摘要:論述了表面活性劑的功能以及在化妝品中的作用。介紹了化妝品中常用的表面活性劑。對化妝品中用的表面活性劑的發展趨勢進行了闡述。關鍵詞:表面活性劑;化妝品;應用;發展
表面活性劑是指具有一定活性、使溶液表面張力顯著下降的化工新材料產品,進而具有抗黏濕潤、乳化破乳、起泡消泡、分散凝聚、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用,被廣泛使用于各個經濟領域,比如化妝品調制、食品加工、纖維加工、紡織品印染及整理、農藥和醫藥加工、礦物浮選、石油開采、油品處理、洗滌等許多工業領域,因此被譽為“工業味精”。
化妝品是指以涂抹噴灑或者其他類似方法施于人體(皮膚、毛發、指趾甲和口唇齒等),以達到清潔保養美化修飾和改變外觀,或者修正人體氣味,保持良好狀態為目的的產品?;瘖y品中所利用的表面活性劑的性能不僅僅是其單一的性能,而是利用其多種性能,因此,表面活性劑是化妝品生產中不可缺少的原料,廣泛應用于化妝品中。
化妝品中常用的表面活性劑:陰離子表面活性劑,在化妝品中主要起清潔潤濕乳化和發泡的作用;陽離子表面活性劑,在化妝品中起柔軟抗靜電防水和固色的作用;兩性離子表面活性劑,具有良好的洗滌性能,低毒、低刺激性,在化妝品中起柔軟抗靜電乳化分散和殺菌的作用;非離子表面活性劑,具有安全、無刺激性且溫和的特點,在化妝品的運用中范圍最廣。
聚氧乙烯型表面活性劑1)聚氧乙烯型表面活性劑是用具有如-OH,-COOH,-NH2和-CONH2等基團中的活潑氫原子的疏水性原料與環氧乙烷(EO)進行乙氧基化反應制得的。乙氧基化是生產表面活性劑,特別是非離子表面活性劑最重要的技術。該類表面活性劑具有分散、滲透、乳化、增溶、潤濕、起泡和殺菌等多種功能,在化妝品中具有廣泛的用途。2)聚氧乙烯型陰離子表面活性劑是表面活性劑是應用最廣的一類。聚氧乙烯陽離子型表面活性劑在化妝品中主要用作殺菌劑和抑菌劑,可用于護發用品方面,包括頭發調理劑和頭發定型凝膠,是有效的抗靜電劑,可使頭發柔順。一般來說,它不具備去污能力,不能和陰離子表面活性劑配伍使用。3)聚氧乙烯非離子型表面活性劑具有潤濕、滲透、乳化和增溶等作用。它們是非離子表面活性劑中生產量最大、用途最廣的一大類表面活性劑,在化妝品中應用非常廣泛。[3]2、氨基酸表面活性劑氨基酸表面活性劑是以生物質為基礎的表面活性劑,由于分子中有氨基酸的骨架,除兼有其它系列的表面活性劑的性能之外,它還有自身獨特的功能,例如有降解安全迅速、生物相容性好、抑菌效果好等。相比于十二烷基硫酸鈉和聚氧乙烯烷基硫酸鈉潔面乳,以氨基酸作為潔面乳中的表面活性劑有非常好的安全性和親膚性,刺激性非常小。不過缺點是成本過高。[4]二、表面活性劑在化妝品中的應用隨著表面活性劑的開發和應用研究的不斷深入,其應用范圍也日益擴大。目前,表面活性劑已成為洗滌用品的主要成分,同時在化妝品中也有著多種重要應用,如在化妝品中起乳化、分散、增溶、發泡和洗凈等作用。
1、乳化作用使非水溶性物質在水中呈均勻乳化而形成乳狀液的現象稱為乳化作用。乳化劑在化妝品中主要用于生產膏霜和乳液。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(司盤)及其環氧乙烷加成物(吐溫)便是良好的復合非離子型乳化劑,司盤親油劑,司盤親油,吐溫親水,兩者混合應用于O/W型乳液中,可形成穩定性好、親膚性高的乳狀液。
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。在化妝品中增溶劑主要用于化妝水、生發油、生發養發劑的生產,用作增溶劑的表面活性劑應具有高的親水性,HLB>15,如聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯等。
3、分散作用使非水溶性物質在水中形成微粒且呈均勻分散狀態的現象稱為分散作用。用于分散劑的表面活性劑很多既是乳化劑又是分散劑,如脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鹽、烷基醚羧酸鹽和烷基磺酸鹽等,它們都有很好的分散性能。
4、清潔作用作為清潔用的個人用品主要有香波、沐浴露和洗面奶等,除了要求具有清潔發泡和潤濕功能外,目前主要考慮的是對皮膚的溫和性,這就要求表面活性劑不損傷表皮細胞,不對皮膚的蛋白質發生作用,不滲透或少滲透到皮膚中去,使皮膚油脂及皮膚本身保持正常狀態。陰離子型表面活性劑用于清洗已有很久的歷史。
5、柔軟和抗靜電作用護發素、潤發一類的頭發調理產品中,陽離子表面活性劑是主要的調理劑,它有很好的柔軟和抗靜電能力,在毛發柔順調理劑中起著獨特的作用。最普遍應用的陽離子表面活性劑是單烷基及雙烷基季銨鹽類。
6、潤濕和滲透作用作為化妝品,不僅要有美容功效,使用起來還應有舒適柔和的感覺,這些都離不開表面活性劑的潤濕作用,在這方面生物表面活性劑取得了顯著的成果。三、化妝品用表面活性劑的發展趨勢21世紀化妝品工業將通過融合近代多學科的高新科技成果,提高化妝品的安全性、功效性和環保性,開發新的化妝品原料,采用綠色環保型的表面活性劑,這些都是化妝品研究的熱點另外,生物化學的活性物質在化妝品中也已被廣泛應用。
磷脂磷脂從生成結構與性能講屬生物表面活性劑。磷脂分子既含有疏水性的脂肪酸酯基,又含有親水性的磷酸基。磷脂具有親油性使其能以薄膜狀包裹在油滴表面,磷脂又具有親水性與水分子相吸引,大大降低了水油之間的界面張力,從而使得水油混合液成為均勻穩定的乳化液。[5]磷脂在化妝品中的應用,一方面是利用它的表面活性,即磷脂在皮膚上可形成薄的單分子膜或低聚分子膜,這些膜具有膠體性質,保護皮膚不受洗滌劑的脫脂影響;另一方面是利用它為皮膚細胞的固有成分,對生物膜的生理活性和機體的正常代謝有重要的調節功能,對人體肌膚有較好的保濕性和滲透功能,[6]因此用于化妝品能夠消除皮膚色素,減少和祛除老年斑,延緩皮膚衰老,還叮以軟化和保護皮膚;用于護發產品可以使頭發光潤、柔軟,還能夠促進毛發生長,減少自發的生成。[7]2、烷基糖苷烷基糖苷(APG)是新一代溫和表面活性劑,它兼具陰離子和非離子表面活性劑的許多特征,如表面活性高、去污能力強、泡沫細膩豐富、無濁點且稀釋無凝膠出現、刺激性小、易生物降解、配伍性佳等。APG是一類特殊的物質,它與聚氧乙烯基類非離子表面活性劑有很大不同:它的親疏水性質不是通過溫度來調節,而是通過加入一定量的疏水性共乳化劑,如單油酸甘油酯(GMO)或失水山梨醇單月桂酸酯(SML)來實現。APG的無濁點特性賦予了這類產品高溫穩定性,為人們制備在較大溫度范圍內穩定存在的產品提供了方便。目前,國內外很多產品都以APG為原料,這類化妝品顯示出良好的保濕性、養護功能和高溫穩定性能。[8]3、殼聚糖殼聚糖是甲殼素的主要衍生物,又稱乙酰殼多糖,是天然的含氨基均多糖。近幾年,隨著研究的深入,人們發現殼聚糖是自然界迄今為止發現的膳食纖維中惟一的陽離子高分子基團,因此在許多領域內,殼聚糖具有獨特生化功能。而在化妝品中,它具有與乳化劑很好的復配性和穩定性,是一種天然的表面活性劑。殼聚糖主要優勢是,不需要人工合成,是一種天然健康的成分,經過簡單處理提取后,便可以加入到化妝品中;其次,殼聚糖自身活性多樣,在不同領域的應用廣泛,利用其特殊的生物活性在一定程度上保證化妝品某些成分的安全性。[9]吳月蘭和林珊萍[10]通過制備羧甲基殼聚糖及其在化妝品中的運用研究得出羧甲基殼聚糖的吸濕與保濕性能、抑菌性能和配伍性能均良好,因此殼聚糖作為表面活性劑,具有安全、溫和、易生物降解和具有特殊作。將其用應用到化妝品中,不僅能夠提高在化妝品領域的競爭優勢,鞏固國內市場。同時,又因殼聚糖為一種天然的物質,避免對皮膚的刺激性,減少了化學成分對皮膚的傷害,做到了綠色、環保,將大大有利于表面活性劑在化妝品中應用。4、有機硅表面活性劑有機硅表面活性劑在日化行業中是一種用量較大表面活性劑,它可作為乳化劑用于各種化妝品。有機硅表面活性劑對人體無副作用,能在皮膚表面形成脂肪層的保護膜,防止皮膚干燥,是優良的皮膚潤滑劑和保濕劑,特別是作為乳化劑和乳化穩定劑適用于配制面部和眼部化妝品。有機硅表面活性劑在個人護理品的應用前景是美好的,隨著精細化學品工業的發展,個人護理品市場會越來越大,有機硅表面活性劑將會得到進一步發展,品種越來越多,應用范圍也越來越廣。在日化行業,主要是利用了有機在日化行業,主要是利用了有機硅表面活性劑超低的界面張力和對人體無毒、溫和、柔軟滑爽的性能。[11]四、結束語表面活性劑在全球穩步增長的趨勢為化妝品工業發展和壯大提供了良好的外部環境,對產品結構品種、性能與技術上的要求也越來越高因此要系統開發安全、溫和、易生物降解和具有特殊作用的表面活性劑,為新產品的開發和應用提供理論基礎要重點開發糖苷類表面活性劑,可開發多種多元醇類和醇類表面活性劑;系統研究開發大豆磷脂類表面活性劑;開發蔗糖脂肪酸酯系列產品,加強復配技術的研究,開拓已有產品的應用范圍表面活性劑作為化妝品中的最重要成分,在開發應用上應大力采用天然原料,盡量避免使用對皮膚有刺激性的成分,以減少化學成分給人體帶來的多種危害,相信綠色、環保型表面活性劑的開發將大大促進功能性化妝品的開發。