Tài liệu hoá dầu

tài liệu hoá dầu

Mục lục Trang

I. Các nguyên liệu cơ bản để sản xuất mỹ phẩm: 4

II Giới thiệu về chất hoạt động bề mặt sử dụng trong mỹ phẩm: 4

III Chọn lựa và sử dụng chất hoạt động bề mặt cho từng mục đích: 5

1 Tẩy rửa: 5

2 Thấm ướt: 6

3 Tạo bọt: 6

4 Nhũ hóa: 6

5 Làm tan: 6

IV Các tính chất khác của chất hoạt động bề mặt 6

V Nhũ tương: 7

1 Định nghĩa: 7

2 Tính chất: 7

3 Một số hướng dẫn chung để chọn chất nhũ hóa: 8

a Lựa chọn theo tính năng: 8

b Lựa chọn theo sản phẩm: 9

4 Cách sản xuất nhũ mỹ phẩm 10

5 Một số vấn đề cần quan tâm trong sản xuất nhũ mỹ phẩm 10

6 Tác nhân tạo nhũ: 11

a. Chất nhũ hóa anion: 12

b Chất nhũ hóa NI 12

7 Một số chất hoạt động bề mặt sử dụng nhiều trong phối chế dầu gội 12

a Các chất hoạt động bề mặt ationic 12

b Các chất hoạt động bề mặt cationic 14

c Các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính 15

d Các chất hoạt động bề mặt noionic 15

Giới thiệu thành phần có trong dầu gội dầu: 16

Sản phẩm dầu gội nước hoa X-men Sport 16

Sản phẩm dầu gội Oxy perfect shampoo 17

Giới thiệu thành phần có trong sữa tắm: 18

Sản phẩm sữa tắm X-men Boss 18

Sản phẩm sữa tắm Oxy Deep shower 19

VI Khảo sát tính chất các chất hoạt động bề mặt chính có trong sản phẩm dầu gội đầu cho nam: 20

VII Ảnh hưởng của CHĐBM đến con người và môi trường: 26

1 Ảnh hưởng của CHĐBM: 26

2 Những chất có tiềm năng độc 27

3 Độc tính của chất hoạt động bề mặt anionic và non-ionic 27

VIII Đặc trưng sản phẩm dành cho nam: 28

1 Yếu tố về da: 28

2 Yếu tố mùi: 28

I Các nguyên liệu cơ bản để sản xuất mỹ phẩm:

-Các dầu, mỡ, sáp -Chất hoạt động bề mặt

-Các chất phụ gia khác

Số lượng cũng như thành phần của các nguyên liệu tùy theo công thức của từngloại sản phẩm Mỗi loại nguyên liệu có thể có một hoặc nhiều chức năng, và có tácđộng tương đồng hoặc hỗ trợ cho các nguyên liệu khác

 Tính chất: Hiện tượng cơ bản của chất hoạt động bề mặt là hấp phụ, nó có thể dẫn

đến hai hiệu ứng hoàn toàn khác nhau:

-Làm giảm một hay nhiều sức căng bề mặt ở các mặt phân giới trong hệ thống.-Bền hóa một hay nhiều mặt phân giới bằng sự tạo thành các lớp bị hấp phụ

Một tác nhân hoạt động bề mặt là một vật liệu có tính chất làm thay đổi nănglượng bề mặt mà nó tiếp xúc Sự giảm năng lượng bề mặt có thể dễ quan sát thấytrong sự tạo bọt, sự lan rộng một chất lỏng trên một chất rắn, sự phân tán các hạtrắn trong môi trường lỏng và sự tạo huyền phù,

 Việc sử dụng chất hoạt động bề mặt trong mỹ phẩm: có 5 lĩnh vực chính tùy

thuộc vào tính chất của chúng:

-Làm tan khi cần đưa vào sản phẩm cấu tử không tan, ví dụ như đưa hương liệu

 Phân loại chất hoạt động bề mặt:

Tất cả các chất hoạt động bề mặt thường có một đặc điểm chung về cấu trúc: phân

tử có hai phần: một phần kỵ nước và một phần ưa nước

Phần kỵ nước thường là các mạch hay vòng hydrocacbon hay hỗn hợp của cả haiPhần ưa nước thường là các nhóm phân cực như các nhóm carboxylic, sulfate,sulfonate…

Có thể phân loại chất hoạt động bề mặt theo nhiều cách, nhưng có lẽ hợp lýnhất là phân loại theo tính chất ion, ta có bốn loại:

 CHĐBM chính:

+ CHĐBM dịu không độc, tẩy rửa tốt, tạo bọt tốt, ít rát da: SLES, ALES,

Cetyl ete sulfat, sunfosucinat Na…

+ CHĐBM cực dịu tẩy rửa tốt, ít tạo bọt, không làm rát: este sorbitoanpolyetoxy hoá các aicd béo…

 Chất đồng HĐBM: thường dùng các CHĐBM lưỡng tính có tác dụng gia

tăng bọt, gia tăng độ nhờn, cải thiện độ dịu, làm giảm hiện tượng khô danhư CAPB (lỏng, vàng nhạt),…

 Ngoài ra còn có thể sử dụng một số CHĐBM khác.

2. Thấm ướt:

Tất cả các tác nhân hdbm đều có một số tính chất làm ướt Trong mỹ phẩm, người ta thường sử dụng các alkyl sulfat mạch ngắn ( C12), hoặc alkyl ether sulfat

Các chất hoạt động bề mặt không ion cũng có giá trị trong nhũ tương

IV. Các tính chất khác của chất hoạt động bề mặt

Ngoài những tính chất đã nói trên, một số chất hoạt động bề mặt có những tínhchất riêng biệt sau:

-Tất cả các chất hoạt động bề mặt cation hấp phụ mạnh trên protein và các đốitượng khác tích điện âm, vì thế chúng được dùng để cải thiện tính chất bề mặt củacác đối tượng, ví dụ làm tăng cảm giác bóng và mượt của tóc Các hợp chất cation

có khả năng diệt khuẩn và được sử dụng trong xà phòng, gội đầu đặc biệt và nướcsúc miệng

Sodium N-lauroyl sarcosinat có khả năng ức chế enzyme hexokinasc ( enzyme cóliên quan đến quá trình thủy phân đường trong miệng) được sử dụng trong kemđánh răng.

-Không nên sử dụng hỗn hợp các chất hoạt động bề mặt cation và anion do chúng

có thể tạo thành các muối cation-anion không tan, ngay cả các chất hoạt động bềmặt aninon cũng có ảnh hưởng lẫn nhau Ví dụ: bọt sinh ra bởi SLES có thể dễdàng bị phá hủy bởi xà phòng, tính chất này được ứng dụng cho các công thức tẩyrửa tạo bọt thấp

V Nhũ tương:

1 Định nghĩa:

Nhũ tương một hệ hai pha chứa hai chất lỏng không tan lẫn vào nhau, trong đó

một pha phân tán trong pha còn lại dưới dạng những hạt cầu có đường kính trong khoảng 0.2 - 50µm.

Khi nói đến nhũ tương trong mỹ phẩm, người ta không hạn chế ở những hệ lỏnglỏng đơn giản mà còn những hạt phức Tuy nhiên, đặc trưng chung của các hệ đó

là phải có một pha háo nước và một pha háo dầu Khi pha háo nước (pha phân tán:Chất nằm trong) phân tán trong pha háo dầu (pha liên lục: Chất nằm ngoài) ta có

hệ nước trong dầu và ngược lại ta có hệ dầu trong nước, trong đó pha nước liên tụcchứa những phần tử mang màu phân tán và pha dầu phân tán ở trạng thái bán rắnbao gồm những phần tử sáp tan trong dầu lỏng

2 Tính chất:

 Tỷ lệ thể tích pha: nhũ mỹ phẩm thì hàm lượng pha phân tán có thể trong khoảng 5

– 60%

 Bản chất vật lý của các pha:

+ Pha dầu: có thể ở trạng thái lỏng - rắn, có điểm nóng chảy từ 600C trở lên

+ Pha háo nước: là hệ nước – keo rắn

Sự chứa đựng và phân tán những hạt rắn quyết định bản chất của hệ nhũ tương

 Bản chất của chất tạo nhũ:

+ Dạng nhũ: được xác định thông qua chất tạo nhũ, tỷ lệ pha và phương pháp điều

chế

 Cách xác định dạng nhũ:

 Cho một phần nhỏ nhũ vào dầu và nước

 Rắc bột thuốc nhuộm tan được trong dầu và tan được trong nước lên bề mặtnhũ

 Đo độ dẫn điện bằng máy kiểm tra nhũ

 Sự phân bố kích thước tiểu phân:

 Đối vơí các hệ nhũ thông thường thì kích thước hạt phân tán thường khôngđồng nhất

 Sự phân bố kích thước thành phần đồng nhất sẽ làm cho hệ ổn định hơn

 Cách đo kích thước pha phân tán

- Dùng kính hiển vi.

- Đo tỷ lệ đóng cặn

- Đo sự phân tán ánh sáng

3 Một số hướng dẫn chung để chọn chất nhũ hóa:

a Lựa chọn theo tính năng:

 Glyceryl stearate và laureth-2,3 (2-5%)+PEG-20 stearate (2-5%)

- Kem (nhũ O/W) mềm và mịn hơn

- Ổn đinh trong công thức chứa AHAs

- Tạo sự kết hợp tốt cho các nhũ có pH trong khoảng 4-9

 Diethylaminoethylstearate + acid (để trung hòa)

- Rất hiệu quả trong nhũ O/W

- Điều chế nhũ có tính acid không cần thêm các chất nhũ hóa khác

 Glyceryl stearate (4%) + GMS(6-7%)

- Tạo nhũ O/W ổn định trong môi trường pH từ thấp đến cao

 Glyceryl stearate ,stearylalcol, Na laurylsulfate (khoảng 3%)

- Chất nhũ hóa anionic

- Dùng cho các loại kem, lotion và thuốc mỡ O/W

- Đặc biệt tốt cho các công thức có chất chống ra mồ hôi, chất điệnphân

- pH > 5.5

 Glyceryl stearate (4-6%) + PEG-20 stearate (2-4%)

- Làm cho kem cứng hơn, đặc hơn, sáng và đục hơn

- Tốt cho kem có nhiều thành phần phức tạp

- Glyceryl stearate và laureth-2,3 (3-4%) + PEG-20 stearate (2.5-3%)

- Glyceryl stearate (5-6%) + PEG-20 stearate (2.5-3%)

 Dạng lotion đặc/ kem mềm có độ nhớt từ 10.000 – 35.000 cps

- Glyceryl stearate và laureth-2,3 (5-6%) + PEG-20 stearate (3-4%)

- Glyceryl stearate SE (5-6%) và PEG-20 stearate (3-4%)

- Glyceryl stearate, stearyl alcol, Nalauryl sulfate (5-6%) + PEG-20stearate (2-3%)

- Propylenglycol stearate (3-4%) + PEG-20 stearate (2-3%)

 Dạng kem cứng và đặc có độ nhớt > 50.000 cps

- Glyceryl stearate và laureth-2,3 (7.5-8%) + PEG-20 stearate

(3.5-4.5%)

- Glyceryl stearate và laureth-2,3 (5-6%) + cerasynt M (2.5-3.5%)

+ Cho pha phân tán vào pha liên tục

+ Cho pha liên tục vào pha phân tán

+ Cho đồng thời cả hai

 Loại nhũ tạo thành sẽ phụ thuộc vào chất tạo nhũ

 Lựa chọn chất tạo nhũ có ảnh hưởng đến tính chất cũng như cảmquan của nhũ

 Kiểm tra loại nhũ tương

 Kiểm tra nhanh tính ổn định của sản phẩm:

Phép thử nhanh dựa trên các yếu tố: nhiệt độ, ánh sáng, sự chuyểnđộng cơ học, pH, độ ẩm,…

VD: hệ kem: người ta thường dùng nhiệt độ và tác động cơ học (ly tâm,lắc)

 Sự ổn định của nhũ

Do năng lượng thừa trên bề mặt phân cách và để làm giảm nănglượng này thì các giọt lỏng cùng loại kết dính lại với nhau dẫn đến phá huỷnhũ

 Một số yếu tố làm phá nhũ

- Chất điện li hoá trị cao

- Chất hoạt động bề mặt hoặc chất có khả năng đẩy chất nhũ hoá rakhỏi hệ

hệ nhũ W/O

 Ngoài ra những Alkyl sunfat là những chất nhũ hóa O/W hữu hiệu khi dùng kếthợp với những tác nhân ổn định như rượu béo

b Chất nhũ hóa NI

Chúng có thể tạo ra nhũ W/O hau O/W Hiện nay người ta đã tổng hợp được nhiềuchất nhũ hóa NI Đặc biệt là những ester của axit béo và polyalcol (Từ propyleneglycol đến sorbitol), những dẫn xuất của polyoxyetylen Những thành phần béocủa những hợp chất này thường có nguồn gốc từ sáp hoặc chất béo thiên nhiên.

7 Một số chất hoạt động bề mặt sử dụng nhiều trong phối chế dầu gội

a Các chất hoạt động bề mặt ationic

 Các loại xà phòng vô cơ (Na, K) và hữu cơ (alkanolamid)

 Ưu điểm:

 Ít nguy hiểm đối với mắt

 Không lấy đi quá nhiều chất dầu mỡ

 Làm tóc mềm mại và dẽ dàng chải

 Rẻ tiền

 Nhược điểm

 Tạo pH kiềm, gây ăn da

 Bị ảnh hưởng khi dùng nước cứng (tạo kết tủa làm tóc mất bóng, giảm khả năng gội sạch và làm giảm bọt

 Các chất sulfonat

LAS (linear Alkylbenzen Sulfonat)

 Ưu điểm:

 Khả năng lấy chất dầu cao (3-4% đối với dầu gội cho tóc dầu)

 Không thủy phân trong kiềm

 Hòa tan tốt, ít màu sắc, ít mùi

 Tác động lên da ở mức vừa phải

Nhược điểm: Nhóm ester của chúng dễ bị thủy phân do đó nên sử dụng trong vùng pH 6-8 (Tốt nhất là 6.5)

Sulfo alkyl amid của acid béo

 Chất thường dùng: N-ayltaurit và N-metyl taurit

 Phân tán tốt các xà phòng canxi, chống kết tủa Acyl isothionat

 Các đặc tính tương đương với sulfosuccinat

 Ít hòa tan trong nước lạnh: Thường được ưu tiên sử dụng trong các dầu gội đục

- Tẩy rửa tốt

- Nhũ tương hóa và làm hòa tan tốt

Alkyl ete sulfat: LES, R: C12-C14 : R-O-(CH2-CH2-O)nSO3 2-, n từ 2-3

- Độ hòa tan giảm trong nước lạnh (OE chủ yếu)

- Khả năng phân tán các xà phòng canxi tốt

- Dễ xả

- Hòa tan ở pH thấp

- Ít tạo bọt hơn LES

- Có đặc tính của N-acyl aminoacid

- Khi n cao, chúng tương hợp tốt với các cationic

b Các chất hoạt động bề mặt cationic

- Tác dụng làm mềm tóc sau khi gội

- Hoạt động như các chất ngưng kết (khả năng tẩy giặt yếu)

- Gây cay ngứa (trừ các amin este có dây dài và các chất có nhiều nhóm OHgây cay, ngứa)

- Rượu béo etoxy hóa: đặc tính tẩy rửa tốt (ít tạo bọt n=2,3 C trong R; mạch C càng dài càng ít gây rát da)

- Các este polyol: Các ester béo polyetoxy hóa thành phần cơ bản của dầu gội đầu dành cho trẻ em sơ sinh (rất dịu), rất ít gây rát da Rất thích hợp với da và khả năng tạo bọt tốt

- Đa chức năng: hổn định bọt, điều chỉnh độ nhờn, có tác dụng làm mượt tóc

- Có tiềm năng chống làm rát da

mặt

 Chất hoạt động bề mặt chính: Ví dụ: lauryl ete sulfat (LES)

 Không độc hại, tẩy rửa tốt, tạo bọt tốt, ít rát da, không sắc, không mùi,

dễ mua, giá trung bình

 Chất đồng hoạt động bề mặt.

Ví dụ : coco amido propylbetain (CAPB)

- Gia tăng bọt khi có vết bẩn

- Gia tăng độ nhờn

- Cải thiện độ dịu (Hiệu quả yếu), làm giảm hiện tượng khô da

Trên thực tế ngoài hai loại chất trên, trong dầu gội còn có phối thêm một số chất hoạt động bề mặt khác để đáp ứng yêu cầu đa dạng của người tiêu dùng

Giới thiệu thành phần có trong dầu gội dầu:

Sản phẩm dầu gội nước hoa X-men Sport

CHĐBM Polyquaternium -10 Chất điều hòa

PEG-45 Diệt khuẩn Chloromethyl isothiazolinone Chất bảo quản Tricaprylate/ Tricaprate Bảo quản Methyl isothiazolinone Chất bảo quản

Sản phẩm dầu gội Oxy perfect shampoo

Ammonium lauryl sulfate CHĐBM C12-15Alkyl Benzoate

Acrylates copolymer Tạo độ mềm

mượt

Sodium chloride Chất làm sệt

DMDM hydantoin Bảo quản C12-15 Pareth-3

cứng

Giới thiệu thành phần có trong sữa tắm:

Sản phẩm sữa tắm X-men Boss

Sodium laurenth sulfate CHĐBM Acid citric Chất bảo quản

Lauryl glucoside

Glycol Distearate Tạo nhũ Methylcloro

isothiazolinone

Chất bảo quản

Cocamide DEA Ổn định bọt Methyl isothiazolinone Chất bảo quản

Sản phẩm sữa tắm Oxy Deep shower

Lauric Acid CHĐBM Sodium chloride

Cocamido propyl betaine CHĐBM Carbon Black 0.08% Than hoạt tính

DMDM Hydantoin Bảo quản Sage extract

VI. Khảo sát tính chất các chất hoạt động bề mặt chính có trong sản phẩm

dầu gội đầu cho nam:

 Ammonium Lauryl Sulfate

 Sodium Lauryl Sulfate and Ammonium Lauryl Sulfate, là muối của LaurylSulfate, được sử dụng rộng rãi làm chất hoạt động bề mặt Trong mỹ phẩm và cácsản phẩm chăm sóc cá nhân , Sodium Lauryl Sulfate và Ammonium LaurylSulfate được sử dụng thứ yếu trong dầu gội,sữa tắm, nước hoa, lăn khử mùi vàcũng có thể tìm thấy ở những sản phẩm khác.Nó có thể dùng trong nước cứng

 Tại sao lại cần chúng trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân?

Sodium Lauryl Sulfate và Ammonium Lauryl Sulfate làm sạch da và tóc với việc

hỗ trợ sự kết hợp giữa nước với dầu và chất bẩn, do đó chất bẩn được tẩy ra ngoài

Chemical Formula: CH3(CH2)10CH2OSO3NH4

 Ammonium lauryl sulfate là một chất hoạt động bề mặtanion Ammonium lauryl sulfat đóng vai trò như một chấttạo bọt, và có tính tẩy rửa Trong phân tử của chúng mộtđầu có chứa một mạch Carbon dài, đầu còn lại là muốicủa acid sulfuric và NH3 Mạch dài có tính kỵ nước, đầuchứa muối có tính ưa nước, làm cho nó có tính tẩy rửa vàhoạt động bề mặt tốt

Khi ammonium lauryl sulfate phản ứng với ethylene oxide, kết quả tạo thành mộtphân tử lớn hơn là ammonium laureth sulfate Phân tử lớn này cũng có tính tẩyrửa và hdbm tương tự, nhưng lớn hơn, vì vậy nó không thâm nhập da và tóc dễdàng Thuật ngữ " laureth " thật sự là một sự làm giảm bớt

 Natri lauryl sulphat là một hợp chất tương tự và đã sử dụng tương tự, nhưng cácnhóm amoni đã được thay thế bằng một nguyên tử natri

Trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân Dimethicone và các thành phầnliên quan được sử dụng trong xây dựng nhiều loại mỹ phẩm và các sản phẩm chămsóc cá nhân bao gồm các loại kem mỹ phẩm và kem, xà bông tắm, dầu gội và các sảnphẩm chăm sóc tóc Các thành phần được sử dụng rộng rãi nhất trong nhóm này làDimethicone.

 Silicones được sử dụng như emollients (làm mềm da), và như chất lỏng dễ bayhơi mà làm cho lớp phủ cảm thấy mịn, nhưng mà không bay hơi để lại một bãnhờn

 Chemical Formula:

Dimethicone

Dimethicone là tên gọi khác polydimethylsiloxane và được sử dụng để tạo một cảm giác mềm mượt cho mái tóc hay da sản phẩm Nó cũng được sử dụng như một

emulsifier cho nhũ "nước-trong-dầu"

 Cocamide DEA

Cocamide DEA, Lauramide DEA, Linoleamide DEA và Oleamide DEA là chất lỏng nhớt hoặc các chất rắn sáp Thành phần cấu tạo là các axit béo dẫn xuất của diethanolamine (DEA) Trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân, các thành phần được sử dụng trong công thức dầu gội, thuốc nhuộm tóc, các sản