Шампуни. Часть I. Теория.
Шампуни. Часть I. Теория.
Эта публикация будет о шампунях. О шампунях я знаю не по наслышке, т. к. после университета работала на производстве средств для волос известной марки, в мои обязанности входило хорошо разбираться в процессах завода, поэтому участок смешения (а именно так делают шампунь — в подогреваемых мешалках) и рецептурные тонкости мне знакомы. Хочу рассказать, как на самом деле делают шампуни на заводе и чем и почему отличаются от них бессульфатные шампуни домашнего приготовления. В первой части статьи будет немного теории (несложной и короткой), а далее будет рассмотрена разница подходов и во второй части — рекомендации по использованию бессульфатных средств. Надеюсь, она будет интересна не только тем, кто покупает бессульфатные шампуни, но и тем, кто их делает — возможно они узнают что-то новое для себя (не факт, но будем надеяться:)
Способ приготовления шампуня очень простой — горячее смешение. Это означает, что все компоненты смешиваются в определенной последовательности в большой подогреваемой емкости (мешалке), откуда в контейнере или по трубе передаются на розлив. Дома мы оперируем смешением холодным (потому что дома многие загустители позволяют загущать систему при комнатной температуре и их не надо расплавлять, часто загуститель — жидкий или водорастворимый, поэтому все, что требуется — это хороший миксер) — так что разница тут невелика. Розлив на производстве производится автоматически, дома — вручную. На производстве упаковка не стерилизуется и не обеззараживается, дома — стерилизуется спиртом (перекисью, или иным доступным и надежным способом).
Итак, шампунь — состоит из следующих веществ: вода, поверхностно-активные вещества, загустители (регуляторы вязкости), кондиционирующие добавки различной природы, отдушки, красители, замутнители и опалесцирующие добавки, солюбилизаторы, регуляторы ph, биодобавки, консервант.
Теперь пройдемся по компонентам.
1. Вода. Для производства шампуня вода должна быть мягкой, иначе это снизит пенность. Поэтому вода используется т. н. «умягченная», на большинстве производств это означает водопроводная, пропущенная через фильтр. Дома используется кипяченая или дистиллированная вода т.к. это продлевает срок хранения продукта.
2. поверхностно-активные вещества. По сути — это концентрированные жидкие мыла, сульфаты — наиболее распространенные среди них, часто идут в сопровождении более мягких ПАВ, которые смягчают их сушащее и сильнораздражающее действие. Сульфаты настолько агрессивны, что иногда 3-5% их в рецептуре бывает достаточно для хорошей пены, когда в домашнем шампуне количество ПАВ достигает 30% (а ведь многие продолжают жаловаться на непривычно низкую пенность:)
Про сульфаты существуют исследования об их вреде (т. к. в США их используют довольно давно и уже накопили базу для исследований), поэтому об этом писать не буду. Основная проблема бессульфатных шампуней — их непривычно малая пена (как бы мастер не скомбинировал ПАВы, за агрессивной лауретсульфатной пеномойкой ему не угнаться). Однако это есть естественное следствие мягкости шампуня (мягкие ПАВ дают менее обильную и более мелкую пену, однако это вовсе не означает, что их моющие свойства хуже). Еще можно добавить, что мягкие ПАВ дороже сульфатных (обратите внимание, что детская пенка джонсон&джонсонс дороже аналогов почти в два раза — как раз за счет того, что не содержит сульфаты).
3. Загустители. Их добавляют в шампуни для придания нужной консистенции, на производстве предпочтительнее те, которые дают еще и кондиционирующий эффект (это снижает себестоимость и упрощает техпроцесс). Мы очень любим промышленную текстуру шампуня, однако не все загустители оказывают положительное влияние на кожу головы, некоторые даже обладают свойством проникать через эпидермис. Лично я дома использую «зеленый» загуститель, сделанный из натурального сырья, он дороже акрилатов (качественных и наиболее предпочтительных промышленных загустителей), зато у него очень длинная молекула, неспособная проникнуть вглубь кожи и влиять на роговой слой. Шампунь с таким загустителем имеет товарный вид, это не жидкая вода (как в случае с ксантаном, хотя шампунь с ксантаном непривычен тактильно, но очень экономичен и хорошо увлажняет волосы и кожу головы, так что в этом плюсы).
4. Кондиционирующие добавки. Роль кондиционеров могут играть катионные загустители и эфиры гликоля, а могут пантенол, протеины, жирные масла, ланолин и его производные, глицерин на худой конец. Предпочтение отдается тем копмонентам, которые подходят по цене. Самая распространенная добавка в шампуне — пантенол, в шампунях массового сегмента его дозировка ничтожно мала, в шампунях профессиональных — повышена, что значительно повышает качество продукта. Также почти во всех шампунях сейчас указан кератин или иной протеин — пшеничный, овсяный, ржаной, шелковый — однако хочется разочаровать потребителей, их дозировка там мала для того, чтобы волосы почувствовали уходовые свойства этих продуктов, кондиционирование достигается в основном за счет других компонентов. Что и говорить, на своей «кухонной фабрике» мы не скупимся на ухаживающие добавки, иначе в чем тут смысл.
Пример из жизни: у меня на полке стоит литровая бутыль с профессиональным салонным шампунем фирмы Londa для сухих и поврежденных волос, которому уже лет 10, если не больше. Шампунь изготовлен на заводе в Дармштадте, Германия (это не то, что продают сейчас в отделах для парикмахеров, а специальная продукция для мастеров в фирменных салонах Wella и Londa, которую раньше производили только в Германии), состав прост: вода, лауретсульфат, пантенол (на третьем месте), загуститель, 1-2 катионные добавки, консервант.
По личным ощущениям могу сказать, что базового шампуня лучше я не встречала на рынке по сей день, хотя в этом все, что работает — это 4% пантенола (ровно столько же, сколько и ПАВа). Волосы мягкие и хорошо кондиционированы, ополаскивателя не требуют.
В домашних шампунях роль кондиционирующего агента играют натуральные вещества. Технологи могут сказать, что они не кондиционируют так эффективно, как промышленные агенты. С этим соглашусь, однако кондиционирование — эффект разовый и кратковременный, а нас интересует не только сегодняшний день, с роскошной шевелюрой хочется жить долго и счастливо не один день. Да, натуральными добавками волосы, возможно, не кондиционируются на раз, однако у волос есть замечательное свойство — принимать эти добавки в себя (к примеру, гидролизаты белков — шелка, пшеницы, кератина — всегда положительно заряжены и прилепляются к поверхности волоса и встраиваются в поврежденные участки, оказывая, кроме кондиционирующего, еще и увлажняющее, и ремонтное, и смягчающее действие). В связи с этим любые волосы (а особенно поврежденные) любят «богатые» добавками шампуни и благодарно остаются здоровыми при их использовании. Почему — ответ прост: каждое мытье сульфатами их разрушает, а бессульфатное средство с хорошей концентрацией активов — это изобилие, из которого волосы выбирают то, что им нужно и сколько им нужно на сегодняшний день (т. е. останавливается либо существенно уменьшается процесс вымывания аминокислот, пигментов из волоса, что в среднесрочной перспективе очень положительно сказывается их состоянии).
На рынке, естественно, существуют бренды, использующие качественные и дорогие увлажнители (НУФ, полиглутаминовая кислота), натуральные добавки (алое, экстракты с высоким титром), протеины — однако это не масс-маркет и не то, что рекламируется по ТВ под соусом «для профессионалов», а скорее японская нишевая марка, которую вы отыщете на полках дорогого салона (последняя информация — 100 мл такого шампуня обойдутся вам в 1500 тысячи рублей или дороже — курсы валют не стоят на месте). Среди натуральной продукции вы можете отыскать аналоги по доступной цене.
5. Отдушки. Ноль натуральности, высокая дозировка (часто выше, чем уходовых добавок, если слово «parfum” стоит в составе раньше слова «panthenol”), самый распространенный источник аллергических и иных реакций. В промышленном шампуне нужны, т. к. шампунь пахнет «химией» (упомянутая Londa пахнет именно так, т. к. не содержит отдушек) — не очень приятно. Натуральный шампунь может содержать эфирные масла (обладающие ухаживающими свойствами и действующие своими ароматами не только на качество волос, но и на ваше сознание — апельсин прогоняет усталость, кедр очищает сознание — разве это не замечательно!), а может обойтись без запаха, его аромат нейтрален и не раздражает обоняния, что особенно ценно для аллергиков, астматиков, беременных и кормящих женщин.
6. Красители, замутнители, опалесцирующие добавки. Придают прозрачным шампуням цвет и приятную для нас «перламутровость». Обычно они представляют собой воскообразные продукты, мало растворимые, но легко диспергирующиеся в шампунях (естественно, это не натуральные воски). При их подборе основное внимание обращается на то, чтобы их применение не ухудшало других важных свойств шампуня, в частности пенообразования. Иных функций не несут, т. е. для волос бесполезны. Натуральный шампунь представляет собой либо прозрачный гель, т. к. этих веществ не содержит, либо цвет шампуню могут придать экстракты (зеленый оттенок — крапива, хвоя — или оранжевый — календула, облепиха).
7. Консерванты. Выбираются самые надежные, т. к. шампунь хранится в теплой ванной комнате и контактирует с водой. Выбрать хороший консервант — трудная задача, т. к. он должен быть совместим со всеми компонентами шампуня, а так же быть надежным, и не быть токсичным. Та же задача у консерванта домашнего шампуня.
Консерванты не нравятся потребителям, широко обсуждается потенциальный вред парабеновых консервантов, хоть они применяются в чрезвычайно малых дозах и очень надежны. Можно встретить неожиданные вещи (цитата: В Великобритании в качестве консерванта нередко используют «бронопол» (2-бром-2-нитро-1,3-пропандиол) и соединения ртути(!) в количествеменее 0,01%.)
По названию консерванта разобраться в его безопасности и нетоксичности может только специалист. Без консерванта шампуню не обойтись и приходится выбирать надежный, руководствуясь в данном случае чужими подсказками (в моем случае это Директивы ЕС). Выгода домашнего шампуня одна — ртути вы там не увидите точно.
8. Солюбилизаторы — это вещества, помогающие одним веществам раствориться в других. Помогают жирорастворимым добавкам растворятся в водной среде. Промышленные — не несут в себе пользы (часто это ПЭГ-масла) , в домашнем шампуне это либо водорастворимое не-ПЭГ-масло, либо водорастворимый витамин F — то есть уход для волос.
Как мы видим, все компоненты домашнего шампуня функциональны и несут в себе не только технологическую составляющую, но и уходовую. И это замечательно — по моему субъективному ощущению, так и должно быть.
Источник
Как загустить шампунь или жидкое мыло из основы?
При приготовлении шампуня, жидкого мыла или геля для душа из готовой основы , при после добавления различных ингредиентов часто происходит разжижение системы. Для того, чтобы понимать, почему это происходит и как с этим бороться, необходимо знать, из чего состоят основы жидких моющих средств и как происходит их загущение.
Все жидкие моющие средства основаны на комбинации поверхностно-активных веществ или ПАВ — органические амфифильные соединения, в структуре которых имеется лиофильная часть «любящая масло» (гидрофобная часть), и лиофобная (гидрофильная) часть. Гидрофильную часть «любящую воду» обычно называют полярной группой, или «головой» (функциональные группы -ОН, -СООН, -SOOOH, -O- и т. п., или, чаще, их соли -ОNa, -СООNa, -SOOONa и т. п.), а гидрофобную (углеводородную) часть «боящуюся воды» — радикалом или «хвостом».
Комбинация ПАВ – это основа жидких моющих средств, определяющая самые важные и основные свойства моющего средства – моющую способность и пенообразование. От подбора комбинации ПАВ зависит стабильность рецептуры и важнейшие потребительские свойства. Традиционно система ПАВ состоит из 3 частей: анионная, амфотерная и неионогенная.
— анионная часть (состоит из одного, реже из нескольких анионных ПАВ, то есть таких ПАВ, которые в воде диссоциируют с образованием отрицательно-заряженного хвоста) — отвечает за моющую способность и пенообразование;
— амфотерная часть (состоит из одного, реже из нескольких амфотерных ПАВ, то есть таких, которые в зависимости от рН проявляют и катионные и анионные свойства) – отвечает за смягчение действия анионных ПАВ, повышение пенообразования и качества пены;
— неионогенная часть (обычно состоит из одного неионогенного ПАВ, не диссоциирующих в воде на ионы) – отвечает за повышение вязкости системы, облегчение загущения или смягчения действия основных ПАВ.
К анионным ПАВ относятся самый популярный лауретсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, карбоксилаты, сульфосукцинаты и другие вещества, обладающие высокой моющей способностью и хорошей пеной.
К амфотерным ПАВ относятся бетаины, амфоацетаты, аминоксиды и другие ПАВ. Они очень повышают качество продукта за счет смягчения действия анионных ПАВ и улучшают качество пены. Моющим действием они обладают чуть меньшим, чем анионные ПАВ, но ввиду своей мягкости, многие производители детской косметики используют их в качестве основных.
Неионогенные ПАВ, такие как диэтаноламиды, моноэтаноламиды, глюкозиды, этоксилаты жирных спиртов и др., обладают смягчающим действием, а также способствуют загущению системы.
Есть различные механизмы загущения: за счет сцепления линейных полимерных цепочек (так, например, молекулы ПЭГ сцепляясь между собой образуют гель), образование микрогелей, иммобилизующих жидкую фазу (так работают целлюлозные загустители, ксантановая камедь, гуар и др.), или образование ассоциатов молекул ПАВ в растворах (так лауретсульфат натрия, например, в синергизме с солью загущает систему).
Почему же система теряет вязкость?
Добавление масел влечет за собой необходимость их соллюбилизации в системе, то есть часть молекул ПАВ, которые уже образовали ассоциаты для загущения идут на то, чтобы растворить в воде масла, образовав мицеллы (липофильная часть молекул ПАВ сцепится с маслом, а гидрофильная часть останется в воде, таким образом снизится поверхностное натяжение между маслом и водой, и молекула масла легко уживется в воде). То есть вязкость будет падать, потому что ПАВ будет не хватать.
Что можно сделать:
1.Добавить неионогенный ПАВ – диэтаноламид кокосового масла или лаурил лактат.
2.Добавить полимерный загуститель на основе ПЭГ (ПЭГ – 150 дистеарат и ПЭГ-150 тетрастеарат, ПЭГ-120 глюкоз диолеат, ПЭГ-200 гидрогенезированный глицерил пальмат). Удобны эти продукты в том числе и тем, что эффективность их не зависит от рН и их можно добавлять на любом этапе производства.
3.Добавление электролитов. Для достижения желаемой вязкости жидких моющих средств используют в качестве загустителей – соли (чаще всего – поваренную соль, хлорид натрия, реже – хлориды кальция и магния. Они оттягивают на себя молекулы воды, чем способствуют образованию ассоциатов молекул ПАВ в растворах, что приводит к загущению системы. Количество электролитов, необходимых для загущения системы ПАВ обратно пропорционально количеству ПАВ в системе. Примечательно то, что при добавлении соли в систему, вязкость растет сначала экспоненциально, а после достижения критической точки резко падает. Поэтому часто существует риск «пересолить» систему. Профиль вязкости сильно будет зависеть от количества ПАВ в системе и от количества масел, поэтому необходимое количество соли для достижения оптимальной густоты невозможно. Добавляйте соль по 0,1% до достижения необходимой вязкости.
4.Используйте водорастворимые масла и отдушки. В таких продуктах уже имеется необходимое количество соллюбилизатора и масло входит в систему, практически не разрушая ее.
Источник
