اصول فرمولاسیون شامپو
در سال های اخیر، علاقه به مراقبت از مو افزایش چشمگیری داشته است. این موضوع ناشی از تمایل مصرف کنندگان به محصولاتی است که نیازهای منحصر به فرد موهایشان را برآورده کند و در کنار آن به مراقبت از پوست سر و حالت دهی مو نیز توجه داشته باشد.
فرمول های جدید محصولات مو شامل مواد سازگار با محیط زیست هستند و سلامت پوست و جنبه های نوین مراقبت از مو را در نظر می گیرند. این مقاله اجزای دو محصول اصلی مراقبت از مو یعنی شامپو و نرم کننده را برای برآورده کردن نیازهای امروزی بررسی می کند. موضوعات مهمی که در این زمینه مطرح می شود شامل سلامت پوست سر و سد پوستی، استفاده از مواد دوستدار محیط زیست و افزایش درخشندگی مو است.
مبانی زیست شناسی مو
مو ساختاری استوانه ای دارد که از لایه های هم محور تشکیل شده و شامل دو بخش اصلی است: بخش خارجی یا همان ساقه که قابل مشاهده است و بخش داخلی که در پوست ریشه دارد و شامل پیاز و ماتریکس مو می شود. ساقه مو از سه قسمت تشکیل شده است که در آن ها سلول هایی وجود دارد که انواع مختلفی از کراتین ها را تولید می کنند. کراتین نوعی پروتئین است که علاوه بر مو، در ناخن ها و لایه شاخی پوست نیز یافت می شود. رشد مو به طور متوسط روزانه ۰.۳ میلی متر است؛ یعنی حدود یک سانتی متر در ماه، که این رشد در مجموع در حدود ۱۰۰,۰۰۰ تار مو اتفاق می افتد.
ترشحات غدد چربی و عرق از طول ساقه مو عبور می کنند و هم زمان با حرکت سبوم به سمت بالا، آلاینده ها و مواد بودار محیط را نیز جذب می کنند. همچنین، سلول های پوستی به طور مداوم پوسته ریزی دارند؛ این فرآیند گاهی قابل مشاهده نیست و گاهی به شکل شوره سر دیده می شود.
ماتریکس و پیاز مو از سلول های فعال تشکیل شده اند که تکثیر شده و با حرکت به سمت بالا ساقه مو را شکل می دهند. در اطراف پیاز مو، رگ های خونی مویرگی قرار دارند که مواد مغذی لازم را برای رشد سلول ها فراهم می کنند. همچنین، ملانوسیت ها در ساختار مو پخش شده اند و مسئول ایجاد رنگ مو هستند.
چرخه زندگی مو بین دوره های فعالیت و استراحت در گردش است. این چرخه برای هر پیاز مو مستقل از دیگر پیازها عمل می کند. برخلاف حیواناتی که ریزش موی فصلی دارند، انسان ها معمولاً موهای خود را به طور هم زمان از دست نمی دهند.
سلامت مو به عوامل مختلفی وابسته است؛ از جمله سلامت عمومی بدن، تعادل پوست سر و ترشحات آن، جریان خون و وجود میکروارگانیسم های طبیعی (مانند باکتری ها، مخمر ها و قارچ ها). ساقه مو، که از سلول های غیر زنده تشکیل شده، تحت تأثیر شرایط محیطی و استفاده از محصولات آرایشی قرار می گیرد.
انواع محصولات مراقبت از مو
محصولات مرتبط با مراقبت از مو به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:
- پاک کننده های مو
- محصولات درمانی پوست و موی سر
- محصولات زیبایی و حالت دهنده
در دسته اول، تحقیقات امروزی بر فرمولاسیون هایی متمرکز شده اند که از سورفکتانت های ملایم مانند سولفوسوکسینات ها بهره می برند. دسته دوم شامل لوسیون هایی است که برای درمان شوره سر، سبوره (چرب شدن پوست) و آلوپسی (ریزش مو) طراحی شده اند. این محصولات به گونه ای طراحی شده اند که جذب مؤثر ترکیبات فعال از طریق پوست را امکان پذیر کنند. در نهایت، دسته سوم شامل انواع گوناگونی از محصولات شانه زدن و حالت دهی می شود، از جمله نرم کننده ها، ماسک ها، لوسیون ها، تثبیت کننده ها و ژل ها.
محصولات مراقبت از مو را می توان بر اساس نوع استفاده نیز تقسیم بندی کرد. به این ترتیب که آیا محصول پس از استفاده شسته می شود یا بر روی مو باقی می ماند. محصولات شستنی (Rinse-off) مانند شامپو های سنتی و برخی انواع نرم کننده ها عمل می کنند، در حالی که محصولات که نیاز به شستشو ندارند(Leave-on) و بر روی مو باقی می مانند، برای مثال لوسیون ها، روغن های مو، تثبیت کننده ها برای مدت طولانی تری بر روی مو و پوست باقی می مانند. در این مقاله بیشتر به ساختار و عملکرد شامپو ها و نرم کننده های شستنی (Rinse-off) می پردازیم.
پاکسازی مو و پوست سر
امروزه شاهد افزایش چشمگیر محصولات پاک کننده مو و پوست سر با فرمول های ملایم هستیم، این فرمول ها نه تنها سلامت پوست سر را حفظ می کنند، بلکه پس از اولین استفاده، ظاهر مو را بهبود بخشیده و جلوه ای طبیعی و سالم به آن می بخشند.
در حال حاضر شستشو، فقط برای از بین بردن آلودگی نیست؛ افراد به دنبال موهایی نرم، براق و آسان برای شانه زدن هستند. فرمولاسیون محصولات باید تأثیر استرس های مداوم بر مو را در نظر بگیرد؛ عواملی مانند نور خورشید، گرما، شستشو، کلر موجود در آب لوله کشی و استخر، حالت دهی و رنگ کردن مو می توانند به کراتین مو آسیب برسانند، مواد مغذی مانند لیپید ها و مواد معدنی را کاهش داده و آن ها را با آلاینده ها جایگزین کنند.
ویژگی های شامپو
شامپوی ایده آل باید بتواند آلودگی ها و سبوم را از بین ببرد، بدون اینکه پوست سر را بیش از حد خشک کند یا چربی آن را به شدت کاهش دهد. همچنین باید pH طبیعی پوست را حفظ کند. یک شامپوی مناسب بهتر است با مقدار کمی سورفکتانت فرموله شود و خاصیت کف کنندگی خوبی داشته باشد. کف آن باید ریز، متراکم، نرم و در عین حال پایدار باشد، اما به راحتی شسته شود. باقی ماندن کف روی پوست سر به دلیل شستشوی ناقص می تواند یکی از دلایل اصلی تحریک، خارش و حساسیت های پوست سر باشد.
مو پس از خشک شدن باید نرم، حجیم و براق باشد و به راحتی شانه شود. یک شامپوی خوب، علاوه بر پاک کنندگی، باید مو را خوشبو کرده و این عطر خوش تا مدت طولانی باقی بماند.
برای ساخت شامپوی مناسب، انتخاب دقیق مواد اولیه و تنظیم صحیح خواص آن ها اهمیت بسیاری دارد. خلوص مواد اولیه نیز بسیار مهم است و باید تا حد ممکن از وجود ناخالصی های فلزی و مواد آلرژی زا در فرمولاسیون جلوگیری شود.
انتخاب سورفکتانت ها و مواد اولیه
برای ساخت شامپو، معمولاً از آب دیونیزه استفاده می شود تا از تغییر رنگ ناشی از نمک های آهن یا اثرات اکسید کننده آن ها جلوگیری شود و همچنین مانع رسوب یون های کلسیم و منیزیم در آب سخت شود.
سورفکتانت اصلی که معمولاً آنیونیک است، وظیفه حل کردن یا ایجاد میکرو امولسیون از لیپید های سطحی و آلودگی های محیطی روی مو و پوست سر را دارد. همچنین باید به تولید کف فراوان در هنگام ماساژ شامپو روی موی خیس کمک کند. به همین دلیل، یکی از رایج ترین سورفکتانت های اولیه، سدیم لوریل اتر سولفات (SLES) است.
شامپو های فری سولفات: در واقع، در ترکیبات بدون سولفات، دستیابی به ویسکوزیته مطلوب با محتوای کم سورفکتانت پیچیده تر است. به همین دلیل، فرمول های مدرن معمولاً شامل ترکیبی از سه یا چهار سورفکتانت هستند.
سلامت سد پوستی
برای حفظ سلامت سد پوستی و کاهش آسیب به پروتئین ها و جلوگیری از تحریک پوست، ایجاد تعادل میان سورفکتانت های آنیونیک، آمفوتریک و غیریونیک بهترین رویکرد در فرمولاسیون محسوب می شود. برخی سورفکتانت ها، مانند آنیونیک ها، می توانند به پروتئین هایی مانند کراتین پوست آسیب برسانند؛ در حالی که غیر یونی ها و آمفوتریک ها بیشتر به لیپید ها آسیب وارد می کنند. این تعادل برای کاهش اثرات مضر ضروری است. در عمل، اضافه کردن سورفکتانت آمفوتریک به میزان ۲۰ تا ۳۰ درصد نسبت به سورفکتانت آنیونی، تراکم بار الکتریکی را کاهش داده و باعث تثبیت میسل ها می شود. از نظر تئوری، میسل های ترکیبی کمتر دچار شکست می شوند و در نتیجه، تعداد کمتری از مونومر های سورفکتانت وارد لایه شاخی پوست می شود و اینکار آسیب به لیپید ها و پروتئین ها را کاهش می دهد.
تثبیت کننده های کف: تثبیت کننده های کف برای ایجاد حجم، پایداری و استحکام در کف محصول ضروری هستند. علاوه بر این، تأثیرات مفیدی مانند افزایش ویسکوزیته، بهبود شرایط پوست و ایجاد درخشندگی برای مو دارند. موادی مانند کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید، کوکونات فتی اسید دی اتانول آمید و سویا فتی اسید دی اتانول آمید به عنوان تثبیت کننده و پایدار کننده کف مورد استفاده قرار می گیرند.
تنظیم pH: فرمولاسیون باید سطح pH نزدیک به pH پوست سر (تقریباً بین ۵ تا ۶) را حفظ کند تا سد طبیعی پوست سالم بماند و از تحریک پوست سر جلوگیری شود.
افزودنی های رئولوژیکی:
افزودنی‌های رئولوژیکی زمانی استفاده می شوند که ویسکوزیته کافی با ترکیب سورفکتانت ها و تقویت کننده های کف به دست نیامده باشد. ویسکوزیته مناسب از نظر مصرف کننده به معنای غنای فرمول و غلظت بالای مواد تشکیل دهنده است و همچنین به توزیع مناسب محصول از ظرف به دست کمک می کند؛ این ویژگی باعث رقیق شدن آسان محصول با آب و ماساژ دادن روی مو می شود.
ارزان ترین گزینه، سدیم کلرید است که به عنوان محصول جانبی واکنش در تولید بسیاری از سورفکتانت ها وجود دارد. با این حال، توصیه می شود که محتوای نمک کل در پاک کننده ها از ۱.۵ درصد بیشتر نشود، زیرا ممکن است خطر رسوب در دماهای پایین و غیر محلول شدن رایحه ها و مواد فعال در طول زمان ایجاد شود. علاوه بر این، منحنی ویسکوزیته/محتوای نمک اغلب دارای یک حداکثر است که پس از آن مقادیر کاهش می یابد.
PEG-150 دی استئارات به طور گسترده ای به عنوان عامل افزایش دهنده استفاده شده است، اگرچه نیاز به تهیه پیش محلول قبل از افزودن به فرمول دارد. یکی از مزایای اصلی آن، شفافیت بالا و درخشش بیشتر محصول پاک کننده است، حتی اگر خاصیت کف کنندگی را افزایش ندهد.
نکته ای درباره پلیمر های آب دوست: پلیمرهای آب دوست که در آب متورم می شوند، به ندرت استفاده می شوند زیرا ممکن است در زمان تولید تداخل ایجاد کرده و اغلب برای جذب آب با سورفکتانت ها رقابت کنند. برخی از این پلیمر ها، مانند صمغ زانتان، برای معلق کردن ذرات نامحلول یا افزودنی های نوری مانند عوامل ایجاد کننده کدورت (پلیمرهای اکریلیک یا اکریلوئیل-استایرن) یا درخشان کننده ها (ترکیبات سورفکتانت با مشتقات اسید استئاریک کریستالیزه) استفاده می شوند.
بسته بندی، رایحه و ویژگی های اضافی: شامپو ها معمولاً در ظروف شفاف بسته بندی می شوند و باید در برابر نور پایدار باشند؛ این وظیفه به فیلترهای UV سپرده می شود که یا در فرمول شامپو یا در مواد پلاستیکی ظرف اضافه می شوند.
رایحه: رایحه ها نیز نقش کلیدی در موفقیت محصولات تجاری دارند. نت های رایحه ای که توسط آب گرم در حمام منتشر می شوند، پیام حسی خوشایندی به مصرف کننده منتقل می کنند. به طور کلی، رایحه های شامپو به امولسیون کننده نیاز ندارند، زیرا سورفکتانت ها قادر به ایجاد میکروامولسیون آن ها در فرمول هستند. با این حال، برای بهبود امولسیون سازی یا سهولت در افزودن آن ها در فرآیند تولید، می توان رایحه ها را پیش از مخلوط کردن با تقویت کننده های کف ترکیب کرد. معمولاً افزودن رایحه باعث تغییرات قابل توجه در رئولوژی سیستم شده و گرانروی را کاهش می دهد. در نهایت، امروزه یک یا چند ماده حالت دهنده ممکن است به پاک کننده ها اضافه شود. این مواد با ایجاد پوشش های محافظ و براق روی مو، سطح ساختارهای کراتین را ترمیم می کنند.
منبع:
