Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu ứng dụng một số loại đất sét vào sản phẩm kem nền trang điểm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Chữ ký:

1 Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Lê Vũ Hà Chữ ký:

2 Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Hồ Phương Chữ ký:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày 09 tháng 01 năm 2023

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 Chủ tịch: PGS TS Bạch Long Giang

2 Phản biện 1: TS Lê Vũ Hà 3 Phản biện 2: TS Hồ Phương 4 Ủy viên: TS Hà Cẩm Anh

5 Ủy viên, thư ký: TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

PSG TS Bạch Long Giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

_

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

_

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Võ Minh Thư Ngày, tháng, năm sinh: 08/09/1997 Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học

MSHV: 2070488

Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Mã số: 8520301

I TÊN ĐỀ TÀI:

- Bằng tiếng Việt: Nghiên cứu ứng dụng một số loại đất sét vào sản phẩm

kem nền trang điểm

- Bằng tiếng Anh: Research on the application of some cosmetic clays in

foundation cream

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Xây dựng công thức kem nền trang điểm có phối trộn

một số loại đất sét và đánh giá ảnh hưởng của các loại đất sét này đến một số tính chất sản phẩm (ngoại quan, cảm quan, độ bền, độ dàn trải, độ cứng, độ dính, độ đặc, độ cố kết và độ che phủ) Từ đó, đánh giá khả năng ứng dụng của đất sét trong lĩnh

vực mỹ phẩm trang điểm

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 26/12/2022 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Lê Thị Hồng Nhan

TP HCM, ngày … tháng … năm 2022

PGS TS Lê Thị Hồng Nhan PGS TS Lê Thị Hồng Nhan

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này là kết tinh của quá trình học tập, nghiên cứu tại trường và tôi sẽ không hoàn thành tốt nếu không nhờ sự giúp đỡ của các thầy cô, gia đình và bạn bè Tôi xin gửi lời cảm ơn các Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, đặc biệt là các Thầy Cô Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy cũng như hỗ trợ nhằm tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi không chỉ trong thời gian làm luận văn mà trong suốt thời gian học tập tại trường, nhờ đó tôi đã tiếp thu nhiều kiến thức và có được hành trang vững chắc về chuyên ngành giúp tôi tự tin vào công việc trong tương lai

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS TS Lê Thị Hồng Nhan, người đã trực tiếp định hướng, tận tâm hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp

Đặc biệt, con luôn biết ơn và cảm ơn Ba Mẹ thật nhiều vì tất cả những gì Ba Mẹ đã cho con Nhờ sự tần tảo làm việc để nuôi dưỡng cùng sự yêu thương, chăm sóc của Ba Mẹ mới có được con của ngày hôm nay

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị, bạn bè và đồng nghiệp, những người đã ủng hộ, động viên, quan tâm cũng như giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Trong quá trình làm việc và hoàn thành đề tài, do kiến thức và kinh nghiệm vẫn còn thiếu sót, nên luận văn không tránh khỏi những sai sót Tôi rất mong nhận được sự nhận xét và góp ý từ Quý Thầy Cô để tôi có thể rút ra những bài học kinh nghiệm cho bản thân trong tương lai

Võ Minh Thư

TÓM TẮT

Hiện nay, nhu cầu về làm đẹp của con người ngày càng tăng, và để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng về việc sử dụng các sản phẩm mỹ phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, đất sét đang được nhiều nhà sản xuất quan tâm và phát triển ứng dụng vào lĩnh vực mỹ phẩm, đặc biệt là mỹ phẩm trang điểm Vì vậy, luận văn được thực hiện với mục tiêu là xây dựng công thức kem nền trang điểm có phối trộn một số loại đất sét và đánh giá ảnh hưởng của các loại đất sét này đến một số tính chất sản phẩm Một số sản phẩm kem nền trên thị trường được lựa chọn khảo sát để đưa ra thông số mục tiêu phù hợp cho sản phẩm Tám loại đất sét từ hai nhà sản xuất Argile du Velay và Hoffmann Mineral (CosWhite, CosYellow, CosGreen, CosPink, Cos Caramel, CosNude, CosRed và Sillitin N 82) được lựa chọn và khảo sát tỉ lệ phối trộn vào nền kem cơ bản khi không có và khi có sự hỗ trợ của TiO2 và bột màu để đưa ra công thức kem nền phù hợp Các kết quả khảo sát về đặc tính cho thấy sản phẩm kem nền đã xây dựng có độ ổn định khá tốt, khả năng dàn trải, đặc tính kết cấu và độ che phủ tốt, phù hợp với thông số mục tiêu Kết quả khảo sát cũng cho thấy đất sét có khả năng làm tăng độ che phủ của kem nền, từ đó mang lại cái nhìn sâu hơn về tiềm năng phát triển sản phẩm kem nền trang điểm với đất sét, đưa đất sét ứng dụng rộng rãi vào thị trường mỹ phẩm

ABSTRACT

Nowadays, people's demand for beauty is increasing, and in order to meet the consumer's taste in the use of cosmetic products with natural ingredients, clay is being interested and developed by many manufacturers for application in the field of cosmetics, especially makeup cosmetics Therefore, the thesis is carried out with the goal of building a makeup foundation formula that mixes some types of clay and evaluates the influence of these clays on some product properties Some foundation creams on the market are selected and surveyed to provide suitable target parameters for the product Eight clays from two manufacturers Argile du Velay and Hoffmann Mineral (CosWhite, CosYellow, CosGreen, CosPink, Cos Caramel, CosNude, CosRed and Sillitin N 82) were selected and investigated for mixing ratios into the cream base without and with the support of TiO2 and pigments to give a suitable foundation formula The properties evaluation results show that the formulated foundation product has good stability, spreadability, structure properties and good coverage, in accordance with the target parameters The evaluation results also show that clay has the ability to increase the coverage of foundation cream, thereby providing insight into the potential of developing makeup foundation products with clay, bringing clay to a wide range of applications into the cosmetic market

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS TS Lê Thị Hồng Nhan thực hiện tại phòng thí nghiệm 209B2 trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Các số liệu, đánh giá và những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này

TP Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 12 năm 2022

Võ Minh Thư

Sản phẩm kem nền trang điểm 9

1.2.1 Giới thiệu chung 9

1.2.2 Các dạng kem nền trang điểm 9

1.3.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 21

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

Mục tiêu nghiên cứu 23

Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị sử dụng 23

2.2.1 Nguyên liệu 23

2.2.2 Dụng cụ và thiết bị 24

Phương pháp nghiên cứu 24

2.4.2 Xây dựng công thức nền cơ bản 33

2.4.3 Đánh giá lựa chọn nguyên liệu đất sét 36

2.4.4 Khảo sát xây dựng công thức kem nền 37

XÂY DỰNG CÔNG THỨC NỀN CƠ BẢN 47

3.2.1 Ảnh hưởng của các chất tạo đặc và chất nhũ hóa 48

Ngoại quan và độ bền 48

Cảm quan 50

Độ dàn trải 51

3.2.2 Kết luận 52

KHẢO SÁT XÂY DỰNG CÔNG THỨC KEM NỀN 52

3.3.1 Đánh giá tính chất nguyên liệu đất sét 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC 93

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo bề mặt da 2

Hình 1.2 Cấu trúc phân lớp của da 3

Hình 1.3 Cấu trúc gạch và vữa của lớp sừng 4

Hình 1.4 Một số sản phẩm kem nền 10

Hình 1.5 Cấu trúc của khoáng smectite 17

Hình 1.6 Cấu trúc của khoáng kaolinite 17

Hình 1.7 Cấu trúc của khoáng mica thường 18

Hình 1.8 Ảnh hưởng pH lên cơ chế trao đổi ion 19

Hình 2.1 Máy Chroma Meter CR-400 27

Hình 2.2 Mô tả đo khả năng dàn trải 30

Hình 2.3 Máy HANDPI INSTRUMENTS SH-20 31

Hình 2.4 Đường cong kết cấu sản phẩm 31

Hình 2.5 Mô tả mẫu được chuẩn bị để đo độ che phủ 33

Hình 2.6 Quy trình phối trộn nền kem cơ bản 34

Hình 2.7 Quy trình phối trộn sản phẩm hoàn chỉnh 38

Hình 3.1 Độ dàn trải của sản phẩm thị trường 43

Hình 3.2 Đường cong kết cấu của sản phẩm thị trường 43

Hình 3.3 Đặc tính cấu trúc của sản phẩm thị trường 44

Hình 3.4 Độ che phủ của sản phẩm thị trường 45

Hình 3.5 Ngoại quan mẫu nền cơ bản 1ZE3 48

Hình 3.6 Ảnh hưởng của các thành phần chất tạo đặc và nhũ hóa đến độ dàn trải của nền cơ bản 51

Hình 3.7 Ngoại quan các mẫu kem nền phối trộn đất sét 2% và 4% 55

Hình 3.8 Ảnh hưởng của các loại đất sét đến độ dàn trải của nền cơ bản 59

Hình 3.9 Ảnh hưởng của các loại đất sét đến đường cong kết cấu của nền cơ bản 60

Hình 3.10 Ảnh hưởng của các loại đất sét đến kết cấu của nền cơ bản 60

Hình 3.11 Ảnh hưởng của các loại đất sét đến độ che phủ của nền cơ bản 62

Hình 3.12 Ngoại quan các mẫu kem nền đất sét CosYellow (2 – 10%) 64

Hình 3.13 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow đến độ dàn trải của nền cơ bản 66

Hình 3.14 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow đến đường cong kết cấu của nền cơ bản

67

Hình 3.15 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow đến kết cấu của nền cơ bản 67

Hình 3.16 Ảnh hưởng của đất sét Cos Yellow đến độ che phủ của nền cơ bản 68

Hình 3.17 Ngoại quan các mẫu kem nền đất sét CosYellow + TiO2 hỗ trợ 70

Hình 3.18 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 hỗ trợ đến các thông số màu sắc của nền kem 72

Hình 3.19 Ảnh hưởng của đất sét Cos Yellow + TiO2 hỗ trợ đến độ dàn trải của nền kem 74

Hình 3.20 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 hỗ trợ đến đường cong kết cấu của nền kem 75

Hình 3.21 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 hỗ trợ đến kết cấu của nền kem 76

Hình 3.22 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 hỗ trợ đến độ che phủ của nền kem 77

Hình 3.23 Ngoại quan các mẫu kem nền đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) 78

Hình 3.24 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) đến độ dàn trải của nền cơ bản 81

Hình 3.25 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) đến đường cong kết cấu sản phẩm 82

Hình 3.26 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) đến kết cấu sản phẩm 82

Hình 3.27 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) đến độ che phủ của sản phẩm 83

Hình 3.28 Độ ổn định pH của kem nền đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) 84

Hình 3.29 Độ ổn định về độ dàn trải của hệ kem nền đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) 84

Hình 3.30 Độ ổn định về độ cứng và độ dính của hệ kem nền đất sét CosYellow (có

TiO2 + bột màu hỗ trợ) 85

Hình 3.31 Độ ổn định về độ đặc và độ cố kết của hệ kem nền đất sét CosYellow (có

TiO2 + bột màu hỗ trợ) 85

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Những nguyên liệu được sử dụng để phối trộn sản phẩm 23

Bảng 2.2 Tiêu chí đánh giá cảm quan 25

Bảng 2.5 Công thức nền kem cơ bản 33

Bảng 2.4 Đặc điểm của các loại nguyên liệu đất sét 36

Bảng 2.6 Công thức nền kem hoàn chỉnh 37

Bảng 3.1 Ngoại quan và một số thông số cơ bản của sản phẩm thị trường 40

Bảng 3.2 Cảm quan của sản phẩm thị trường 41

Bảng 3.3 Thông số định hướng cho sản phẩm kem nền trang điểm 46

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của thành phần chất tạo đặc và chất nhũ hóa đến ngoại quan và độ bền của nền kem 49

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của thành phần chất tạo đặc và chất nhũ hóa đến cảm quan của nền kem 50

Bảng 3.6 Ngoại quan các dạng nguyên liệu đất sét 53

Bảng 3.7 Thông số chi tiết các dạng nguyên liệu đất sét 53

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các loại đất sét (2%) đến ngoại quan và độ bền của nền cơ bản 55

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của các loại đất sét (4%) đến ngoại quan và độ bền của nền cơ bản 56

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của các loại đất sét đến cảm quan của nền cơ bản 58

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow đến ngoại quan và độ bền của nền cơ bản 63

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow đến cảm quan của nền cơ bản 65

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 (phân tán trong nước) hỗ trợ đến ngoại quan và độ bền của nền kem 70

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 (phân tán trong dầu) hỗ trợ đến ngoại quan và độ bền của nền kem 71

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow + TiO2 hỗ trợ đến cảm quan của nền kem 73

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) đến ngoại quan và độ bền của nền cơ bản 79

Bảng 3.17 Ảnh hưởng của đất sét CosYellow (có TiO2 + bột màu hỗ trợ) đến cảm quan của nền cơ bản 80

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Thông tin nguyên liệu đất sét CosWhite 93

Phụ lục 2: Thông tin nguyên liệu đất sét CosYellow 95

Phụ lục 3: Thông tin nguyên liệu đất sét CosGreen 97

Phụ lục 4: Thông tin nguyên liệu đất sét CosPink 99

Phụ lục 5: Thông tin nguyên liệu đất sét CosRed .100

Phụ lục 6: Thông tin nguyên liệu đất sét CosCaramel .102

Phụ lục 7: Thông tin nguyên liệu đất sét CosNude .103

Phụ lục 8: Thông tin nguyên liệu đất sét Sillitin N 82 .105

Phụ lục 9: Ngoại quan của các mẫu kem nền .106

Phụ lục 10: Công thức mẫu kem nền Y6Tw2M .109

Phụ lục 11: Độ ẩm của các loại đất sét .110

Phụ lục 12: pH của các loại đất sét .110

Phụ lục 13: pH của các mẫu kem nền .110

Phụ lục 14: pH của mẫu Y6Tw2M trong thời gian lưu nhiệt 28 ngày .111

Phụ lục 15: Độ dàn trải của các mẫu kem nền .111

Phụ lục 16: Độ dàn trải của mẫu Y6Tw2M trong thời gian lưu nhiệt 28 ngày .111

Phụ lục 17: Thông số kết cấu của các mẫu SP1, SP2, SP3, W2, W4 112

Phụ lục 18: Thông số kết cấu của các mẫu R2, R4, 1ZE3, Y2Tw2, Y6Tw2 .113

Phụ lục 19: Thông số kết cấu của các mẫu Y2, Y4, Y6, Y8, Y10 .114

Phụ lục 20: Thông số kết cấu của các mẫu Y10Tw2, Y10Tw4, Y6Tw2M .115

Phụ lục 21: Thông số kết cấu của mẫu Y6Tw2M trong thời gian lưu nhiệt 28 ngày. 116

Phụ lục 22: Đặc tính cấu trúc của các mẫu kem nền .117

Phụ lục 23: Đặc tính cấu trúc của mẫu Y6Tw2M trong thời gian lưu nhiệt 28 ngày. 117

Phụ lục 24: Độ che phủ của các mẫu kem nền 118

LỜI MỞ ĐẦU

Trong xã hội hiện đại, con người coi hình ảnh bên trong và hình ảnh bên ngoài đều quan trọng Trang điểm đã được sử dụng như một phương tiện để thể hiện hình ảnh xã hội, phụ nữ trang điểm để trông xinh đẹp hơn và thể hiện cá tính của họ Vì vậy, mỹ phẩm trang điểm được ra đời và sử dụng để che đi những khuyết điểm trên gương mặt, đồng thời làm những đường nét trên gương mặt trở nên ấn tượng và thu hút hơn Để đáp ứng nhu cầu và sở thích của người tiêu dùng, các sản phẩm trang điểm, đặc biệt là kem nền đã và đang không ngừng phát triển, tạo nên những đột phá mới

Bên cạnh yêu cầu về tính hiệu quả của sản phẩm, người tiêu dùng hiện nay còn quan tâm đến vấn đề sức khoẻ và môi trường Không ngoại lệ, các sản phẩm trang điểm dần được chú trọng đến việc sử dụng các nguyên liệu có nguồn gốc từ tự nhiên, vừa bổ sung dưỡng chất, vừa không làm ảnh hưởng đến sức khoẻ và môi trường Nằm trong xu hướng này, cùng với các tính năng đa dạng, nguyên liệu đất sét đang được nhiều nhà sản xuất quan tâm và phát triển sản phẩm Các sản phẩm có thành phần đất sét đã xuất hiện từ khá lâu, tuy nhiên phạm vi ứng dụng vẫn chưa được rộng rãi, chủ yếu dùng trong các sản phẩm làm sạch da, mặt nạ, sữa tắm, dầu gội Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng đất sét vào sản phẩm kem nền trang điểm là cần thiết, góp phần mang lại cái nhìn sâu hơn về tiềm năng phát triển của đất sét, đưa đất sét ứng dụng rộng rãi vào thị trường mỹ phẩm

Từ những lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng một số loại đất sét vào sản phẩm kem nền trang điểm” được thực hiện với hai nội dung chính là xây dựng công thức kem nền trang điểm có phối trộn một số loại đất sét và đánh giá ảnh hưởng của các loại đất sét này đến một số tính chất sản phẩm (ngoại quan, cảm quan, độ bền, độ dàn trải, độ cứng, độ dính, độ đặc, độ cố kết và độ che phủ) Từ đó, đánh giá khả năng ứng dụng của đất sét trong lĩnh vực mỹ phẩm trang điểm.

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Tổng quan về da

1.1.1 Cấu trúc và chức năng của da

Bao bọc toàn bộ cơ thể con người và là cơ quan lớn nhất (chiếm khoảng 16% khối lượng cơ thể), da đóng vai trò như một rào cản giữa cơ thể và môi trường bên ngoài Da ngăn ngừa sự thoát nước quá mức từ bên trong, sự xâm nhập của hóa chất và vi sinh vật từ bên ngoài, cung cấp độ bền và đàn hồi để chống lại các va chạm cơ học, điều hòa thân nhiệt và cảm nhận các kích thích từ môi trường ngoài Để thực hiện các chức năng này, da cần có sự cân bằng giữa tính ổn định và tính linh hoạt Vì vậy mà da bao gồm nhiều lớp, mỗi lớp có cấu trúc và công dụng riêng biệt [1, 2]

Bề mặt da thay đổi tùy theo vị trí giải phẫu, được hình thành bởi sự kết hợp của rãnh, các lỗ chân lông, lỗ thoát mồ hôi và các tế bào sừng hơi nhô ra Các lỗ chân lông nằm ở điểm giao nhau của các rãnh chính có chiều sâu khoảng 70 - 200 μm, trong khi các lỗ thoát mồ hôi chủ yếu được tìm thấy ở trung tâm các vân da (vùng nhô lên của lớp sừng được bao quanh bởi các rãnh tạo thành mô có hình đa giác) và các rãnh phụ nông hơn, sâu khoảng 20 - 70 μm Mạng lưới rãnh thay đổi theo độ tuổi và giới tính và không thể bỏ qua khi mô tả đặc tính cơ học của bề mặt da [1, 2]

Hình 1.1 Cấu tạo bề mặt da [2]

Nang lông là cấu trúc mô kép ôm lấy lông, mặt gần với lông là biểu mô (tương tự như biểu bì) trong khi phần xa hơn là các mô liên kết (tương tự như hạ bì) Nang lông và lông không vuông góc với da mà nằm hơi nghiêng Tuyến bã nhờn được tìm thấy ở phần trên của nang lông, sản xuất và bài tiết bã nhờn lên bề mặt da Các tuyến

này được phân phối khắp da và niêm mạc trên cơ thể ngoại trừ lòng bàn tay và lòng bàn chân.[1, 2]

Ngoài ra, xuất hiện đều đặn trên da còn có các tuyến mồ hôi Tại vùng nách và vùng kín có tuyến mồ hôi dầu, trong khi các bộ phận khác có tuyến mồ hôi nước Hai tuyến mồ hôi này vận chuyển mồ hôi đến bề mặt da [1, 2]

Hình 1.2 Cấu trúc phân lớp của da [1]

Từ ngoài bề mặt trở vào, da được cấu tạo từ ba lớp chính: lớp biểu bì, lớp hạ bì

và lớp mỡ dưới da (Hình 1.2) Lớp biểu bì gồm lớp sừng và lớp tế bào sống, trong

đó lớp sừng là tập hợp các tế bào chết và được coi là một lớp riêng biệt vì đặc tính rào cản đặc trưng của nó Lớp hạ bì tiếp theo phần lớn bao gồm một mạng lưới sợi rất dày đặc chi phối cơ chế hoạt động của toàn bộ da Lớp sâu nhất là lớp mỡ dưới da, bao gồm các mô liên kết mỡ lỏng lẻo Tất cả các lớp da đều có cấu trúc vi mô như mạch máu, mạch bạch huyết, dây thần kinh, tuyến mồ hôi và nang lông [1, 2]

Lớp sừng: Lớp sừng là lớp trên cùng của biểu bì và có tổng chiều dày khoảng

10 - 25 μm, gồm 15 - 25 lớp tế bào sừng đã chết, là các tế bào hình lục giác phẳng không có hạt nhân Các tế bào sừng được liên kết với nhau bởi màng lipid kép và các

cầu nối protein (được gọi là desmosome) theo cấu trúc gạch và vữa (Hình 1.3)

Khoảng cách giữa các tế bào sừng là 0,1 - 0,3 μm Màng lipid kép là một hỗn hợp gồm các ceramide, cholesterol, acid béo cùng với một lượng nhỏ phospholipid và

glucosylceramide, tạo thành một hàng rào chắn ngăn chặn sự mất nước từ lớp biểu bì bên dưới Các tế bào sừng được di chuyển dần ra lớp sừng ngoài rồi bong ra và được thay thế bằng các tế bào mới, quá trình này xảy ra liên tục theo chu kì từ 6 - 30 ngày và được gọi là quá trình sừng hóa [1, 2]

Hình 1.3 Cấu trúc gạch và vữa của lớp sừng [1]

Mặc dù được cấu tạo từ các tế bào chết, lớp sừng vẫn được coi là đầy đủ chức năng, đặc biệt là chức năng rào cản giúp giữ nước lại cũng như ngăn chặn sự xâm nhập từ bên ngoài [1]

Lớp tế bào sống: Ngay dưới lớp sừng, cùng thuộc lớp biểu bì là lớp tế bào

sống có cấu trúc phân lớp gồm: lớp đáy, lớp gai và lớp hạt Phần lớn tế bào ở đây là các tế bào sừng còn sống, dần dần thay đổi hình dạng, kích thước và tính chất vật lý khi di chuyển đến bề mặt da, mất nhân và trở thành tế bào chết Độ dày của lớp tế bào sống có thể thay đổi khoảng từ 30 - 100 μm, chứa từ 5 - 10 lớp tế bào Ngoài tế bào sừng, lớp tế bào sống còn chứa các tế bào sắc tố, tế bào Langerhans (một loại tế bào tua có khả năng miễn dịch) và tế bào Merkel (tế bào có chức năng thụ cảm cơ học) [1, 2]

Tiếp giáp biểu bì da: Ranh giới giữa lớp hạ bì và lớp biểu bì được gọi là tiếp

giáp biểu bì da, cung cấp một rào cản vật lý cho các tế bào và các phân tử lớn Độ gắn kết giữa hai lớp được tăng cường bởi bán cầu nối protein của lớp biểu bì xuyên qua những nhú da từ lớp hạ bì tạo thành các tế bào hình nón lớn, được gọi là gai bì hoặc nhú bì.[1]

Lớp hạ bì: Lớp hạ bì dày 1 - 4 mm, có thể được chia thành hai vùng: nhú bì và

lưới hạ bì Nhú bì là lớp mỏng ngoài cùng của lớp hạ bì, chiếm khoảng 10 % chiều dày của lớp hạ bì Nó chứa các sợi elastin và collagen mỏng sắp xếp lỏng lẻo Trong

lớp lưới hạ bì, các sợi này được định hướng theo chiều ngang Lớp hạ bì có chức năng cơ học là chủ yếu Các sợi collagen tạo ra độ dẻo dai, còn sợi elastin đảm bảo độ đàn hồi cho da Mạng lưới sợi trong lớp hạ bì góp phần bảo vệ các mạch và tế bào chống lại các tác động cơ học Gắn với các mô sợi của nhú bì là mạch máu, hệ bạch huyết, các dây thần kinh và tế bào thần kinh, tuyến mồ hôi, nang lông và số lượng nhỏ cơ vân [1, 2]

Lớp mỡ dưới da: Phần lớn mô mỡ dưới da là một liên kết lỏng lẻo của các tế

bào chứa đầy chất béo, còn gọi là mỡ trắng Tuy nhiên, chỉ có một phần ba mô mỡ có chứa các tế bào mỡ trưởng thành, với phần còn lại là các tế bào mạch máu bao gồm các nguyên bào sợi, bạch cầu, đại thực bào và nguyên bào mỡ Đường kính của tế bào mỡ trắng biến thiên, dao động từ 30 đến 70 μm Các chức năng của lớp mỡ dưới da này bao gồm làm suy giảm, phân tán áp lực tác động từ bên ngoài và giúp giữ nhiệt cho cơ thể.[1]

1.1.2 Phân loại da

Dựa trên bốn cặp thuộc tính chính của da (khô/ dầu, nhạy cảm/ khỏe, nhiễm sắc tố/không nhiễm sắc tố, nhăn/ căng), Leslie Baumann đã kết hợp và phân chia thành 16 loại da khác nhau.[3] Ví dụ, có một loại da là khô – nhạy cảm – nhiễm sắc tố - nhăn, hoặc một loại da khác là dầu – khỏe – không nhiễm sắc tố - căng, … Mỗi loại da đều có những đặc điểm và vấn đề riêng biệt, từ đó cần có những cách chăm sóc da phù hợp nhất [3]

Da khô và da dầu

Yếu tố quyết định da khô hay da dầu chính là lượng bã nhờn trên da Bã nhờn tạo ra một lớp màng dầu trên da và ảnh hưởng đến quá trình mất nước của da Hàm lượng lipid của lớp sừng trên da cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định da khô hay dầu vì lớp sừng này cũng giúp giữ nước cho da Da khô thường có cấu trúc thô ráp, xỉn màu và căng tức, đặc biệt là sau khi rửa mặt Da nhờn có đặc điểm là tăng tiết bã nhờn, thường dẫn đến mụn trứng cá [3]

Da nhạy cảm và da khỏe

Sự hiện diện của tình trạng viêm trên da là yếu tố chính quyết định đó là một làn da nhạy cảm hay một làn da khỏe Lớp sừng bị suy yếu có thể làm cho da khỏe trở thành da nhạy cảm vì lớp da này đóng vai trò như một hàng rào ngăn các chất gây dị ứng và kích ứng ảnh hưởng đến da [3]

Da nhạy cảm thường phản ứng với các sản phẩm chăm sóc da gây ra hiện tượng mẩn đỏ, châm chích, bỏng rát hoặc mụn trứng cá, trong khi da khỏe hiếm khi gặp phải các tình trạng này Tuy nhiên, da khỏe lại có một lớp sừng kiên cố làm cho da chống lại cả những công dụng tốt của các thành phần chăm sóc da do khả năng hấp thụ kém hơn.[3]

Da nhiễm sắc tố và da không nhiễm sắc tố

Thuộc tính da này được xác định bằng xu hướng phát triển sắc tố không mong muốn của da Nguyên nhân chủ yếu của việc tăng sắc tố là do ánh nắng mặt trời, gây ra các tình trạng trên da như nám da, đồi mồi và tàn nhang, hoặc do tổn thương dưới dạng tăng sắc tố sau viêm (PIH) Hầu hết các thay đổi sắc tố có thể được ngăn ngừa và điều chỉnh thông qua việc sử dụng các thành phần chăm sóc da thích hợp [3]

Da có nếp nhăn và da căng

Tuổi tác, chủng tộc và thói quen sống là nhũng yếu tố ảnh hưởng đến việc mỗi người sẽ sở hữu làn da dễ bị nhăn hay làn da căng mịn Ngoài những yếu tố liên quan đến di truyền (ví dụ như chủng tộc) là không thể thay đổi, thì các yếu tố bên ngoài góp phần làm cho da nhăn nheo có thể kiểm soát được Điển hình như tiếp xúc với ánh nắng mặt trời là nguyên nhân chính gây lão hóa da, phá hủy các protein của da như collagen và elastin [3]

1.1.3 Chăm sóc da cơ bản

Làn da khỏe đẹp là một làn da hoàn toàn sạch sẽ, không bị sưng viêm, bít tắc lỗ chân lông và không bị các bệnh lý về da như mụn, nám, tàn nhang hay sẹo Đồng thời, da phải săn chắc và có độ đàn hồi cao, độ ẩm vừa đủ và bóng khỏe, sắc tố da hồng hào và đều màu, có sự tuần hoàn tốt và không bị nhạt cảm Chăm sóc và dưỡng da đúng cách sẽ giúp duy trì sức khỏe và vẻ đẹp của làn da

Làm sạch da

Da có các chất chuyển hóa khác nhau được thải ra từ cơ thể con người Mồ hôi dù rất dễ rửa trôi nhưng do đặc tính cơ thể, khi mồ hồi khô đi sẽ để lại muối khoáng và các hợp chất tiết ra theo tuyến mồ hôi, trong đó acid lactic rất dễ sinh ra mùi khó chịu nên cần phải được loại bỏ nhanh chóng Bã nhờn là một chất nhờn màu vàng nhạt, được tiết ra bởi các tuyến bã nhờn để giữ ẩm cho da và tóc Tuy nhiên khi tiếp xúc lâu với không khí, nó có thể bị oxy hóa bởi oxy trong không khí và vi sinh vật trên da gây lão hóa da Ngoài ra, đối với làn da thường xuyên sử dụng sản phẩm trang điểm thì bụi bẩn và cặn trang điểm còn lại trên da do không được làm sạch sẽ có thể gây tắc nghẽn lỗ chân lông, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và gây lão hóa da Vì vậy, làm sạch da bước đầu tiên trong quá trình chăm sóc da để có thể duy trì một làn da khỏe đẹp Quá trình làm sạch da sẽ có thể loại bỏ chất thải trên bề mặt bao gồm mồ hôi, bã nhờn, bụi bẩn, cặn trang điểm và một số vi sinh [4]

Không thể chỉ làm sạch da bằng nước vì một số tạp chất có kích thước nhỏ nằm sâu trong các tuyến mồ hôi, tuyến nhờn mà nước không thể rửa trôi được Chính vì vậy, chất hoạt động bề mặt được ứng dụng vào các sản phẩm rửa mặt để làm sạch da một cách hiệu quả hơn nhờ khả năng làm giảm sức căng bề mặt giữa pha nước – pha dầu và lỏng – rắn cũng như khả năng tác động sâu vào các lỗ chân lông và tuyến bã nhờn. [4]

Tẩy tế bào chết

Tẩy da chết là quá trình trong đó các tế bào chết trên da được loại bỏ khỏi lớp biểu bì Da của chúng ta trải qua quá trình thay mới tế bào sau mỗi 30 ngày hoặc lâu hơn và trong quá trình này các tế bào da chết sẽ rụng đi để nhường chỗ cho các tế bào da mới Tuy nhiên, đôi khi các tế bào da chết không rụng hoàn toàn, dẫn đến các mảng sần sùi, khô ráp và bong tróc [5] Để khắc phục điều này cần tẩy tế bào chết cho bằng các cơ chế sau:

Cơ chế vật lý: Tẩy da chết vật lý là phương pháp tẩy da chết truyền thống nhất, được đặc trưng bởi việc sử dụng các hạt nhỏ hoặc lông bàn chải giúp loại bỏ các tế

bào da chết khi chà xát trên da Tẩy da chết vật lý không được khuyến khích trên da nhạy cảm như da mặt vì nó có thể gây kích ứng [5]

Cơ chế hóa học: Là phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay Sản phẩm gốc axit để hoạt động như một chất tẩy tế bào chết bằng cách cắt các liên kết protein giữa các tế bào chết của da khiến chúng bong ra và khuyến khích các tế bào da mới xuất hiện Các chất tẩy tế bào chết hóa học phổ biến nhất là những sản phẩm có chứa Alpha Hydroxy Acids (AHA) và beta hydroxy axit (BHA) [6]

Cơ chế sinh học: Các enzyme sẽ tạo ra các hợp chất hòa tan các tế bào da chết và loại bỏ chúng Enzyme cũng giúp tăng lợi ích hấp thụ các sản phẩm chăm sóc da tốt hơn Các enzyme hiệu quả được biết đến như papain (trong đu đủ) và bromelain (trong dứa) hay enzyme protease từ vi khuẩn Bacillus [7]

Dưỡng ẩm da

Dưỡng ẩm da là một trong những quá trình chính trong chăm sóc da cơ bản hàng ngày, đặc biệt là khi có sự thay đổi lớp hàng rào biểu bì và giảm hàm lượng nước trong biểu bì Kem dưỡng ẩm cung cấp các chức năng có lợi cho da, ví dụ như làm cho da mịn màng và mềm mại hơn, tăng độ ẩm cho da và cải thiện các đặc điểm quang học của da Bên cạnh đó, kem dưỡng ẩm cũng có chức năng như là một phương tiện cung cấp các hoạt chất đến da Những hoạt chất này có thể là vitamin, chất chống oxy hóa, peptide, chất làm sáng da, chất chống viêm hoặc chất tẩy tế bào chết [8]

Bảo vệ da

Đối với ban ngày, sử dụng kem chống nắng là bước quan trọng ngay cả trong những lúc trời mát hay vào các tháng mùa đông để bảo vệ làn da của bạn khỏi tác hại của tia UVA, UVB và khói bụi, tránh cho da bị lão hóa sớm cũng như bị nám, tàn nhang Ngoài ra, mặc áo dài tay, đeo kính mát hay đeo khẩu trang khi ra đường cũng giúp bảo vệ da trước các tác động từ môi trường

Trang điểm

Trong xã hội hiện đại, người ta coi hình ảnh bên trong và hình ảnh bên ngoài đều quan trọng Trang điểm đã được sử dụng như một phương tiện để thể hiện hình ảnh xã hội Phụ nữ có thể trang điểm để trông xinh đẹp và thể hiện cá tính của họ

Trang điểm là quá trình sử dụng mỹ phẩm để thay đổi diện mạo của con người mà không ảnh hưởng đến cấu trúc hay chức năng của cơ thể ban đầu Trang điểm có thể làm nổi bật, nhấn mạnh các ưu điểm và che giấu, điều chỉnh các điểm không hoàn hảo hoặc vấn đề của da, giúp mỗi cá nhân thể hiện tính cách, gu thẩm mỹ riêng, khiến người trang điểm cảm thấy tự tin hơn Các loại mỹ phẩm được sử dụng phổ biến như là kem nền, kem che khuyết điểm, son, mascara, phấn phủ, … [9]

Sản phẩm kem nền trang điểm

1.2.1 Giới thiệu chung

Mỹ phẩm trang điểm nói chung không phải là một phát minh hiện đại Các nền văn minh trước đây đã sử dụng một số chất để thay đổi diện mạo hoặc làm nổi bật một số đặc điểm trong ít nhất 10.000 năm và có thể lâu hơn nữa Ngày nay, mỹ phẩm trang điểm là một phần của văn hóa và thời trang thông thường của chúng ta; chúng có vai trò chính trong việc thỏa mãn những mong muốn cá nhân về tự hoàn thiện, tự trang điểm và chải chuốt để có cảm giác hạnh phúc riêng và vì sự chú ý hoặc thu hút chung của người khác. [10]

Có rất nhiều sản phẩm mỹ phẩm trang điểm khác nhau trên thị trường, tất cả đều có sự kết hợp khác nhau giữa các thành phần, công thức khác nhau và được sản xuất và đóng gói theo những cách khác nhau để giữ và tăng sự thu hút người tiêu dùng Những phát triển mới nhất trong mỹ phẩm trang điểm bao gồm các sản phẩm chống chuyển màu, các sản phẩm lâu trôi lưu lại trên bề mặt da trong một thời gian dài mà không cần thoa lại và các sản phẩm đa chức năng (ví dụ vừa che phủ vừa dưỡng ẩm, chống lão hoá, chống nắng) để thỏa mãn mong muốn ngày càng tăng của người tiêu dùng [10, 11].Trong đó, kem nền là một loại mỹ phẩm trang điểm có màu da được thoa lên mặt để tạo ra một làn da đều màu, đồng nhất, che phủ các khuyết điểm như làn da xỉn màu, nếp nhăn, quầng thâm dưới mắt, lỗ chân lông và đôi khi để thay đổi làn da tự nhiên.

1.2.2 Các dạng kem nền trang điểm

Để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng, kem nền có thể được

tìm thấy ở nhiều dạng khác nhau trên thị trường (Hình 1.4)

Hình 1.4 Một số sản phẩm kem nền

Về cơ bản, kem nền có thể được phân loại theo nhiều cách: dựa trên màu sắc của chúng, dựa trên độ che phủ hoặc dựa trên các dạng bào chế Từ quan điểm công thức, phân loại dựa trên dạng bào chế là hợp lý nhất, vì thành phần và công nghệ bào chế tương tự nhau đối với các dạng bào chế giống nhau, cụ thể như sau: [9, 11]

Kem nền gốc dầu (Oil based): Đây là loại kem nền lâu đời nhất Công thức

bào chế sẽ là nhũ tương nước trong dầu (W/O) với dầu được sử dụng làm thành phần chính và các chất tạo màu được thêm vào Kết cấu của kem nền gốc dầu cực kỳ dày và đặc Loại kem nền này rất dễ thoa lên da, sắc tố có thể được trải rộng trên da trong tối đa 5 phút trước khi đông kết Sự bốc hơi nước từ kem nền ngay sau khi thoa sẽ để lại các chất màu trong dầu trên da tạo cảm giác da ẩm ướt Nhược điểm chính của loại kem nền gốc dầu này là có thể tạo cảm giác nhờn và nặng nếu người sử dụng có làn da không phải là da khô [9, 11]

Kem nền gốc cồn (Alcohol based): Sử dụng hỗn hợp nước và rượu biến tính

làm cơ sở, với chất màu được thêm vào Kem nền chứa cồn mang lại cảm giác nhẹ nhàng nhất và không làm tắc nghẽn lỗ chân lông. [9, 11]

Kem nền dạng bột (Powder-based): Được bào chế bằng cách sử dụng bột

(thường là bột talc) làm thành phần chính Sự khác biệt giữa loại phấn nền này và phấn phủ là loại này cung cấp độ che phủ nhiều hơn (do nhiều chất màu hơn) và chứa nhiều chất kết dính da hơn (để giúp phấn nền bám vào da). [9, 11]

Kem nền gốc sáp (wax-based): Những loại kem nền này có chứa sáp và chỉ có

thể được bôi bằng miếng bọt biển ướt Kem nền gốc sáp cung cấp một lớp nền "hoàn thiện" và có độ che phủ từ mỏng nhẹ đến gần như che phủ hoàn toàn. [9, 11]

Kem nền gốc nước (water-based): Chất kem lỏng này cung cấp độ che phủ

trung bình với cảm giác và vẻ ngoài tự nhiên hơn các loại khác Kem nền gốc nước có các loại sau: [9, 11]

Dạng kem gốc nước (water-based cream): Có kết cấu dạng kem đặc, có thể

che phủ từ mỏng nhẹ đến hoàn toàn với lớp nền mịn màng nhất Nó thường được chứa trong hũ hoặc tuýt. [9, 11]

Gốc nước không chứa dầu (water-based oil-free): Là loại kem nền hoàn toàn

không chứa dầu, và chất nền thường là đất sét để tạo một lớp nền phẳng và không phản chiếu (mờ) Loại kem nền này cung cấp độ che phủ trung bình nhưng khô khá nhanh. [9, 11]

Kem nền gốc silicone (silicone-based): Sản phẩm trang điểm này sử dụng

silicone hoặc hỗn hợp nước và silicone làm thành phần chính Chúng giữ được lâu hơn và cung cấp lớp nền mịn màng và mềm mại cho da. [9, 11]

Ngày nay, nhiều sản phẩm trang điểm với công thức đột phá có thể đáp ứng được nhiều chức năng cùng một lúc được đưa ra thị trường như kem dưỡng có màu, kem BB, kem CC và kem DD Kem BB (Beauty balm/Blemish balm) là kem nền có thêm các thành phần chống nắng, chống oxy hóa và dưỡng ẩm, có độ che phủ nhẹ hơn so với kem nền tiêu chuẩn nhưng lại dày hơn các loại kem dưỡng ẩm thông thường Kem CC (Color Correct/Color Control/Complete Correction) cũng tương đối giống kem BB có kết cấu nhẹ hơn kem BB và chứa nhiều vitamin E và C giúp điều chỉnh sắc tố da mạnh hơn so với BB Kem DD (Daily Defense/Dynamic-Do-All) là sản phẩm kết hợp sức mạnh và lợi ích của cả kem BB và kem CC, tuy nhiên công

dụng chính của kem DD là chống lão hóa cho da 1.2.3 Thành phần

Các loại kem nền đều chứa các thành phần chính giống nhau: dầu và sáp, polymer tạo cấu trúc, chất nhũ hóa, chất giữ ẩm, chất bảo quản, hạt rắn che phủ

Dầu và sáp

Vai trò chính của dầu và sáp là dưỡng ẩm, làm mềm và làm mịn da Tùy thuộc vào thành phần hóa học và tính chất, nhiều loại dầu và sáp có khả năng làm giảm sự mất nước qua da bằng cách tạo ra một lớp kỵ nước, bảo vệ trên da và các chất làm mềm phân cực có thể xuyên qua lớp giác mạc biểu bì và tích tụ vào cấu trúc của các lớp lipid kép do tái tạo lớp sừng. [32]

Các thành phần pha dầu trong hệ nhũ tương sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính của mỹ phẩm, bao gồm độ đặc, độ ổn định, kết cấu, cảm giác thoa trên da và pH, một số loại sáp còn có khả năng nhũ hóa hoặc trợ nhũ hóa Vì vậy việc lựa chọn đúng các thành phần pha dầu có tầm quan trọng lớn đối đến đặc tính và hiệu quả của mỹ phẩm [32]

Trong mỹ phẩm, các thành phần pha dầu thường là paraffin hydrocarbon (paraffin, squalane, ozokerite, ceresin, …), acid béo (stearic acid, lauric acid, …), cồn béo (cetyl alcohol, stearyl alcohol, …), sáp (sáp ong, sáp Candellia, lanolin …), dầu (dầu olive, dầu hướng dương, dầu hạt nho, …) và silicon (cyclomethicone, dimethicone, dimethylpolysiloxane, …) [32]

Polymer tạo cấu trúc

Polymer được sử dụng trong mỹ phẩm với nhiều công dụng khác nhau như tạo màng, giữ ẩm, chất hoạt động bề mặt, trong đó phải kể đến công dụng làm đặc hay còn gọi là tạo cấu trúc Polymer tạo cấu trúc có khả năng điều chỉnh độ nhớt của sản phẩm, giúp sản phẩm dễ sử dụng cũng như duy trì độ ổn định của sản phẩm Ví dụ, các polymer tạo cấu trúc được sử dụng để đảm bảo tính ổn định của sữa dưỡng da hoặc kem nền dạng lỏng bằng cách ngăn chặn sự phân tách của các hạt nhũ hóa và các hạt rắn Trong các sản phẩm mỹ phẩm, các polymer hòa tan trong nước thường được sử dụng làm chất làm đặc tạo cấu trúc Các polymer này được phân loại thành polymer tự nhiên (guar gum, xanthan gum, hyaluronic acid, gelatin, …), polymer bán tổng hợp (methyl cellulose, methyl starch, alginate, …) và polymer tổng hợp (sodium polyacrylate, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, …) Hiện nay, polymer tổng hợp thường chiếm đa số [33]

Chất nhũ hóa

Chất nhũ hóa là một loại chất hoạt động bề mặt có khả năng làm giảm sức căng bề mặt giữa hai pha, giúp phân tán pha ưa nước và pha kỵ nước của hệ nhũ tương vào nhau Nồng độ và cấu trúc chất nhũ hóa ảnh hưởng đáng kể đến độ đồng nhất và ổn định của nhũ tương mỹ phẩm Có một số lượng rất lớn các chất nhũ hóa nhưng chúng có chung cấu trúc phân tử như sau: phân tử có một phần kỵ nước (lipophilic hoặc hydrophobic) và một phần ưa nước (hydrophilic) Sự kết hợp và cân bằng của những thành phần này gây ra những thay đổi khác nhau về đặc tính bề mặt. [32]

Chất nhũ hóa được phân loại theo nhiều cách khác nhau tùy theo cấu trúc hóa học, phương pháp tổng hợp, tính chất và công dụng, … Tuy nhiên, nhìn chung cách phân loại chủ yếu dựa trên sự phân ly ion khi hòa tan trong nước Các loại phân ly được phân loại thành chất nhũ hóa anion (sodium cetearyl sulphate, potassium cetyl phosphate, oleath-10 phosphate), chất nhũ hóa cation (distearylammonium chloride, behentrimonium methosulfate, …) và chất nhũ hóa lưỡng tính (lecithin, …), trong khi các loại không phân ly được gọi là chất nhũ hóa không ion (lanolin, PEG-5 Castor Oil, glyceryl laurate, sorbitan sesquioleate, …) [32]

Chất giữ ẩm

Nước trong nhũ tương mỹ phẩm được dùng làm dung môi (bazơ) cho các chất ưa nước Theo kích thước phân tử, các chất ưa nước được sử dụng trong mỹ phẩm có thể được chia thành hai loại:

- Các chất liên kết nước phân tử nhỏ, cung cấp và liên kết nước trong da để đảm bảo mức độ hydrat hóa biểu bì thích hợp và giảm nguy cơ sản phẩm bị khô, bao gồm: polyhydroxy alcohols (propylene glycol, glycerine, sorbitol), lactic acid, lactates, urea, pyroglutamic acid và AHA, biotin, provitamin B5, protein thủy phân, amino acids. [32]

- Các chất tạo màng ưa nước, tác dụng giữ ẩm của chúng là do hình thành một lớp màng ưa nước trên bề mặt da Ngoài ra, chúng làm tăng mật độ pha nước của sản phẩm (chất điều chỉnh độ nhớt) Các chất này bao gồm: các polypeptide, sản phẩm thủy phân protein, hyaluronic acid và muối của nó, các polyglycol, propylen

polyglycol, etylen polyglycol, polyglycerol, polysaccharide, chitosan, chitin, chất nhầy thực vật, gôm. [32]

Chất giữ ẩm có ái lực với nước, giúp liên kết nước với da và chống lại sự bay hơi nước khỏi da Hơn nữa, chất giữ ẩm đã được chứng minh là có giá trị không chỉ trong việc hydrat hóa lớp sừng mà còn cải thiện hoạt động đàn hồi nhớt của nó [32]

Chất bảo quản

Độ tinh khiết vi sinh của mỹ phẩm và khả năng chống nhiễm trùng là một vấn đề phức tạp, được xác định bởi: chất lượng và độ tinh khiết của các thành phần (đặc biệt là chất lượng nước), vệ sinh của quy trình công nghệ (tổ chức sản xuất, độ sạch của thiết bị được sử dụng), tính chất hóa lý của sản phẩm cuối cùng, loại bao bì và vật liệu đóng gói, hoặc sự có mặt của chất ức chế vi sinh vật, tức là chất bảo quản Chất bảo quản là thành phần được thêm vào mỹ phẩm để bảo vệ người tiêu dùng và ngăn ngừa ô nhiễm vi sinh trong quá trình sử dụng bình thường và dự kiến của sản phẩm mỹ phẩm Chúng có tác dụng kháng khuẩn và khi được thêm vào mỹ phẩm, chúng ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc và nấm, do đó kéo dài thời hạn sử dụng Tác dụng của chất bảo quản được xác định bởi sự có mặt của các nhóm hóa học hoặc cấu trúc trong phân tử của chúng có khả năng liên kết với các thành phần của màng tế bào hoặc protein của vi sinh vật. [32]

Ngoài ra, cần xem xét khả năng gây ảnh hưởng đến người sử dụng (tham khảo Phụ lục V của Chỉ thị EU 1223/2009 có danh sách 55 hợp chất được phép sử dụng làm chất bảo quản trong mỹ phẩm) [32]

Hạt rắn che phủ

Trong công thức kem nền trang điểm, các hạt che phủ được thêm vào để làm tăng độ che phủ của nền kem Hạt che phủ là các hạt rắn (thường là bột) không hòa tan và phân tán trong nền kem để tạo màu sắc, độ sáng và tăng độ che phủ của kem nền Các hạt che phủ được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm kem nền trang điểm là:

- Tinh bột: được sử dụng trong các loại phấn phủ mặt để tạo độ nở, mang lại

bề mặt mịn màng trên da và thường được chiết xuất từ yến mạch, gạo, lúa mì, ngô

Một vấn đề do tinh bột gây ra là khi bị ẩm nó có xu hướng đóng bánh Ngoài ra, sản phẩm ẩm ướt có thể tạo môi trường cho vi khuẩn phát triển [11]

- Sắt oxide: Màu da của kem nền và nhiều loại mỹ phẩm trang điểm thường

được tạo ra bằng cách trộn oxide sắt màu đỏ (Fe2O3), oxide sắt màu vàng (Fe2O3.H2O) và oxide sắt đen (Fe3O4) Tổ tiên của chúng ta hàng chục nghìn năm trước đã sử dụng đất đỏ như một loại sơn màu đỏ để trang trí da, nhưng các phương pháp hiện đại xử lý sắt sunfua và sắt clorua đã cho phép chúng ta tạo ra màu sắc sống động hơn Oxide sắt màu đỏ và oxide sắt màu vàng thể hiện màu sắc của chúng từ sự chuyển tiếp của các electron trong nguyên tử sắt Nói cách khác, các electron ở lớp vỏ ngoài cùng của ion sắt Fe3+ bị kích thích với hiện tượng quang kích thích, và khi chuyển sang trạng thái năng lượng cao, chúng sẽ hấp thụ ánh sáng, hiển thị màu đỏ hoặc vàng Mặt khác, oxide sắt đen hấp thụ ánh sáng trong phạm vi nhìn thấy khi các electron của Fe2+ di chuyển từ Fe3+ trong tinh thể lân cận ra khỏi Fe2+ bằng quang dẫn để xuất hiện màu đen Vì hình dạng và kích thước của oxide sắt có thể ảnh hưởng đến kết cấu và cảm giác sử dụng, nên các oxide sắt dạng vảy và oxide sắt trong suốt với các hạt cơ bản nhỏ hơn sóng ánh sáng đang được phát triển [15]

- Titanium dioxide: Là một trong những chất vô cơ được chú trọng nhất trong

khoa học vật liệu, đặc biệt là trong mỹ phẩm vì nó có chỉ số khúc xạ cao nhất trong số các chất màu trắng và cũng có đặc tính che khuyết điểm cao Có ba dạng tinh thể của titanium dioxide là anatase, rutil và brookit, tuy nhiên trong mỹ phẩm thì rutil thường được sử dụng để có chỉ số khúc xạ và độ ổn định cao nhất Đặc biệt, titanium dioxide với kích thước hạt xấp xỉ 200 nm có đặc tính tán xạ ánh sáng cao nhất và đặc tính che phủ cao cũng tương đối cao nên được sử dụng rộng rãi làm hạt màu Ngoài ra, nhiều nhà nghiên cứu đã xác nhận rằng các titanium dioxide siêu mịn với kích thước hạt hàng chục nm có đặc tính chặn tia UV, bảo vệ da khỏi bị cháy nắng.Titanium dioxide là một loại vật liệu rất hiệu quả, nhưng cũng đã có nhiều cuộc thảo luận giữa các nhà nghiên cứu về tính an toàn của nó Đặc biệt có nhiều lo ngại rằng loại titanium dioxide siêu mịn sử dụng để ngăn chặn tia cực tím có thể sẽ được hấp thụ vào cơ thể và đi qua lớp sừng, dù vậy hầu hết các kết quả nghiên cứu đều phủ

nhận mối nghi ngờ này Tuy nhiên, đã có báo cáo rằng khi bôi titanium dioxide siêu mịn lên tai lợn trong nhiều tuần, nó đã được hấp thụ vào cơ thể, vượt qua từng lớp rào cản và được tích trữ trong các mô Vì vậy cần phải thận trọng khi xem xét vật liệu này. [15]

- Kẽm oxide (ZnO): Là một chất bột màu trắng có cấu trúc hình lục giác Độ

che phủ của kẽm oxide nhỏ hơn titanium dioxide do chỉ số khúc xạ nhỏ hơn 2,03 và đường kính hạt tối ưu như hạt màu trắng được cho là khoảng 300 - 500 nm Vì kẽm oxide là chất bán dẫn giống như titanium dioxide nên nó không chỉ hấp thụ hiệu quả các tia UV có bước sóng ngắn hơn 380 nm mà còn có độ trong suốt cao và không dễ lộ cặn bột trắng nên được tin dùng là chất chống tia cực tím hiệu quả để ngăn chặn tia UV-A với bước sóng 320 - 400 nm (bước sóng được cho là gây ra nếp nhăn).Kẽm oxide cũng được biết là có tác dụng chăm sóc da Ví dụ, kẽm oxide được báo cáo là có tác dụng hội tụ làm se khít da để làm mờ lỗ chân lông, tác dụng kháng acid , tác dụng kháng khuẩn, kháng viêm và tiêu diệt vi khuẩn gây nhiễm trùng Staphylococcus aureus/ Pseudomonas aeruginosa Ngoài ra, kẽm oxide hấp thụ có chọn lọc acid béo tự do nên được thêm vào mỹ phẩm đặc biệt là kem nền để cải thiện độ ổn định cho lớp mỹ phẩm trên da [15]

- Đất sét: Với xu hướng ưa chuộng các sản phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, an

toàn cho sức khỏe và môi trường của người tiêu dùng, đất sét với đặc điểm đa dạng, sẵn có, rẻ tiền, không gây hại cho môi trường lại có các tính năng làm sạch, giảm nhờn da, chống lão hóa và che phủ nên rất có tiềm năng ứng dụng vào kem nền trang điểm Do đó, mục đích của luận văn này nhằm khảo sát và đánh giá ảnh hưởng của một số loại đất sét đến tính chất sản phẩm khi ứng dụng vào kem nền

Đất sét

1.3.1 Sơ lược về đất sét

Đất sét (clay) là một nguyên liệu tự nhiên được tìm thấy nhiều nơi trên thế giới, đây cũng là một trong những nguyên liệu được con người sử dụng từ thời xa xưa nhưng vẫn có giá trị to lớn cho đến tận ngày nay Đất sét là một nguyên liệu tự nhiên bao gồm các hạt khoáng mịn kích thước nhỏ, thường hóa dẻo hoặc trương trong hỗn

hợp với nước và cứng lại sau khi sấy hoặc nung. [12] Thành phần đất sét trong thiên nhiên khá đa dạng, tuy nhiên đất sét sử dụng trong mỹ phẩm lại có những yêu cầu nghiêm ngặt về kích thước, thành phần và độ sạch Các thành phần đất sét chính thường được dùng trong mỹ phẩm là montmorillonite, kaolinite và illite [13]

Montmorillonite

Công thức phân tử: [(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2.nH2O]

Hình 1.5 Cấu trúc của khoáng smectite [34]

Montmorillonite có cấu trúc 2:1 gồm 2 lớp tứ diện và 1 lớp bát diện ở giữa thuộc nhóm smectite Giữa các lớp cấu trúc trên có sự hiện diện của các ion kim loại kiềm, kiềm thổ và nước, giúp liên kết cấu trúc làm tăng độ dẻo Đây cũng là lý do khiến montmorillonite có tính trương khi gặp nước.Ngoài tính trương, sự trao đổi cation của bề mặt smectite cũng được ứng dụng như một nguyên liệu hấp thụ nước hay chất béo khá tốt cấu tử vào lớp giữa cấu trúc, cũng như khả năng gel và cô lập chúng [34]

Kaolinite

Công thức phân tử: [Al2Si2O5(OH)4]

Hình 1.6 Cấu trúc của khoáng kaolinite [34]

Kaolinite có cấu trúc 1:1 gồm 1 lớp tứ diện và 1 lớp bát diện, cấu trúc trên khiến kaolinite có bề mặt nhỏ hơn so với các loại đất sét còn lại Mặc dù vậy, kaolinite vẫn

có khả năng trương và tăng độ nhớt dưới áp lực cắt hay trượt của hỗn hợp cũng như khả năng hấp phụ lipid, vi khuẩn, một số thành phần có kích thước phân tử nhỏ [34]

Illite

Công thức phân tử: [(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)]

Hình 1.7 Cấu trúc của khoáng mica thường [34]

Illite có cấu trúc 2:1 gồm 2 lớp tứ diện và 1 lớp bát diện ở giữa thuộc nhóm mica thường Giữa các lớp cấu trúc trên có sự hiện diện của các ion kim loại kiềm, tuy nhiên không có sự hiện diện của nước Ngoài ra, illite có khoảng trống do có sự chuyển dịch điện tử Mặc dù khả năng trương nở trong nước của khoáng illite không tốt như khoáng montmorillonite, nhưng nhờ có sự hiện diện của cation kim loại kiềm, khả năng trao đổi ion của khoáng illite khá tốt [34]

1.3.2 Đặc tính của đất sét

Diện tích bề mặt và sự thấm hút

Diện tích bề mặt có liên quan nhiều đến khả năng liên kết của đất sét với các thành phần khác trong dung dịch Đặc biệt, đất sét có cấu trúc 2:1 thường có diện tích bề mặt lớn, điển hình là montmorillonite có lớp hydrate và các ion kim loại kiềm ở giữa, có diện tích bề mặt trao đổi lớn nên khả năng hút nước, trương nở mạnh. [34, 35]

Sự trao đổi ion

Quá trình trao đổi điện tích giữa đất sét và các thành phần phụ thuộc vào giá trị pH của môi trường Ở pH acid và trung tính, quá trình trao đổi ion âm xảy ra trong đất sét, trong khi ở pH kiềm, quá trình trao đổi ion dương xảy ra [35]

Hình 1.8 Ảnh hưởng pH lên cơ chế trao đổi ion [35]

Các quá trình trao đổi điện tử đóng một vai trò quan trọng trong sự tương tác của đất sét với các thành phần khác trong công thức như chất hoạt động bề mặt và các hoạt chất Đặc biệt đối với quá trình thấm hút và tương tác của các đối tượng mỹ phẩm như da và tóc thì sự trao đổi điện tử cũng đóng vai trò vô cùng quan trọng [35]

Khả năng phân tán và kết tụ

Độ phân tán của đất sét trong hỗn hợp và tốc độ kết tụ, công thức phụ thuộc vào nhiều yếu tố và cơ chế tác động của từng yếu tố cũng khác nhau Tuy nhiên, các cơ chế này đều tuân theo nguyên tắc chung về sự trao đổi điện tích giữa đất sét và hỗn hợp Đặc biệt, các nguyên tố tích điện dương ở các cạnh đất sét có thể khiến đất sét không ổn định và dễ bị kết tụ Ngược lại, đất sét khi tích hoàn toàn điện âm sẽ tạo thành một lớp vỏ bao bọc bên ngoài, trong đó mỗi nguyên tố đẩy nhau do các điện tích cùng dấu Vì vậy, pH là một yếu tố quan trọng quyết định tính ổn định của đất sét trong các công thức [35]

Tính hấp phụ

Tương tác giữa đất sét và các hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào cấu trúc của hợp chất hữu cơ, thành phần của đất sét, bản chất ion trao đổi, tỷ trọng, pH, lực liên kết ion và dung môi của chất đặc biệt là nước, một thành phần không thể thiếu trong mỹ phẩm Trong lĩnh vực mỹ phẩm, đất sét có công dụng hút ẩm, mồ hôi và hấp thụ dầu

thừa, bã nhờn trên da, từ đó tăng cường khả năng làm sạch da Các thành phần này sẽ được hấp phụ trên bề mặt đất sét thông qua lực Van Der Waal và lực tương tác ion Trong quá trình rửa, các thành phần này được loại bỏ cùng với đất sét, do đó hỗ trợ quá trình làm sạch da [34]

Việc ứng dụng đất sét trong lĩnh vực y học cũng được đánh giá rất cao Một số loại đất sét như kaolinite, talc, palygorskite và smectite đã được sử dụng trong các công thức dược phẩm cho mục đích điều trị dưới dạng hoạt chất hoặc tá dược Các loại đất sét này đóng vai trò là chất bảo vệ đường tiêu hóa, thuốc kháng acid và thuốc chống tiêu chảy Đất sét có thể được dùng cho bệnh nhân bằng đường uống dưới dạng thuốc viên, bột, hỗn dịch và cả nhũ tương Các tính chất cơ bản giúp đất sét được sử dụng trong các công thức dược phẩm là diện tích riêng và khả năng hấp thụ cao, đặc tính lưu biến thuận lợi, tính trơ hóa học, độc tính thấp hoặc không có đối với bệnh nhân và giá thành thấp [34]

Do thành phần, các đặc tính và ứng dụng độc đáo của chúng nên trong mỹ phẩm, đất sét (theo thành phần hóa học và khoáng chất của chúng) được sử dụng vì các tính năng làm sạch, giảm nhờn da, chống lão hóa và trang điểm (che phủ) Vì vậy, điều

tối quan trọng là phải nắm rõ thành phần của chúng, cả đặc điểm khoáng vật và hóa lý, bằng các phương pháp kỹ thuật khác nhau có sẵn cho mục đích này [14]

Với đặc điểm đa dạng, có sẵn, rẻ tiền và đặc biệt là không gây hại cho môi trường, đất sét rất có tiềm năng trong thời đại ưa chuộng sản phẩm thân thiện với môi trường như hiện nay Vì thế, ứng dụng đất sét vào trong các sản phẩm mỹ phẩm và y

học trở thành một lĩnh vực mới mẻ và thu hút các nhà nghiên cứu trên thế giới 1.3.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Đất sét là thành phần của rất nhiều loại mỹ phẩm như kem dưỡng da, kem chống nắng, các sản phẩm làm sạch da, dầu gội đầu và một số sản phẩm trang điểm (như phấn mắt, mặt nạ, son môi,…) dưới dạng hoạt chất dưỡng da, chất độn hoặc tá dược (López-Galindo và cộng sự, 2007; Viseras và cộng sự, 2007) [16, 17] Hầu hết các đặc tính quan trọng của đất sét đối với các ứng dụng dược mỹ phẩm đều liên quan các đặc tính bề mặt của chúng (diện tích bề mặt, khả năng trao đổi cation, điện tích lớp,…); tính chất lưu biến (độ nhớt, độ dẻo,…); các yếu tố vật lý và cơ học khác bao gồm kích thước và hình dạng hạt, màu sắc, độ mềm, độ trong suốt, độ phản xạ, ánh kim,… (Moraes và cộng sự, 2017) [18]

Nhờ có tính chất phản quang hiệu quả nên một số đất sét đã được đưa vào các công thức kem chống nắng, hoạt động như một rào cản để ngăn chặn sự chiếu xạ của mặt trời và do đó, bảo vệ các acid nucleic của tế bào Đất sét phải có chỉ số khúc xạ cao và đặc tính phân tán ánh sáng tối ưu để được sử dụng làm kem chống nắng Bentonite và hectorite đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết và đã được sử dụng làm kem chống nắng (Ghadiri và cộng sự, 2015; Mattioli và cộng sự, 2015) [19, 20] Kem chống nắng gốc amin chứa đất sét hoạt tính kết hợp với chất phân tán và một hoặc nhiều chất chống nắng vô cơ đã được cấp bằng sáng chế, cho ra đời kem chống nắng đất sét có khả năng bảo vệ khỏi tia UVB/ UVA cao với khả năng dàn trải tốt mà không làm trắng da (Timothy và cộng sự, 2015) [21]

Một loạt các sản phẩm mỹ phẩm có chứa đất sét trong thành phần đã được điều chế trong suốt thời gian qua, và hầu hết các sản phẩm này đã được đăng ký nhãn hiệu (Viseras và cộng sự, 2007) [17] Việc sử dụng đất sét làm chất nhũ hóa trong các sản

phẩm mỹ phẩm đã được biết đến nhiều Bentonite được sử dụng như một chất nhũ hóa trong chất tẩy men móng tay (Carter, 1940) [22], sản phẩm trang điểm dạng dầu trong nước (Gabriel, 1973) [23], trong các loại kem có hàm lượng dầu thấp (Alexander, 1973) [24], và sản phẩm làm sạch (Sarfaraz, 2004) [25] Việc tối ưu hóa công thức mặt nạ dạng lột có chứa đất sét xanh và lô hội đã được nghiên cứu (Beringhs và cộng sự, 2013) [26] Gần đây hơn, một chế phẩm dầu gội khô bao gồm khoáng vật sét smectite, tinh bột tự nhiên và chất hấp thụ dầu tự nhiên đã được nghiên cứu phát triển và sau đó đã được cấp bằng sáng chế (Perfitt & Carimbocas, 2017) [27]

Tại Việt Nam, các nghiên cứu về đất sét liên quan đến lĩnh vực mỹ phẩm, đặc biệt là mỹ phẩm trang điểm chưa phổ biến cũng như chưa có kết quả nghiên cứu khoa học nào nổi trội

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu

Nhu cầu làm đẹp của con người ngày càng tăng và các mỹ phẩm trang điểm cũng ngày càng được quan tâm hơn Việc nghiên cứu và phát triển thị trường mỹ phẩm trang điểm từ đất sét có tiềm năng lớn, nhưng chưa được phổ biến tại thị trường trong nước Chính vì vậy, việc nghiên cứu sâu hơn về việc ứng dụng đất sét vào mỹ phẩm trang điểm cũng như đánh giá tiềm năng trong thị trường Việt Nam là cần thiết Mục tiêu của đề tài là xây dựng công thức kem nền trang điểm có phối trộn một số loại đất sét và đánh giá ảnh hưởng của các loại đất sét này đến một số tính chất sản phẩm (ngoại quan, cảm quan, độ bền, độ dàn trải, độ cứng, độ dính, độ đặc, độ cố kết và độ che phủ) Từ đó, đánh giá khả năng ứng dụng của đất sét trong lĩnh vực mỹ

phẩm trang điểm

Để hoàn thành mục tiêu trên, nội dung thực hiện của đề tài này bao gồm: ▪ Khảo sát sản phẩm thị trường

▪ Xây dựng công thức nền cơ bản

▪ Đánh giá tính chất nguyên liệu đất sét (ngoại quan, pH, độ ẩm) và lựa chọn

nguyên liệu đất sét

▪ Phối trộn sản phẩm hoàn chỉnh có đất sét, TiO2 và màu

▪ Đánh giá một số tính chất sản phẩm (ngoại quan, cảm quan, độ bền, độ dàn

Bảng 2.1 Những nguyên liệu được sử dụng để phối trộn sản phẩm