摘要:本文通過介紹表面活性劑的作用、種類以及它們的特點,介紹洗發香波的性能要求、主要原料以及對原料的要求,并舉例說明表面活性劑在洗發香波中的重要作用。
關鍵詞:洗發香波;表面活性劑;污垢
人生活在自然界中,每天要工作、學習、進餐、娛樂、運動、乘用交通工具……在此過程中,人體的皮膚和毛發不可避免要受到來自外界的各種各樣的污染。風沙吹過,會卷起細小的塵土,落在頭發上面、黏附在皮膚表面,逐漸積累形成一層看得見摸得著的污垢;雨雪飄落,夾帶著空氣污染物質,在打濕我們的身體的同時不知不覺中將對皮膚有危害的東西轉移到皮膚和頭發上,形成一層看不見的“污垢”。除了上述來自外界的污染以外,還有來自人體內部的“污染”。人是一個生命體,身體內部每時每刻都在進行著新陳代謝,通過吐故納新使身體健康成長。年輕人生理代謝旺盛,經常分泌出油脂,分泌出來的油脂又比較多地積聚在頭皮上,結果容易產生大量頭皮屑,故需選擇最適合的活性物將這些污垢徹底清除。
而洗發香波是洗發用化妝洗滌用品,是一種以表面活性劑為主的加香產品,它不但有很好的洗滌作用,而且有良好的化妝效果,在洗發的過程中不但能去油垢、去頭屑、不損傷頭發、不刺激頭皮、不脫脂,而且洗后頭發光亮、美觀、柔軟、易梳理。洗發香波的主要原料由表面活性劑和一些添加劑組成。其中表面活性劑是一類具有兩親性結構的有機化合物,即同時具有親油疏水的基團和親水疏油的基團,通常稱為親油基和親水基。當在溶液中加入少量表面活性劑后,能顯著降低溶液的表面張力。表面活性劑按照溶解性分類,有水溶性和油溶性兩大類。而水溶性表面活性劑按照其是否離解又可分為離子型和非離子型兩大類,前者可在水中離解成離子,后者在水中不能離解。離子型表面活性劑根據其活性部分的離子類型又分為陰離子、陽離子和兩性離子三大類。陰離子表面活性劑在水溶液中會離解開來,其活性部分為陰離子;陽離子表面活性劑在水溶液中離解后,其活性部分為陽離子;兩性離子表面活性劑的親水基是由帶有正電荷和負電荷的兩部分有機地結合起來而構成的。洗發香波中的表面活性劑分主表面活性劑和輔助表面活性劑兩類。主劑作用:使洗滌時泡沫豐富,易擴散、易清洗,去垢性強,并具有一定的調理作用;輔劑作用:能增強穩定泡沫,洗后頭發易梳理、易定型、光亮、快干,并有抗靜電等功能,同時要考慮主劑與輔劑的配伍性。常用的主表面活性劑有:陰離子型的烷基醚硫酸鹽和烷基苯黃鹽,非離子型的烷基醇酰胺。常用的輔助表面活性劑有:陰離子型的油酰氨基酸鈉(雷米邦)、非離子型的聚氧乙烯山梨醇酐單酯、兩性離子型的十二烷基二甲基甜菜堿等。
洗發香波中的表面活性劑在洗滌過程中所起的作用是多方面的,是潤濕作用、吸附作用、增溶作用、乳化作用、泡沫作用等諸多作用復合在一起共同完成的,還有機械作用在洗滌過程中也很重要。表面活性劑通過起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗凈、潤濕、滲透等作用,使積聚在頭皮上的固體污垢、液體油脂、皮屑角質從頭皮脫落。(1)固體污垢從皮膚毛發脫落的過程:皮膚毛發·固體污垢+清潔劑+介質皮膚毛發+固體污垢·清潔劑+介質。皮膚或頭發與含有清潔劑的介質接觸的時候,由于表面活性劑的潤濕、滲透等作用,減弱了固體污垢與皮膚、頭發表面的黏附力,同時表面活性劑分子結構上的某些基團與固體污垢發生作用形成結合力并且逐步增強,在洗滌過程中的摩擦搓捏等外力作用推動下,固體污垢最終從皮膚、頭發上脫落下來,以固體污垢·清潔劑絡合物的形式懸浮分散在介質中,經過水洗而被除去。(2)液體油脂從皮膚毛發增溶、乳化分散到介質的過程:皮膚毛發·液體油脂+清潔劑+介質;皮膚毛發+液體油脂·清潔劑·介質。皮膚或頭發與含有清潔劑的介質接觸的時候,由于表面活性劑的潤濕、增溶、乳化等作用,一方面減弱了液體油脂與皮膚、頭發表面的黏附力,另一方面在表面活性劑的作用下液態油脂與介質發生乳化逐漸變成乳滴,在洗滌過程中的摩擦搓捏等外力作用推動下,最終從皮膚、頭發上脫落下來,以油脂·清潔劑·介質所形成的乳液的形式存在于體系中,經過水洗而被除去。(3)皮屑角質從皮膚毛發懸浮到介質的過程:皮膚毛發·皮屑角質+清潔劑+介質皮膚毛發+清潔劑+皮屑角質+介質。皮屑和角質是人體組織的廢棄物,其表面性質不同于液態油脂和其他固體顆粒,不容易被表面活性劑增溶和乳化,所以洗滌作用過程應該有所不同。當皮屑和角質與含有清潔劑的介質接觸的時候,依靠表面活性劑的潤濕作用,減弱了皮屑和角質與皮膚、頭發表面的黏附力,同時增加了與介質的親和力。在洗滌過程中的摩擦搓捏等外力作用推動下,最終從皮膚、頭發上脫落下來,以游離的形式懸浮在介質中,經過水洗而被除去。
表面活性劑在介質中產生的泡沫可以起到攜帶皮屑和角質離開皮膚和頭發表面的作用,有助于增強洗滌作用。香波中主要表面活性劑不同,可使香波具有不同的功效,適合不同的人群使用。例如下面兩組配方的洗發香波采用了不同表面活性劑,使洗發香波具有了不同的性能,適合不同的使用人群。①配方一:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉:8.0%;脂肪酸二乙醇酰胺:4.2%;十二烷基二甲基甜菜堿:6.0%;檬酸:適量;苯甲酸鈉:1.0%;氯化鈉:1.5%;色素:適量;香精:適量;去離子水:余量。②配方二:30%3-椰子酰氨基丙基二甲基甜菜堿:17.1%;65三葵醚硫酸:8.3%;聚氧乙烯(100)山梨糖醇單月桂酸酯:7.5%;色素:適量;防腐劑:適量;去離子水:余量。配方一中采用了陰離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉與非離子表面活性劑脂肪酸二乙醇酰胺作為主表面活性劑,兩性表面活性劑十二烷基二甲基甜菜堿作為輔表面活性劑,按這樣配方制成的香波只具有一般洗發香波所要求的性能,只可作為一般用洗發香波。而配方二中則采用了兩性離子表面活性劑3-椰子酰氨基丙基二甲基甜菜堿作為主表面活性劑。兩性離子表面活性劑,在分子結構上既不同于陽離子表面活性劑,也不同于陰離子表面活性劑,因此具有很多優異的性能:良好的去污、起泡和乳化能力,耐硬水性好,對酸堿和各種金屬離子都比較穩定,毒性和對皮膚刺激性低,生物降解性好,并具有抗靜電和殺菌等特殊性能。其中甜菜堿型兩性離子表面活性劑不但毒性和對皮膚刺激性低,它的滲透性、泡沫性也較強,去污力也很好,超過一般陰離子型表面活性劑;分散力也較好,因此應用頗廣。但目前這一產物的成本還較高,因此僅用于某些特殊場合。本配方由于采用了兩性離子表面活性劑3-椰子酰氨基丙基二甲基甜菜堿作為主表面活性劑,使得本產品既具有一般洗發香波的去污起泡力,又具有低毒性和對皮膚的低刺激性,故按該配方生產的產品是兒童用洗發香波,不刺激皮膚和眼睛。
通過以上兩個配方可以看出,表面活性劑在洗發香波中起著至關重要的作用。表面活性劑的潤濕作用、吸附作用、增溶作用、乳化作用、泡沫作用等諸多作用不但使洗發香波具有很好的洗滌作用,而且選用不同類型的表面活性劑又能得到不同性能的洗發香波,使之滿足不同需求的使用人群。
(惠州市博羅中專學校)