洗发水的配方设计和成分解析(上)

虽然洗发水是很古老的品类,看起来简单,但是做一款不错的洗发水并不容易,小K简单享下洗发水的配方设计和原料组成。

一:表面活性剂

洗发水的基础功能是清洁头发,所以表活必不可少,表活就像膏霜乳液里面的乳化剂一样,是亲水亲油的,所以能通过“乳化”、“增溶”作用包裹住头发上分泌的多余油脂或者从空气中吸附在头发上的灰尘等等,最后再和水一起冲走,达到清洁头发的作用。

洗发水表一般分为两种,主表活是用量最大的阴离子表活,提供非常好的清洁作用以及良好丰富的泡沫,不过稍微有些刺激,市面上大概80%的阴离子表活都是SLS(月桂醇硫酸钠)和 SLES(月桂醇聚醚硫酸酯钠),刺激性方面是SLSSLES。 

值得一提的是,国内咱们用的是2EO的SLES,但是欧美倒是喜欢用1EO和3EO的SLES,他们啥区别呢?1EO的刺激性最大,你可以理解它给进阶版的SLS,泡沫也最大,也不够绵密,水溶性也是最差的,但是人家清洁力最好,脱脂力更强,而3EO就是反着来,低温稳定性更好,同时泡沫更加绵密。至于成本嘛,脂肪醇的价格比环氧乙烷贵,所以1EO的SLES是比3EO还要贵点的!

SLES同时又分为钠盐和铵盐,理论上铵盐体系更温和,其去污性及发泡性不如钠盐,因此,通过复配钠盐来提升铵盐的去污性及发泡性(广东的配方师比较喜欢这样搭配)。但实际上这些差异消费者在使用过程中感觉不到。而铵盐体系在制备过程中,容易出现因局部pH偏高引起氨气释放,进而影响到产品的气味的问题。

第二种辅助表活,主要作用是增泡稳泡,降低主表活的刺激性,同时还能帮助增稠,典型如两性表活或者非离子表活

两性表活常见的有椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)和椰油酰两性基乙酸钠,前者的增稠性能更好些,之前小K以为CAPB都是很温和的,但是实际上不同原料商的品质还是不一样的,尤其是要控制杂质一氯乙酸的含量,直接影响了CAPB的温和性。

其次是非离子表活,比如癸基葡糖苷(APG),它的温和性很高,清洁力也是杠杠的,但是不容易增稠,价格也比较贵,往往添加量不会高,一般0.5%-2%差不多了。

之后是洗发水的调理剂。

为啥要调理剂?因为受损的头发是带负电荷的,带正电荷的调理剂可以吸附在头发上,让头发顺滑不打结,网上看到很多自制洗发水,洗完后的头发直接炸毛,就是没有添加调理剂的缘故(因为他们也不懂)。

调理剂分两大块:阳离子聚合物和硅油

阳离子聚合物是由季铵化的脂肪烷基接枝在改性天然聚合物或合成聚合物制成的。其部分结构与季铵盐相似,每个分子中有很多阳离子位置,具有较高的相对分子质量,通过库仑吸引力牢固地吸附在带负电荷的表面。

比如最常见的阳离子瓜尔胶(瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵)和聚季铵盐(PQ-10)系列。

两者的区别是阳离子瓜儿胶的湿发冲水顺滑度和梳理性相对较好,PQ10则会涩一些。

虽然都叫阳离子瓜尔胶(相同INCI Name),但是它的调理性和电荷密度、分子量息息相关!电荷密度越大,分子量越大,沉积硅油或者其他油脂的能力越强!对头发的调理性自然更好;

同样的,聚季铵盐的调理性也和电荷密度、分子量有直接关系,较低的电荷密度有较低的集聚性,多次洗发也不会加重头发的垂坠。值得一提的是,PQ-7PQ-10的数字并不是指官能团的多少哈,它指代的是发明时间和聚合物的种类!

对了,这里讲讲洗发水的絮凝理论:当包含阳离子聚合物的洗发水在稀释前,是一个水溶性复合物团聚体,加水稀释后,不溶凝胶相/聚合物开始形成,随着稀释的进行变成带正电的并沉积在头发上,冲洗后与头发静电和疏水结合,从而进行护理。

这种聚合物/表面活性剂凝胶团块不仅可以包裹硅油,还能包裹各种植物脂。

第三块原料是流变调节剂。

啥叫流变调节剂?简单来说就是调节产品流变特性的,直观体现在洗发水粘度和悬浮上,试想下,如果洗发水跟水一样稀薄,倒在手上都会从手心流出来,影响消费者体验。

应用在洗发水的流变剂分为无机盐电解质,有机天然水溶性聚合物,有机合成类水溶性聚合物。

无机盐电解质:代表成分就是无机盐了,性价比高,特别适合以阴离子表活(AES)为体系的洗发水配方的增稠,对氨基酸型、非离子表活的增稠用处不大;至于要加多少量,主要和你配方的表活含量有关,表活含量堆的高,就有一定的自增稠性能(比如CAPB本身的助增稠就不错),盐的添加量自然就少,但是值得注意的是,盐加多了会出现盐析,粘度反而会降低;其次,太依赖盐增稠的配方,高低温的粘度波动很大,高温太稀,低温又呈现果冻状,压都压不出来。

除了盐,像柠檬酸或者苯甲酸钠这种无机盐,加了之后也会有一定的增稠效果,这是不容忽视的。

那如果手一抖盐加多了,粘度太高怎么办?日化大佬宝洁给了我们答案,可以加二甲苯磺酸钠(SXS),这是一种阴离子表活,能帮助增溶,也能帮助降粘,有些洗衣液配方中就经常用到,因为洗衣液配方表活很高的话会进入凝胶区间,需要二甲苯磺酸钠或者乙醇降粘。

有机天然水溶性聚合物:代表成分是羟乙基纤维素(HEC),比如亚什兰的Natrosol 250HHR就很经典,这个成分在洗发水中不仅能增稠,还能稳定泡沫,提供顺滑的冲洗感,添加量为0.2%-0.5%之间。当然这个原料的水合有一定的讲究,温度越高,pH值越高,溶解速度越快。

有机合成类水溶性聚合物:比如聚乙二醇双硬脂酸酯638,DOE-120 (PEG-120甲基葡糖二油酸酯),638使用的历史悠久,但是我个人使用下来,高低温的粘度变化也不小,而DOE-120是路博润家的牌号,增稠效率很高,只需要0.2%左右就能建立不错的粘度,而且高低温的粘度变化比较小,类似的还有禾大的CrothixPEG-150 季戊四醇四硬脂酸酯)。

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