Изучение антистатических свойств кондиционирующих средств для волос

Тихова А.А.

В последнее время все большую популярность приобретают кондиционеры-ополаскиватели для волос, применяемые после мытья. Их использование позволяет улучшить расчесывание волос, увеличить их объем, придать им блеск, мягкость и облегчить укладку. Современные рецептуры кондиционирующих средств все более усложняются в связи с увеличением количества выполняемых ими функций [1]. Одна из функций – снижение электростатического заряда на волосах, появляющегося после расчесывания. Количественной характеристикой антистатического действия может быть величина заряда на волосах. Однако нами была обнаружена лишь одна работа 1977 года, где измерялись такие заряды [2]. В то время кондиционирующие средства для волос еще не получили распространения. Целью данной работы является изучение антистатического действия ряда кондиционирующих средств для волос. Были поставлены следующие задачи:

1. Определить содержание активных компонентов в продуктах. 2. Исследовать зависимость накопления заряда на волосах от концентрации используемого продукта.

3. Сделать вывод об антистатической эффективности исследуемых образцов.

Считается, что антистатический эффект после обработки ополаскивателем возникает в результате адсорбции на поверхности волоса катионных и неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и различных полимеров, содержащихся в композициях [3]. Адсорбированные вещества уменьшают трение волос друг о друга. Типичная рецептура кондиционера-ополаскивателя для волос обязательно включает в себя катионные ПАВ, например алкилтриметиламмонийхлориды, алкилбензиламмонийхлориды и некоторые другие ПАВ, включающие четвертичный атом азота. Однако катионные ПАВ часто оказывают раздражающее действие, поэтому их вводят в сочетании с неионогенными и амфотерными ПАВ [4]. Из неионогенных ПАВ это чаще всего этоксилаты спиртов и сложные эфиры глицерина, выполняющие также роль эмульгаторов и стабилизаторов конечного продукта. Помимо ПАВ ополаскиватели могут содержать также полимеры, такие как гидролизаты коллагена и эластина, различные производные целлюлозы и силиконы. Кроме антистатического и пленкообразующего действия, они обладают свойством структурообразования. Вспомогательные вещества, входящие в состав кондиционеров – это консерванты, растительные экстракты, 37 наполнители, красители. Дисперсионной средой в ополаскивателях обычно является вода.

Для изучения антистатических свойств нами были выбраны 10 продуктов различных фирм-производителей:

В образцах гравиметрическим методом определяли массовую долю воды. Она составляет во всех средствах более 88 %. Соответственно содержание сухих и нелетучих, т.е. всех остальных компонентов, представлено в таблице.

Далее методом обратного двухфазного титрования определили содержание катионных ПАВ [5]. Оно составило от 0,79% в продукте Mrs. Potter's (Форте Шведен) до 5,39% в продукте Gliss Kurr (Shwartskopf). В работе использовали специальный прибор, предназначенный для измерения малых отрицательных зарядов, разработанный и изготовленный на кафедре физики БелГУ.

Прядь натуральных волос длиной 20 см и массой 2,5 г закрепляли в тефлоновом стержне, препятствующем стеканию заряда. Вначале прядь 38 мыли при 40°С раствором обычного некондиционирующего шампуня «Рецепты русского леса» на основе анионного ПАВ. Концентрация раствора была 3 г шампуня на литр. После двукратного ополаскивания дистиллированной водой волосы обрабатывали раствором исследуемого кондиционирующего средства, полоскали дважды в воде, затем сушили. Условия подготовки волос в эксперименте имитировали, насколько это возможно, условия применения шампуня и ополаскивателя потребителем. Подготовленную прядь расчесывали одной и той же щеткой с металлическими зубцами 5 раз, опускали в ковш прибора и определяли заряд по максимальному отклонению стрелки. Для каждой пряди измерения повторяли по 10 раз. Результаты приведены на диаграмме.

Диаграмма

Полученные экспериментальные данные показывают, что исследуемые средства обеспечивают эффективное снижение заряда. С ростом концентрации продуктов в растворе уменьшается и заряд, однако с разной скоростью. Обычно рекомендуемое и используемое потребителем количество кондиционера соответствует концентрациям от 0,9 до 2 г на 100 мл. В этих концентрациях более эффективны ProTique, Pantene Pro-V, Чистая линия, Mrs Potters, Satinique и Утренняя роза. Хорошие антистатические свойства проявляет широко рекламируемый бальзамополаскиватель Pantene Pro-V. Применение более высоких концентраций продуктов не всегда оказывает положительное действие. Большое количество кондиционера часто приводило к появлению липкости и ухудшению внешнего вида волос. Кроме того, первоначальное снижение величины заряда во многих случаях сменялось его увеличением. На некоторых кривых отмечается минимум. Мы связываем это с возможным уменьшением адсорбции ПАВ. Имеются литературные данные о том, что адсорбция 39 катонных ПАВ на волосах может уменьшаться с ростом концентрации посторонних электролитов [6].

Интересно отметить явление перезарядки при действии кондиционера ProTique. В малой концентрации он снижает заряд до нуля, а при более высокой сообщает волосам незначительный положительный заряд. К сожалению, изучить это явление, измерив положительные заряды, не представлялось возможным.

Анализ данных по составу и величине заряда не позволил выявить корреляции между содержанием сухих компонентов или содержанием катионных ПАВ и антистатической эффективностью композиций. Однако, было замечено, что более выраженным антистатическим действием обладают продукты, имеющие в своем составе помимо катионных и неионогенных ПАВ, различные полимеры, наиболее эффективными кондиционерами оказались ProTique и Satinique (Amway), которые включают гидролизованный протеин риса и производные целлюлозы. В целом антистатическое действие обеспечивается комплексом компонентов на основе катионных ПАВ. Наилучший результат, повидимому, достигается при оптимальном подборе компонентов.

Список литературы

1. Поверхностно-активные вещества и композиции. Справочник / Под ред. М.Ю. Плетнева – М.: ООО «Фирма Клавель», 2002. – 768 с.

2. Lunn A.C., Evans R.E. // J. Soc. Cosmet. Chem. 1977. V. 28. N 6. P. 549-569.

3. Агеев А.А., Волков В.А. Поверхностные явления и дисперсные системы в производстве текстильных материалов и химических волокон. Учебник для вузов. – М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2004. – 464 с.

4. Самуйлова Л.В., Пучкова Т.В. Косметическая химия: учеб. Издание в 2 ч. Ч. 1: Ингредиенты – М.: Школа косметических химиков, 2005. – 336 с.

5. Практикум по технологии косметических средств. Анализ сырья и готовой продукции. Микробиологический контроль / Под ред. В.Е. Кима, Л.Л. Зильберд, Т.В. Пучковой. – М.: Школа косметических химиков, 2005. – 152 с.

6. Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства. – М.: Химия, 1990. – 272 с.: ил.