CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CHẤT LÀM ĐẶC CHẤT TẠO GEL

MUÏC LUÏC I. CHAÁT HOAÏT ÑOÄNG BEÀ MAËT: .................................................................................... 3 1.1 Giôí thieäu veà chaát hoaït ñoäng beà maët:................................................................3 1.2 Moät soá chaát hoaït ñoäng beà maët thöôøng duøng trong myõ phaåm:............................3 1.2.1 Sodium lauryl sulfate (SLS):...............................................................................3 1.2.2 Sodium lauryl ether sulfate (SLES):...................................................................4 1.2.3 Lecithin:...............................................................................................................4 1.2.4 Tweens: ................................................................................................................5 II. THICKENER: .................................................................................................................. 6 2.1 Ñònh nghóa:.................................................................................................................6 2.2 Phaân loaïi:....................................................................................................................6 2.2.1 Lipid thickener:....................................................................................................6 2.2.2 Thickener daãn xuaát töø töï nhieân (Naturally derived thickener): .......................8 2.2.3 Mineral Thickener: .............................................................................................9 2.2.4 Synthetic thickener (thickener toång hôïp) .........................................................10 2.2.5 Ionic thickening: (Salt) .....................................................................................12 III. CHẤT TẠO GEL: .......................................................................................................... 12 3.1 Khaùi nieäm: ...............................................................................................................12 3.2 Ñaëc tính cuûa chaát taïo gel: ......................................................................................12 3.3 Phaân loaïi chaát taïo gel:............................................................................................13 3.3.1 Gel trong suoát: ...................................................................................................13 3.3.2 Gel taïo boït:.........................................................................................................13 3.3.3 Gel khoâng taïo boït: .............................................................................................13 3.4 Caùc loaïi gel khoâng taïo boït thöôøng ñöôïc söû duïng: .............................................14 3.4.1 XanhthanGum: ................................................................................................14 3.4.2 CarboxylMethyl Cellulose: ................................................................................15 3.4.3 Sodium Carbomer ( Carbopol):.........................................................................16 3.4.4 Gelatin:...............................................................................................................16 3.5 Caùc loaïi chaát taïo gel toång hôïp: .............................................................................20 3.5.1 Dermofeel viscolid: ............................................................................................20 Trang 2 3.5.2 Ecogel:................................................................................................................20 3.5.3 Heliogel ™: ........................................................................................................20 3.5.4 Olifeel® Pearls: .................................................................................................20

MỤC LỤC

I CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT: 3

1.1 Giơí thiệu về chất hoạt động bề mặt: 3

1.2 Một số chất hoạt động bề mặt thường dùng trong mỹ phẩm: 3

1.2.1 Sodium lauryl sulfate (SLS): 3

1.2.2 Sodium lauryl ether sulfate (SLES): 4

1.2.3 Lecithin: 4

1.2.4 Tweens: 5

II THICKENER: 6

2.1 Định nghĩa: 6

2.2 Phân loại: 6

2.2.1 Lipid thickener: 6

2.2.2 Thickener dẫn xuất từ tự nhiên (Naturally derived thickener): 8

2.2.3 Mineral Thickener: 9

2.2.4 Synthetic thickener (thickener tổng hợp) 10

2.2.5 Ionic thickening: (Salt) 12

III CHẤT TẠO GEL: 12

3.1 Khái niệm: 12

3.2 Đặc tính của chất tạo gel: 12

3.3 Phân loại chất tạo gel: 13

3.3.1 Gel trong suốt: 13

3.3.2 Gel tạo bọt: 13

3.3.3 Gel không tạo bọt: 13

3.4 Các loại gel không tạo bọt thường được sử dụng: 14

3.4.1 Xanhthan-Gum: 14

3.4.2 CarboxylMethyl Cellulose: 15

3.4.3 Sodium Carbomer ( Carbopol): 16

3.4.4 Gelatin: 16

3.5 Các loại chất tạo gel tổng hợp: 20

3.5.1 Dermofeel viscolid: 20

3.5.2 Ecogel: 20 3.5.3 Heliogel ™: 20 3.5.4 Olifeel® Pearls: 20

I CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT:

1.1 Giơí thiệu về chất hoạt động bề mặt:

- Là 1 trong những nhóm hóa chất sử dụng nhiều nhất trên thế giới

- Sử dụng nhiều trong tẩy rửa, mỹ phẩm, môi trường, dầu khí, sinh học…

- Tồn tại ở nồng độ thấp trong dung dịch

- Hấp thụ lên bề mặt phân chia pha, làm giảm sức căng bề mặt của dung môi chứa chúng

Vì vậy chất hoạt động bề mặt làm phân tán 2 pha vào nhau, tạo điều kiện cho quá trình thấm ướt, tẩy rửa…

- Khi tăng dần nồng độ chất hoạt động bề mặt trong dung dịch, sức căng bề mặt sẽ giảm tới một giá trị nhất định

- Thường là các chất hữu cơ như: các axit béo, muối của axit béo, ester, rượu…

- Cấu tạo gồm 2 phần: phần phân cực (ái nước) và phần không phân cực (kỵ nước)

- Phân loại chất hoạt động bề mặt:

+ Theo bản chất nhóm háo nước gồm:

 Chất hoạt động bề mặt cation

 Chất hoạt động bề mặt anion

 Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính

 Chất hoạt động bề mặt không ion

1.2 Một số chất hoạt động bề mặt thường dùng trong mỹ phẩm:

1.2.1 Sodium lauryl sulfate (SLS):

- Là 1 chất hoạt động bề mặt anion, chất tẩy rửa, chất nhũ hóa, chất tạo bọt

- Được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân (dầu gội đầu, sữa tắm, sữa rửa mặt, kem đánh răng )

- Gía thành rẻ

- Bền ở pH cao

- Tạo nhũ O/W

- Công thức hóa học: CH3(CH2)11OSO3Na

- Trong các sản phẩm gội rửa, SLS phá vỡ sức căng bề mặt cho phép tương tác tốt hơn giữa sản phẩm và da Vì vậy SLS có tác dụng làm sạch dầu trên da

- Là chất tạo bọt rất hiệu quả, một lượng nhỏ sẽ cho nhiều bọt Điều này khiến người dùng đôi khi lầm tưởng đó là biểu hiện của sản phẩm tốt

- Với SLS, SLES khi thêm muối natri sẽ cho cảm giác sản phẩm đậm đặc

- SLS gây bào mòn, làm khô da và tóc, kích ứng da nhạy cảm, kích ứng mắt

- Dễ đi vào lớp keratin của tóc, gây rụng tóc vì làm tổn thương nang tóc khi sử dụng lâu dài

- Trong các sản phẩm tiếp xúc lâu dài với da, nồng độ SLS không được quá 1%, SLS an toàn cho các công thức thiết kế cho sản phẩm sử dụng ngắn, kèm theo rửa kĩ bề mặt da sau khi sử dụng

- Dầu gội đầu chứa lượng SLS lên tới 15% Điều này có thể chấp nhận được vì nó tiếp xúc với da đầu chỉ 1 vài phút, được pha loãng với nước khi sử dụng và được rửa kĩ bằng nước sau khi dùng

1.2.2 Sodium lauryl ether sulfate (SLES):

- SLES và SLS là 2 chất hoạt động bề mặt phổ biến nhất trong các sản phẩm mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân

- SLES là chất hoạt động bề mặt anion

- Công thức hóa học là : CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3Na

- Là chất tạo bọt rẻ tiền và hiệu quả

- Được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân vì đặc tính làm sạch và tạo nhũ của chúng

- SLES ít gây kích ứng da và mắt, tạo cảm giác dịu nhẹ hơn so với SLS vì SLES có thêm nhóm ethoxy

- SLES tạo cảm giác sản phẩm mượt hơn, mềm hơn khi rót ra so với SLS

- SLES có thể dùng thay thế cho SLS và amoni lauryl sulfate (ALS) trong các sản phẩm mỹ phẩm

- Trong dung dịch nước phospholipid có thể hình thành cấu trúc mixen hoặc cấu trúc phiến mỏng, tùy thuộc độ ẩm và nhiệt độ

- Trong mỹ phẩm, lecithin được dùng làm bền hệ nhũ tương, lecithin của lòng đỏ trứng tham gia ổn định nhũ của dầu trong nước

- Lecithin là nhân tố phân tán mang lại độ nhớt mong muốn trong giai đoạn đảo trộn và đổ khuôn

- Lecithin ảnh hưởng tới quá trình tạo tinh thể chất béo,, chống lại hiện tượng nở hoa trên bề mặt sản phẩm

- Lecithin không độc tính, được EU thừa nhận như một phụ gia thực phẩm, mỹ phẩm được chỉ định bởi số E322

1.2.4 Tweens:

- Là một polyethoxylated sorbitan esters

- Công thức của một monoester polyethoxylated của 3,6-sorbitan có thể đđược biểu diễn như sau:

- Là một chất hoạt động bề mặt không ion Nó có nhiều tiện lợi hơn các hoạt động bề mặt ion vì độ ổn định cao có thể ổn định trên 1 phạm vi pH rộng, tính linh hoạt và thích hợp sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau

- Không phản ứng với các chất điện li hoặc các hợp chất có hoạt tính cao

- Bằng cách kết hợp Spans và Tweens với những tỉ lệ khác nhau , người phối trộn có thể tạo ra những khoảng HLB rộng để nhũ hóa hầu hết dầu và sáp

- Là chất nhũ hóa, chất ổn định, chất làm ẩm, chất phân tán tốt

- Tweens ưa nước

- Tween 20 và tween 80 có giá trị HLB cao, thường được sử dụng để hòa tan cấu tử dễ bay hơi Tween 20 là 1 ester hoàn toàn bão hòa, thường được dùng trong ứng dụng này, do nó có mùi nhẹ

- Tweens được tích hợp trong các công thức tẩy rửa để loại bỏ vết dầu

- Tween 20,80,85 là chất nhũ hóa thường dùng trong các sản phẩm tẩy rửa hiệu quả cao Đặc biệt Tween 20 có mùi thơm nhẹ

- Kết hợp Span 60 và Tween 60 hoặc Span 80 và Tween 80 là những hệ nhũ tốt có thể thay đổi được để sản xuất các sản phẩm kháng dầu hoặc kháng nước Nó phù hợp cho các loại dầu thực vật hoặc các dẫn xuất từ lanolin

II THICKENER:

2.1 Định nghĩa:

Thickener là một chất không thể thiếu trong các sản phẩm mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân Chúng có khả năng làm tăng độ nhớt của dung dịch, cải thiện tính lưu biến, một số thickener còn có thể làm tăng độ bền cho nhũ, tăng tính cảm quan của sản phẩm

2.2 Phân loại: được chia ra làm 5 loại:

2.2.1 Lipid thickener:

a) Định nghĩa:

Là chất có thành phần chính là lipophillic material (chất ưa dầu), ở thể rắn ở nhiệt độ

thường, khi đun nóng chuyển sang thể lỏng hòa vào trong nhũ để làm đặc

Các chất thường dùng là: cetyl alcohol, stearyl alcohol, bee wax, carnauba wax, stearic acid,…

Cetyl alcohol (Hexadecan-1-ol):

Chất làm đặc có nguồn gốc từ dầu thực vật

Tan trong diethylether và acetone, tan nhẹ trong alcohol, không tan trong nước lạnh, có thể tan một phần trong nước nóng (1,34.10-5 g/l)

Là chất làm đặc không tạo gel

Là chất đồng nhũ hóa nếu dùng ở tỉ lệ từ 5% trở lên

Tính chất của Cetyl alcohol: làm tăng độ nhớt, độ đồng nhất sản phẩm, làm mềm, giữ ẩm và tăng cường bọt

Trong các sản phẩm , cetyl alcohol được dùng khoảng 0.5- 6%

b) Một số công thức có chứa Cetyl alcohol:

Công thức sản phẩm Kem dưỡng da:

Thickener được dùng trong công thức này gồm có: Cetyl alcohol (4%w.t), Stearyl alcohol (1.75%w.t) và Carbomer 940 (0.1%w.t)

Công thức sản phẩm dầu gội:

Thickener được dùng là: Cetyl alcohol (2.5%w.t), Stearyl alcohol (4.5%w.t)

2.2.2 Thickener dẫn xuất từ tự nhiên (Naturally derived thickener):

a) Định nghĩa:

Nhiều thickener được tìm thấy trong dẫn xuất tự nhiên của chúng Chúng thường được

dùng trong cấu trúc có lượng nước cao hay trong nhũ dạng o/w

Thành phần chính là polymers Chúng giống như chất hút nước và trương lên, khi cho vào

nhũ sẽ làm tăng độ nhớt

Gồm có 2 loại:

Dẫn xuất của cellulose: HEC ( Hydroethylcellulose), CMC (Carboxylmethylcellulose),… Gôm tự nhiên: Guar gum, Xanthan gum, Gelatin, Carrageenan,…

Nhược điểm: chúng có thể làm vẩn đục, gây dính nhớp trên da

b) HEC (Hydroxyethylcellulose)

Là chất bột trắng, dễ tan trong nước và hút ẩm, không vẩn đục và độc hại

Ứng dụng: là chất làm đặc trong các sản phẩm :

Đối với tóc:

Chất kích hoạt làm xoăn tóc

Kem dưỡng tóc

Keo tạo kiểu tóc, xịt tóc

Dầu xả dạng dưỡng

Dùng trong các loại dầu gội

Đối với da:

Kem bôi trước hoặc sau khi cạo râu

Ngăn tiết mồ hôi và khử mùi

Kem dưỡng da hằng ngày, để chống lại tia UV

Kem giữ ẩm, chống lão hóa

Kem bôi vùng mắt, phấn mắt

Đối với mỹ phẩm chống nắng:

Kem bôi hàng ngày, để chống lại tia UV

Son dưỡng môi

Kem chống nắng

Phấn, kem nền

Đối với chất tẩy rửa:

Dùng trong nước rửa chén, lau sàn nhà

2.2.3 Mineral Thickener:

a) Định nghĩa:

Là những chất có khả năng hút cả dầu lẫn nước và sau đó trương lên, khi cho vào dung

dịch sẽ làm tăng độ nhớt

Khả năng làm đặc của thickener khoáng tốt hơn so với gôm tự nhiên

Có thể dược sử dụng như pha nước trong sản phẩm mỹ phẩm

Các chất thường dùng: silica, đất sét bentonit, Magnesium Aluminum Silicate

b) Magnesium Aluminum Silicate

Là một chất dạng bột khô, màu trắng, có nguồn gốc từ đất sét trắng được tinh luyện Có xu hướng tạo gel nhưng nếu lắc mạnh sẽ gây loãng trở lại

Thường được dùng với một lượng nhỏ khoảng: 0.1-1.5%

Ưu điểm nổi bật khi sử dụng Magnesium Aluminum Silicate so với các gôm hữu cơ là: Nếu nước là pha liên tục thì sản phẩm sẽ không gây dính nhớp trên da

Có khả năng làm tăng độ bền của hệ

Có thể tự tan vào nước ngay mà không cần phải ngâm nước trước

Có thể được xem như là một chất treo, treo các hạt huyền phù và các hạt màu lơ lửng trong hệ

Khi hòa tan vào hệ sẽ tạo ra pH cân bằng xấp xỉ bằng , phù hợp với da người

2.2.4 Synthetic thickener (thickener tổng hợp)

a) Định nghĩa:

Thickener tổng hợp nổi bật nhất, được ứng dụng rộng rãi nhất chính là Carbopol

Carbopol là một chất cao phân tử Homopolymer của acid acrylic (còn được gọi là Carbomer) và Copolymer của acid acrylic liên kết với các polyalkenyl polyether

Là một chất làm đặc, chất treo, có khả năng làm bền nhũtrong các sản phẩm lotion va ø cream

Công thức của Carbomer:

Ưu điểm:

Làm đặc rất hữu hiệu trong gel cạo râu, gel chống nắng, gel tóc với lượng dùng rất ít Tránh được hiện tượng sa lắng, tách pha, giữ được các hạt huyền phù ở trạng thái lơ lửng Bền ở khoảng nhiệt độ rộng 10-700C

Chống lại sự tấn công của vi khuẩn và vi nấm

Bền trong khoảng pH rộng, có thể trung hòa bởi kiềm nếu cần thiết

Tương hợp rất tốt với các nguyên liệu trong sản phẩm mỹ phẩm

Ít gây nhờn, nhớp so với petroleum và cũng dễ dàng rửa sạch

b) Phân loại: (theo nhà phân phối www.lubrizol.com )

Carbopol® Aqua Polymers

Carbopol® Ultrez Polymers

Carbopol® ETD Polymers

Traditional Powdered Carbopol® Polymers

Bảng: Các chất Carbopol và khả năng làm tăng độ nhớt

Nhận xét: Carbopol® Ultrez 10 Polymers có khả năng tăng độ nhớt của dung dịch cao hơn các Carbopol truyền thống còn lại

Ưu điểm nổi bật của các Carbopol thế hệ mới (Carbopol® Ultrez Polymers) so với thời đầu (Traditional Powdered Carbopol® Polymers):

Tính thấm ướt rất nhanh (do tính phân tán rất tốt), với lượng dùng khoảng 0.5% chỉ can 5 phút để hòa tan mà không can khuấy

Có thể giảm thời gian thấm ướt bằng cách đun nhẹ dung dịch khoảng 40-600C Trong khi các Carbopol thế hệ trước khi đun nhẹ sẽ bị lợn cợn

Độ phân tán cao nhưng vẫn tạo ra dung dịch đặc, nhưng độ nhớt lại thấp Điều này rất thuận lợi trong quá trình sản xuất, phối trộn mỹ phẩm

Sử dụng trong nhũ mỹ phẩm rất hữu hiệu, tăng hiệu suất lên đến 30-50%

Được xem là Carbopol đa năng: do được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm mỹ phẩm như: gel, lotion, kem,… trong khi các Carbopol thế hệ trước chỉ thích hợp với một hay một vài sản phẩm nhất định

Công thức của gel tạo kiểu tóc:

Thickener được sử dụng trong công thức này là: Carbopol® Ultrez 21 polymer (0.6%w.t)

2.2.5 Ionic thickening: (Salt)

Là tác nhân làm biến đổi độ nhớt trong dung dich Anionic surfactant Tính làm đặc được thể hiện là do việc hình thành liên kết ion với các micelle (làm kết tụ các phân tử chất tẩy rửa)

Muối là sự lựa chọn đầu tiên trong việc làm đặc trong các sản phẩm dầu gội và sữa tắm vì nó rẻ, có sẵn trong tự nhiên và có độ hòa tan cao

3.2 Đặc tính của chất tạo gel:

-Công dụng : chất bảo vệ, hydrate hóa và là phương tiện vận chuyển

- Tính chất : sạch, có thể giặt bằng nước, hấp thụ bởi nước và dầu mỡ bôi trơn.Có thể ở dạng trong suốt hay đục

-Tăng độ nhớt cho dung dịch nhưng không làm cứng, tạo độ nhớt vừa phải có thể rót vô chai, lọ

- Chất tạo gel khó để hòa tan, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến khả năng hòa tan nên cần thời gian để làm đặc lại

- Chất tạo gel còn phụ thuộc vào pH, và chất điện ly

3.3 Phân loại chất tạo gel:

3.3.1 Gel trong suốt:

- Gel trong suốt bản chất là các gel silic

- Công thức SiO2 nH2O

-Được sử dụng nhiều trong ken đánh răng

3.3.2 Gel tạo bọt:

-Nguồn gốc : bản chất là chất hoạt động bề mặt, có khả năng tạo nhũ, tạo bọt,

-Các loại thường được sử dụng trong mỹ phẩm : Sodium laury ether sulfate (SLES), Sodium laury sulfate,Twin, …

3.3.3 Gel không tạo bọt:

-Bản chất của sự tạo gel : là do các chất có liên kết ‟OH, tạo cầu nối hidro với nước, làm tăng độ nhớt của dung dịch

+ Gel tạo bọt có nguồn gốc từ thực vật : Xanh-than- gum, CMC, Carbonmer,…

+ Gel tạo bọt có nguồn gốc từ động vật: Gelatin, Collagen,

3.4 Các loại gel không tạo bọt thường được sử dụng:

3.4.1 Xanhthan-Gum:

 Công thức phân tử

-Một polysaccharide tự nhiên được tạo ra trong quá trình lên men đường glucose do vi khuẩn Xanthomonas thực hiện

-Tỷ lệ 1% hoặc nhỏ được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong Mỹ phẩm

-Được sử dụng như chất tạo đặc và chất nhũ hóa thường đđược sử dụng trong gel tắm, dầu gội đđầu, sữa dưỡng da,…

-Khi xanthan gum ngậm nước hoàn toàn có thể phá vỡ cấu trúc bằng cách đun nóng hoặc thêm các thành phần khác

 Ứng dụng Xanthan gum trong các công thức mỹ phẩm Handmade

Pha chế dầu xả dưỡng tóc từ dầu oliu, mật ông và hương

Dầu xả dưỡng tóc giàu dưỡng chất này kết hợp hai thành phần từ thiên nhiên:mật ong cho

độ bóng và dầu oliu cho độ ẩm, được tăng cường với dầu hương thảo để kích thích mọc

tóc

Thành phần:

 ½ tách mật ong

 ¼ tách dầu oliu đối với tóc khô HOẶC 2 thìa canh cho tóc thường đến tóc khô

 4 giọt tinh dầu hương thảo

 1 thìa cafe xanthan gum

Nguồn : Website: www.thammyhoc.com

3.4.2 CarboxylMethyl Cellulose:

 Tổng quát

- Là một polymer , dẫn xuất của cellulose với các nhóm carboxylmethyl

(-CH2COOH) liên kết với một số nhóm hydroxyl của các glucopyranose monomer

tạo nên khung sườn cellulose

- Chất làm đặc, ổn định nhũ tương, chất kết dính,…

- Sử dụng trong dược phẩm ,Mỹ phẩm, thực phẩm, chất tẩy rửa, Thường được sử

dụng dưới dạng muối Natri carboxymethyl cellulose

- CMC cũng được gọi với một số tên khác như Carboxymethylcellulose, carmellose,

Sodium cellulose glycolat, Na CMC, cellulose gum

 Đặc tính của CMC

- Dạng boat trắng, hơi vàng, hầu như không mùi, hut ẩm Tan trong cả nước nóng và

lạnh

- Đặc tính thuận nghịch

- CMC có khả năng tạo đông thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (98%) Nồng

độ tối thiểu để CMC tạo đông là 0.2% và của nhóm acetat là 7% so với CMC