洗发水配方解析.doc

维普资讯 北 京 日 化 曹光群 江南大学化工学院 摘 要：本文对洗发水的质量、洗发水原材料的作用 变得很差。因此，一般希望洗发水的去污力要相对 及用量作了评述，并给出了典型的二合一洗 弱一点。人们在洗发时通常是以泡沫来衡量洗发水 发水配方。 的用量，当洗发水的泡沫在头发上迅速消失时，人们 关键词：洗发水 配方 就会再加一遍洗发水，洗发水用量的增加将提高去 污力。因此，高泡的洗发水可以避免洗发的过度脱 引言 脂。 洗发水配方中所用原料品种虽然不是很多，但 头发的梳理性一般包括湿梳性和干梳性两个概 由于它的体系特殊，是一个集表面活性剂胶团溶液， 念。湿梳性通常体现在洗发中及刚洗完时湿发的手 油性物质的加溶或乳化分散，固体颗粒的悬浮、高分 感和梳理性，当手指插入头发从发根向发稍运动时， 子化合物溶胶等为一体的复杂体系，这种体系的稳 梳理性好的洗发水将给你一种没有阻力的感觉，并 定性是有较多问题的。另外人们对洗发水用后头发 且没有所谓 “干草”感，具有丝般的柔滑。干梳性是 的手感和梳理性较为敏感，使得洗发水配方设计尤 指头发干后 即在干燥的空气中达到平衡后 ，头发 为重要。 的手感和梳理性。好的洗发水会给你带来一种滑顺 1洗发水的质量 又没有 “湿重”的飘柔感觉，梳理时不产生静电，缠 11外观 结，更重要的是不易粘灰，洗发 23天后头发仍然 透明洗发水应该清澈透亮，没有沉淀物，即使在 保持 “轻松”感。 OC时也不出现混浊；乳浊状洗发水应均匀一致，珠 洗发水梳理性是个复杂的问题，它会因人而异、 光型需有绸缎般的闪亮珠光。洗发水需有一定的粘 因天而异、因地而异。人们洗发有的每天一次，有的 稠度，一般粘度应在400010000cp，并且随温度 每周一到二次，还有的数局一次，头发又有油性发质 的变化没有太大差异，这样才会给使用带来方便。 和干性发质，因此洗发水去污和脱脂的力度将有不 12稳定性 同的感觉。天气和地区的差异、空气的湿度等会有 由l于洗发水是个复杂的体系，在存放和使用过 很大不同，头发的平衡含水量就不一样，静电问题、 程中经常出现不稳定情况，主要表现在：粘度下降、 柔软程度将会有明显的差异。甚至洗发时的水温、 透明洗发水出现浑浊或产生沉淀、乳浊珠光型洗发 梳子的材料和形状也会给干湿梳性带来不同的感 水出现絮状甚至分层、或者硅油上浮、zPT下沉等。 受。 组分之间的相互作用或表面活性剂发生水解，以及 14功能性 微生物引起腐败变质、产品变色等。 功能性也是体现洗发水质量的一个方面，就当 13去污效果与梳理性 前洗发水的进展而言，功能性主要表现在去屑止痒 洗发水应具有一定的去污能力，但去污力不宜 和一定的保湿作用及头发表面破损的修饰、光照防 太强。一方面头发和头皮表面的污垢较容易去除 护等方面，其它一些功能只能视作是一种宣称。 头发的相互摩擦尤如 “刷子” ，二是如把头发 自身 15刺激性和温和性 分泌的护发油性成分洗去太多，这样不单会损伤头 一 般来说，洗发水在安全性上是不太会有问题 发，而且干燥的头发表面梳理时摩擦力加大，梳理性 的，但在刺激性和温和性上是有差异的。有刺激性 9 维普资讯 北 京 日 化 的洗发水往往引起头皮发痒、头屑增多，一些含杀菌 限制。阳离子表面活性剂的刺激性大，而且 由于头 剂的去屑洗发水在接触损伤的头皮时，就会有不良 发及污垢一般都带负电荷，这就会使去污力变差、附 反应，如头皮更痒、头皮变成大片状等。温和的洗发 着严重，所以洗发水不宜以阳离子表面活性剂为主 水即使流入眼内也感觉不到刺痛，对养护头发有好 体。非离子表面活性剂脱脂能力强、泡沫低，并且不 处。 易形成体系粘度高的胶团结构；两性表面活性剂具 有很多优点，但价格偏高，也有增粘困难的缺点，因 2洗发水的体系 此都不适合作为主体表面活性剂使用。而阴离子表 21浓表面活性剂的加溶溶液体系 面活性剂一般具有泡沫较高、脱脂去污力适中，体系 洗发水以表面活性剂为主体，一般以阴离子为 容易被增粘，价格低廉等优点，是洗发水的首选原 主，配以一定量的非离子、两性离子和一些高分子阳 料。 离子表面活性剂，总含量在 1025之间，构成了 311 AES 十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠 一 种混合表面活性剂的胶团溶液。由于这些表面活 AES是洗发水最常用的主体表面活性剂，AES 性剂在制备过程中或多或少地还含有一些没反应的 的质量与起始原料和生产过程很有关系。首先是平 油性物质，这些油性物质加上洗发水中加入的香精、 均为十二碳的烷基链，用天然醇和齐格勒法合成醇 油性滑润剂 如高碳醇、羊毛脂 等，将被表面活性 为起始原料时，碳键为偶数分布；而以羰基合成等方 剂胶团加溶。 法生产的脂肪醇则含奇碳醇和支链醇。将脂肪醇乙 22分散体系 氧基化，EO加成数平均为 1、2、3三种。在将十二烷 洗发水中的珠光剂 硬脂酸乙二醇酯 是呈片 基聚氧乙烯醚硫酸化时，由于磺化反应器的不同、工 状晶体存在的，它均匀地分散在体系中。另外添加 艺条件的控制好坏等，转化率会在一定范围内变化。 的高粘度硅油、ZPT等去屑剂、没有被加溶掉的高碳 一 般来讲，70的AES以含支链醇做的流动性好， 醇等都将以悬浮形式分散在洗发水中。要指出的 水溶解时容易，但增粘效果和泡沫性不如天然醇制 是，这些成份的分散只需要少量的表面活性剂作为 得的AES好。EO加成数低的AES泡沫高，但去污 分散悬浮剂，而大部分表面活性剂仍以胶团形式存 力和体系稳定性不如EO加成数高的好。硫酸化转 在，这与一般意义上的乳状液和悬浮液不一样，它不 化率低的AES其油及电解质含量均会偏高，将影响 会根本改变洗发水的胶团溶液体系，不然洗发水将 洗发水的质量。70AES在洗发水中的用量一般在 失去粘度和泡沫，这一点十分重要 。 1020。AES还应注意有害物质二嗯烷的含量。 23高分子胶体溶液 312 LSA ASA 十二烷基硫酸铵 为了改善洗发水的湿梳理性和抗静电性，或为 十二烷基硫酸钠 K。： 由于对皮肤刺激性大，并 了增加粘度，稳定泡沫等，洗发水中还会加入如瓜尔 且低温水溶性差等缺点，在洗发水中较少使用。而 胶、纤维素的季铵化高分子化合物、聚季铵盐或双硬 十二烷基硫酸铵 LSA 由于铵盐的低刺激以及极好 脂酸聚乙二醇酯、聚氧乙烯、汉生胶等高分子化合 的发泡能力和低的脱脂力，较多地用于洗发水中。 物，这些物质的加入除具本身的功能外，还具有稳定 LSA是由脂肪醇硫酸化得来，一般产品用椰子油酸 分散体系的作用。 加氢的C C。混合脂肪醇制备，高档产品也用含量 95的十二醇作起始原料，其LSA用在洗发水中 3洗发水原料的选择和使用量 的稳定性肯定是高含量十二醇制得的好，因为它的 31表面活性剂 水溶性强。LSA的磺化率高低直接影响产品的粘 洗发水要求有高的泡沫性、低的脱脂能力、低的 度、泡沫及气味等性能，这是 由油 脂肪醇 及盐含 刺激性、容易形成较高体系粘度的胶团结构、合适的 量带来的。LSA最大缺点是易水解，这是 由于它较 成本等要求，这样表面活性剂的选择就有了一定的 脆弱的酯键结构。在pH偏低 45 或高温长时 lO 维普资讯 北 京 El 化 间 60oC、几十分钟以上 都会造成LSA的水解， 对于那些讲究温和的洗发水，表面活性剂还可 由此产生油和无机盐。在pH 7时，LSA将分解放 以采用一些低刺激的品种。如椰子油酰谷氨酸盐、 出氨气，所以LSA体系的洗发水pH值应在565 椰子油酰肌氨酸盐、丙基甜菜碱、磺基甜菜碱、咪唑 之间。高浓度LSA在水中溶解较困难，因此一般制 啉甜菜碱、MES、吐温、羊毛脂系聚氧乙烯醚、APG 成2528的浓度来使用。LSA由于低温时会以 等。 片状晶体析出，所以需要有其它表面活性剂帮助其 32梳理性改善剂 水溶，或加入二甲苯磺酸盐等水溶助长剂。LSA在 由于洗发水的去污洗净力，一般的润发油性成 洗发水中一般用量以25浓度计控制在 1530。 分和保湿的水溶性成分加在洗发水中都不易发挥作 313 AESA 十二烷基聚氧乙烯醚硫酸铵 用，它们无法在洗涤后还留在头发上。只有那些不 AESA与AES唯一的不同就是一为铵盐一为钠 易被表面活性剂洗去的油性成份和那些与头发蛋白 盐，它比AES刺激性低、脱脂率低，比LSA水溶性 具有较强亲合力的化合物才有可能成为洗发水梳理 好、稳定性高。与LSA配合使用，可获得稳定的高 性改善剂。 泡体系，一般用量在2045 以25浓度计 。 321高分子阳离子化合物 AESA的质量好坏和AES一样，与起始原料及工艺 瓜尔胶季铵盐、纤维素季铵盐、聚季铵盐等高分 过程有关。 子阳离子表面活性剂，一方面由于它们的阳离子基 314 6501 Nino1 椰子油酸二乙醇酰胺 团 “不很曝露在外面” 周围其它基团的空间位阻 ， 烷醇酰胺系表面活性剂与阴离子表面活性剂复 直接与阴离子表面活性剂反应的可能性变小；另一 配，一般能增加粘度和起到稳泡的作用。Ninol一般 方面高分子中更多的亲水基团始终使分子保持水 由椰子油酸甲酯与二乙醇胺反应制得，也有用椰子 溶，不会象小分子阳离子表面活性剂那样遇阴离子 油直接反应得到。前者制得的Ninol副产物少，产 表面活性剂产生沉淀，这样就使高分子阳离子化合 品质量高；后者制得的Ninol副产物多，并且含有甘 物使用到洗发水中成为可能。也正由于它们的阳离 油，其有效物烷醇酰胺含量就低，增粘及稳泡性会差 子性并带有许多亲水基团，它们与头发蛋白分子之 些。根据椰子油酸与二乙醇胺的投料摩尔比不同， 间有较强的电荷结合和氢键结合，在洗发时不易被 又分为 1：1、1：15、1：2三种类型，1：2型主要用在 洗脱。它们既具有阳离子表面活性剂的性质，又有 重垢型洗涤剂中。Ninol也有用棕榈仁油酸制备的， 高分子化合物的特点，因此既具有抗静电作用，又有 主要是在碳链分布和油酸含量上与椰子油酸有些差 湿润感，明显改善湿梳理性，并对洗发水的粘度和稳 异，但总的性能相差不大。Nino!在合成过程中如反 定性提供帮助，提高硅油在头发上的吸附量。一般 应控制不当，会使产物中含较多的二酸胺、二酯酰胺 在洗发水中的用量为0105。 等副产物或未反应的甲酯、油脂，这些物质水溶性 322油性添加物 差，属于油溶物。1：1型的Ninol油含量问题尤为突 能改善洗发水梳理性的油性物，首先要不易被 出。Ninol在洗发水中的配合用量在25。 洗发水洗脱另外还要不影响洗发水的粘度、泡沫、去 315 CMEA 椰子油酸单乙醇酰胺 污力等。这就要求这些油性物不易被表面活性剂胶 CMEA一般是 1：1型的，有椰子油酸醇酰胺和 团加溶、也不易被乳化，而是以较粗的分散体形式存 月桂酸醇酰胺之分，后者档次更高。CMEA比之Ni 在于洗发水中；在体系中只是相对稳定，一旦遇到新 nol有更好的增粘稳泡效果，但由于产品中对游离单 的界面 如毛发表面 就会很快吸附。象油脂类、矿 乙醇胺要求严格，因此价格较高。另外 由于它水溶 物油类、一般脂肪醇、脂肪酸类油性物，它们虽然有 性差，在低活性物含量的产品中容易低温析出，造成 较好的平滑性，可以使头发滑润，降低头发的摩擦 产品的不稳定，因此，使用时要十分注意。在洗发水 力，但都较易被表面活性剂胶团加溶或乳化，影响洗 中一般加量为052。 发水的泡沫或使洗发水变稀。高碳链的脂肪醇 维普资讯 北 京 日 化 l6个碳 由于其熔点高，在洗发水冷却过程中会从 用柠檬酸来调节pH。一方面这种有机酸和碱中和 加溶状态析出成为分散状态，对洗发水泡沫影响力 后生成的盐不象无机盐那样电解质效应强，另一方 变小，是较理想的平滑柔软剂，用量在051O 面它还具有螯合剂的功效，有利于洗发水的稳定。 范围。有时为了降低洗发水的脱脂力，适当加入少 当然用稀释了的盐酸、磷酸调整pH也是可行的，但 量如GTCC、氢化聚癸烯等油性物质，对改善梳理性 要注意整个体系无机盐含量的适中。对于易发生水 是有帮助的。 解的ISA、AESA表面活性剂组成的洗发水体系，就 硅油是一类非常好的平滑剂，能极大地降低摩 需要有pH缓冲剂了，可以用 NaHPO4和NaHPO 擦阻力。由于小分子量的二甲基硅氧烷是优异的消 配对，将pH缓冲在5565范围，这样即使 ISA 泡剂，所以用于洗发水中的硅油必须是大分子量的 有少量水解，体系pH也不会急剧下降，从而缓解 高粘硅油。同样，为了使硅油在洗发时不易被洗掉， LSA的进一步水解。 就要求硅油以一定的颗粒度分散存在于洗发水中， 342粘度调节剂 太大的粒子容易上浮，太细的粒子预示着稳定的乳 洗发水为浓表面活性剂胶团溶液体系，电解质 状液，在头发上吸附的倾向性就弱，吸附量降低。硅 的加入可使胶团往大的方向发展，当表面活性剂达 油在洗发水中的添加量在 l2。氨基硅乳虽然 到一定浓度时，洗发水中加入NaC1这样的电解质可 具有优异的柔软效果，但对洗发水体系的稳定性影 以使胶团增大，体系粘度得以提高，但电解质含量过 响较大，加入时要特别注意。 高，粘度又将下降，太高的电解质还会造成表面活性 33珠光剂 剂的析出和珠光洗发水的分层。铵盐型的表面活性 作为洗发水珠光剂的硬脂酸乙二醇酯，有双酯 剂体系也可用NHC1来调节粘度。 与单酯的不同，双酯形成的珠光细腻，质感强，单酯 洗发水的增粘剂有时也有用高分子化合物，如 形成的珠光明显但粗糙。硬脂酸乙二醇酯在洗发水 双硬脂酸聚二乙醇 EO150 酯、羟乙基纤维素等。 体系中，温度高时以被加溶或乳液态存在，当温度低 为了让洗发水的粘度控制在一定范围内，有时 时以片状晶体析出，由于它的折光率与水溶液相差 洗发水中要加入一些降粘剂。小分子有机极性物质 较多，我们能看到一点点光反射的亮点，那就是通常 是表面活性剂的加溶剂，有利于表面活性剂在水中 说的珠光。珠光剂在洗发水中结晶得不好，不但珠 的溶解，使表面活性剂胶束变小，从而使洗发水的粘 光不明显，而且也会极大地降低洗发水的泡沫。另 度降低。在洗发水中常用的二甲苯磺酸盐就是一 一 种珠光浆产品，虽然也是硬脂酸乙二醇酯与表面 例。有些油性物质在被加溶或被乳化的过程中较大 活性剂的体系，但它是在特定的体系、特定的工艺条 地影响表面活性剂胶束形态，使洗发水变稀，如氢化 件下完成，珠光晶体的析出率高，珠光显露好，加在 聚癸烯等。当然，另外一些油性物质的加入可以改 洗发水中对泡沫影响就小。珠光剂在洗发水中也具 善洗发水体系粘度随温度下降而变稠的缺点，增加 有一定的改善梳理性效果，但不是很有感觉。珠光 了洗发水的低温流动性。 剂的使用量为052，而含 15硬脂酸乙二醇酯 343香精和防腐剂 的珠光浆在洗发水中的用量为26，可以达到同 香精是一种十分复杂的混合物，用于洗发水的 等的珠光效果，这时硬脂酸乙二醇酯在洗发水中的 香精必须考虑其香精成分容易被表面活性剂胶团加 含量仅为 26 X15 0309。加珠光浆 溶，而膏霜香精、香水香精则不必如此。所以洗发水 的洗发水其稳定性不如直接加珠光剂的好。 要用专门的香精，不然会使洗发水出现消泡、降粘、 34其它添加物 浑浊或分层等现象。香精在洗发水中是否会变色也