Kosmeettiset emulsiovalmisteet

Suhteellisen pienten öljykomponenttien määrien liukeneminen huuhtelu- ja shampoovalmisteissa osoittaa perusemulgointiominaisuudet, joita alkyylipolyglykosidien pitäisi olettaa osoittavan ionittomina pinta-aktiivisina aineina. Kuitenkin asianmukainen ymmärrys faasikäyttäytymisestä monikomponenttijärjestelmissä on välttämätöntä, jotta alkyylipolyglykosideja voidaan arvioida tehokkaiksi emulgointiaineiksi yhdistettynä sopiviin hydrofobisiin koemulgointiaineisiin. Yleensä alkyylipolyglykosidien rajapintaaktiivisuus määräytyy hiiliketjun pituuden mukaan ja pienemmässä määrin. määrä, polymerointiasteen (DP) mukaan. Rajapintaaktiivisuus kasvaa alkyyliketjun pituuden myötä ja on korkeimmillaan lähellä CMC:tä tai sen yläpuolella arvolla alle 1 mN/m. Veden ja mineraaliöljyn rajapinnassa C12-14 APG:llä on pienempi pintajännitys kuin C12-14-alkyylisulfaatilla. n-dekaanin, isopropyylimyristaatin ja 2-oktyylidodekanolin pintajännitykset on mitattu puhtaille alkyylimonoglukosideille (C8, C10, C12) ja niiden riippuvuus alkyylipolyglykosidien liukoisuudesta öljyfaasiin on kuvattu. Keskipitkäketjuisia alkyylipolyglykosideja voidaan käyttää emulgointiaineina o/w-emulsioissa yhdessä hydrofobisten rinnakkaisemulgointiaineiden kanssa.

Alkyylipolyglykosidit eroavat etoksyloiduista ionittomista pinta-aktiivisista aineista siinä, että ne eivät käy läpi lämpötilan aiheuttamaa faasikonversiota öljy vedessä (O/W) öljy vedessä (V/O) -emulsioista. Sen sijaan hydrofiiliset/lipofiiliset ominaisuudet voivat tasapainotetaan sekoittamalla hydrofobiseen emulgointiaineeseen, kuten glyseriinimono-oleaattiin (GMO) tai dehydratoituun sorbitolimonolauraattiin (SML). Itse asiassa alkyylipolyglykosidiemulgointiainejärjestelmän faasikäyttäytyminen ja rajapintajännitys ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin tavanomaisen emulgointiaineen kanssa. rasva-alkoholietoksylaattijärjestelmä, jos etoksyloimattomassa järjestelmässä käytetään hydrofiilisen/lipofiilisen emulgaattorin sekoitussuhdetta lämpötilan sijaan avainfaasikäyttäytymisparametrina.

Dodekaanin, veden, lauryyliglukosidin ja sorbitaanilauraatin järjestelmä hydrofobisena koemulgaattorina muodostaa mikroemulsioita tietyllä sekoitussuhteella C12-14 APG:tä SML:ään 4:6-6:4 (kuva 1). Suuremmat SML-pitoisuudet johtavat w/o-emulsioihin, kun taas korkeammat alkyylipolyglykosidipitoisuudet tuottavat o/w-emulsioita. Kokonaisemulgointiaineen pitoisuuden vaihtelu johtaa faasidiagrammissa niin sanottuun "Kahlweit-kalaan", jossa runko sisältää kolmifaasisia mikroemulsioita ja häntä yksifaasisia mikroemulsioita, kuten havaitaan etoksyloiduilla emulgointiaineilla lämpötilan funktiona. C12-14 APG/SML-seoksen kapasiteetti verrattuna rasva-alkoholietoksylaattijärjestelmään näkyy siinä, että jopa 10 % emulgointiaineseoksesta riittää muodostamaan yksifaasisen mikroemulsion.

Kahden pinta-aktiivisen aineen faasin inversiokuvioiden samankaltaisuus ei rajoitu vain faasikäyttäytymiseen, vaan se löytyy myös emulgointijärjestelmän rajapintajännityksestä. Emulgointiaineseoksen hydrofiiliset ja lipofiiliset ominaisuudet saavuttivat tasapainon, kun C12-suhde -14 APG/SML oli 4:6, ja rajapintojen jännitys oli alhaisin. Erityisesti erittäin alhainen rajapintojen vähimmäisjännitys (noin 10^-3mN/m) havaittiin käyttämällä C12-14 APG/SML-seosta.

Alkyyliglykosidien sisältävistä mikroemulsioista syynä korkeaan rajapintaaktiivisuuteen on se, että hydrofiilisiä alkyyliglykosideja, joissa on suurempia glukosidipääryhmiä, ja hydrofobisia rinnakkaisemulgoijia, joissa on pienempiä ryhmiä, sekoitetaan öljy-vesi-rajapinnassa ihanteellisessa suhteessa. Nesteytys (ja hydratointipään tehokas koko) on vähemmän riippuvainen lämpötilasta kuin etoksyloitujen ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden tapauksessa. Siten rinnakkainen rajapintajännitys havaitaan vain etoksyloimattoman emulgointiaineseoksen hieman lämpötilasta riippuvaisessa faasikäyttäytymisessä.

Tämä tarjoaa mielenkiintoisia sovelluksia, koska toisin kuin rasva-alkoholietoksylaatit, alkyyliglykosidit voivat muodostaa lämpötilastabiileja mikroemulsioita. Vaihtelemalla pinta-aktiivisen aineen pitoisuutta, käytetyn pinta-aktiivisen aineen tyyppiä ja öljy/vesi-suhdetta voidaan tuottaa mikroemulsioita, joilla on erityisiä ominaisuuksia, kuten läpinäkyvyys, viskositeetti, modifikaatiovaikutukset ja vaahtoamisominaisuudet. Apuemulgaattori alkyylieetterisulfaatin ja ei-ionin sekajärjestelmässä, laajennettu mikroemulsioalue havaitaan, ja sitä voidaan käyttää konsentraattien tai hienohiukkasten öljy-vesi-emulsioiden formulointiin.

Alkyylipolyglykosidia/SLES:ää ja SML:ää hiilivedyn (dioktyylisykloheksaani) ja alkyylipolyglykosidin/SLES:n ja GMO:n kanssa polaarisilla öljyillä (dikaprylyylieetteri/oktyylidodekanoli) sisältävien monikomponenttijärjestelmien pseudoternaarisista faasikolmioista on tehty arviointi. Ne osoittavat vaihtelevuuden ja laajuuden. pinta-alat o/w-, w/o- tai mikroemulsioilla kuusikulmaisille faaseille ja lamellisille faaseille riippuen komponenttien kemiallisesta rakenteesta ja sekoitussuhteesta. Jos nämä faasikolmiot asetetaan yhteensopivien suorituskykykolmioiden päälle, jotka osoittavat esimerkiksi vastaavien seosten vaahtoamiskäyttäytymistä ja viskositeettiominaisuuksia, ne tarjoavat arvokasta apua formuloijalle spesifisten ja hyvin suunniteltujen mikroemulsiokoostumusten löytämisessä esim. kasvojen puhdistusaineille tai vaahtokylpyille. Esimerkkinä sopiva mikroemulsioformulaatio vaahtokylpyjen uudelleen vaahtoamiseen voidaan johtaa faasikolmiosta.