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配方师入门-洗发水技术

2013年8月6日 发表评论 阅读评论

本文作者为前宝洁日本研发中心首席科学家杨建中博士,此文可作为业内化妆品开发人员设计洗发水配方时的参考资料。当然,对于对化妆品技术感兴趣的真魅博客的读者来说,也可以从技术的视角了解到关于洗发水内在的东西,当然,你看不懂也没关系,可以直接略过中间的段落,看我最后的点评与补充。


市场上的洗发水虽然多种多样,然而根据笔者观察,其所用之技术大致可以分为两大类。第一类是采用阳离子高分子与阴离子表面活性剂形成絮胶(coacervate)的体系;第二类则是利用阳离子高分子与阴离子高分子来形成絮胶的技术。两者在性能上可以说各有特色。而某一款洗发水具体属于哪一类,从其标示成分中是否含有阴离子高分子(在大多数情况下为卡波姆)即可以大致做出判断。比如,不含阴离子高分子的代表性产品有海飞丝﹑潘婷﹑飘柔﹑舒蕾等;而含有卡波姆的产品包括清扬﹑力士﹑多芬﹑欧莱雅等。

1. 两种不同的絮胶形成体系

首先,让我们来回顾一下絮胶在洗发水使用过程中的基本作用。图1比较形象地表现出了絮胶的两大作用:1)含水的胶状物在头发上形成一个“软垫”,使得头发在清洗过程中不过度发涩,保护头发不受损伤;2)如果絮胶的尺寸足够大﹑或者被包裹物的尺寸足够小的话,则絮胶可以帮助被包裹物有效地沉积在头发或头皮上。这里所说的被包裹物包括乳化硅油﹑ZPT等护发或去屑成分。

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影响絮胶形成的因素包括所用阳离子高分子(如聚季胺盐-10﹑阳离子瓜儿胶等)的分子量和电荷密度﹑所选阴离子表面活性剂的分子结构以及配比﹑体系中所存在的非离子表面活性剂以及电解质等的类型和含量等。而是否含有阴离子高分子(如卡波姆)也是一个有决定性意义的要素。可以想象,含卡波姆的体系能够通过阴﹑阳离子高分子之间的相互作用而形成更大量﹑更大尺寸的絮胶(图2)。相反,不含卡波姆的体系则只能通过阳高分子与阴离子表面活性剂的相互作用形成絮胶,相对来讲效率较低。从图3中两款滋养修护洗发水显微镜对比图像也可看出,在10倍稀释时,含有卡波姆的洗发水D所形成絮胶的量和尺寸都要大于不含卡波姆的洗发水P。

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2. 两类不同的悬浮物粒径

伴随上述絮胶形成举动差异的是两类不同的悬浮物粒径。通过在显微镜下观察我们发现(图3-4):不含卡波姆的洗发水往往使用相对大粒径的硅油和ZPT(根据标示成分判断);而含有卡波姆的洗发水则经常使用相对小粒径的硅油和ZPT。这又是什么原因呢?

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如前所述,絮胶的一个作用是通过包裹硅油和ZPT等成分﹑帮助其有效地沉积在头发或头皮上。含有卡波姆的洗发水较易形成絮胶,特别适合发挥包裹运载体系的作用。而这就要求被包裹成分的粒径要尽量小。相反,不含卡波姆的洗发水形成的絮胶尺寸较小,不适合作为包裹体系。因此,需要靠乳化硅油及ZPT等悬浮成分有自身足够大的粒径,以增加沉积在头发或头皮上的几率。所以,我们所观察到的两类不同的悬浮物粒径,是与作为其载体的洗发水的絮胶形成举动密切相关的。两者结合形成了两大不同的技术路线。

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3. 两大技术路线的性能特征

既然存在着两大不同的技术路线,它们各自所代表的洗发水性能又有什么差异呢?

图5 是对市场上有代表性的两款滋养修护洗发水进行动态梳理性比较的结果。其中洗发水D 使用卡波姆和小粒径硅油;而洗发水P 不含卡波姆﹑使用大粒径硅油。由图中结果可见,在涂抹起泡阶段洗发水D 的梳理性与洗发水P 相比有明显的优势。但在冲洗时及冲洗后,反而是洗发水P 的梳理性更加好。干发时两者的梳理性没有明显的差别。图6 是对两款去屑洗发水的动态梳理性进行比较的结果。其中洗发水Q 使用卡波姆﹑小粒径硅油和小粒径ZPT;而洗发水H 不含卡波姆﹑使用大粒径硅油和大粒径ZPT。这里我们再次观察到了与滋养修护洗发水非常类似的现象。可见两条技术路线在柔顺性能方面的差异是有规律性的。

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以上现象并不难于解释。使用卡波姆的洗发水在稀释的早期即可形成大量的絮胶,因此在涂抹起泡阶段的梳理性比较好。然而,所形成的絮胶不易被冲洗掉,而过度残留的高分子等对于后期的梳理性并不一定十分有利。因此,综合来讲两者各有利弊。

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表1 对市售洗发水的两大基本技术路线进行了简单的归纳总结。需要强调的是:两条技术路线在产品性能方面各有优缺点,都还难称完美。那么,能否通过第3 条路径来实现突破呢?笔者认为是完全可能的,且在笔者实验室已经取得了专利性的研究成—-果。这些成果今后将在适当的时机逐步向读者介绍。

真魅博客点评与补充
一直在考虑此|文是不是适合放出来。看到作者一直在国内化妆品界活跃着,给一些国内洗发水企业提供技术支持,写的这些文章也是给他自己提高影响力吧,我这里贴出来就当帮下忙了。你可以看出本文有显示宝洁的产品还是略胜一畴的意思,无可厚非,毕竟是作者的老东家:-)。

真魅博客更倾向于将洗发水按阳离子聚合物的不同来划分。对于阴离子聚合物卡波,真魅博客认为在洗发水中的运用不当,比如添加量过高的反而可能影响絮胶的形成。无论哪种类型的以SLES为主体的洗发水,更多的还是阳离子聚合物、阴离子表面活性剂、硅油之间纠缠不清的暧昧三角恋关系。此外,盐作为小三(或许这里应该称之为小四)的作用功不可没。

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  1. 这个很好呀,完全看的没有问题,希望日后老师可以多点把一些这样技术性的东西放上来给大家看看。

  2. 請問最後寫到鹽,那鹽在洗髮產品配方中除了增加稠度,還有甚麼特別的作用呢?

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