Παρασκευάσματα καλλυντικών γαλακτωμάτων

Η διαλυτοποίηση συγκριτικά μικρών ποσοτήτων συστατικών ελαίου σε σκευάσματα έκπλυσης και σαμπουάν καταδεικνύει τις βασικές ιδιότητες γαλακτωματοποίησης τις οποίες αναμένεται να επιδείξουν οι αλκυλο πολυγλυκοσίδες ως μη ιονικά επιφανειοδραστικά. Ωστόσο, είναι απαραίτητη η σωστή κατανόηση της συμπεριφοράς φάσης σε συστήματα πολλαπλών συστατικών προκειμένου να αξιολογηθούν οι αλκυλοπολυγλυκοσίδες ως ισχυροί γαλακτωματοποιητές σε συνδυασμό με κατάλληλους υδρόφοβους συνγαλακτωματοποιητές. Γενικά, η διεπιφανειακή δραστηριότητα των αλκυλοπολυγλυκοσιδών καθορίζεται από το μήκος της αλυσίδας άνθρακα και, σε μικρότερο βαθμό βαθμό, από το βαθμό πολυμερισμού (DP). Η διεπιφανειακή δραστηριότητα αυξάνεται με το μήκος της αλκυλικής αλυσίδας και βρίσκεται στο υψηλότερο επίπεδο κοντά ή πάνω από το CMC με τιμή κάτω από 1 mN/m. Στη διεπιφάνεια νερού/ορυκτελαίου, το C12-14 APG εμφανίζει χαμηλότερη επιφανειακή τάση από το C12-14 αλκυλοθειικό. Οι επιφανειακές τάσεις του n-δεκανίου, του μυριστικού ισοπροπυλεστέρα και της 2-οκτυλο δωδεκανόλης έχουν μετρηθεί για καθαρούς αλκυλομονογλυκοσίτες (C8,C10,C12) και η εξάρτησή τους από τη διαλυτότητα των αλκυλο πολυγλυκοσίδων στην ελαιώδη φάση έχει περιγραφεί. Οι αλκυλοπολυγλυκοσίδες μέσης αλυσίδας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως γαλακτωματοποιητές για γαλακτώματα ο/β σε συνδυασμό με υδρόφοβους συν-γαλακτωματοποιητές.

Οι αλκυλοπολυγλυκοσίδες διαφέρουν από τις αιθοξυλιωμένες μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες στο ότι δεν υφίστανται μετατροπή φάσης που προκαλείται από τη θερμοκρασία από γαλακτώματα λάδι σε νερό (O/W) σε γαλακτώματα λάδι σε νερό (W/O). Αντίθετα, οι υδρόφιλες/λιπόφιλες ιδιότητες μπορούν να εξισορροπηθεί με ανάμειξη με έναν υδρόφοβο γαλακτωματοποιητή όπως η μονοελαϊκή γλυκερίνη (GMO) ή η αφυδατωμένη μονολαυρική σορβιτόλη (SML). Στην πραγματικότητα, η συμπεριφορά φάσης και η διεπιφανειακή τάση του συστήματος γαλακτωματοποιητή αλκυλοπολυγλυκοσίδης είναι πολύ παρόμοιες με εκείνες του συμβατικού Σύστημα αιθοξυλιώσεων λιπαρής αλκοόλης εάν η αναλογία ανάμιξης υδρόφιλου/λιπόφιλου γαλακτωματοποιητή στο μη αιθοξυλιωμένο σύστημα χρησιμοποιείται αντί της θερμοκρασίας ως βασική παράμετρος συμπεριφοράς φάσης.

Το σύστημα για το δωδεκάνιο, το νερό, το λαουρυλογλυκοσίδιο και τη λαυρική σορβιτάνη ως υδρόφοβο συνγαλακτωματοποιητή σχηματίζει μικρογαλακτώματα σε μια ορισμένη αναλογία ανάμειξης C12-14 APG προς SML 4:6 έως 6:4 (Εικόνα 1). Υψηλότερες περιεκτικότητες SML οδηγούν σε γαλακτώματα w/o ενώ υψηλότερες περιεκτικότητες αλκυλοπολυγλυκοσιδίων παράγουν γαλακτώματα o/w. Η μεταβολή της συνολικής συγκέντρωσης του γαλακτωματοποιητή έχει ως αποτέλεσμα ένα λεγόμενο «ψάρι Kahlweit» στο διάγραμμα φάσεων, το σώμα περιέχει μικρογαλακτώματα τριών φάσεων και η ουρά μονοφασικά μικρογαλακτώματα, όπως παρατηρείται με αιθοξυλιωμένους γαλακτωματοποιητές ως συνάρτηση της θερμοκρασίας. Η υψηλή γαλακτωματοποίηση Η χωρητικότητα του μίγματος C12-14 APG/SML σε σύγκριση με ένα σύστημα αιθοξυλικής λιπαρής αλκοόλης αντικατοπτρίζεται στο γεγονός ότι ακόμη και το 10 % του μίγματος γαλακτωματοποιητή είναι αρκετό για να σχηματίσει ένα μονοφασικό μικρογαλάκτωμα.

Η ομοιότητα των μοτίβων αναστροφής φάσης των δύο τύπων επιφανειοδραστικών δεν περιορίζεται μόνο στη συμπεριφορά φάσης, αλλά μπορεί επίσης να βρεθεί στην τάση διεπαφής του συστήματος γαλακτωματοποίησης. Οι υδρόφιλες - λιπόφιλες ιδιότητες του μείγματος γαλακτωματοποιητή έφθασαν σε ισορροπία όταν ο λόγος C12 -14 APG/SML ήταν 4:6 και η διεπιφανειακή τάση ήταν η χαμηλότερη. Συγκεκριμένα, μια πολύ χαμηλή ελάχιστη διεπιφανειακή τάση (περίπου 10^-3mN/m) παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας το μίγμα C12-14 APG/SML.

Μεταξύ των αλκυλογλυκοσιδίων που περιέχουν μικρογαλακτώματα, ο λόγος για την υψηλή διεπιφανειακή δραστηριότητα είναι ότι υδρόφιλοι αλκυλογλυκοσίδες με μεγαλύτερες ομάδες κεφαλής γλυκοζίτη και υδρόφοβοι συν-γαλακτωματοποιητές με μικρότερες ομάδες αναμιγνύονται στη διεπιφάνεια λαδιού-νερού σε ιδανική αναλογία. Η ενυδάτωση (και το αποτελεσματικό μέγεθος της κεφαλής ενυδάτωσης) εξαρτάται λιγότερο από τη θερμοκρασία από ό,τι στην περίπτωση των αιθοξυλιωμένων μη ιονικών τασιενεργών. Έτσι, η παράλληλη διεπιφανειακή τάση παρατηρείται μόνο για την ελαφρώς εξαρτώμενη από τη θερμοκρασία συμπεριφορά φάσης του μίγματος μη αιθοξυλιωμένου γαλακτωματοποιητή.

Αυτό παρέχει ενδιαφέρουσες εφαρμογές επειδή, σε αντίθεση με τις αιθοξυλικές λιπαρές αλκοόλες, οι αλκυλογλυκοσίδες μπορούν να σχηματίσουν μικρογαλακτώματα σταθερά στη θερμοκρασία. Μεταβάλλοντας την περιεκτικότητα σε επιφανειοδραστικό, τον τύπο του επιφανειοδραστικού που χρησιμοποιείται και την αναλογία λαδιού/νερού, μπορούν να παραχθούν μικρογαλακτώματα με συγκεκριμένες ιδιότητες, όπως διαφάνεια, ιξώδες, φαινόμενα τροποποίησης και ιδιότητες αφρισμού. Συν-γαλακτωματοποιητής στο μικτό σύστημα θειικού αλκυλαιθέρα και μη ιόντος, παρατηρείται η διογκωμένη περιοχή μικρογαλακτώματος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση συμπυκνωμάτων ή γαλακτωμάτων λεπτών σωματιδίων λαδιού-νερού.

Έγινε αξιολόγηση τριγώνων ψευδο-τριγωνικής φάσης συστημάτων πολλαπλών συστατικών που περιέχουν αλκυλοπολυγλυκοσίδη/SLES και SML με υδρογονάνθρακα (Διοκτυλοκυκλοεξάνιο) και αλκυλοπολυγλυκοσίδη/SLES και ΓΤΟ με πολικά έλαια (Δικαπρυλυλαιθέρας/Οκτυλική Δωδεκανόλη), καταδεικνύουν τη μεταβλητότητα και την έκταση των περιοχών για o/w, w/o ή μικρογαλακτώματα για εξαγωνικές φάσεις και για ελασματοειδείς φάσεις σε εξάρτηση από τη χημική δομή και την αναλογία ανάμειξης των συστατικών. Εάν αυτά τα τρίγωνα φάσης υπερτίθενται σε ομοιόμορφα τρίγωνα απόδοσης που υποδεικνύουν για παράδειγμα τη συμπεριφορά αφρισμού και τις ιδιότητες ιξώδους των αντίστοιχων μιγμάτων, παρέχουν πολύτιμη βοήθεια στον παρασκευαστή στην εύρεση ειδικών και καλά σχεδιασμένων σκευασμάτων μικρογαλακτώματος για π.χ. καθαριστικά προσώπου ή αφρόλουτρα επαναλιπάνσεως. Ως παράδειγμα, ένα κατάλληλο σκεύασμα μικρογαλακτώματος για επαναλίπανση λουτρών αφρού μπορεί να προέρχεται από το τρίγωνο φάσης.