مقدمة
الشامبو هو أحد منتجات العناية الشخصية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. ولإنتاج شامبو عالي الجودة، من الضروري استخدام المكونات الصحيحة بالنسب المناسبة. من بين جميع مكونات الشامبو، تعتبر المواد الخافضة للتوتر السطحي هي المكونات الأساسية، حيث أنها تساهم بشكل كبير في الوظيفة الأساسية للشامبو، وهي تنظيف الشعر وفروة الرأس.
المواد الخافضة للتوتر السطحي في الشامبو تساعد على تنظيف الشعر وفروة الرأس من خلال العمل كعامل رغوة وعامل تنظيف. يمكن أن تخلق المواد الخافضة للتوتر السطحي رغوة غنية عند وضع الشامبو لغسل الشعر، وتساعد الرغوة على توزيع الشامبو بالتساوي على الشعر، مما يضمن تنظيف جميع أجزاء فروة الرأس والشعر بشكل كامل. تعمل المواد الخافضة للتوتر السطحي كعامل منظف عن طريق خفض التوتر السطحي للماء وترتبط ذيولها الكارهة للماء بالأوساخ والشحوم، بينما تتفاعل رؤوسها المحبة للماء مع الماء في محلول التنظيف. ويسمح هذا المزيج للمواد الخافضة للتوتر السطحي باستحلاب جزيئات الأوساخ والشحوم من الشعر وفروة الرأس وإزالتها من الشعر وفروة الرأس، مما يؤدي إلى تنظيفه بفعالية.
كما يمكن أن تساهم المواد الخافضة للتوتر السطحي أيضًا كعامل ترطيب ومحسن لقوام الشامبو.
ومع ذلك، يتوفر الكثير من المواد الخافضة للتوتر السطحي في السوق، وليست كل المواد الخافضة للتوتر السطحي متساوية. فاختيار المادة المناسبة يمكن أن يحدث فرقاً كبيراً. ستناقش هذه المقالة كيفية اختيار أفضل المواد الخافضة للتوتر السطحي لتصنيع الشامبو.
فهم المواد الخافضة للتوتر السطحي
المواد الخافضة للتوتر السطحي، وهي اختصار لعبارة "العوامل النشطة على السطح"، هي مركبات تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات لتقليل التوتر السطحي بين مادتين مختلفتين. وتتميز بخصائص محبة للماء (محبة للماء) وطاردة للماء (خافضة للماء)، مما يسمح لها بالتفاعل مع كل من المركبات ذات الأساس المائي والزيتي.
يمكن العثور على المواد الخافضة للتوتر السطحي في العديد من المنتجات اليومية، مثل المنظفات والشامبو والصابون ومواد التنظيف. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في صناعات الأغذية والصيدليات والبلاستيك والورق والمنسوجات. يمكن تصنيف المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى أربع فئات رئيسية: الأنيونية والكاتيونية والنيونية واللافأيونية والمذبذبة.
خافضات التوتر السطحي الأنيونية
المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية هي مواد خافضة للتوتر السطحي تحتوي على مجموعة وظيفية سالبة الشحنة، وهي أكثر أنواع المواد الخافضة للتوتر السطحي شيوعًا المستخدمة في صناعة الشامبو. وتشتهر هذه المواد بقدرتها القوية على التنظيف وخصائصها القوية في تكوين الرغوة. ومن أمثلة المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية المستخدمة في الشامبو كبريتات لوريل الصوديوم (SLS) وكبريتات لوريث الصوديوم (SLES). ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي قاسية على فروة الرأس والشعر، مما يؤدي إلى الجفاف والتهيج. لذلك في السنوات الأخيرة، هناك اتجاه لاستبدال SLS و SLES بمواد خافضة للتوتر السطحي أكثر لطفًا مثل المواد الخافضة للتوتر السطحي من الأحماض الأمينية لتحقيق شامبو خالٍ من الكبريتات.
المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة
على عكس المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، تكون المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة الشحنة موجبة الشحنة. وتتمتع بخصائص جيدة مبيدة للجراثيم ومضادة للكهرباء الساكنة. لذلك فهي تستخدم عادةً كمطهر وعامل تكييف في مجموعة متنوعة من منتجات العناية المنزلية والعناية الشخصية. وتشمل المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية النموذجية كلوريد السيتيل تريميثيل الأمونيوم وكلوريد البنزالكونيوم.
ومع ذلك، تتفاعل المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، وفي كثير من الحالات تتحد لتشكل ملحاً غير قابل للذوبان. لذلك في تركيبات الشامبو، حيث توجد عادةً خافضات التوتر السطحي الأنيونية لا يمكن استخدام خافضات التوتر السطحي الكاتيونية التقليدية. تُستخدم البوليمرات الموجبة في هذه الحالة لتوفير خصائص التلطيف وصياغة شامبو 2 في 1.
المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية
لا تحمل المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية شحنة كهربائية وهي أقل قسوة بشكل عام من الأنواع الأخرى من المواد الخافضة للتوتر السطحي. وتستخدم في الشامبو وتركيبات العناية الشخصية الأخرى بسبب خفوتها وقدرتها الفائقة على تكوين رغوة غنية ودسمة. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية بقدرة جيدة على زيادة سماكة الشامبو. تتضمن أمثلة المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية المستخدمة في الشامبو ما يلي كوكاميد DEA و كوكاميد الشرق الأوسط وأفريقيا الكوكاميد.
ومع ذلك، هناك بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية التي لا تتمتع بهذه الخصائص المواتية لاستخدامها في الشامبو. وهي إيثوكسيلات الكحول (الأمثلة الشائعة هي AEO-7 و AEO-9) وإيثوكسيلات الكيلفينول (الأمثلة الشائعة هي NP9 و NP10). وهي قاسية على البشرة؛ وهي مزيلة للرغوة؛ ولا تساعد على تكثيف المحلول.
المواد المذبذبة الخافضة للتوتر السطحي
تحتوي المواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة، والمعروفة أيضًا باسم المواد الخافضة للتوتر السطحي zwitterionic، على شحنات موجبة وسالبة على حد سواء، ويمكن أن تتصرف إما أنيونية، أو كاتيونية، اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للمحلول.
أصبح استخدامها أكثر شيوعًا في تركيبات الشامبو ومنتجات العناية الشخصية الأخرى، نظرًا لقدرتها على تقليل تهيج التركيبة مع زيادة مستوى المحتوى النشط. توفر المواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة أيضًا خصائص التكثيف والترطيب.
تتضمن أمثلة المواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذب التي يشيع استخدامها في الشامبو ما يلي كوكاميدوبروبيل بيتين الكوكاميدوبروبيلو أكسيد الكوكاميدوبروبيلامين الكوكاميدوبروبيلامين.
العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي
عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي لتصنيع الشامبو، من الضروري مراعاة عدة عوامل، بما في ذلك:
أداء التطهير
المواد الخافضة للتوتر السطحي مسؤولة بشكل أساسي عن تنظيف الشعر وفروة الرأس. ولذلك، من المهم اختيار مادة خافضة للتوتر السطحي قادرة على إزالة الأوساخ والدهون من الشعر وفروة الرأس بفعالية ولكن دون ترك الشعر جافاً أو جافاً.
أداء الرغوة
تساعد الرغوة التي تنتجها المادة الخافضة للتوتر السطحي على توزيع الشامبو على الشعر وفروة الرأس بالتساوي وتحتفظ بالأوساخ والزيوت في حالة تعليق لسهولة شطفه بالماء. توفر الرغوة الغنية أيضًا تجربة ممتعة للمستخدم. لذلك، من المستحسن استخدام مادة خافضة للتوتر السطحي تنتج رغوة غنية وثابتة.
الاعتدال
من المحتمل أن تسبب بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي تهيجاً للبشرة وفروة الرأس والعينين، لذلك من الضروري اختيار مادة خافضة للتوتر السطحي لطيفة وغير مهيجة. تتميز كبريتات لوريل الصوديوم أو SLS بخصائص رغوة وتنظيف ممتازة وكانت ذات يوم الخيار الأفضل كخافض للتوتر السطحي للشامبو. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، تم انتقاده بشكل متزايد في السنوات الأخيرة لكونه مهيجًا، وحلت محله بدائل أكثر اعتدالًا بما في ذلك كبريتات لوريث الصوديوم (SLES), سلفونات أوليفين ألفا أولفينو الأحماض الأمينية الخافضة للتوتر السطحي.
السماكة واللزوجة
تحدد السماكة واللزوجة قوام الشامبو، وهو أمر بالغ الأهمية لنجاح منتج الشامبو. فالقوام السميك واللزج المناسب للشامبو جيد لتطبيق الشامبو على الشعر، كما أنه يمنح المستهلك مظهرًا جماليًا جيدًا، مما يعزز ثقته في أداء غسل الشعر.
يؤثر اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي على سمك الشامبو ولزوجته. يحتوي الشامبو الأكثر سماكة عادةً على مواد خافضة للتوتر السطحي ذات وزن جزيئي أعلى. ويضاف كحول السيتيل وكحول السيتاريل عادةً كمكثفات. كما يمكن أن تساعد بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي مثل كوكاميد ديا (CDEA) وكوكاميد ميثيل إيثيل إيثيل إيثيلين (CMEA) وكوكوميدوبروبيل بيتين (CAPB) على زيادة اللزوجة من خلال تأثيرات تآزر المواد الخافضة للتوتر السطحي.
التوافق
عادةً ما يتم استخدام أكثر من مادة خافضة للتوتر السطحي في تركيبة الشامبو لتحقيق أفضل أداء عام بتكلفة أقل. من الضروري التأكد من توافق المواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة مع بعضها البعض. وكما ذكرنا أعلاه، فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة غير متوافقة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية.
يجب أيضًا أن تكون المواد الخافضة للتوتر السطحي متوافقة مع المكونات الأخرى في تركيبة الشامبو، مثل المكثفات, مكيفاتوالمواد الحافظة.
التكلفة
نظرًا لأن المواد الخافضة للتوتر السطحي عادةً ما تستهلك الجزء الأكبر من تركيبة الشامبو. يمكن أن تؤثر تكلفة المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى حد كبير على التكلفة الإجمالية للشامبو، لذلك من المهم اختيار مادة خافضة للتوتر السطحي توفر قيمة جيدة مقابل المال.
الأثر البيئي
يمكن أن يكون لبعض المواد الخافضة للتوتر السطحي تأثيرات بيئية سلبية، مثل كونها سامة للحياة المائية، أو صعوبة تحللها في الطبيعة، أو استخدام مصادر غير مستدامة. لذلك، من المهم اختيار مادة خافضة للتوتر السطحي صديقة للبيئة.
الامتثال التنظيمي
قد يكون استخدام بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي مقيداً أو محظوراً بموجب اللوائح، لذلك من الضروري اختيار مادة خافضة للتوتر السطحي متوافقة مع اللوائح ذات الصلة. من الأماكن الجيدة للتحقق من قيود الاستخدام المحتملة لمادة خافضة للتوتر السطحي (أو أي مكون آخر) في منتجات العناية الشخصية هو مجموعة العمل البيئي (EWG).
الأداء في ظل ظروف مختلفة
قد يكون أداء المواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة مختلفًا في ظل ظروف مختلفة، مثل نطاق الأس الهيدروجيني أو الماء العسر/اللين أو في درجات حرارة مختلفة، لذلك من المهم مراعاة الاستخدام المقصود والخصائص المحددة للمادة الخافضة للتوتر السطحي لتحقيق الأداء الأمثل.
المواد الخافضة للتوتر السطحي الشائعة المستخدمة في صناعة الشامبو
بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي الأكثر استخدامًا في تصنيع الشامبو هي
- كبريتات لوريل الصوديوم (SLS) - وهي مادة خافضة للتوتر السطحي أنيونية، وهي مادة خافضة للتوتر السطحي عالية الفعالية تنتج رغوة غنية وكثيفة. وبسبب تهيجها المحتمل، يقل استخدامها في الشامبو أكثر فأكثر.
- كبريتات لوريث الصوديوم (SLES) - هذه المادة هي أكثر المواد الخافضة للتوتر السطحي استخداماً في الشامبو حالياً. وهو مشتق أخف من SLS، ولكنه لا يزال ينتج رغوة جيدة. كما أنه فعال للغاية من حيث التكلفة ويمكن الوصول إليه بسهولة.
- كبريتات لوريل الأمونيوم لوريل سلفات (ALS أو AESA) - له خصائص رغوة واستحلاب وتنظيف مشابهة جدًا لخصائص الـSLES، ولكن مع قابلية أفضل للذوبان في الماء. الذوبان الأفضل يجعله أسهل في الارتفاع ويترك بقايا أقل في الغسيل.
- لاورويل ساركوسينات الصوديوم - هذا هو خافض التوتر السطحي الأنيوني القائم على الأحماض الأمينية الشائع مع قدرة جيدة على الرغوة والتنظيف ولطافة متميزة. وهو حاليًا أكثر المواد الخافضة للتوتر السطحي من الأحماض الأمينية التي يمكن الوصول إليها في معظم الأماكن.
- كوكاميدوبروبيل بيتين - وهو مادة خافضة للتوتر السطحي مذبذب يستخدم في الغالب كخافض ثانوي للتوتر السطحي في الشامبو. وهو مشتق من زيت جوز الهند، وهو قابل للتحلل الحيوي بسهولة ولطيف على البشرة. كما أن له قدرة فائقة على تكوين الرغوة ويمكنه تحقيق تأثير تآزر جيد مع SLES لتكثيف الشامبو.
- ديسيل جلوكوزايد ديسيل - وهو مادة خافضة للتوتر السطحي غير أيونية مشتقة من الذرة وجوز الهند. وهو لطيف للغاية على البشرة وغالباً ما يستخدم في الشامبو الطبيعي والعضوي.
- كوكويل إيسثيونات الصوديوم كوكويل إيسثيونات - وهو مادة خافضة للتوتر السطحي لطيفة وخالية من الكبريتات مشتقة من زيت جوز الهند. ينتج رغوة كريمية وغالباً ما يستخدم في شامبو الأطفال والتركيبات اللطيفة الأخرى.
- صوديوم لاورويل ميثيل إيسيثيونات الصوديوم - وهو مادة خافضة للتوتر السطحي لطيفة وخالية من الكبريتات مشتقة من زيت جوز الهند. وغالباً ما يُستخدم في الشامبو المنقي وغيره من المنتجات التي تحتاج إلى إزالة التراكمات من الشعر.
من المهم ملاحظة أن بعض هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي قد تكون أكثر قسوة من غيرها، وقد يكون لدى الأفراد المختلفين حساسية مختلفة تجاهها. قد يفضل بعض الأشخاص استخدام الشامبو الخالي من الكبريتات، والذي يستخدم مواد خافضة للتوتر السطحي ألطف أو لا يستخدمها على الإطلاق.
الخاتمة
اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي المناسبة أمر ضروري لإنتاج شامبو عالي الجودة. ضع في اعتبارك عوامل مثل الأداء، واللطافة، والتكلفة، والتوافق، ونوع الشعر، والتركيبة، والتأثير البيئي، والمتطلبات التنظيمية عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي للشامبو الخاص بك. من خلال اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي المناسبة بعناية، يمكنك إنتاج شامبو ينظف الشعر ويغذيه بفعالية مع كونه لطيفاً على فروة الرأس والبيئة.
