概述香波的調(diào)理與去屑技術(shù)

莊 嚴(yán)，胡衛(wèi)華，于 利，趙澤華，李洪波

（廣東拉芳日化有限公司，廣東 汕頭 515041）

概述香波的調(diào)理與去屑技術(shù)

莊 嚴(yán)，胡衛(wèi)華，于 利，趙澤華，李洪波

（廣東拉芳日化有限公司，廣東 汕頭 515041）

香波的調(diào)理性和去屑效果一直是配方師在進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)中比較注重的兩個(gè)方面。本文簡(jiǎn)要介紹了香波體系中的頭發(fā)修復(fù)劑，包括硅油和陽離子調(diào)理劑、去屑成分等。

香波；調(diào)理；去屑；硅油；陽離子調(diào)理劑

1. 引言

20世紀(jì)80年代以前，中國(guó)洗發(fā)用品的發(fā)展歷程大致可概述如下：1955年以前主要是以肥皂為活性成分的洗發(fā)粉；1955～1965年，以烷基磺酸鹽為主活性成分的粒狀、漿狀香波；1965年以后，市場(chǎng)上出現(xiàn)了以烷基硫酸鹽（AS）或聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽（AES）為活性成分的液體香波。直至80年代，大多數(shù)洗發(fā)水還是僅含陰離子表面活性劑的產(chǎn)品，活性物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在12%左右，一般用非離子烷醇酰胺和無機(jī)鹽增稠，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功效單一，外觀透明、略有粘性。

此后，中國(guó)的發(fā)用洗護(hù)產(chǎn)品市場(chǎng)步入黃金發(fā)展期，出現(xiàn)了以多種表面活性劑復(fù)配而成的中性、微酸性液體香波。由于功效多樣化，成分已日趨復(fù)雜，產(chǎn)品是集表面活性劑膠團(tuán)溶液、油性物質(zhì)的加溶或分散懸浮、高分子化合物的溶膠等為一體的復(fù)雜體系。

現(xiàn)在，除了基本的清潔功效，改善發(fā)質(zhì)的各種性質(zhì)也已成為衡量香波市場(chǎng)表現(xiàn)的重要因素[1]。例如，調(diào)理和去屑功能已成為一款優(yōu)質(zhì)洗發(fā)水必須具備的功效[2]。

2. 頭發(fā)修復(fù)劑

修復(fù)頭發(fā)用香波由陽離子修復(fù)劑和硅油組成，其主要作用是修補(bǔ)受損頭發(fā)的表面（主要）及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見圖1）。目前，各大品牌洗發(fā)水對(duì)配方的研究成果主要集中于此領(lǐng)域，不同品牌洗發(fā)水的差異性主要緣自此體系。

2.1 造成頭發(fā)損傷的原因

造成頭發(fā)損傷的原因可以分為物理損傷、化學(xué)損傷、熱損傷、日光損傷及氣候老化。其中，最為嚴(yán)重的損傷一般發(fā)生在染發(fā)、燙發(fā)、吹發(fā)等過程中。

⑴物理損傷：梳理、牽拉、刮發(fā)等造成頭發(fā)表面毛鱗片的翹起和脫落，在梳理時(shí)頭發(fā)的用力過大也會(huì)造成頭發(fā)韌性下降。

⑵化學(xué)損傷：燙發(fā)、直發(fā)、染發(fā)、漂白等造成。

⑶熱損傷：熱吹風(fēng)、電燙等造成。

⑷日光損傷及氣候老化：紫外線輻射、潮濕、海水中的鹽類、游泳池中的化學(xué)物質(zhì)、空氣污染等原因造成。陽光中的紫外線照射可使頭發(fā)中的二硫鍵打開，胱氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榛腔彼?，同時(shí)色氨酸、酪氨酸等含芳香環(huán)的氨基酸會(huì)在紫外線照射下降解，使頭發(fā)組織發(fā)生變化，頭發(fā)變粗糙，頭發(fā)顏色褪化[3]。

頭發(fā)損傷帶來的后果包含兩個(gè)方面：一是頭發(fā)的表面結(jié)構(gòu)損失，表現(xiàn)為發(fā)絲變得脆弱。受損后的頭發(fā)表面粗糙，排列不整齊，不能有效地反射光線，顯得發(fā)暗、無光澤；還可能表現(xiàn)為干枯、毛躁，因?yàn)槭軗p后的頭發(fā)失去了疏水保護(hù)膜，頭發(fā)變得相對(duì)親水，并帶有更多的負(fù)電荷，使頭發(fā)手感不好且粗糙不易梳理，而且硬水中的礦物鹽易在漂染過的頭發(fā)上形成絡(luò)合物，從而影響手感。另一方面是頭發(fā)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)損失，表現(xiàn)為脆弱、干枯、毛躁。

對(duì)于二合一洗發(fā)水，消費(fèi)者更關(guān)注的是使用感覺，即濕發(fā)、干發(fā)感覺。這主要依賴于各種調(diào)理劑的作用。常用于洗發(fā)香波的頭發(fā)修復(fù)劑有陽離子表面活性劑、賦脂劑、高分子聚合物或其他功效成分。其中濕發(fā)感覺主要靠陽離子活性物和高分子聚合物實(shí)現(xiàn)，干發(fā)感覺主要靠賦脂劑（油脂/硅油）實(shí)現(xiàn)。

2.2 陽離子調(diào)理劑

陽離子調(diào)理劑有高分子陽離子季銨鹽和低分子陽離子季銨鹽兩大類。它可以重新賦予頭發(fā)一層疏水性保護(hù)膜，降低頭發(fā)表面的自由能（圖2）。此類物質(zhì)由帶正電荷的極性部分和非極性即親油基部分構(gòu)成。由于其分子結(jié)構(gòu)中帶有正電荷，很容易通過靜電吸附的方式吸附在帶有負(fù)電荷的頭發(fā)上。這時(shí)，其結(jié)構(gòu)中帶正電荷的極性部分與頭發(fā)結(jié)合，而親油基部分則向外側(cè)排列，如同在頭發(fā)的表面形成了一層油膜，從而使頭發(fā)變得滑潤(rùn)、光澤，易梳理，起到護(hù)發(fā)的作用。

2.2.1 高分子陽離子季銨鹽

高分子陽離子季銨鹽可以在頭發(fā)上形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使頭發(fā)潤(rùn)滑、易于梳理、改善頭發(fā)分叉，配伍性好。其缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生積聚，長(zhǎng)期使用后使頭發(fā)手感和外觀不佳。

高分子陽離子季銨鹽和表面活性劑在體系中是相輔相成的關(guān)系。香波中過量的陰離子表面活性劑是以棒狀膠束的形式存在的，同時(shí)對(duì)香波的其他成分起到乳化、增溶、分散的作用。在香波稀釋過程中，陰離子表面活性劑和高分子陽離子季銨鹽通過正負(fù)電荷相互吸引而形成凝聚物。凝聚物附著在頭發(fā)表面，進(jìn)一步用水稀釋后，表面活性劑濃度下降，有效成分釋放出來，吸附在頭發(fā)上。凝聚物可以幫助護(hù)發(fā)或去屑成分存積在頭發(fā)或頭皮上，故凝聚物的形成程度、粘彈性和大小直接影響有效成分在頭發(fā)或頭皮上的輸送效率。陰離子表面活性劑的類型和配比、高分子陽離子季銨鹽的分子量和電荷密度是影響凝聚物形成的主要因素。

2.2.2 低分子陽離子季銨鹽

常見的低分子陽離子季銨鹽（圖3）品種有單烷基季銨鹽、雙烷基季銨鹽、三烷基季銨鹽、雙季銨鹽（牛脂基二甲基＋丙基三甲基二氯化銨）、單烷基芐基季銨鹽、高碳烷基季銨鹽（C22、C36烷基三甲基氯化銨）、乙氧基季銨鹽（乙氧基雙（C12～C18）二甲基氯化銨）等。C12～C16的單烷基季銨鹽和長(zhǎng)鏈的乙氧基化的季銨鹽通常均是水溶性的，可以用于透明配方中。

圖3 低分子陽離子季銨鹽

2.2.3 季銨鹽的水溶性對(duì)調(diào)理效果的影響

季銨鹽的水溶性取決于其烷基鏈的長(zhǎng)度、烷基數(shù)以及乙氧基存在與否。脂肪鏈越短、乙氧化程度越高，季銨鹽的水溶性也越高，從而會(huì)降低其調(diào)理性。大多數(shù)雙烷基和三烷基季銨鹽則最多只是水分散性的季銨鹽。

2.2.4 烷基鏈長(zhǎng)和數(shù)量對(duì)調(diào)理效果的影響

長(zhǎng)鏈的雙烷基季銨鹽可提供非常優(yōu)秀的靜電控制能力，一般被推薦用于難于處理或受損發(fā)質(zhì)的配方中使用。雙烷基季銨鹽具有良好的深層調(diào)理效果和添加性，也適用于漂白、燙發(fā)或染發(fā)等用的護(hù)發(fā)素中。

高碳鏈（C22、C36）單烷基季銨鹽、長(zhǎng)碳鏈雙烷基季銨鹽和三烷基季銨鹽可以比較高的吸附在頭發(fā)上，如果使用過度，會(huì)表現(xiàn)出沉積或過調(diào)理的趨勢(shì)。這種積聚很容易克服，只要在低濃度條件下使用即可，可以用于低的或中等調(diào)理配方中，作為一個(gè)有效的輔助成分。兩種及兩種以上的季銨鹽進(jìn)行復(fù)配，可以獲得更好的調(diào)理效果。

2.3 硅油（有機(jī)硅聚合物）

硅油為硅-氧-硅結(jié)構(gòu)（圖4），屬于半無機(jī)、半有機(jī)結(jié)構(gòu)的高分子化合物。它兼有有機(jī)和無機(jī)聚合物的特性，優(yōu)點(diǎn)是具有憎水、柔軟、潤(rùn)滑性好，且無毒、無味、無粘稠感、抗蟲及菌浸蝕、生理惰性。

圖4 硅油的結(jié)構(gòu)

有機(jī)硅材料是個(gè)人護(hù)理用品領(lǐng)域公認(rèn)的多用途原料，不僅因?yàn)槠渚哂卸喙δ苄?，更多的是因?yàn)槠浔憩F(xiàn)出獨(dú)特的感官性能。由于其分子高度柔軟，具有極低的表面張力，從而能夠在頭發(fā)表面形成一層潤(rùn)滑薄膜（圖5）。

圖5 硅油對(duì)受損頭發(fā)修護(hù)的示意圖

根據(jù)有機(jī)基團(tuán)的不同以及分子量的變化，硅油可以衍生出多種多樣的硅氧烷聚合物，常用的有甲基硅油、改性硅油等系列。

2.3.1 甲基硅油系列

甲基硅油系列包括揮發(fā)性硅油、通型的甲基硅油、線性與環(huán)狀混合硅油、超高分子量的硅膠、甲基硅油乳液。甲基硅油與陰離子表面活性劑之配伍性極佳，具有光亮/光澤特性，改善頭發(fā)飛散現(xiàn)象。

周永明的次女周淑英，是蔚縣剪紙的第三代傳人。本來，父親周永明不打算把手藝傳給周淑英，可是，三四歲就跟在父親身邊耳聞目染剪紙工藝的周淑英比別人更用心、更用功，她不僅染色技藝超群，創(chuàng)新了許多染色工藝，還與哥哥姐姐一起革新了刀工和繪畫，讓蔚縣剪紙技藝更上一層樓。2006年，蔚縣剪紙入選第一批國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，2009年，入選世界《人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表名錄》。

低黏度硅油呈液體狀，具有良好的鋪展性能和提供干爽、抗水、不粘膩的效果；中黏度硅油呈液體狀，但流動(dòng)性差，具有較好的鋪展性能，提供柔軟、抗水及絲綢般的手感；中高黏度硅油呈粘稠狀，具有較好的鋪展性能，提供良好柔軟、抗水及絲綢般的手感；高黏度硅油呈半固體狀，能提供更好的滑爽性、柔軟和絲綢般的手感，還具有防止頭發(fā)開叉的功能。

大粒徑硅油乳液（粒徑分布 0～100mm）提供優(yōu)異的濕滑感、濕梳理性以及清爽干滑感；中等粒徑硅油乳液（粒徑分布 0～10mm）提供干濕梳理性，使頭發(fā)柔軟，增強(qiáng)光澤度與滑爽感，使頭發(fā)更具飄逸感；小粒徑硅油乳液（粒徑分布 0～2mm）能在頭發(fā)表面均勻分布，使頭發(fā)更順滑。

2.3.2 改性硅油系列

聚醚改性的硅油具有調(diào)理性，用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品中可令頭發(fā)絲滑，與多種化妝品成分相容，對(duì)皮膚無刺激，具有泡沫穩(wěn)定及潤(rùn)滑的作用；氨基改性的硅油，具有優(yōu)異的調(diào)理性和抗靜電性，鎖色效果優(yōu)異，可改善頭發(fā)干、濕梳理性，賦予頭發(fā)光澤、柔軟、順滑、飄逸的感覺，對(duì)受損的頭發(fā)提供深層修護(hù)；苯基硅油具有高折光率，可賦予頭發(fā)光澤抗紫外線，提供防曬功能。

2.3.3 其他有機(jī)硅樹脂

其他有機(jī)硅樹脂包括有機(jī)硅彈性凝膠、多聚糖改性有機(jī)硅。它們可以提供：①色彩保護(hù)，有助于護(hù)理燙發(fā)和非燙發(fā)的染色頭發(fā)，免于變色、褪色，更持久護(hù)色；②耐熱保護(hù)，附著在頭發(fā)表面的有機(jī)硅薄膜導(dǎo)熱性差，有助于減少水分流失及熱損傷。③有助于頭發(fā)角質(zhì)層平整，使頭發(fā)更光亮、柔軟和健康。④增韌發(fā)質(zhì)，可幫助封閉角質(zhì)層，防止水分滲入和滲出毛皮質(zhì)，維持最佳濕度以賦予頭發(fā)韌性。⑤還能使不服帖或自然纖細(xì)而容易受損的頭發(fā)變得更加強(qiáng)韌。

另外，配方中常用到混合型硅油。方法是將不同黏度的硅油與揮發(fā)性硅油、異構(gòu)烴類進(jìn)行復(fù)配，充分發(fā)揮各自的物性特點(diǎn)。

2.3.4 應(yīng)用特性

超高分子量硅油與中低黏度硅油的混合物可以改善干/濕梳梳理性、柔軟性及光澤，但油膩感較重；聚二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷醇混合物具有成膜性、光亮不粘膩的特性，可改善梳理性，防止頭發(fā)分叉；硅膠硅油混合物可提供兩個(gè)階段的調(diào)理性；揮發(fā)性環(huán)硅氧烷可提供暫時(shí)的調(diào)理功能，隨著其緩慢揮發(fā)可增加頭發(fā)的濕梳理性；不揮發(fā)聚硅氧烷則可用以提供長(zhǎng)效調(diào)理功能，以增加頭發(fā)的干梳理性和頭發(fā)的觸摸感覺（干滑、柔軟等）。

今后，開發(fā)有機(jī)硅發(fā)用洗護(hù)產(chǎn)品時(shí)，除應(yīng)保持原有的優(yōu)異特性外，還須具有附加薄膜形成性、調(diào)理性、保濕效果和紫外線吸收能力等各種功能，朝著高性能、高保護(hù)、多用途發(fā)展。

2.4 選擇頭發(fā)修復(fù)劑的基本原則

選擇頭發(fā)修復(fù)劑時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則：根據(jù)產(chǎn)品定位設(shè)定頭發(fā)修復(fù)程度指標(biāo)；將原料性能作為修復(fù)程度參數(shù)，充分了解各類原料對(duì)配方性能的影響；選擇的原料分工清晰，各有所用，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步尋求原料之間的互補(bǔ)性和協(xié)同性；應(yīng)用各類理論模型來指導(dǎo)原料的篩選，提高篩選效率；選擇適當(dāng)?shù)奈锢硇阅軈?shù)作為篩選的指標(biāo)。

3. 去屑體系的選擇

由于產(chǎn)生頭皮屑的因素較多，配方師們一直都在尋找一種有效的配方體系，選擇合適的去屑原料，以達(dá)到體系穩(wěn)定、發(fā)感舒適、去屑有效的要求為目的。

3.1 導(dǎo)致頭皮屑產(chǎn)生的主要因素

頭皮屑的形成原因迄今還沒有一種很明確的結(jié)論。有一種研究模型認(rèn)為，頭皮屑形成的因素有三個(gè)：皮脂、馬拉色菌和個(gè)體易感性，只有當(dāng)三個(gè)因素同時(shí)存在時(shí)頭皮屑才會(huì)異常增長(zhǎng)，達(dá)致引起病變的狀況。另外，產(chǎn)生頭皮屑的頭皮都存在炎癥過程，其中發(fā)揮炎癥介質(zhì)作用的細(xì)胞因子主要是白介素1a（IL-1a）等，其在頭皮屑中升高的程度與頭皮的炎癥嚴(yán)重程度有正相關(guān)性。而白介素1a（IL-1a）過剩還會(huì)影響頭發(fā)的生長(zhǎng)和產(chǎn)生脫發(fā)。

馬拉色菌（糠秕孢子菌）由Malassez于1898年發(fā)現(xiàn)并命名，20世紀(jì)后半葉被重新命名為糠秕孢子菌。馬拉色菌屬分為10種：糠秕馬拉色菌（卵圓糠秕孢子菌）、厚皮馬拉色菌、合軸馬拉色菌、球形馬拉色菌、鈍形馬拉色菌、限制性馬拉色菌、斯洛菲馬拉色菌、皮炎馬拉色菌等。皮脂分泌的親脂性球形馬拉色菌可寄生于頭皮，并能將皮脂腺中的甘油三酸酯分解，釋放出游離脂肪酸（油酸）。釋放出的游離脂肪酸會(huì)滲透到角質(zhì)層，從而損傷皮膚的屏障功能。屏障的損傷導(dǎo)致表皮過度增生和皮脂分泌增多，而后者又為馬拉色菌的增殖提供了適宜的微環(huán)境。個(gè)體易感性是指球形馬拉色菌和限制性馬拉色菌均可在頭皮屑和正常頭皮中發(fā)現(xiàn)，宿主的免疫系統(tǒng)功能正常與否，可能對(duì)頭皮屑的形成發(fā)揮一定的作用。

3.2 去屑劑的選擇

根據(jù)頭屑形成的三因素來分析，抑制馬拉色菌是比較有效的方法。因此，在設(shè)計(jì)有去屑效果的洗發(fā)水時(shí)，需要添加抑制馬拉色菌的去屑劑[2]。現(xiàn)將常用去屑劑及其優(yōu)缺點(diǎn)概述如下：

1）硫磺、水揚(yáng)酸只有殺菌作用，去屑作用弱，去屑效果一般只能維持一天，甚至更短，且刺激性大；

2）二硫化硒可使頭皮變得過干，若沖洗不徹底，頭發(fā)可能會(huì)脫色，少部分使用者會(huì)發(fā)生脫發(fā)；

3）十一烯酸衍生物對(duì)人體皮膚和頭發(fā)的刺激性小，具有良好的配伍性、水溶性、穩(wěn)定性和抗脂溢性，對(duì)頭發(fā)角朊有著牢固的親和性。它具有廣譜抗菌性能，是溫和的表面活性劑，且水溶性好、價(jià)格低廉，但對(duì)熱不穩(wěn)定，去屑效果不如ZPT、OCT；

4）甘寶素Chimbazole，白色或灰白色晶體狀，具有多種獨(dú)特的抗真菌作用，對(duì)皮屑芽袍菌有特效；

5）吡啶酮乙醇胺鹽Octopirox晶狀粉末，是目前唯一可用于所有發(fā)類產(chǎn)品中的去屑劑，其去屑止癢效果優(yōu)于同類產(chǎn)品。該產(chǎn)品溶解性能和復(fù)配性能優(yōu)良，與化妝品原料混合不會(huì)發(fā)生沉淀或分層現(xiàn)象，而且具有增稠、防腐和去除體臭等特殊性能；

6）MinoxTMAD為淺黃色液體，其抑菌能力強(qiáng)、止癢快速、性能溫和、添加方便，是一種黏度很低、容易與表面活性劑體系混合的液體，在很寬的溫度和pH范圍內(nèi)有很好的穩(wěn)定性，加入體系中不引起變色，且刺激性低；

7）酮康唑，為白色或類白色結(jié)晶性粉末，幾乎不溶于水，但可溶于一定濃度的表面活性劑體系。它對(duì)卵圓形糠秕孢子菌有較強(qiáng)的抗菌效果，去屑效果明顯，但止癢效果一般，價(jià)格較高，而且對(duì)光和熱穩(wěn)定性不好，容易變紅；

8）己脒定二（羥乙基磺酸）鹽（HD）對(duì)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌、霉菌及皮膚真菌等菌種有顯著的抵抗及殺滅作用，是一種具有廣譜抗菌活性的皮膚殺菌劑；

9）吡啶硫銅鋅（ZPT）是一種親脂性的弱螯合劑，主要通過破壞微生物細(xì)胞膜的離子梯度，使其因缺氧而死亡，同時(shí)利用鋅的抗炎活性來達(dá)到抑制頭皮屑產(chǎn)生的目的。ZPT具有高效抗真菌、抗細(xì)菌的能力并具有抗炎活性，可提供去屑、止癢、減少脫發(fā)、延緩白發(fā)產(chǎn)生等功效。它是國(guó)際公認(rèn)的去屑成分之一，其安全性和有效性得到美國(guó)食品藥品管理局（FDA）的認(rèn)可。ZPT不溶于水，不被皮膚吸收，但可溶于皮脂中被馬拉色菌吸收，進(jìn)而發(fā)揮作用。為了抑制馬拉色菌、抗炎和修復(fù)損傷頭皮，ZPT必須在頭皮表面實(shí)現(xiàn)有效覆蓋。因此，如何讓ZPT更多地停留并覆蓋于頭皮表面，是研究提高其去屑效果的關(guān)鍵。

結(jié)語

洗發(fā)香波是以清潔、護(hù)發(fā)為目的的個(gè)人清洗用品[4]，它以表面活性劑為主要組分。品質(zhì)優(yōu)良的洗發(fā)香波應(yīng)具有豐富的泡沫、溫和的去污效果和優(yōu)良的干濕梳理性。選取更加有效的去屑方案以及優(yōu)選添加劑以提升品質(zhì)，是未來洗發(fā)香波配方技術(shù)的研究重點(diǎn)。

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