去屑香波中過度絮膠形成的影響因素及解決方案

去屑香波是中國洗護發市場上占量最大的分類，大部分消費者具有使用去屑香波的習慣，且消費習慣以吡啶 鋅（ZPT）為去屑劑的香波為主（將近45% 的香波，Mintel）1。配方師在設計去屑香波時除了考慮去屑效果外，調理性也是重點考慮的因素。通常ZPT 是通過絮膠運載并沉積在頭皮上，同時絮膠也將硅油等調理劑運載并沉積在頭發表面發揮調理作用，所以形成絮膠的多少和大小是實現去屑和調理雙重功效的關鍵2-5。由于ZPT 去屑香波極易出現過度絮膠影響ZPT在頭皮上覆蓋的均勻度、沉積效率和香波的調理性，如何避免過度絮膠是去屑香波設計首要考慮的因素2,4。影響過度絮膠的因素并不單一，絮膠的形成直接與香波體系的表面活性劑和陽離子聚合物有關，已有少量研究指出陽離子聚合物與ZPT 去屑效果有一定相關性，原因在于陽離子聚合物的分子量和電荷密度均會影響絮膠的形成和對ZPT 的包裹程度2-4。此外有研究指出去屑香波體系中硅油粒徑的大小也會對ZPT 的覆蓋和沉積有一定的影響，原因在于不同硅油粒徑的去屑香波形成的絮膠不同造成的4。本文將從香波體系中主要成分對絮膠形成的影響和對ZPT覆蓋和沉積效率的相關性展開研究，為避免過度絮膠和實現有效去屑提供解決方案。

過度絮膠影響因素

硅油和油脂粒徑

在去屑香波中通常使用大粒徑硅油或大/ 小粒徑復配硅油，并且考慮到小粒徑對受損頭發的調理效果更好，越來越傾向于使用小粒徑硅油。此外近來合成或植物油脂常常用來替代硅油提供調理性1。大粒徑的油脂/ 硅油通常不會被絮膠包裹，而小粒徑的油脂/ 硅油與ZPT 同時包裹在絮膠中。通過觀察兩種去屑香波的絮膠形態，我們發現，小粒徑的油脂/ 硅油體系極易出現過度絮膠，如圖1 所示，前兩個去屑香波只有硅油粒徑不同，大粒徑硅油（30 微米）體系絮膠正常，ZPT 均勻包裹在絮膠中；小粒徑硅油（1 微米）體系出現了嚴重的過度絮膠。同時第三個香波是在大粒徑硅油體系的基礎上加入了植物油阿甘油（粒徑1~10微米），結果顯示體系出現輕度的過度絮膠。即油脂/ 硅油的粒徑會影響去屑香波的絮膠形態，粒徑越小，過度絮膠越嚴重。也就是說雖然小粒徑硅油/ 油脂對受損頭發的調理性更好，但是由于過度絮膠的影響反而達不到預期的調理性。

圖1. 不同粒徑硅油/ 油脂的去屑香波絮膠形態

圖2對比了以上三個香波的ZPT 沉積情況，大粒徑硅油/ 阿甘油香波是在大粒徑硅油香波的基礎上加入了阿甘油，由于出現了過度絮膠ZPT沉積效率明顯偏低；小粒徑硅油香波的過度絮膠最嚴重，ZPT沉積效率也最差。即過度絮膠越嚴重，ZPT的沉積效率越差。

圖2. 不同粒徑硅油/ 油脂的去屑香波ZPT 沉積量

陽離子聚合物

不同的陽離子聚合物的絮膠能力各不相同，通常陽離子聚合物的電荷密度越高，絮膠能力越強，即發揮調理作用和運載有效成分的能力越高6。而在去屑香波中由于過度絮膠的影響，陽離子聚合物的電荷密度和調理性及ZPT沉積效率不完全成正比，至少在小粒徑硅油體系是如此2。分別選低電荷密度和高電荷密度的兩個陽離子聚合物，將它們分別加入小粒徑硅油去屑香波和大粒徑硅油去屑香波，觀察其絮膠形態。研究發現在易發生過度絮膠的小粒徑硅油體系中，高電荷密度的陽離子聚合物出現了非常嚴重的過度絮膠，即電荷密度越高過度絮膠越嚴重。由于嚴重的過度絮膠，高電荷密度的陽離子聚合物的調
理性也會大打折扣7。通常大粒徑硅油體系不會出現過度絮膠，兩個陽離子聚合物的絮膠正常，如圖3 所示。

圖3. 不同陽離子聚合物的去屑香波絮膠形態

圖4通過測試ZPT在皮膚上的沉積量發現，在同樣的硅油體系中ZPT 的沉積量隨著陽離子聚合物的電荷密度和調理性提高而增加，但是由于過度絮膠的負面影響，小粒徑硅油體系的ZPT 沉積量明顯低于大粒徑體系。

圖4. 不同陽離子聚合物的去屑香波ZPT 沉積量

表面活性劑

陰離子表面活性劑是香波中絮膠形成的關鍵因素，不同的陰離子表面活性劑的絮膠能力不同。在此我們對比了月桂醇聚醚（2EO）硫酸酯鈉和月桂醇聚醚（3EO）硫酸酯鈉在去屑香波中絮膠表現。將兩種表面活性劑分別加入在小粒徑硅油的去屑香波中。香波的絮膠形態如圖5所示，月桂醇聚醚（3EO）硫酸酯鈉的體系明顯出現了更嚴重的過度絮膠，包裹的ZPT 高度積聚。由于月桂醇聚醚（3EO）硫酸酯鈉的親水性較好，絮膠能力也更強，在去屑香波中更傾向于形成過度絮膠。所以當去屑香波中選擇了絮膠能力強的表面活性劑時，為了盡量避免出現過度絮膠，應該避免同時使用小粒徑的硅油或油脂。

圖5. 不同表面活性劑的去屑香波絮膠形態和ZPT 沉積量

對比兩個去屑香波在皮膚上ZPT沉積量，如圖5所示可以明顯看出含月桂醇聚醚（3EO）硫酸酯鈉的去屑香波ZPT的沉積量遠遠低于含月桂醇聚醚（2EO）硫酸酯鈉的去屑香波，原因就在于過度絮膠積聚在一起的ZPT 在清洗時更容易被沖洗掉。

圖6. 不同ZPT 粒徑的去屑香波絮膠形態和ZPT 沉積量

ZPT粒徑

通常去屑香波中使用ZPT的粒徑范圍小于1微米，或者在2微米左右。兩種粒徑使用均有各自的優勢，小粒徑的ZPT更易懸浮在體系中，更多被絮膠包裹，大粒徑的ZPT更有利于在頭上的覆蓋。除了以上參考外實際去屑香波配制時，需要考慮ZPT粒徑對體系絮膠的影響，以不出現過度絮膠為前提選擇適合的ZPT粒徑。將以上兩種粒徑的 ZPT分別加入大粒徑硅油的去屑香波中，香波使用的表面活性劑為月桂醇聚醚（3EO）硫酸酯鈉。如圖6兩個香波體系的絮膠情況，粒徑2微米左右的ZPT在該體系中的絮膠正常，粒徑小于1 微米的ZPT在該體系中出現了嚴重的過度絮膠。因為體系中并沒有小粒徑的油脂，說明過度絮膠也有可能由ZPT自身的顆粒聚集作用引發，并且ZPT粒徑越小越傾向于形成過度絮膠。

圖7. 改性陽離子瓜兒膠的去屑香波絮膠形態和ZPT 沉積量

測試兩個香波的ZPT沉積量，可以發現過度絮膠的體系ZPT沉積量低于正常絮膠，如圖6。但是對比之前的測試結果可以發現此次兩個去屑香波ZPT沉積量差距不大，這主要是因為小粒徑的ZPT 相對大粒徑ZPT 更易更多的沉積在頭皮上，相應抵消了部分過度絮膠的影響。

過度絮膠解決方案

通常去屑香波的表面活性劑體系為月桂醇聚醚（2EO）硫酸酯鈉和椰油酰胺丙基甜菜堿復配，使用低和中電荷密度的陽離子聚合物較多，在這個體系下硅油/油脂粒徑是影響過度絮膠的主要因素，即小粒徑硅油/油脂會造成過度絮膠，且其中所用的陽離子聚合物電荷密度越高，過度絮膠越嚴重。為此我們設計了一款表面特殊處理的改性陽離子瓜兒膠，該陽離子聚合物可以用在小粒徑硅油/油脂體系，避免過度絮膠確保較高的ZPT 覆蓋和沉積效率，并提供較好的調理性。將改性陽離子瓜兒膠分別加入小粒徑硅油和大粒徑硅油的去屑香波中配方如表1所示。

表1. 含改性陽離子瓜兒膠的去屑香波配方

首先觀察兩個去屑香波的絮膠，均沒有出現過度絮膠，即ZPT 在頭皮上的覆蓋程度會很均勻。同時測試其ZPT 沉積量發現小粒徑硅油體系的ZPT 沉積效率和大粒徑硅油體系是一樣的，即在沒有過度絮膠影響下同一個陽離子聚合物對ZPT的沉積效率不受硅油粒徑的影響，如圖7。

改性陽離子瓜兒膠可以幫助小粒徑硅油體系實現ZPT 均勻覆蓋和正常的沉積效率，同時對大粒徑硅油而言，小粒徑硅油對受損頭發的調理性有更好的幫助。如圖8，測試兩個去屑香波在受損發束上的梳理性，發現小粒徑體系在濕發和干發上的梳理功均顯著低于大粒徑體系。所以在避免過度絮膠的情況下，去屑香波體系使用的硅油粒徑越小，香波的調理性越好。

總結

綜合以上結果可以看出，去屑香波中陽離子聚合物，陰離子表面活性劑，硅油，油脂和ZPT 均是過度絮膠形成的因素，且互有影響。在設計去屑香波時應先觀察香波的絮膠形態，在沒有過度絮膠的前提下，ZPT 的覆蓋程度和沉積效率越高去屑效果越好，同時調理性也不會被過度絮膠影響。通常去屑香波中絮膠包裹的油脂或ZPT 的粒徑越小越易出現過度絮膠，同時若使用的陽離子聚合物的調理性或陰離子表面活性劑的絮膠能力越強，則過度絮膠越嚴重，這種情況下建議使用改性陽離子瓜兒膠（商品名：N-Hance BF13）。當體系含有大粒徑的油脂或ZPT 時，較少會出現過度絮膠，陽離子聚合物的調理性或陰離子表面活性劑的絮膠能力越強，ZPT 的沉積量和香波的調理性越好，在這種情況下建議使用高調理性的合成陽離子聚合物（商品名：N-Hance SP100），較低的添加量即可實現一定的去屑和調理效果3。

圖8. 改性陽離子瓜兒膠的去屑香波在受損發束上的梳理功

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