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洗护界泰斗曹光群教授为你解读洗护产品原料配方核心因素

美妆网 朱丹 2019-05-19 16:12:26 6377

5月19日,由江南大学和中国美妆网联合主办的“2019化妆品(上海)科技峰会”在上海中星铂尔曼大酒店隆重召开。


现场名师汇聚,大咖云集。500多名国际国内知名研发工程师、知名品牌市场及设计研发人员同台“创享美力”,聚焦洗护、彩妆、护肤品类等领域,探讨科研、营销、设计等创新技术,助力与会嘉宾紧抓行业趋势,共享科研红利。

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洗护界泰斗、江南大学曹光群教授


以下为洗护界泰斗、江南大学曹光群教授讲演实录。


洗发水体系主要是表面活性剂胶束溶液,市场上大部分洗发水沐浴露的表面活性剂胶束是一个层状的胶束。


表面活性剂做的水溶液,最关心的是粘度。粘度与以下几个方面有关:1、表面活性剂的浓度。比如,表面活性剂浓度做到百分之十几,稠度比较容易调,但是如果只有5%-8%的含量,就需要加入一些其它的增稠剂解决稠度问题。2、表面活性剂的品种。比如像AES这种硫酸盐类的表活容易增稠,但是现在的氨基酸系列的表面活性剂,增稠会相对困难一些,6501和CMEA可以增加稠度,但AEO这些表面活性剂会使稠度下降。3、电解质如氯化钠可以使体系黏度增加,但不能添加过多,因为体系黏度增加的同时,表面活性剂胶束也增大,胶束过大产品可能会产生分层的问题。4、小分子有机极性物可以使体系黏度降低,如冬天的时候洗洁精会出现果冻现象,会加一些尿素进去降粘。此外这种小分子还有二甲苯磺酸盐等。 5、温度升高。温度升高会使体系粘度降低。6、AEO,高分子的聚氧乙烯可使表面活性剂胶束在一定范围。


表面活性剂体系的透明度也是大家关心的一个问题,特别是现在流行的无硅油洗发水往往都做透明体系。这就需要注意几点:1、电解质不能加的太多,否则表面活性剂的胶束太大会使体系浑浊;2、温度影响,需要做耐热耐寒测试的时候适当提高几个循环,上限做到50度,下限一般-5℃左右,可偶尔做几次-18℃。3、表面活性剂胶束加溶作用使少量的“油”存在而体系透明。如香精添加后被表面活性剂增溶了,体系因此透明。4、过多电解质也会影响表面活性剂加溶作用。


洗发水有一定的地域性特征,比如在南方生产的洗发水,在南方受消费者欢迎,到北方不一定。主要有这几个原因,一是空气的湿度对洗发水的影响,空气里面水分含量很低。头发比较干时,抗静电柔软会显得比较明显。再者,北方跟南方市场环境有差异,雨天晴天空气湿度不一样,差异也会比较大。此外,洗头的频率也有影响,每天洗头对洗发水的感觉,与三五天洗一次头的感觉完全不一样,庞大的市场,每个消费者都有个性的需求。


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洗发水核心原料有哪些特点?


就洗发水的原料而言,AES的脂肪醇来源就有四种。如果想把洗发水泡沫做高一点,就应该采用天然脂肪醇来源的AES来做。AES含1.5-2个分子的EO,二噁烷的含量可能是几十到一百ppm,现在生产AES的厂家都有脱除EO的处理装置,可以做到几十个ppm的二噁烷的含量。除了二噁烷的含量以外,AES的EO的加的多少跟去油污的能力有关,如EO加的少,去油污能力是下降的。


AESA是指的铵盐体系,铵盐的表面活性剂跟钠盐的差异,铵盐的刺激性弱一点,但是它最大的问题就是带进了氮,微生物问题会严峻一些。铵盐洗发水用的防腐剂一般用卡松才足以支撑整个防腐体系。若以后这个防腐剂不被允许添加,就只能转成钠盐体系,不然的话那么多氮在里面,防腐比较难解决。


6501是椰油酰二乙醇胺,因为有亚硝胺的存在现在用的比较少,CMEA椰油酰胺单乙醇胺,这个要注意游离的单乙醇胺,不同厂家的这个原料在洗头发的时候就能感觉差异很大,差的在洗头发的时候会睁不开眼睛。


氨基酸系列表面活性剂增稠是个问题,一般肌氨酸盐和甘氨酸盐增稠要相对容易一些,但是谷氨酸的表面活性剂比较难以增稠,一般靠额外加增稠剂来调。谷氨酸表面活性剂本身成本也比较大,如果在合成工艺上改进,成本降低了,其应用范围将会得到扩大了。


高分子化合物的加入,可以直接影响洗发水的滑感、抗静电等。如纤维素季铵盐、阳离子瓜尔胶,聚季铵盐等。这些高分子化合物除了氨、氮的含量指标以外,分子量的大小、取代度、均匀度也是要考虑的,买不同牌号的高分子会显示出不同的效果,要精选好一点的牌号。无硅油洗发水里面阳离子和高分子的选用是比较关键的。聚季铵盐纤维素和阳离子瓜尔胶选用分子量低的透明的,市场上比较多的就是AES体系的无硅油的洗发水,实际上做法跟此前有硅油的洗发水做法差不多。


高碳醇也要在洗发水里面加的。有一些洗发水加22碳或18碳左右的脂肪醇,低碳醇对泡沫影响大一些,但是价位比较便宜一些,脂肪醇作用主要是赋脂,脂肪醇在洗发水里面对稳定性有帮助。一般加不超过1%,否则会影响泡沫性能。


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一般洗发水会将高粘度硅油和低粘度硅油复配。粘度高的一般用30-50万cs,单一用粘度高的硅油,湿滑感不明显,一般需要加一点低粘度的硅油复配滑感会更好。我们通过对宝洁洗发水分析发现他们的含硅油洗发水就是利用硅油高低粘度复配技术。市场上有的洗发水只用了一种硅油,但是利用高分子阳离子聚合物也可以达到湿滑。高分子可以对湿滑起作用,硅油对干滑起作用,这样两者复配也可以达到干湿顺滑的作用。有的洗发水用小粒径的硅油,也有的企业硅油做的范围比较宽。颗粒大一点的硅油在头发上面的吸附量就会比较多,但是颗粒过大,洗发水体系稳定性就会变差,要适当掌握硅油颗粒的大小。氨基硅油如果两端是氨基的滑感是很好,如果是分子链内部都是氨基的硅油则做的洗发水不太好,一方面,洗了之后头发比较重,另一方面,氨基对黏度和泡沫这些影响比较大。


生产珠光洗发水的时候,一般用双硬脂酸乙二醇酯和单硬脂酸乙二醇酯,单酯做出来的珠光比较大,双酯做出来的比较细,一般市场是用双乙二醇酯比较多。结出珠光的过程是当体系温度高时珠光剂被表面活性剂增溶,随着温度的下降,就慢慢的从胶束里面析出来,产生了一种片状的固体,光线折射上去会发出光泽。因为珠光剂是酯类在有些体系不能过早添加,可能会水解。珠光剂出珠光的温度跟凝固点的温度有差异。比如说,凝固点在55-60℃时,珠光析出的温度可能会在45-50度中间,甚至更低。


去屑的问题得到比较高的关注度。一般的去屑剂有ZPT,OCT等,ZPT的体系洗发水为什么还会加氯化锌,硝酸锌?因为锌多了以后,这个过程就不容易朝铁离子置换方向去发生。需要把洗发水的PH稍微调高一点,控制在6-8之间,若PH值太低洗发水中ZPT络合了锌离子,这个置换的过程就不容易进行。不能加EDTA进去,否则就会把锌离子络合上去。像OCT、洗发水里面采用的比较多,因为它刺激性相对比较低,但是价格比较贵,使用它的时候要注意加热的温度,因为它是不是完全水溶的,产品的PH低一点,水不溶性就会高一些的,在头发上面的沉积量就会大一些,但是PH也不能太低。


防腐剂若采用苯甲酸钠,PH要小于5,大于5的话,95%是苯甲酸离子,没有防腐作用。


国内相关无硅油洗发水领域,跟日本韩国一样,缺点是,洗头后头发特别干,没有有硅油的洗发水感觉那么滑。实际上,对于用护发素的人来说,无硅油的洗发水跟有硅油洗发水感觉差异不大,护发素也有有硅油和无硅油之分,有硅油的感觉好一些的,现在头发的护理有四个产品可以做,洗发水、护发素、头皮精华液、头发精华液。洗头的时候是把洗发水弄到头皮上面去了,而用护发素的时候,护发素抹到头发上面的,不太接触头皮。市场上有的无硅油的洗发水搭配有硅油的护发素,假如用头发精华夜,这个护发素就可以去掉。头皮精华主要是解决头皮的干燥等方面的问题。 


关于护发素,阳离子表面活性剂的选用是比较关键的,现在市面上的护发素大部分采用的是山嵛基三甲基氯化铵或硫酸盐,这一类的阳离子加入量不能太低。 有硅油护发素可以用高黏度跟低黏度的混合起来,让它的滑感比较明显。无硅油的护发素其实做来做去感觉效果不是特别好,所以不跟大家介绍了。再跟大家分享沐浴露、洗面奶领域的原料添加注意事项。


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皂基沐浴露、洗面奶工艺有哪些讲究?


皂基型沐浴露的脂肪酸中和度在95~98%,也需要有一定量保湿剂(如5%甘油),防腐剂用适合于碱性的防腐剂,要加一定量的高分子增稠剂(如羟乙基纤维素),需加一定量两性表面活性剂(加阴离子会降泡)。


皂基型洗面奶的脂肪酸中和度在85~90%,需含有较多保湿剂(如甘油),注意搅拌器的设计,不能搅出大量气泡,最好有抽真空脱泡,MAP洗面奶最好用Na盐MAP,需一定量的保湿剂。


皂基型洗面奶和沐浴露的工艺和设备需要注意以下问题,碱先加在水中(用离子膜的碱),碱较易吸水;开包后的碱要单独密封;每批次的碱要滴定含量;脂肪酸要有溶解锅,到主配锅管道用蒸汽套管(或伴管),或用电热带碱,不宜以固体状加入,脂肪酸进入主配锅最好引入一段,能冲入液面下,不然在液面上的泡沫不宜消除。


以后有机会再跟大家讨论,谢谢大家!

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