增稠剂在无硅洗发水中的应用研究

曾川 刘佳伟 原勤轩 王领

增稠剂是各类化妆品配方中不可或缺的组成成分之一，对产品的外观、流变性质、稳定性、肤感等都起着至关重要的作用。本实验从黏度、稳定性、耐盐性和梳理性四个方面，考察了五种不同类型增稠剂对“无硅”洗发水的影响。结果显示，在以阳离子瓜尔胶和聚季铵盐一了为调理剂的洗发水中，宜选用椰油单乙醇酰胺和氯化钠复配使用进行增稠。

洗发水中常以聚二甲基硅氧烷和聚甲基硅倍半氧烷等硅油作为头发调理剂，能有效改善头发的梳理性。但大量消费者认为，硅油会堵塞毛囊，有损头皮头发的健康，从而导致出现头皮发痒、头发干枯和脱发等一系列现象。对此说法，有大量研究[1，2]表明，硅油分子量大、化学性质稳定，从而证明了该说法的错误性。但也正因为硅油化学性质稳定，所以致使其不易降解，且降解产物也对环境存在潜在威胁，不符合绿色发展理念[3]，不利于可持续发展。因此，以绿色天然、健康环保为基础，同时具有良好的调理性和功效性的无硅油洗发水，未来的市场前景无可限量。

在“无硅”洗发水中，配方师通常通过添加阳离子瓜尔胶和季铵盐复配来替代硅油的调理作用，进而达到无硅油的目的，但大量阳离子聚合物的添加会与洗发水增稠剂相互产生影响。因此，研究阳离子聚合物和增稠剂在配方中的复配使用具有重要意义。据此，本实验以羟乙基纤维素、汉生胶、氯化钠、椰油酸单乙醇酰胺、卡波U21五种常见增稠剂为例，考察了阳离子聚合物对不同洗发水增稠剂稳定性、增稠效果的影响和不同增稠剂在该体系中的耐盐性，以及不同增稠剂对阳离子聚合物提高头发顺滑度的影响。以期筛选出合适的增稠剂，为“无硅”洗发水配方中增稠剂的选择和使用提供一定的参考。

1.实验试剂与仪器

1.1主要实验试剂

月桂醇聚醚硫酸酯铵（巴斯夫中国有限公司）、月桂醇硫酸酯铵（国药集团化学试剂有限公司）、十二烷基丙基甜菜碱（国药集团化学试剂有限公司）、库拉索芦荟提取物（云南万绿）、D-泛醇（露姿生物）、汉生胶（美国斯比凯克）、阳离子瓜尔胶（广州中弘）、聚季铵盐-7（广州格垒仕）、氯化钠（天津大茂）、椰油酸单乙醇酰胺（巴斯夫中国有限公司）、卡波U21（巴斯夫中国有限公司）、羟乙基纤维素（巴斯夫中国有限公司）、潘婷乳液修复洗发露（宝洁）、发束（上海灿钰商贸有限公司）。

1.2主要实验仪器

恒温水浴锅（常州国宇仪器制造有限公司）、冰箱（青岛海尔股份有限公司）、电热鼓风干燥箱（上海博讯实业公司医疗设备厂）、DVS+黏度计（上海微川精密仪器有限公司）、头发测试仪MTT175（北京金宏帆商贸有限责任公司）。

2.实验方法

2.1洗发水研制

2.1.1基础配方确定

洗发水配方组成多样，主要由表面活性剂、稳泡剂、调理剂、防腐剂和香精组成。参考洗发水基本组成成分及相关资料[4～6]，选取阳离子瓜尔胶和聚季铵盐-7与表面活性剂复配和泛醇等营养保湿剂来替代硅油的梳理作用，且阳离子瓜尔胶/聚季铵盐-7添加比例为0.2%/0.1%。后经多次实验对配方和工艺进行改善，最终确定洗发水基本骨架组方，见表1。

2.1.2制备工艺

①将透明质酸分散于甘油之中，加入去离子水，搅拌至完全溶解。依次加入A1相其他组分并逐渐升温至85℃。

②保持温度不变，分别加入B相组分并搅拌至完全溶解。

③降温至45℃后加入增稠剂（或预分散好的增稠剂），搅拌至完全分散均匀。

④分别加入C相组分和D相组分，搅拌至完全分散均匀即可。

2.2黏度测试

以不添加A2相组分作为对照组，添加A2相组分为实验组。实验组与对照组各配制5组洗发水，各组洗发水分别以0.6g羟乙基纤维素、0.8g汉生胶、1.5g氯化钠、49椰油酸单乙醇酰胺、0.15g卡波U21为增稠剂，其中卡波U21组另加适量三乙醇胺。依据上述配方和工艺，分别配制1009洗发水。

分别取上述实验组和对照组所得洗发水，分装于10个100mL烧杯之中，依次编号羟乙基纤维素组、汉生胶组、氯化钠组、椰油酸单乙醇酰胺组、卡波U21组为1、2、3、4、5。空白组不加增稠剂，编号为6，分别测其黏度。

2.3稳定性试验

分别取上述对照组和实验组前5组实验所得洗发水，分别按照国家标准（GB/T 29679-2013《洗发液、洗发膏》）实验方法进行评价。将洗发水放入Φ20mm×20mm的试管内，液面高度约为80mm，在40℃烘箱中放置24小时后取出，恢复至室温后，观察是否分层。再于-5℃冰箱中放置24小时后取出，恢复至室温后，观察是否分层。最后于室温下放置24小时后，观察其是否分层。

2.4耐盐性实验

分别从羟乙基纤维素组、汉生胶组、椰油酸单乙醇酰胺组三组洗发水取100g加入4个100mL烧杯之中，每组分别依次加0.2g、0.4g、0.6g、0.8g、1.0g氯化钠，搅拌至完全溶解，分别测其黏度。

2.5梳理性测试

准确量取十二烷基苯磺酸钠1mL，将待测头发束用温水清洗之后，以吹风机冷风把头发吹干备用。取其中一束备用头发不做任何处理作为空白组。

量取1mL潘婷修复洗发水清洗一束备用头发，并以吹风机冷风把头发吹干，作为对照组。实验组分别以等量量取本实验所制洗发水清洗头发束并吹干。将各组头发束用橡胶梳前后各梳十次后，用頭发测试仪MTT175测量其梳理性。

3.结果与分析

3.1黏度测试结果与分析

黏度测试结果见表2，以羟乙基纤维素、汉生胶、氯化钠和椰油酸单乙醇酰胺作为洗发水增稠剂时，添加实验所选取的调理剂会对增稠剂的增稠效果有所提升。以卡波U21为增稠时，与空白组相比，黏度无明显变化，与对照组相比，实验组黏度远低于对照组。仅从黏度考虑，阳离子瓜尔胶/聚季铵盐-7的添加会大大降低卡波U21的增稠效果，不适合作为此类洗发水增稠剂。

3.2稳定性试验结果与分析

本实验所制洗发水经冷热实验后，对照组洗发水均无分层、浑浊等不稳定现象，实验组卡波U21则有分层和沉淀析出的现象，说明阳离子瓜尔胶/聚季铵盐-7的添加会降低卡波U21组洗发水的稳定性，不适合作为此类洗发水增稠剂（见表3、表4）。羥乙基纤维素组、氯化钠组、汉生胶和椰油酸单乙醇酰胺组则无明显变化。

3.3耐盐性测定结果

耐盐性实验结果如图1所示，羟乙基纤维素组随着盐氯化钠的加入，黏度逐渐增加。卡波U21表现出低耐盐性。汉生胶随着氯化钠的加入，体系黏度呈下降趋势。椰油单乙醇酰胺有较好的耐盐型，且与盐复配有有协同增稠的效果。

3.4梳理性测试结果

如图2所示，经实验组各组洗发水清洗过后的头发，添加等量调理剂后，选用不同增稠剂的洗发水对头发梳理性改善能力不同，表明增稠剂的选择会对头发梳理性的改善具有一定影响作用。在本实验所选取的几种增稠剂中，以椰子油单乙醇酰胺作为增稠剂的梳理性最佳。使用前后干发梳理改善曲线如图3所示。

4.结论

实验证明，卡波U21不能与阳离子瓜尔胶/聚季铵盐-7复配使用，羟乙基纤维素、氯化钠、椰油单乙醇酰胺三种增稠剂虽均可与之复配，但综合稳定性、耐盐性、增稠效果、顺滑度等多个方面考虑，椰油单乙醇酰胺是最优选择。

参考文献

[1]李小迪.硅油的特性及其在化妆品中的应用[J].日用化学工业，1998（01）：61-63

[2]汪多仁.硅油的开发及其在化妆品中的应用[J].表面活性剂工业，2000（02）：35-40+57.

[3]杨尚源，李鑫，杨佳，等，二甲基硅油的环境行为与生态应研究进展[J].应用生态学报，2012，23（08）：2319-2324.

[4] Kakizawa Yasushi， Miyake Miyuki. Creation of NewFunctions by Combination of Surfactant and Polymer - Complex Coacervation with Oppositely Charged Polymer and Surfactant for Shampoo and Body Wash.[J]. Journal of oleo science，2019.

[5]朱中卫，曲向华，LI Wing.调理聚合物组合在洗发水中的应用[J].中国洗涤用品工业，2019（04）：38-43.

[6]Kakizawa Yasushi， Miyake Miyuki. Creation of New Functions by Combination of Surfactant and Polymer Complex Coacervation with Oppositely Charged Polymer and Surfactant for Shampoo and Body Wash. [J]. Journal of oleo science，2019.