香波配方设计.doc

香波配方设计香波洗发用品已成为人类日常生活中的必需品，无论在发达国家还是发展中国家香波销售都占发品市场的首位，根据全球Allert-Culvers公司的统计，在一些发达国家中，香波约占头发制品销售额的30%-40%，在发展中国家约占40%-50%.香波是洗发用品，早期的香波主要的功能是头发和头皮的清洁剂。随着香波配方和工艺的发展，现在的香波实际上是一种化妆品性质的头发和头皮的清洁剂，它不但能清除头发的污垢和头皮屑，而且，赋予头发良好的梳理性，使头发不飘拂，并留下柔软和润滑的感觉理想情况的香波应具备的主要功能如下：1， 有良好的发泡性能，即使在头皮和污物存在下，也能产生致密和丰富的泡沫。2， 有适度的清洁洗涤能力，可除去头发上的沉积物和头皮，但又不会过度脱脂和造成头发干涩。3， 容易从头发清洗干净。4， 湿梳阻力小。5， 头发干后梳理性好，并无不愉快气味。6， 各种调理剂和添加剂（如抗静电剂，调理剂，体感增加剂和活性剂）的沉积适度，不会产生可见的或明显的残留物。7， 对眼睛，头发和头皮无刺激和无毒，或刺激性和毒性很低，可安全使用。8， 经济成本适合，原料来源有保障，易于制造。9， 各种功能（如清洁能力，调理性和溶解度等）不因水质变化，酸碱的不同和不同典型的头发有明显的变化。 当然，要全面达到上述要求是非常困难和复杂的，有些因素是相互矛盾的，只能根据产品的档次，市场的需要和消费者的要求作综合的平衡。香波的分类市面上销售的香波种类繁多，按香波的剂型进行分类，香波可分为：透明香波，膏状或浆状香波，乳液或珠光香波，凝胶状香波，气雾剂型香波和粉末状香波。按香波的功能和使用对象进行分类，香波可分为：通用型香波，调理香波，二合一香波，儿童用香波，药效型香波（包括去头屑，止痒，祛臭，杀菌等），专用香波（如染发，电烫和漂白后用的香波）市场上销售的香波主要是液态香波液态香波的配方组成结构成分主要功能含量范围W/%主要表面活性剂清洁作用，起泡作用1020辅助表面活性剂降低刺激性，稳泡作用，调理作用，粘度调节31增稠剂和分散稳定剂调节粘度，改善外观和体质0.25稳泡和增泡剂稳泡和增泡作用，调节泡沫结构和外观15调理剂调理作用（柔软，抗静电，定型，光泽）0.53珠光剂或乳白剂赋予珠光或乳白外观25防腐剂抑制微生物的生长适量螯合剂络合钙，镁和其他金属离子，抗硬水作用，防止变色，对防腐剂有增效作用0.050.2稳定剂：抗氧化剂，紫外线吸收剂防止不饱和组分氧化，产生酸败，防止紫外线引起产品变化和氧化0.050.2色素，着色剂赋予产品颜色，改变外观适量酸度调节剂或缓冲剂调节PH适量香精赋香适量稀释剂稀释作用，作为基体，一般为去离子水适量各种功能添加剂(去屑剂，杀菌剂，动植物提取物，各种中草药类)赋予香波各种特定的功能适量1. 表面活性剂香波用的主要表面活性剂的作用是通过洗涤过程赋予香波清洁作用。这类表面活性剂种类较多，但主要为阴离子表面活性剂。目前，最常用的香波主要表面活性剂为月桂醇醚硫酸酯盐类（简称AES或SLES）和月桂醇硫酸酯盐类（简称AS或SLS）,有时为两者的混合物。国内一般以月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵，但以钠盐为主，钠盐的优势是：1 .钠盐对体系PH值依赖性小。2. 钠盐合成更容易，更具经济性3. 钠盐的去污力和起泡力比铵盐稍强，配方用量可略低。现在月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵（AESA）和（K12A）用量也非常大，铵盐起泡速度快，刺激性比钠盐低，一些大品牌（如P&G）以铵盐做为主表活。2.辅助表面活性剂 辅助表面活性剂的作用是稳泡或增泡和减轻主要表面活性剂的刺激作用，也可在电解质存在和不存在时，增加产品的粘度。辅助表面活性剂主要为非离子表面活性剂和两性表面活性剂。（如CAB,APG,两性醋酸钠等）3.调理剂 按照调理剂的结构和功能可分为如下几类：（一） 阳离子表面活性剂 季铵盐型阳离子表面活性剂是广泛使用的香波调理剂。季铵盐的种类很多，包括单烷基三甲基氯化铵，二烷基二甲基氯化铵，三烷基甲基氯化铵，乙氧基化烷基甲基氯化铵，双胺季铵盐和氢化牛油脂基辛基二甲基铵硫酸甲酯等。季铵盐含有疏水性的长的碳氢链尾巴和带正电荷的极性端。它在含水的化妆品配方中离解成离子，与碳氢链相连的阳离子会被头发角蛋白结构中带负电荷部分吸引，通过离子静电的吸引力，使具有脂肪性质碳氢链也一起被吸留在头发的表面，而不被冲洗掉。沉积在头发表面季铵盐脂肪基部分起着很好的调理作用，使头发表皮平滑，润滑，柔软和易于梳理。季铵盐的导电性也会减少头发静电积聚，降低头发飘拂和改善头发梳理性。季铵盐的缺点是可能引起刺激性和配伍问题，例如在调理香波（特别是二合一香波）可能由于季铵盐与阴离子表面活性剂的不配伍，导致产品的稳定性问题。（二） 阳离子聚合物阳离子聚合物是另类普遍使用的，有效的调理剂。阳离子聚合物是由季铵化的脂肪烷基接枝在改性天然聚合物或合成聚合物制成的。其部分结构与季铵盐相似，每个分子中有很多阳离子位置，具有较高的相对分子质量。阳离子聚合物包括季铵化羟乙基纤维素（如JR-400）,季铵化羟丙基瓜尔胶（如Jaguar C14S,C162,C17等）,丙烯酸/二甲基二丙烯基氯化铵共聚物等聚季铵盐（如Polyquaterium-22，Polyquaterium-7等），季铵化水解胶原蛋白，季铵化小麦蛋白，季铵化水解角蛋白等。阳离子聚合物沉积在头发的表面，使头发润滑，易于梳理，增加头发体感，分散性好，使开叉头发有所改善。同时，阳离子聚合物因有较高的活性，用量较少，在配方中于阴离子表面活性剂配伍，是一种较理想的调理剂，特别是二合一香波。但阳离子聚合物的缺点也很明显：主要是重复使用时会产生积聚，使头发加重下垂，手感和外观不良，间断使用或与其他类型的香波交替使用可减轻这一缺点。（三） 润滑剂润滑剂主要利用物理吸附作用，留于头发，并发挥其调理作用。这种调理剂主要是改善头发的平滑性和润滑作用。润滑剂包括油类，酯类和二甲基硅氧烷。1.油类 主要包括石油来源的混合碳氢化合物（如白矿油），天然植物油（如葵花籽油，橄榄油等），脂肪醇和羊毛脂及其衍生物等。这类油脂易分散于头发表皮，留下一层透明的拒水膜，使头发柔软，赋予光泽。油类用于香波作为调理剂的主要缺点是会降低起跑能力，降低粘度等。 2硅氧烷二甲基硅氧烷的衍生物有很低的表面张力，可以形成更有效的保护膜，可增加头发的光泽，使头发容易梳理，对改善头发表面光泽和滑度十分有效。二甲基硅氧烷主要缺点是不溶于水，乙醇和白矿油，较难分散于基质中，并保持其功能。氨基硅氧烷有优于的附着力，提供很好的干湿梳理性，柔软性，能帮助其他物质附着，调理性强，适用于受损发质香波。苯基硅氧烷有高光泽，抗缠结，有良好的柔顺感，与有机相相容，容易使用，光滑不油不粘，有滋润感聚醚硅氧烷有良好的干湿性，柔软性，溶于水，可制成透明水溶液，有乳化机能。随着硅氧烷衍生物的研究各种类型的硅氧烷在香波中有着不同的应用3.酯类 作用头发调理剂的酯类包括脂肪酸乙二醇酯，PEG-100脂肪酸酯，脂肪酸异丙酯和一些支链酯类。这类酯有很好的润滑性能，又不会油腻，给头发留下美丽和愉快的感觉，近来有些新的油脂能有效增稠稳泡，容易溶于低浓度的表活中。在香波应用中更加灵活。（四）润湿剂（保湿剂）润湿剂的作用是保持头发合适的水分。头发水分保持不如皮肤重要，但适当水分，对保持头发的天然物理性质很重要，头发过于干燥会变脆。这类保湿剂主要包括甘油，丙二醇，山梨醇，聚乙二醇和吡咯烷酮羧酸钠等，多元醇有消泡作用，在配方应用时应特别注意，对于吡咯烷酮羧酸盐等还要留意其较强的离子性。（五）其他调理剂水解胶原和蛋白：是由动物蛋白（如胶原和奶蛋白），植物蛋白丝蛋白，毛发和羽毛制的的水溶性多肽。最常用的相对分子质量范围为100010000.这类蛋白对头发的亲和力很好，对漂过的头发和受损的头发特别有效。水解胶原和蛋白能赋予头发光泽，良好的梳理性能，体感和质地。但用水解胶原和蛋白配置香波时应特别注意防腐，防止微生物生长。甲醛及其供体不能使用，这会引起多肽失活。泛醇：维生素B5，是生物体必须的营养成分，它可渗入头发内部，保持头发润湿和柔软，修复受损头发。神经酰胺衍生物：这类脂质是形成细胞膜的组分，能确保头发中表皮和皮质的粘合，这类脂质很少量的沉积，特别是沉积在表皮层，就能改善表皮细胞的粘着作用，限制水溶多肽的损失，减少由于紫外线和可见光辐射引起头发的改变。尽管很低的用量，也会导致头发明显改善。这类神经酰胺的应用时仿生法护理头发的新途径。但神经酰胺类成本较高，要注意香波的成本。4. 增稠剂增稠剂主要的功能是调节香波的粘度，也称粘度调节剂。如上所述，一些表面活性剂和增泡剂也有增稠作用及调理作用，表现出多功能。（一） 电解质增稠剂一些无机和有机盐可以用于阴离子香波作增稠剂，如氯化钠，氯化铵，单乙醇胺氯化物，二乙醇胺氯化物，硫酸钠，磷酸铵，磷酸二钠和三磷酸五钠等。氯化钠和氯化铵是最常用的电解质增稠剂。粘度的增加是由于添加电解质后，表面活性剂胶束的溶胀，使其运动阻力增大，表现为粘度的增加。盐的浓度对粘度的关系曲线显钟形，随着盐的浓度增加，粘度急剧增加，达到一个峰值，然后，随着盐分的继续添加，粘度又急剧下降。峰值时盐的浓度与表面活性剂浓度及其本身含盐量，两性表面活性剂浓度和水的硬度等因素有关。（二） 纤维素衍生物羟乙基纤维素，羟丙基纤维素等纤维素衍生物。（三） 聚合物增稠剂聚合物增稠剂在表面活性剂的稀水溶液中粘度效应是由于在水相中形成三维水化网络，从而将表面活性剂胶束抱进去造成的，在表面活性剂和聚合物之间也有粘度增效作用。一般聚合物增稠剂有丙烯酰胺共聚物，大分子量的聚乙二醇等等。5. 防腐剂防腐剂的作用是防止香波中微生物生长，香波体系防腐剂的选择必须根据各国的法规和香波的组分的配伍性。选用防腐剂时应注意到基质的PH是否在防腐剂有效PH范围内，香波组分是否和防腐剂配伍（如甲醛或会释放甲醛的防腐剂不可应用于含蛋白质的香波体系中，甲醛会与自由氨基反应缩合，使蛋白质失活）。6. 酸度调节剂在配香波时，合适的PH能让产品能更好的发挥其组分的作用（如在使用铵盐表面活性剂时，为了避免挥发性氨形成，PH值应调节至低于7，如配制香波时，使用甜菜碱，两性表面活性剂，季氨化聚合物时，PH值低于6可获得最好的调理性。）柠檬酸是最常用的酸度调节剂。此外柠檬酸也有螯合作用。7. 香精香精用量虽少，但影响香波的感观特性，直接影响到消费者的接受程度。从配方基本技术要求考虑，香波香精的选用必须考虑到香精的溶解度和配伍性（即不影响产品粘度和稳定性），它不会引起产品变色，不引起对皮肤和眼睛的刺激。8. 着色剂着色剂的作用是增加产品外观美感。有关着色剂的选择，首先遵守有关法规，使用符合化妆品原料有关法规的着色剂，采用FD&C或D&C类的着色剂，然后，需考虑着色剂与香波其他组分的配伍问题。着色剂的使用较重要的问题是PH改变的稳定性，光稳定性和对某些重金属离子敏感性。因为着色剂的褪色或变色主要与这些因素有关。添加少量水性的紫外线吸收剂，如二苯甲酮-4和二苯甲酮-2，可以防止光致褪色，一般用量的质量分数为0.05%0.1%。PH值的控制可通过酸度调节剂和缓冲溶液来解决。添加螯合剂如EDTA-Na4,可使重金属离子络合。9. 其他添加剂螯合剂/抗氧化剂/紫外线吸收剂，这三种添加剂有时也统称为稳定剂。螯合剂的作用是络合或螯合碱土金属离子或重金属离子，可防止重金属离子使防腐剂，酶类，蛋白质等活性物失活或使着色剂