Miyake Miyuki. Creation of New Functions by Combination of Surfactant and Polymer Complex Coacervation with Oppositely Charged Polymer and Surfactant for Shampoo and Body Wash. [J]. Journal of oleo science，2019.