Загущение жидких мыльных основ

При приготовлении шампуня, жидкого мыла или геля для душа из готовой основы (например, Основа для классического шампуня), после добавления различных полезных ингредиентов, часто происходит разжижение мыльной основы, т.е. она становится более жидкая, чем была изначально. Для того, чтобы понимать, почему это происходит и как с этим бороться, необходимо знать, из чего состоят основы жидких моющих средств и как происходит их загущение.

Все жидкие моющие средства основаны на комбинации поверхностно-активных веществ или ПАВ - органические амфифильные соединения, в структуре которых имеется лиофильная часть «любящая масло» (гидрофобная часть), и лиофобная (гидрофильная) часть. Гидрофильную часть «любящую воду» обычно называют полярной группой, или «головой» (функциональные группы -ОН, -СООН, -SOOOH, -O- и т. п., или, чаще, их соли -ОNa, -СООNa, -SOOONa и т. п.), а гидрофобную (углеводородную) часть «боящуюся воды» - радикалом или «хвостом».

Комбинация ПАВ – это основа жидких моющих средств, определяющая самые важные и основные свойства моющего средства – моющую способность и пенообразование. От подбора комбинации ПАВ зависит стабильность рецептуры и важнейшие потребительские свойства. Традиционно, система ПАВ состоит из 3 частей: анионная, амфотерная и неионогенная.

- анионная часть (состоит из одного, реже из нескольких анионных ПАВ, то есть таких ПАВ, которые в воде диссоциируют с образованием отрицательно-заряженного хвоста) - отвечает за моющую способность и пенообразование;

- амфотерная часть (состоит из одного, реже из нескольких амфотерных ПАВ, то есть таких, которые в зависимости от рН проявляют и катионные и анионные свойства) – отвечает за смягчение действия анионных ПАВ, повышение пенообразования и качества пены;

- неионогенная часть (обычно состоит из одного неионогенного ПАВ, не диссоциирующих в воде на ионы) – отвечает за повышение вязкости системы, облегчение загущения или смягчения действия основных ПАВ.

К анионным ПАВ относятся самый популярный лауретсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, карбоксилаты, сульфосукцинаты и другие вещества, обладающие высокой моющей способностью и хорошей пеной.

К амфотерным ПАВ относятся бетаины, амфоацетаты, аминоксиды и другие ПАВ. Они очень повышают качество продукта за счет смягчения действия анионных ПАВ и улучшают качество пены. Моющим действием они обладают чуть меньшим, чем анионные ПАВ, но ввиду своей мягкости, многие производители детской косметики используют их в качестве основных.

Неионогенные ПАВ, такие как диэтаноламиды, моноэтаноламиды, глюкозиды, этоксилаты жирных спиртов и др., обладают смягчающим действием, а также способствуют загущению системы.

Есть различные механизмы загущения: за счет сцепления линейных полимерных цепочек (так, например, молекулы ПЭГ сцепляясь между собой, образуют гель), образование микрогелей, иммобилизующих жидкую фазу (так работают целлюлозные загустители, ксантановая камедь, гуар и др.), или образование ассоциатов молекул ПАВ в растворах (так лауретсульфат натрия, например, в смеси с солью, загущает систему).

Почему же система теряет вязкость?

Добавление масел влечет за собой необходимость их соллюбилизации в системе, то есть, часть молекул ПАВ, которые уже образовали ассоциаты для загущения идут на то, чтобы растворить в воде масла, образовав мицеллы (липофильная часть молекул ПАВ сцепится с маслом, а гидрофильная часть останется в воде, таким образом снизится поверхностное натяжение между маслом и водой, и молекула масла легко уживется в воде). То есть вязкость будет падать, потому что ПАВ будет не хватать.

Что можно сделать:

1. Добавить неионогенный ПАВ – диэтаноламид кокосового масла или лаурил лактат.

2. Добавить полимерный загуститель на основе ПЭГ (ПЭГ – 150 дистеарат и ПЭГ-150 тетрастеарат, ПЭГ-120 глюкоз диолеат, ПЭГ-200 гидрогенезированный глицерил пальмат). Удобны эти продукты в том числе и тем, что эффективность их не зависит от рН и их можно добавлять на любом этапе производства.

3. Добавление электролитов. Для достижения желаемой вязкости жидких моющих средств используют в качестве загустителей – соли (чаще всего – поваренную соль, хлорид натрия, реже – хлориды кальция и магния). Они оттягивают на себя молекулы воды, чем способствуют образованию ассоциатов молекул ПАВ в растворах, что приводит к загущению системы. Количество электролитов, необходимых для загущения системы ПАВ обратно пропорционально количеству ПАВ в системе. Примечательно то, что при добавлении соли в систему, вязкость растет сначала экспоненциально, а после достижения критической точки резко падает. Поэтому, часто существует риск «пересолить» систему. Профиль вязкости сильно будет зависеть от количества ПАВ в системе и от количества масел. В связи с этим, определить заранее необходимое количество соли для достижения оптимальной густоты невозможно. Добавляйте соль по 0,1% от массы продукта, до достижения необходимой вязкости.

4. Используйте водорастворимые масла и отдушки. В таких продуктах уже имеется необходимое количество соллюбилизатора ("растворителя" масла) и масло входит в систему, практически не разрушая ее.

Экспериментируйте и у вас все получится.