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洗发水的配方与工艺

洗发水的配方与工艺

原文:洗发水的配方与工艺,梅海平,已得到作者本人同意适当修改并转载。

美妆技术科普颜究院,潘广乐

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一、洗发水的配方结构    二、表面活性剂


三、调理剂                     四、增稠剂


五、功能性助剂               六、珠光剂


七、发泡和稳泡剂            八、保湿剂


九、去屑止痒剂               十、螯合剂和中和剂


十一、香精、防腐剂、色素           

十二、洗发水的生产工艺

12.1    洗发水工艺流程图     

12.2    洗发水的冷配工艺

12.3    洗发水的热配工艺       

12.4洗发水的部分热配工艺


十三、洗发水生产中的常见问题

13.1    产品出现不溶性颗粒或结团  

13.2    体系粘度过高或过低

13.3    产品出现分层现象        

13.4    产品出现果冻现象

13.5    产品稳定性的考察


十四、稳定性考察理论公式


一、洗发水的配方结构


表面活性剂、调理剂、增稠剂、功能性助剂、香精、防腐剂、色素、洗发水这几个部分物理混合而成



二、表面活性剂


体系中表面活性剂有主表面活性剂和辅助表面活性剂

主表面活性剂,如AES、AESA、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰甘氨酸钾等,主要作用发泡、清洁头发,一般添加量在10~25%左右。

辅助表面活性剂,如CAB、6501、APG、CMMEA、AOS、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱、咪唑啉、氨基酸表活等,主要作用辅助发泡、增稠、稳泡、降低主表活的刺激,一般不会超过10%。



三、调理剂


洗发水的调理剂部分包括各种阳离子成分、油脂类等

    阳离子成分有M550、聚季铵盐-10、聚季铵盐-57、硬脂酰胺丙基 PG-二甲基氯化铵磷酸酯、聚季铵盐-47、聚季铵盐-32、棕榈酰胺丙基三甲基氯化铵、阳离子泛醇、季铵盐-80、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵/丙烯酰胺共聚物、阳离子瓜尔胶、季铵化蛋白等,阳离子的作用是吸附在头发上改善头发的湿梳理性;

    油脂类包括高级醇、水溶羊毛脂、乳化硅油、PPG-3 辛基醚  、硬脂酰胺丙基二甲胺、油菜油酰胺丙基二甲胺、聚甘油-4 癸酸酯、甘油油酸酯、PEG-7 甘油椰油酸酯等,作用和阳离子形似,但更侧重于改善湿发时的梳理性,而阳离子一般更侧重于改善头发干后的调理性。阳离子和油脂在头发上存在竞争吸附作用。



四、增稠剂


 洗发水的增稠剂可以包括以下几种类型:

    电解质类,如氯化钠、氯化铵及其他盐类,它的增稠原理添加电解质后,表活的胶束溶胀,运动阻力增大,表现为粘度的增加,达到最高点后,表活盐析,体系粘度下降,此类增稠体系的粘度受温度影响大,且容易出现果冻现象;

    纤维素类:如羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等,属于纤维素聚合物类,此类增稠体系受温度影响不大,但当体系PH低于5时聚合物会水解,粘度下降,因此不适用于低PH体系;

    高分子聚合物类:包括各种丙烯酸、丙烯酸酯类、如卡波1342、SF-1、U20等,以及各种高分子量的聚氧化乙烯,这些成分在水中形成三维网状结构,将表活胶束包裹在里面,从而使体系出现高粘度。

    其他常用增稠剂:6501、CMEA、CMMEA、CAB35、月桂基羟基磺基甜菜碱、

椰油酰两性基二乙酸二钠、638、DOE-120等,这些增稠剂应用的都非常普遍。

   一般增稠剂需协同搭配弥补各自缺点。



五、功能性助剂


  功能性助剂的种类很多,常用的有以下几类:

    珠光剂:乙二醇(二)硬脂酸酯、珠光浆

    发泡剂:二甲苯磺酸钠(铵)

    稳泡剂:聚氧化乙烯、6501、CMEA

    保湿剂:各种蛋白、D-泛醇、E-20(糖苷类)

    去屑剂:甘宝素、ZPT、OCT、三氯生、二氯苯甲醇、归柏碱、己脒定、甜菜碱水杨酸盐

    螯合剂:EDTA-2Na、羟乙二磷酸

    中和剂:柠檬酸、磷酸氢二钠、氢氧化钾、氢氧化钠

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六、珠光剂

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   珠光剂的作用是给洗发水带来丝绸般的外观,单酯的珠光是类似于条形的丝状珠光,双酯的珠光是类似于雪花的强烈珠光,洗发水中以用双酯为主,单酯一般用于洗手液

珠光浆是已经预先配制好的珠光产品,通常用双脂、表面活性剂和CMEA等配制。

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七、发泡和稳泡剂

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    发泡剂:二甲苯磺酸钠(铵)

    二甲苯磺酸钠用于AES体系的洗发水,二甲苯磺酸铵用于AESA的洗发水,它的作用是加快表面活性剂的气泡速度,提高清洁效果。

    稳泡剂:聚氧化乙烯、6501、CMEA

    聚氧化乙烯能够在表面活性剂的泡泡表面形成一层薄膜高分子,这样可以使泡沫稳定不易消失,而6501、CMEA主要是增强泡泡的强度,使之不易破碎。稳泡剂的作用在于延长泡沫时间,增强洗涤效果。


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八、保湿剂

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保湿剂:包括各种蛋白类、D-泛醇、E-20(糖苷类),以及淀粉、糖类等等

能够用于皮肤的保湿剂同样也可以用于头发;保湿剂能够保持头发的梳理性,修补头发毛鳞片,保持头发的水分不散失。蛋白类、淀粉类、糖苷类侧重于修补营养作用,D-泛醇、糖类侧重于保湿作用,维持头发水分,用的最普遍的保湿剂是各种植物来源的蛋白以及D-泛醇等。

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九、去屑止痒剂


头发由于新陈代谢和病理原因会产生头屑和头痒现象,需要使用有去屑止痒功能的洗发水,近几年常用的去屑剂有甘宝素、ZPT、OCT、二氯苯甲醇、归柏碱、己脒定、甜菜碱水杨酸盐

    甘宝素:效果一般,但使用方便,通常和DP-300配合使用;

    ZPT:效果较好,但操作麻烦,影响产品的珠光效果和稳定性,不能和EDTA-2Na等螯合剂同时使用,需悬浮,一般搭配0.05%-0.1%氯化锌防止变色。

    OCT:效果最好,价格高,产品易变成黄色,般搭配0.05%-0.1%氯化锌防止变色。

    二氯苯甲醇:抗真菌活性强,抗细菌活性较弱,可高温加入体系但不易长时间,一般0.05-0.15%。

    归柏碱:全面取代常规去屑剂,快速去屑,持续止痒。抑制真菌活性,消除头皮角质层炎症,根本上解决头屑头痒问题,改善头皮微环境,护发养发。

    己脒定:水溶性广谱杀菌剂,灭杀各种革兰氏阴性菌,革兰氏阳性菌,各种霉菌和酵母菌用量少一般添加0.01-0.2%之间。

    甜菜碱水杨酸盐:具有抗菌作用,一般用于去屑和祛痘用。



十、螯合剂和中和剂


 离子螯合剂:EDTA-2Na,用来螯合硬水中的Ca/Mg离子,这些离子的存在会严重消泡,使头发洗不干净;

    酸碱中和剂:柠檬酸、磷酸氢二钠,洗发水中使用的一些高碱性成分需要用柠檬酸来中和,同时,为了保持体系PH的稳定性,还可能会加一些酸碱缓冲剂,比如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等。



十一、香精、防腐剂、色素


 香精:留香时间长短、是否会变色

    防腐剂:对头皮是否有刺激,如凯松,是否会和香精冲突引起变色,如羟甲基甘氨酸钠 会和含柠檬醛类的香精反应使体系变成红色,洗发水常用的防腐剂是DMDM-H,用量0.3%。

    色素:化妆品中宜使用食品级色素,色素在光照情况下易退色或变色且难解决此问题,尽量避免使用透明瓶装或加入一定光保护剂。



十二、洗发水的生产工艺


洗发水的生产工艺可分为三种:

冷配法、热配法、部分热配法

冷配法:配方中全部是能够低温水溶的成分,这时可以用冷配法;

热配法:配方体系中有固体油脂或其他需要高温加热才能溶解的固体成分,要采用热配法;

部分热配法:把一部分需要加热溶解的成分预先单独加热,然后再加入到整个体系中。

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12.1洗发水工艺流程图

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12.2洗发水的冷配工艺

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洗发水的配方中都是可以直接溶解于冷水中的成分,不使用双酯、638、CMEA、高级醇等需要在高温加热情况下才能溶解成分。

    粉类的成分如瓜尔胶、JR400要单独用少量水分散。

    离子螯合剂最先加,然后加主表面活性剂,主表活溶解后再加助表活;加入6501、珠光浆、乳化硅油、酸、保湿剂;最后加入NaCl、香精、防腐剂、色素

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12.3洗发水的热配工艺

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 先将EDTA-2Na加入水中溶解;将主表面活性剂加入水中,加热至75℃左右;

再加入辅助表活,搅拌溶解;加入固体油脂和NaCL,如双脂、十八醇等,搅拌溶解,如有甘宝素也可在此阶段加入;此阶段在保持温度的同时还可以消泡;降温至60℃左右,加入乳化硅油,瓜尔胶和JR400的预分散溶液,搅拌溶解;

    如配方中有ZPT,可在此阶段加入, ZPT需要先用等量的水分散后加入同时注意悬浮;降温至45℃左右可加入各种保湿剂、香精、防腐剂、柠檬酸、色素、二甲苯磺酸铵等。

12.4洗发水的部分热配工艺

部分热配法是指配方中虽然有需要加热的成分,但指把这部分成分单独加热的工艺;

一般是将双酯、638、CMEA等加少量表面活性剂混合加热,并搅拌完全溶解,然后把这部分已经溶解好的成分再加入到整个体系中去,如预配珠光浆。

十三、洗发水生产中的常见问题

出现不溶性颗粒和结团;体系粘度过高或过低;产品分层;低温果冻;

13.1产品出现不溶性颗粒或结团

透明小颗粒:乳化硅油或瓜尔胶没有分散好。解决方法:延长搅拌时间

白色不透明小颗粒:双酯没有溶解好,解决方法:将体系重新加热到75℃以上溶解

大的白色半透明结团:AES等没有溶解,解决方法:延长搅拌事件或加热搅拌溶解

大的不透明结团:瓜尔胶没有溶解好,解决方法:将结团过滤出来

13.2体系粘度过高或过低

 配方问题,减少增稠剂的用量,如配方没问题,可从以下几个方面找原因:原料批次不同,质量有差异,如含量、盐含量是否有未溶解的表面活性剂,出料时可看到生产过程中气泡太多,导致体系粘度升高(泡沫带走部分水分)柠檬酸少加或没加,可通过测体系PH值确定

13.3产品出现分层现象

产品分层说明配方设计不合理导致体系不稳定,以下几种情况可能会引起产品分层:

产品粘度太低,使用的乳化硅油自身质量不稳定,配方中存在的油脂与体系不兼容

使用的珠光浆质量不好(与产品体系有差异),含有ZPT、水溶钛白粉、遮光剂的产品未使用合适的悬浮稳定剂,配方中的某种对体系稳定性影响大的表活,如氨基酸表活。

13.4产品出现果冻现象

   产品低温出现果冻现象一般有以下几个原因:表面活性剂的总量太少,多见于低成本配方,产品中的盐用量太高,使用了638等本身就会出现果冻的增稠剂。

    对于出现果冻的产品,可以从以下两个方面来解决:减少盐的用量,尽量使用6501、CMEA等增稠,使用专门的改善果冻的成分

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13.5产品稳定性的考察

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洗发水为多种密度各不相同的成分的物理混合物,长期静置,各种成分在体系中相互沉降而导致体系出现分层等问题,考察方法有两种:耐热和耐寒,耐热:48℃连续耐热一个月不应该出现分层、变稀、泛粗等情况,耐寒:-15℃连续耐寒一周恢复室温后不应该出现分层、变稀、泛粗等情况

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十四、稳定性考察理论公式

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   热力学公式:稳定时间=考察时间×4的[(耐热温度-18)÷10]次方,这里的18 ℃是按照一年平均温度18 ℃来计算的,如果你做耐热48℃,那么温差是30℃,如果在48℃时能够稳定30天,那么就相当于在18℃能够稳定30×4的3次方=30×64=1920天,也就是说相当于常温下稳定5年多时间。

  这里的4是一个常数,3次方 的3是温差÷10,当然不一定是整数,这里只是为了说明的清楚一些。

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作者:潘先森 分类:配方设计类 浏览:121 评论:0
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