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界面活性劑--Part2

界面活性劑在化妝品中的各種應用(節錄自化妝品化學 95 趙坤山 張效銘著

 

1. 乳化作用( Emulsion)

       使非水溶性物質在水中呈均勻乳化形成乳狀液的現象稱為乳化作用。乳化過程中,界面活性劑分子的親油基一端溶入油相,親水基一端溶入水相,活性劑的分子吸附在油與水的界面間,從而降低油與水的界面張力,使之能充分乳化。乳化按連續相是水相還是油相可分為水包油型( O/W)與油包水型( W/O) 二種基本形式。如圖一所示。


                           
                       (A)
水包油乳化液 (W/O型乳化劑)           (B) 油包水乳化液 (O/W型乳化劑)

圖一乳狀液示意圖

       
       選擇化妝品乳化劑時一般可從親水親油平衡角度考慮如下:
W/O型乳化常用油溶性大、HLB(親水親油平衡值)4~7的乳化劑;O/W型乳化常用水溶性大、HLB值為9~16的乳化劑;油溶性與水溶性乳化劑的混合物產生的乳狀液的品質及穩定性優於單一乳化劑產生的乳狀液;油相極性越大,乳化劑應是更親水的;被乳化的油類越是非極性的,乳化劑應是更親油的。實際應用還必須經過實驗測試,結合化妝品的安全性、商品性方可確定

        乳化劑在化妝品中的應用、主要是以膏霜、露液為對象。常見的粉質雪花膏、中性雪花膏都是O/W型乳狀液,可用陰離子型乳化劑脂肪酸皂(肥皂)乳化,用肥皂乳化製取油分少的乳狀液較容易,而且肥皂有膠凝作用可達較大黏度。對於含大呈油相的冷霜,乳狀液多屬W/O型,可選用吸水量大、黏性大的天然羊毛脂乳化。目前應用最廣的是非離子型乳化劑,其原因是非離子型乳化劑安全、刺激性低。有名的失水山梨醇脂肪酸酯(Span)和其環氧乙烷加成物(Tween)便是良好的複合非離子型乳化劑, Span親油, Tween親水,兩者混合應用於O/W型露液中,可形成穩定性好、親膚高性高的乳狀液。

 

2.增溶作用

       使微溶性或不溶性物質增大溶解度的現象稱為增溶作用。將界面活性劑加於水中時,水的界面張力初則急劇下降,繼而形成活性劑分子聚集的膠束。形成膠束時的界面活性劑濃度稱為臨界膠束濃度當界面活性劑的濃度達到臨界膠束濃時,膠束能把油或固體微粒吸聚在親油基的一端,因此增大微溶物或不溶物的溶解度。溶質與界面活性劑膠團結合的方式如圖二所示。

  


圖二溶質與界面活性劑膠團結合的方式示意圖


       選擇界面活性劑作為增溶劑時可考慮如下:活性劑的親油基越長,增溶量越大;被增溶物則是同系物中分子越大的增溶量越小;對於烷基鏈長度相同的,極性的化合物比非極性的化合物增溶量大。

化妝水通常要用水與醇的混合液製取,根據水與醇混合比的變化則產品基質所使用的增溶劑也各異,但增溶時都是用親水性強、HLB> 15的界面活性劑,多數用到非離子型的乙氧基化物(EO)。如化妝水的增溶對象是香料、油分和藥劑等,可用烷基聚氧乙烯醚增溶。而聚氧乙烯的烷基芳基醚雖然增溶能力強,但對眼睛有害,一般不使用。此外,目前蓖麻油基的兩性衍生物具有優良的香料油、植物油溶解性,且這種活性劑對眼睛無刺激,適用於製備無刺激香皂等化妝品。


3.
分散作用( Dispersion)

       使非水溶性物質在水中成微粒均勻分散狀態的現象稱為分散作用。分散過程中,界面活性劑分子的親水基一端伸在水中,親油基一端吸附在固體粒子表面,在固體的表面形成了親水性吸附層。活性劑的潤濕作用破壞了固體微粒間的內聚力,使活性劑分子進入固體微粒中,變成小質點分散於水中。

       化妝品的分散系統包括粉體、溶劑及分散劑三部分。粉體可分為無機顏料、有機顏料兩類;溶劑則分為水系、非水系兩類;作為媒介的分散劑又有親水性(適用於水系)與親油性(適用於非水系)兩類。因此系統有多種組合方式,實際生產上它們混在複雜的系統中加以利用的情況較多。

用於分散顏料的界面活性劑很多既是乳化劑又是分散劑,如烷基醚羧酸鹽、烷基磺酸鹽等,它們都有很好的分散性能。但口紅等化妝品常會因汗和皮脂的破壞而影響化妝效果,近年來出現的矽酮酸則不會產生此類問題。矽酮酸是以矽油為基質,以耐油性、耐水性好的非離子型聚醚變性矽酮為活性劑,能使顏料不被破壞,是適用於各種皮膚的化妝佳品。


4.
清潔洗滌( Cleansing)、柔軟去靜電( Emollient and antistatic)、潤濕滲透( Osmosis)作用

       界面活性劑在化妝品上的應用除了乳化、增溶、分散等主要用途外,還有清潔洗滌、柔軟去靜電和潤濕滲透等作用。

       陰離子型活性劑用於清潔洗滌上已有很久的歷史。在洗滌中污垢從界面活性劑上脫離的過程,如圖三所示。肥皂的去污能力是其他洗滌劑難以比擬的。十二烷基硫酸鈉是清潔系列化妝品中常用的原料,能使皮膚達到良好的去污效果。兩性型界面活性劑咪唑咻是溫和的清潔用的界面活性劑,是配製高檔洗臉產品、護髮香皂及嬰兒洗髮精等不可缺少的成分。

 

 

                                    (A) 固體污垢從界面上脫離的過程      (B) 液體污垢從界面上脫離的過程

圖三污垢從界面脫離的過程
 

       陽離子型活性劑雖然較其他類型的界面活性劑使用得少,但卻有很好的柔軟去靜電能力,在毛髮柔軟整理劑中有著獨特的作用。最近引人注目的是從羊毛脂肪酸中衍生出來的四級銨鹽類。它的刺激性小,並兼具了羊毛脂的保水性能、潤濕性能及陽離子型活性劑的特點,能賦予頭髮濕潤、柔軟等獨特的觸感。

        作為化妝品,不僅要有美容功效,使用起來還應有舒適柔和的感覺,這些都離不開界面活性劑的潤濕作用。生物界面活性劑在這方面取得了顯著的成果。磷脂作為生物細胞的重要成分在細胞代謝和細胞膜滲透性調節中具有重要的作用,對人體的肌膚有很好的保濕性和滲透性。槐糖脂類生物界面活性劑對皮膚有奇特的親和性,可讓皮膚具有柔軟與濕潤之感。

點閱:10058 回應:0 發佈時間:2008-03-18 15:11:59    




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