廣義上來說,化妝品中起清潔作用的物質都可以叫做清潔劑,根據汙垢性質的不同,所需要的清潔劑也不相同。一般來說,皮膚表面的汙垢是由脫落的角質形成細胞和黏膜上皮細胞、皮脂、汗液、皮膚表面的微生物、灰塵和各類化妝品的殘留物混合而成。根據汙垢的親水親油性可將汙垢分為油溶性、水溶性和不溶性汙垢,親水性強的汙垢通常用水做溶劑加以去除,親油性汙垢則利用有機溶劑溶解,或用表面活性劑乳化分散加以去除,而不溶性汙垢通常可使用能夠提供軟化、剝離或其他深層清潔作用的組分去除。表面活性劑可以去除混雜著油溶性和水溶性汙垢的一般汙垢,使用範圍較廣,也是化妝品中的主要清潔劑,因此,化妝品原料中一般說的清潔劑就是指具有清潔作用的表面活性劑。
上一篇文章我們介紹過表面活性劑,作為清潔劑的表面活性劑,通過潤溼皮膚表面,乳化或溶解體表的油脂,使體表的汙垢懸浮於其中以達到清潔作用。清潔劑的HLB值一般大於15,主要用於洗面奶、洗髮液、沐浴液等清潔類化妝品。
清潔劑分為陰離子清潔劑、非離子清潔劑和兩性清潔劑(陽離子表面活性劑在化妝品中主要用於洗髮、護髮過程中作調理劑、抗靜電、殺菌、滅菌等,不作為清潔劑使用)。其中以陰離子清潔劑為主,非離子和兩性清潔劑為輔。
清潔劑結構與性能的關係如下。
①在溶解度允許的範圍內,清潔劑的洗滌能力隨著疏水鏈的增長而增強;
②疏水鏈的碳原子數目給定後,直鏈的清潔劑比支鏈的清潔劑具有更強的洗滌能力;
③親水基團在端基上的清潔劑較親水基團在鏈內的洗滌效果要好;
④對非離子清潔劑來說,當洗滌時的溶液溫度稍低於清潔劑的濁點時,可達到最佳的洗滌效果;
⑤對於聚氧乙烯型非離子清潔劑來說,聚氧乙烯鏈長度增大,溶解度越大常導致洗滌能力下降。
(1)陰離子清潔劑
陰離子清潔劑在水溶液中離解時生成的表面活性離子帶負電荷,常用的有硫酸酯鹽、磺酸鹽、羧酸鹽、脂醯基胺基酸鹽、磷酸鹽、磺基琥珀酸酯鹽等。
陰離子清潔劑一般具有以下特性。
①解度隨溫度的變化存在明顯的轉折點,即在較低的一段溫度內,溶解度隨溫度上升非常緩慢。當溫度升高至某一點時,表面活性劑的溶解度急劇升高,該溫度稱為krafft點。一般離子型清潔劑都有Krafft點。
②一般情況下與陽離子清潔劑配伍性差,容易生成沉澱或使溶液變渾濁,但在一些特定條件下與陽離子清潔劑復配可極大地提高表面活性。
③不同類型的陰離子清潔劑對硬水離子有不同的敏感度,一般對硬水的敏感性的變化順序為羧酸鹽>磷酸鹽>磺酸鹽,與脂肪醇硫酸酯鹽類相比,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽類對鹼土金屬離子較不敏感。
(2)兩性清潔劑
兩性清潔劑主要指分子中具有陰離子和陽離子親水基團的清潔劑。兩性離子所帶電荷因溶液的pH值不同而改變,當兩性離子正負電荷數值相等時,溶液的pH值即其等電點。在pH值低於等電點時親水基團帶正電荷,表現出陽離子清潔劑特性;在pH值高於等電點時,親水基團帶負電荷,表現出陰離子清潔劑特性。
兩性清潔劑毒性和刺激性較低,能耐硬水和較高濃度的電解質,有良好的乳化和分散效能,可與各種清潔劑配伍並有協同效應,可吸附在帶負電荷或正電荷的物質表面上且不會形成憎水膜,因此,有很好的潤溼性和發泡性,它還有良好的生物降解性,在一定程度上還有殺菌性和抑黴性,但去脂力中等,適用於乾性皮膚和嬰兒清潔劑配方。按結構的不同,兩性清潔劑主要有甜菜鹼型和咪唑啉型兩種類型。
(3)非離子清潔劑
非離子清潔劑在水溶液中不電離出任何形式的離子,親水基主要是由具有一定數量的含氧基團構成,利用與水形成的氫鍵實現溶解,其表面活性是由整個中性分子體現的。非離子清潔劑的親油基是由高碳脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺、脂肪醯胺、烷基酚等提供,目前使用量最大的是高碳脂肪醇。親水基是在水中不離解的羥基和醚鍵,它們是由環氧乙烷、聚乙二醇、多元醇、乙醇胺等提供的。由於這些親水基團在水中不離解,故親水性極弱,因此,只靠單個羥基和醚鍵結合是不能將很大的憎水基溶解於水的,它必須有多個這樣的基結合,才能發揮它的親水性。非離子清潔劑主要有聚醚、烷醇醯胺、烷基氧化銨和乙氧基化油類等。