• تهران چیتگر خیابان سروناز خیابان گودرزی کوچه هجدهم
  • [email protected]
  • 021-44182743

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی

 

نگاهی به فرمولاسیون آرایشی بهداشتی نشان می دهد که این شاخه بدیع شیمی وابسته به گستره وسیعی از ترکیبات فعال سطحی (سورفاکتانت) است. آن باعث ایجاد خواصی جالب در محصولات می‌شود.

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی امروزی، مثل کرم دست با داشتن تقریباً ۲۵ نوع ماده شیمیایی متفاوت، محصول و نتیجه پیشرفت شیمی است. تعادلهای فازی و شرایط سینتیکی و ترمودینامیکی وابسته به آن، گمراه کننده است. در واقع صرف نظر از اینکه محصول چه اسمی دارد، معمولاً نتیجه آزمون و خطاست. با وجود این، آزمایشها توسط آزمونهای علمی انجام می‌گیرد. تا عملکرد محصول را ارزیابی و فرمول بندی را بهینه کنند. ما چند محصول این حوزه بدیع شیمی را به ویژه از نظر نقش عوامل فعال سطحی بررسی می‌کنیم. در این مثالها، مواد شیمیایی زیادی با نام متداول و رایج خود نامیده می‌شوند.

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی شامپوهای مو

 

 جنس مو از کراتین (نوعی پروتئین) است. در حالت طبیعی خود با موهای استری ناشی از sebam پوشیده می‌شود. sebam فیلم نازکی از چربی است. منشاء آن، غدد چربی زیر سطح پوست است.

این ماده پیوسته ترشح می شود و همزمان گرد و غبار هوا را جذب می کند. ترکیب چسبناکی را تشکیل می‌دهد که به آن چرک و کثافت می گوییم. هنگامی که موهایمان را می شویم، در واقع سعی در برطرف کردن چرک آن داریم.

چون آب یک مایع قطبی است. بنابراین نمی‌تواند این مومهای نا قطبی را حل کند. اگر در ترکیب از یک عامل فعال سطحی استفاده کنیم این مشکل برطرف خواهد شد.

عوامل فعال سطحی به دو دلیل، تر کردن سطح موم و کندن آن به محصول اضافه می‌شوند. عامل فعال سطحی آنیونی به نام سدیم لوریل اتر سولفات CH3(CH2)11OCH2CH2OCH2CH2OSO4Na+  در محلول رقیق آبی برای رسیدن به هر دو هدف عالی است. این جزء اصلی تشکیل دهنده شامپوی امروزی است.

 

ویژگی شامپو

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی شامپو ویژگی های دیگری نیز دارد. هر کدام از یک ماده شیمیایی ویژه تامین می شود. شامپو همچنین باید :

  • کف با پایداری خوب تولید کند.
  • چشم را بسیار کم تحریک کند.
  • در آب سخت هم کیفیت خود را حفظ کند.
  • PH آن مساوی PH پوست باشد.
  • گرانروی خوبی داشته باشد.
  • بوی خوبی بدهد.
  • پایدار باشد.
  • در مقابل قارچ ها و باکتری هایی که باعث فساد شامپو می شوند مقاوم باشد.

شیمیدانان و متخصصان فرمولاسیون آرایشی بهداشتی مجبورند برای ایجاد خواص مذکور مواد شیمیایی مناسبی را به شامپو اضافه کنند.

 

فرمولاسیون شامپو

 

پس از آزمایش های زیادی که مبتنی بر آزمون و خطا هستند، نتایجی شبیه فرمولاسیون زیر به دست می آید:

  1. سدیم لوریل اتر سولفات،(% ۱۲).
  2. سدیم کلراید (%2). این الکترولیت ذرات آنیونی کوچک عامل فعال سطحی را مجبور می کند که ساختار بزرگتری با حرکت مولکولی محدودی را تشکیل دهند. با این کار باعث تقلیظ شامپو شوند.
  3. دی اتانول آمید (%1) به فرمول  RCON(CH2CH2OH)2 که در آن R روغن نارگیل به فرمول C12H25یا C14H29 است. این عامل فعال سطحی غیر یونی مانند یک پایدارکننده کف عمل می‌کند. در ناحیه بین سطحی آب، و هوا جذب می شود. باعث توسعه و بهبود خاصیت کشسانی فیلم آبی که تشکیل دهنده سلول های کف هستند، می شوند.
  4. EDTA اتیلن دی آمین تترا استات (%2/0) به فرمول .(CH2COO)2NCH2CH2N(OOCH2)2 . این عامل کی لیت کننده، یونهای فلزی را که به نحوی در امر شستشو اختلال ایجاد می کنند یا باعث تشکیل ترکیبات انحلال ناپذیر می‌شوند کمپلکس کرده و آنها را جدا میکند.
  5. لاکتیک اسید (2- هیدروکسی پروپانوییک اسید) که برای تنظیم PH=5 اضافه می شود.
  6. رنگ، مواد خوشبوکننده و ماده نگهدارنده، این اجزا در صورت لزوم اضافه می‌شوند.
  7. آب که تا %۱۰۰ اضافه می شود.
  8.  
دیگر ترکیبات

 

این شیوه که در برگیرنده تعداد زیادی آزمونهای تاثیر پذیری و تنظیم دقیق خواص بر پایه کنجکاویهایی است. امکان دارد محصول، طی فرآیندی تولید شود که در آن تجربه های زیادی از فناوری شیمیایی به کار رفته باشد. اما علم شیمی زیاد در آن دخیل نبوده است. در مقیاس مولکولی، محصولی مثل این شامپو به واسطه حضور تعداد زیادی مواد شیمیایی به شکل ذرات کلوییدی، معجون جالبی خواهد بود. شامپوها چندین ماده دیگر نیز افزون بر مواد شیمیایی ذکر شده در ترکیب خود دارند که تاثیرات هم افزایی دارند. مثلاً عوامل فعال سطحی آمفوتری بدون افزایش سوزش آوری شامپو، باعث ازدیاد قدرت پاک کنندگی آن می‌شوند.

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی حالت دهنده های مو

 

 پس از استفاده از شامپوها، مو کاملاً تمیز می شود. اما به هنگام خشک کردن به علت وجود خواص الکتروستاتیکی موهایی صاف و نامرتب خواهیم داشت. در این مرحله همچنین مو می تواند تیره بر زبر باشد. هنگام تولید sebum این مشکلات حل خواهد شد. اما این کار به ساعت ها وقت نیاز دارد.

با بررسی شیمیایی می توانیم ببینیم که پس از شستن، محور مو در مقایسه با موقعی که در وضعیت طبیعی اش با موم پوشیده شده بلندتر نخواهد بود.

سطح پروتئین به میزان زیادی قطبی است. گروه‌های زیادی با بار منفی بر سطح پروتئین وجود دارد. بنابراین چیزی که مورد نیاز است یک ماده شیمیایی است که روی سطح پروتئین ترکیب شده باشد. این با ایجاد پوششی، خواص sebum را شبیه سازی می کند. عامل فعال سطحی کاتیونی لوریل تری متیل آمونیوم کلرید، دارای بار مثبت (CH3(CH2)11N+(CH3)Cl) برای این کار مناسب است.

مواد فعال سطحی کاتیونی به آرامی در آب حل و با محور مو پیوند می شود. این یک لایه تک مولکولی را بر سطح پروتئین تشکیل می دهد. آزمایشها نشان می دهند که با افزایش ترکیبات دیگری مثل الکل های چرب بلند زنجیر می توان خواص پوششی را بهبود بخشید.

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی موی معمولی

 

این فرمولاسیون آرایشی بهداشتی باعث از بین رفتن خواص الکترواستاتیکی مو می شود. آن را براق و نرم و شانه کردن آن را راحت می‌کند.

  1. لوریل تری متیل آمونیوم کلرید(%3).
  2. هگزا دسیل الکل، CH3(CH2)15OH (%1).
  3. مواد خوشبو کننده و نگهدارنده، این اجزا در صورت لزوم اضافه می شوند.
  4. آب که تا %۱۰۰  اضافه می شود.

در این فرمول بندی عامل فعال سطحی کاتیونی بسیار موثر است. خودش را توسط گروههای هیدروکربنی بلندی که دور از سطح قرار می‌گیرند به گروه‌های منفی سطح پروتئین میچسباند. به طوری که این گروه‌های بلند با جاذبه‌های ناقطبی جذب می‌شوند و تراکم زیادی را ممکن می‌سازند.

هگزا دسیل الکل به این فرآیند کمک می کند. به صورتی که یک پوشش ضد آب آنتی استاتیک را ایجاد می‌کند. این پوشش همچنین خواص دیگری مثل ظاهر براق، احساس نرمی، روانی و راحت شانه شدن را به مو می بخشد.

عامل فعال سطحی کاتیونی می‌تواند برای تفسیر چگونگی واکنش بر سطوح مواد پروتئینی و بسپارهای سنتزی دیگر به کار رود. مثلاً عوامل فعال سطحی کاتیونی ماده شیمیایی اصلی در ساخت نرم کننده های پارچه، جلا دهنده ها و محصولاتی هستند که به راحتی اتو می شوند. امروزه حالت دهنده را با خود شامپو ترکیب می کنند.

برای این کار باید جنبه احتیاطی شیمیایی آن را در نظر گرفت. ترکیب یک عامل فعال سطحی کاتیونی و عامل فعال سطحی آنیونی کار درستی نیست. زیرا این کار باعث غیرفعال شدن هر دو می شود.

انواع ویژه‌ای از عوامل فعال سطحی کاتیونی برای استفاده در شامپوهای حالت ‌دهنده تولید شده‌اند. مشتقات پروتئینی مثل پروتئین آبکافت شده، خواص کاتیونی دارند. در شامپوهای حاوی عوامل فعال سطحی آنیونی به کار می روند. این مواد باعث غیر فعال شدن عوامل فعال سطحی آنیونی نمی‌شوند.

 

برخی کارکردهای یک عامل فعال سطحی

 

 ساختار یک مولکول فعال سطحی در فرمولاسیون آرایشی بهداشتی

 

دم چربی دوست (آبگریز) که در چربی، روغن و گریس جذب و حل می‌شود ناقطبی است. شکل زنجیر هیدروکربنی دارد.

 سر آبدوست (چربی گریز) که در آب جذب و حل می شود. این سر، می تواند گروه یا اتم بسیار قطبی، الکترونگاتیو، آنیونی، کاتیونی، غیر یونی و آمفوتری باشد.

 

جذب سطحی

 

فرآیندی است که به سطح محدود و منحصر می شود. نباید با جذبی که با توده ماده مرتبط است، اشتباه شود. عوامل فعال سطحی می توانند در فصل مشترک بین سطحی مثل آب – هوا، آب – روغن (گریس)، آب – جامد جذب سطحی شوند.

بر اثر جذب سطحی، خواص یک سطح مشترک معین، تغییر می‌کند. این تغییرات باعث می‌شود که عوامل فعال سطحی، موادی با کاربردهای متنوع باشند.

 

تر کردن

 

در این فرآیند مولکول های عامل فعال سطحی در سطح مشترک آب – روغن  جذب سطحی می‌شوند. این یک مرحله ضروری برای فرایند شستشو است.

 

امولسیون کردن

 

جذب سطحی عوامل فعال سطحی در سطح مشترک آب – روغن باعث پراکنده شدن یک فاز در فاز دیگر می شود. در نهایت منجر به تشکیل دو امولسیون آب در روغن و روغن در آب می شود. شیر و کرم های دست، دو نمونه از امولسیون ها هستند.

 

حل کردن

 

عوامل فعال سطحی می توانند کره های کلوئیدی را که قادر به گیر انداختن مولکول های روغن و گریس در داخل خودشان هستند، تشکیل دهند. پاششهایی که این چنین تشکیل می شوند ریزامولسیون نام گرفته اند و با امولسیون های معمولی (ذرات بیر کلوییدی درشت) متفاوت اند. تعدادی از کرمهای شفاف مخصوص حمام، ریزامولسیون اند.

 

شویندگی

 

این فرآیند تلفیقی از ترکنندگی، امولسیون کردن و انحلال است. فرآیندی است پیچیده، زیرا طیف وسیعی از مواد و روغن های مختلف را شامل می شود.

 

غلظت دهندگی

 

مولکولهای عامل فعال سطحی باعث ایجاد ذره های انباشته کلوییدی در محلولهای آبی می‌شوند. انبوه کوچک تر ذرات، تاثیر اندکی بر گرانروی دارند.

اما در شرایط مناسب ممکن است این ذره های متجمع، ساختارهای بزرگی را که شامل استوانه‌های به هم فشرده نزدیک به هم هستند تشکیل دهند. این منجر به افزایش گرانروی می شود. غلظت دهندگی اغلب با افزودن الکترولیتهایی مثل نمکها به وجود می آید. مانند فرمول بندی مایع ظرفشویی.

 

کف کنندگی

 

جذب سطحی مولکولهای عامل فعال سطحی در سطح مشترک آب و هوای بین حبابها خواصی دارد. این باعث بهبود خواص کشسانی منطقه بین سطحی و تشکیل کف می شود. که به هنگام خروج آب اضافی، به وجود می آید. هنگامی که آب اضافی به یک مقدار حداقل می رسد سلول های چند وجهی کفش شکل می‌گیرند. به هنگام استفاده از بسیاری فرآورده های حاوی عوامل فعال سطحی، کف نیز همزمان تشکیل می‌شود. اما در برخی از کاربردها مانند کفهای اطفای حریق، خود کف، نقش اصلی را به عهده دارد.

 

کرم پوست

 

 پوست ما می تواند خشک و ملتهب شود. در موارد حاد، به علت انواع عوامل بیرونی، آسیب ببیند. مثلاً جوشهایی را که بر اثر سوزندگی قلیایی ادرار بر پوست بچه ایجاد می شود در نظر بگیرید.

برای حفاظت از پوست، فرمولاسیون آرایشی بهداشتی ای لازم است که پوست ضد آب بماند. در عین حال  تخلخل و نرمی آن را حفظ کند. از دیدگاه شیمی، فیلمی نازک و انعطاف پذیر، اما متخلخل و نا قطبی نیاز است.

 

ویژگی ضد آب

 

ویژگی ضد آب در فرمولاسیون آرایشی بهداشتی را میتوان با استفاده از یک روغن هیدروکربنی ایجاد کرد. اما روغنی که به سادگی روی پوست مالیده شود، فیلم ضخیمی با تخلخل کم می دهد. راه بهتری که بتوان روغن را بر روی سطح پوست بدون ایجاد فیلم پیوسته انتقال داد، تهیه فرمول بندی مناسبی از آن است.

این کار با استفاده از یک پاشش (دیسپرسیون) روغن در آب امکان پذیر است. با مالیدن این محصول بر سطح پوست، آب آن تبخیر شده و فیلم نازک، ناپیوسته و متخلخلی بر جا می ماند.

با پاشش آب در روغن می توان دو نوع امولسیون تهیه کرد.

امولسیون روغن در آب (O/W). مانند شیر رقیق.

امولسیون آب در روغن (W/O) مانند کرم های غلیظ.

عوامل فعال سطحی غیر یونی، امولسیون سازهای خوبی برای تهیه این امولسیون ها هستند. در اینجا نیز، روش آزمون و خطا بهترین نتیجه را می دهد.

یک امولسیون آب در روغن، خواص مورد نیاز را به دست می دهد:

سوربیتان استئارات (%2)

این عامل فعال سطحی غیر یونی، به شکل یک امولسیون ساز عمل می‌کند. در سطح مشترک روغن – آب جذب سطحی می شود تا پاشش (دیسپرسیون) را پایدار و از به هم پیوستن ذرات جلوگیری کند.

پارافین مایع (%20).
عطر و ماده نگهدارنده به مقدار لازم.
آب که تا ۱۰۰ درصد افزوده می‌شود.

این فرمولاسیون آرایشی بهداشتی ساده، همچنین پایه بسیاری از کرم های دست و صورت است. معمولاً اجزای سازنده دیگری نیز بر حسب مصارف ویژه کرم، به فرمولبندی افزوده می‌شوند.

 

روغن حمام

 

 یک روغن خوشبوی حمام، باید چندین ویژگی مطلوب داشته باشد. 

  • وقتی روی آب ریخته می شود، باید به آرامی از سطح آب تبخیر شود. رایحه دلپذیری ایجاد کند.
  • این فرآورده باید شبیه بلور شفاف باشد. هنگام افزودن به آب نیز شفاف بماند.
  • مقدار اندکی روغن باید بر سطح پوست باقی بماند. تا احساس نرمی و رایحه خوش بر جا گذارد.

راهی دیگر برای پاشش روغن در آب، افزودن آن به صورت امولسیون است. با وجود این، امولسیونهای معمولی مانند کرمهای پوستی بر پایه سوربیتان استئارات، کدرند.

زیرا ذرات آن تا اندازه‌ای که نور را پراکنده کنند، درشت هستند. ذرات امولسیون باید کوچک تر باشند تا ظاهر شفاف و شبیه بلور به خود بگیرد. این کار با تهیه یک ریزامولسیون انجام پذیر است. در آن، روغن معطر در مقدار زیادی عامل فعال سطحی حل می شود.

 

فرمولاسیون آرایشی بهداشتی که یک روغن حمام شفاف بلوری و خوشبو به دست می دهد:

 

سوربیتان مونواورات اتوکسیلات (%25).

این ترکیب یک عامل فعال سطحی غیر یونی است. در آن، روغن در هسته درون آن به تله می‌افتد. لذا مانند یک انحلال پذیرکننده برای ریزامولسیون ها عمل می کند.

روغن خوشبو کننده (%5).
رنگ و نگهدارنده به مقدار لازم.
آب که تا %۱۰۰ افزوده می‌شود.

این فرمول بندی با افزوده شدن به آب حمام، پاشیده می‌شود. امولسیون به آرامی می‌شکند و روغن خوشبو را رها می‌کند. در نتیجه فیلم نازکی را بر سطح آب و سطح پوست تشکیل می دهد.

 

سایر فرمولاسیون آرایشی بهداشتی

 

در این مقاله تنها به چند نوع فرمولاسیون آرایشی بهداشتی آشنا پرداختیم.  نگاهی به اطراف منزل خود بیندازید. ببینید که انواع مختلفی از فرمولبندیهای شیمیایی از این همه بطری،  شیشه،  لوله،  قوطی و بسته های دیگر یافت می شود. تعداد شگفت‌آوری از شیمی نوآورانه وجود دارد که بسیاری از آنها به مولکولهای عامل فعال سطحی ای وابسته اند.

این توسط متخصص شیمی سنتز، ویژه این کاربردها طراحی شده اند. چند کاره بودن عوامل فعال سطحی بدان معنی است که این ترکیبات در فرمولبندیهای پاک کننده ها، رنگها، غذاهای آماده، داروها و هزاران کاربرد دیگر، استفاده می شوند.

Cosmetic formulation

Cosmetic formulation

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

اطلاعات تماس


ساعات کاری


شنبه
8:00 تا 16:00
یک شنبه
8:00 تا 16:00
دو شنبه
8:00 تا 16:00
سه شنبه
8:00 تا 16:00
چهار شنبه
8:00 تا 16:00
پنج شنبه
8:00 تا 14:00
جمعه
تعطیل