بتائین: سورفکتانت آمفوتری

 سورفکتانت های آمفوتری وابسته به pH هستند و بسته به میزان pH محیط به شکل های مختلفی با سورفکتانت های کاتیونی، غیر یونی و آنیونی واکنش می دهند. در pH های پایین کاتیونی بوده و در pH های بالا به صورت آنیونی عمل می کنند. بتائین و مشتقات آن جزء سورفکتانت های آمفوتری می باشند. آلکیل بتائین، آلکیل آمیلو پروپیل بتائین و کوکامیدو پروپیل بتائین مثال هایی از انواع بتائین می باشند که در شامپوها کاربرد دارند. آلکیل بتائین ها

 آلکیل آمیدو بتائین ها

 سورفکتانت های آمفوتری وابسته به pH هستند و بسته به میزان pH محیط به شکل های مختلفی با سورفکتانت های کاتیونی، غیر یونی و آنیونی واکنش می دهند. در pH های پایین کاتیونی بوده و در pH های بالا به صورت آنیونی عمل می کنند. بتائین و مشتقات آن جزء سورفکتانت های آمفوتری می باشند. آلکیل بتائین، آلکیل آمیلو پروپیل بتائین و کوکامیدو پروپیل بتائین مثال هایی از انواع بتائین می باشند که در شامپوها کاربرد دارند.

 5- بتائین ها:

 3- ویسکوزیته محلول آبکی: ویسکوزیته محلول در حدود غلظت های %30-40 به سرعت افزایش یافته و به صورت ژله ایی در می آید. ولی در حدود غلظت های %60-70 به یک مایع نسبتاً روان تبدیل شده که مجدداً با افزایش غلظت، ژله ایی می شود. مقادیر حداقل غلظت های مورد نیاز جهت تغییر فرم محلول، متناسب با نوع الکل سولفاته شده مصرفی تغییر می کند، همچنین برخی از ناخالصی ها مانند الکل سولفاته نشده نیز در این مورد مؤثر خواهند بود. این مقدار حداقل، به وسیله دما نیز تحت تأثیر قرار می گیرد. ویسکوزیته محلول های آبکی را با افزودن الکل های زنجیره کوتاه و گلیکول ها می توان کاهش داد در حالی که آلکانول آمیدها (و نمک) به راحتی ویسکوزیته را افزایش می دهند. ویسکوزیته در اثر افزایش الکترولیت افزایش می یابد. مشتق نمک MEA نسبت به TEA به افزایش نمک های معدنی حساستر است (خصوصاً یون کلر). اثر نمک بر روی ویسکوزیته به غلظت الکل های چرب واکنش نداده هم بستگی دارد. برای افزایش گرانروی نمک TEA از آلکانول آمیدها یا کوکوآمیدو پروپیل بتائین استفاده می شود.

 8- خواص کاربردی: شوینده های بسیار خوبی هستند، به طوری که در آب نمک اشباع و آب سخت (بر خلاف AS یا LABS) قدرت شویندگی آن ها کاهش نمی یابد. بنابراین نیازی به مواد کمکی (Builder) مانند پلی فسفات ها نمی باشد؛ میزان شویندگی با افزودن نمک های منیزیم افزایش می یابد؛ خصلت انحلال پذیری خوب، آن ها را برای فرمولاسیون های مایع قلیایی و فسفات دار مناسب ساخته است. آن ها می توانند حلالیت شوینده های دیگری را که قطبیت کمتری در آب دارند افزایش دهند؛ امولسیفایر بسیار خوب (خصوصاً برای سبوم)؛ عامل ایجاد کف عالی به خصص در حضور الکترولیت ها، ولی میزان کف آن در مقایسه با آلکیل سولفات ها سبک تر است به طوری که در حضور چربی و روغن زودتر باز شده و فرو می نشیندغ در مجموع اتر سولفات ها در حضور سبوم کف پایداری ندارند (بر خلاف آلکیل سولفات ها)، ولی افزودن سارکوزینات ها، بتائین ها یا آلکانول آمیدها می تواند موجب پایداری کف در حضور سبوم شود؛ ادعا می شود که زنجیره آبگریز C12 خواص کف کنندگی بهتری نسبت به C14 ایجاد می کنند (Adam & Neumann 1980)؛ محصولات تولیدشده توسط تولیدکنندگان متفاوت با ترکیب به ظاهر مشابه، ممکن است از لحاظ میزان کف کنندگی به طور محسوسی متفاوت باشند؛ این مورد بیشتر به تفاوت الکل های اتوکسیله شده اولیه مربوط می شود؛ احتمال می رود C10,C9 و C11 به صورت الکل سولفات ها به عنوان عامل فرونشانندۀ کف عمل کنند.

 Ref: Chemistry and Technology of the Cosmetics and Toiletries Industry, edited by S.D. Williams, W.H. Schmitt, P.16 کاندیشن کننده ها شامپوهایی که فقط با سورفکتانتهای آنیونی فرموله شده موها را زبر می کنند. شانه خوری مو در حالت خیس را مشکل نموده و روی مو بعد از خشک شدن الکتریسته ساکن به جا گذاشته و ظاهری پف کرده به آن می دهد. با اضافه کردن مواد نرم کننده یا کاندیشن کننده می توان این مشکل را برطرف نمود. استفاده از مواد کاندیشن کننده در شامپوهایی که حاوی سورفکتانتهای آمفوتری مثل بتائین است تاثیر بیشتری دارد. سورفکتانتهای کاتیونی که در کاندیشنرها استفاده می شوند یا سورفکتانتهای آنیونی سازگاری ندارد و نمی توان در فرمولاسیون شامپو از آنها استفاده نمود. در عوض می توان از پلیمرهای کواترتیزه مثل پلی کواترنیوم که با اغلب سورفکتانتهای آنیونی سازگار است استفاده نمود.

 مواد محافظ یا نگهدارنده شامپو از سه قسمت عمده تشکیل شده است: - آب اگر به فهرست ترکیبات تشکیل دهنده شامپوها نگاه کنیم، معمولا آب را در صدر این فهرست می بینیم. این به آن معنی است که آب بخش عمده وزن شامپو را تشکیل می دهد. در ساخت شامپوها از آب به عنوان حلال استفاده می شود. شامپوها محصولات ویژه حمام، صابون ها و امولسیون ها همگی حاوی آب هستند. به همین علت کیفیت آب مصرفی که برای ساخت یک محصول آرایشی بهداشتی استفاده می شود، حائز اهمیت است. معمولاً درصد از فرمولاسیون شامپو را آب تشکیل می دهد. آب به کار رفته در شامپوها از نوع آب املاح زدایی شده یا دمینرالیزه است. - مواد فعال سطحی یا سورفکتانت جزء اصلی یک شامپو مواد فعال کننده سطحی آن است. موادفعال کننده سطح به طورکلی به چهار دسته آنیونی، کاتیونی، آمفوتری و غیر یونی تقسیم بندی می شوند. در شامپو معمولا ترکیبی از موادفعال آنیونی (مانند سدیم لارت سولفات)، مواد آمفوتری (مانند بتائین ها) و مواد غیریونی (مانند کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید) به عنوان مواد فعال کننده سطحی یا جزء اصلی استفاده می شود.

 دی سدیم لوریل سولفوسوکسینات سورفکتانت های آمفوتری برای ایمن سازی و افزایش ملایمت شامپوها، سورفکتانت های آنیونی را در ترکیب با سورفکتانت های آمفوتری در فرمولاسیون شامپو استفاده می کنند. بتائین های زنجیره بلند و مشتقات ایمیدازولین از مهمترین مواد فعال کننده سطحی آمفوتری می باشند. کوکامیدو پروپیل بتائین بتائین مایع شفاف زردرنگ ایست که جزء سورفکتانت های آمفوتری به شمار می آید. بتائین از ملایم ترین مواد شوینده و پاک کننده است. تقریبا در همه شامپوهای خارجی و ایرانی می توان ترکیب بتائین را پیدا نمود. بتائین تحریکات پوستی ناشی از تماس با سدیم لوریل اتر سولفات را کاهش داده، الکتریسیته ساکن موها را خنثی نموده و علاوه بر پاک کنندگی و کف کنندگی، از ملایمت بالایی برخوردار است.

 چگونه می توان سولفات ها را ملایم کرد؟ می‌دانستید كه برخی از تركیبات باعث می‌شوند تحریک‌کنندگی سولفات‌ها كم شود. یك منحنی به شما نشان می‌دهم كه خیلی جالب است. در این منحنی نشان داده شده كه اگر سدیم لوریل سولفات در تركیب با بتائین استفاده شود در یك جایی یعنی مثلاً نسبت 4 به 6 آن، میزان تحریک‌کنندگی آن به حداقل می‌رسد. تحریک‌کنندگی سدیم لوریل سولفات به تنهایی 45 است. بتائین هم به تنهایی تحریک‌کنندگی‌اش خیلی عدد بالایی است. در غلظت صد در صد تحریک‌کنندگی‌اش عدد 50 است. ولی وقتی این‌ها در كنار هم قرار می‌گیرند یك نقطه بهینه‌ای تشكیل می‌دهند كه در آن میزان تحریک‌پذیری به حداقل می‌رسد. می‌خواهم به این نتیجه برسم كه درست است كه سولفات‌ها تحریک‌کننده هستند ولی در كنار برخی دیگر از اجزاء فرمولاسیون میزان تحریک‌کنندگی‌شان می‌تواند كمتر شود. نكته دیگر آنكه سولفات‌ها از روی سطح پوست و مو شسته می‌شوند و بنابراین با خوب شستشو دادن و خوب آبكشی كردن می‌توان تحریک‌پذیری سولفات‌ها را كاهش داد. به همین خاطر گفته می‌شود كه وقتی شامپو به سر می‌زنید دقت كنید كه به خوبی آبكشی كنید تا هرگونه بقایای شامپو از لابه‌لای موها خارج شود. پس اگر خلاصه بخواهیم بگوییم؛ سولفات‌ها را با استفاده از تركیبات دیگری در فرمولاسیون شامپو ملایم می‌کند. بنابراین اگر شامپویی خوب طراحی شده باشد با وجود داشتن سولفات می‌تواند ملایم باشد. نكته دوم آنكه شامپوها را به خوبی آبكشی كنید تا تحریک‌کنندگی تركیبات سولفات دار آنها به حداقل برسد.

 نام های دیگر سولفات نام دیگر سولفات‌ها SLS و SLES است. همان‌طور كه در این شامپو می‌بینید اینجا نوشته كه SLE FREE/SLS یعنی نه سدیم لوریل سولفات دارد نه سدیم لوریل اتل سولفات. تركیبات تشكیل دهنده را هم كه مطالعه می‌کنید می‌بینید كه كلمه سولفات در آن وجود ندارد. اما، من این شامپو را دوست ندارد. چرا؟ به این خاطر كه تنها شامپویی است كه وقتی استفاده می‌کنم احساس می‌کنم كف نمی‌کند، موهایم را درهم گره می‌زند و اصلاً احساس شامپو بودن به من دست نمی‌دهد. البته این برند خوبی است و ممكن است برای خیلی افراد مناسب باشد. مثلاً افرادی كه موی آسیب‌دیده دارند شاید در اثر استفاده از این شامپو موهایشان كمتر آسیب ببیند. اما مجدداً یك نكته را تأكید می‌کنم. اینكه حتی اگر سولفات‌ها را در بالای لیست تركیبات تشكیل دهنده دیدیم به آن معنا نیست كه این شامپو خشن است و لزوماً به مو آسیب می‌زند و پوست را تحریك می‌کند. مثلاً این شامپو كه برای موهای رنگ شده طراحی شده در بالای لیست تركیبات تشکیل‌دهنده‌اش بعد از آكوآ، سدیم لورت سولفات دارد اما با تركیبات دیگری مثل كوكامید و پروپیل بتائین و اُسِریت و روغن‌های گیاهی تحریک‌کنندگی این ماده سولفات دار را كاهش دادند. بنابراین طراحی فرمولاسیون شامپو خیلی مهم است. در ادامه مزایا و معایب سولفات‌ها را به تفكیك بررسی خواهیم كرد.

دترجنت ها: تركيبات پاك كننده كه ساختارشان با صابون متفاوت است، اما در توانايي تشكيل امولسيون با روغن ها و سوسپانسيون كردن چرك ها با صابون ها مشترك هستند. تركيب درصد دترجنت ها مي تواند متفاوت باشد. برخي از دترجنت ها گياهي هستند اما بسياري از آنها با مشتقات نفت فراوري شده يا سنتزي هستند. مثال از دترجنت ها: سديم لوريل/ لورت سولفات، كوكاميد دي اتانول آمين، كوكاميدو پروپيل بتائين