Szampon do włosów może być zdefiniowany jako detergent specjalnie stworzony/sformułowany do mycia włosów i pakowany w dogodnych dla użytkownika formach. Samo słowo szampon wywodzi się z języka hindi. Z Indii przeniknęło ono do Anglii, gdzie w końcu przekształciło się w czasownik „to shampoo”, który określał czynność związaną z myciem włosów. Z czasem zaczęto nazwę rzeczownikową „the shampoo” nadawać preparatom przeznaczonym do mycia włosów.

Historia.

Pierwsze szampony były oparte na roztworach mydeł, które otrzymywano z różnych tłuszczów, także z technicznych tłuszczów niskiej jakości (tzw. czarne mydła). Miały one jednak liczne wady: mała pienistość w twardej wodzie, alkaliczność powodowała przy myciu tworzenie się na włosach mydeł wapniowych, przez co były one matowe i trudne do rozczesania. Usunięcie mydeł wapniowych z włosa wymagało dodatkowego płukania włosów roztworem kwasu octowego lub cytrynowego. Dodatkowo długotrwałe ich stosowanie prowadziło do poważnych dermatoz, uczuleń i wypadania włosów. Z czasem w ich miejscu zaczęły pojawiać się szlachetne oleje roślinne (np. olej kokosowy, z oliwek, migdałowy). Przełomem w technologii szamponów był początek oraz późniejszy rozwój produkcji syntetycznych detergentów.

Detergent - substancja zwiększająca zdolności myjące zwykłej wody przez obniżenie napięcia powierzchniowego na granicy woda-brud.

Detergenty syntetyczne - najczęściej otrzymywane z produktów naftowych, dają więcej piany niż detergenty naturalne.

Detergenty naturalne - zaliczamy do nich mydła (czyli sole naturalnych kwasów tłuszczowych) oraz roślinne składniki powierzchniowo czynne (gł. saponiny)

Funkcje szamponu:

• oczyszczenie włosów i skóry głowy z łoju, złuszczonego naskórka, brudu i pozostałości preparatów kosmetycznych,

a także

• nadawanie miękkości,

• pozostawianie lśniących włosów,

• ułatwianie rozczesywania włosów i ich układania.

Dodatkowo szampon powinien dobrze się spłukiwać.

Szampony nie powinny z kolei:

• nadmiernie usuwać naturalnej powłoki tłuszczowej,

• powodować podrażnienia skóry i oczu,

• uszkadzać struktury włosa.

Własności fizyczne.

Szampony najczęściej są płynami: lepkimi, klarownymi albo nieprzezroczystymi (perłowymi), zawierającymi 20-40% ciał stałych. Mogą jednak występować także jako kremy, żele, proszki, oleje lub aerozole. Posiadają wyregulowane pH wynoszące w przybliżeniu 5,5. Większość, lecz nie wszystkie, mają współczynnik lepkości w granicach 500-1500 centypauz.

Stopień i rodzaj zmętnienia zależy od:

• kształtów i wymiarów kryształów wywołujących zmętnienie,

• współczynnika odbicia światła,

• stężenia,

• technologii produkcji szamponu.

Klarowność z kolei możemy osiągnąć poprzez dodanie substancji rozpuszczających składniki wywołujące zmętnienie. Mogą być to rozpuszczalniki typu:

• alkoholi - etylowego, izopropylowego i butylowego,

• glikoli, np. propylenowego,

• związków jak np. oksyetylenowany monolaurynian sorbitanu (Tween 20),

• ksylenosulfonianu sodowego (w przypadku zmętnienia spowodowanego agregacją substancji koloidalnych lub zbyt wysoką temperaturą)

Podział szamponów ze względu na działanie:

1. oczyszczająco-kosmetyczne

2. lecznicze (np. przeciwłupieżowe)

3. specjalne (np. ziołowe, jajeczne)

Podział szamponów ze względu na ich formę:

1. Szampony na sucho. Istnieją specjalne pudry, szampony na sucho, które służą do mycia włosów na sucho. Mają właściwości wchłaniania tłuszczu i służą do oczyszczania włosów bez mycia, gdy normalne mycie włosów nie jest wskazane z różnych przyczyn (np. choroba). Podstawą tych szamponów jest sproszkowane mydło kokosowe lub twarde tłuszcze o absolutnej neutralności.

2. Szampony olejowe. Są produktami coraz rzadziej stosowanymi. W ich skład wchodzą mieszaniny tłuszczów z mydłami trietanoloaminowymi. Są formami bezwodnymi lub zawierającymi tylko nieznaczną ilość wody. Szampony olejowe nie dają piany, ale włosy po ich zastosowaniu pozostają czyste, miękkie, puszyste i z połyskiem. Do ich składu łatwo wprowadzić ciała tłuszczowe działające odżywczo.

3. Szampony płynne. Są to wodno-alkoholowo-glicerynowe rozczyny mydlane, do których dodaje się np. środki lecznicze przeciw łupieżowi i wypadaniu włosów. Równie dobrze mogą być to roztwory alkoholowo-glicerynowe. Płynny szampon winien posiadać miły zapach, przy dłuższym przechowywaniu nie powinien mętnieć lub pozostawiać osadu. Przy temperaturze 3˚C szampon nie powinien galaretyzować się.

Skład.

W skład szamponów wchodzi wiele komponentów, które ogólnie można podzielić na:

• środki powierzchniowo czynne (detergen­ty) o podstawowym działaniu oczyszcza­jącym i pieniącym;

• środki powierzchniowo czynne o wtór­nym działaniu, które mają ulepszać oczyszczanie włosów, poprawiać właści­wości pieniące środka myjącego i stan włosów po umyciu;

• dodatki, które uzupełniają wygląd ze­wnętrzny szamponu, jak barwa i zapach;

• komponenty lecznicze, zwykle pochodze­nia roślinnego lub wyizolowane natural­ne składniki o różnych właściwościach biologicznych, a przede wszystkim dzia­łające odżywczo na skórę głowy, usuwa­jące niektóre objawy i przyczyny pew­nych schorzeń owłosionej skóry głowy, np.: łojotok, łupież, nadmierna kruchość i łamliwość włosów, wypadanie włosów.

Zastosowane związki powierzchniowo czynne powinny charakteryzować się następującymi cechami:

• wysoką efektywnością usunięcia brudu z włosów i skóry, bez nadmiernego ich odtłuszczania i wysuszenia,

• dobrymi właściwościami pieniącymi,

• łatwością spłukiwania z powierzchni włosa,

• funkcjonalnością niezależną od stopnia twardości wody,

• nietoksycznością.

Przy wyborze podstawowego lub pomocniczego środka powierzchniowo czynnego powinniśmy kierować się:

• kosztem,

• zdolnością tworzenia piany,

• rodzajem piany,

• detergencją,

• tolerancja przez organizm ludzki,

• łatwością łączenia się z innymi składnikami szamponu,

• kolorem i zapachem,

• czystością,

• zdolnością biodegradacji.

Opis używanych detergentów.

Detergenty anionowe.

• Siarczany alkilowe i siarczany oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych.

• podstawowe surfaktanty w składzie szamponów

• ich produkcja jest tania i prosta

• odznaczają się doskonałymi właściwościami pieniącymi (nawet w twardej wodzie)

• łatwo spłukują się z włosów

• Siarczany alkilowe

• drażniące działanie na skórę ludzką

• najczęściej stosowana jest mieszanina pochodnych alkoholi mirystynowego i laurylowego:

• sole sodowe (laurylosiarczan sodowy trudno rozpuszcza się w zimnej wodzie, dlatego nie jest stosowany w szamponach przezroczystych; zastosowanie ograniczone do form emulsji, past, proszków),

• amonowe i alkanoloamoniowe (znacznie lepiej rozpuszczalne w wodzie niż sole sodowe, jednak sól amonowa siarczanu laurylowego ma tendencję do podwyższania pH wraz z wydzieleniem amoniaku; z kolei pochodne trietanoloamoniowe utrudniały uzyskiwanie szamponu o odpowiedniej gęstości oraz stabilnej barwie).

• Siarczany oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych

• łagodniejsze działanie od siarczanów alkilowych (działanie drażniące maleje ze wzrostem długości łańcucha alkilowego, jak i stopniem oksyetylowania)

• postać soli sodowych, potasowych lub etanoloamoniowych

• lepkość roztworów można regulować za pomocą soli kuchennej

• wadą są niezadowalające właściwości antystatyczne oraz wysoki stopień odtłuszczenia włosów (wymagają dodatku substancji natłuszczających, np. lanoliny)

• Monoestry kwasu sulfobursztynowego i alkoholi tłuszczowych

• powstają z alkoholi, alkoholi tłuszczowych oksyetylowanych, a także monoetanoloamidów oraz izopropanoloamidów tłuszczowych

• można je łączyć z alkilosiarczanami oksyetylowanymi (synergiczne współdziałanie, słabsze działanie drażniące)

• odznaczają się dobrymi właściwościami pianotwórczymi

• działają łagodnie na skórę i błony śluzowe (stosowane w szamponach dla dzieci)

• sulfobursztyniany zapewniają obfitą pianę, która jest trwała

• wykazują bardzo dobre własności zwilżające

• trudność technologiczna - brak możliwości uzyskania pożądanej lepkości roztworu przez proste dodanie NaCl

• Kondensaty kwasów tłuszczowych z aminokwasami (acylopeptydy) bądź polipeptydami

• część aminokwasowa - sarkozyna (w połączeniu z kwasem laurylowym powstają acylosarkozyniany), tyrozyna, kwas glutaminowy (w połączeniu z kwasami oleju kokosowego daje acyloglutaminiany) lub mieszanina aminokwasów i polipeptydów (otrzymywane np.. z hydrolizy kolagenu, żelatyny, kazeiny lub roślinnych protein soi)

• część kwasowa - kwas purynowy, palmitynowy, udecylowy lub mieszanina kwasów oleju kokosowego

• powodują powstawanie mniejszego ładunku elektrostatycznego

• dobrze tolerowane przez skórę

• stosowane często połączeniu z alkilosiarczanami lub ich pochodnymi oksyetylenowanymi

• Sulfoniany α-olefin

• mieszanina ok. 60-65% alkenosulfonianów, 35-40% hydroksyalkanosulfonianów i ok. 10% disulfonowych pochodnych

• powstają w wyniku sulfonowania α-olefin (ich łańcuch zawiera 12-16 at. C)

• posiadają korzystne właściwości detergencyjne, pieniące, odznaczają się dobrą rozpuszczalnością

• szampon z ich dodatkiem jest stabilny hydrolitycznie w całym zakresie pH (w przeciwieństwie do siarczanów alkilowych i siarczanów alkoholi oksyetylowanych)

• ich produkcja jest bardziej opłacalna niż siarczanów alkilowych i siarczanów alkoholi oksyetylowanych

• działanie łagodniejsze niż siarczanów alkilowych

• Detergenty perłowe

• drobnoziarnista dyspersja dwustearyniamu etylenoglikolu w wodzie

Detergenty kationowe

Stosowane w szamponach w ograniczonym zakresie jako środki kondycjonujące, poprawiające wygląd włosa (zapewniają puszystość, połysk, łatwe rozczesywanie i układanie).

• Czwartorzędowe związki amoniowe o 10-14 at. C w łańcuchu alkilowym - QUATS

• działanie bakteriobójcze

• substancje bardzo silnie wiążące się z powierzchnią włosa

• nadają włosom gładkość, połysk i jedwabisty dotyk

• hamują elektryzowanie

• Polimery kationowe silikonowe

• połączenie polisiloksanów z czwartorzędowymi związkami amoniowymi (Quaternium 80)

• stosowane stężenie w szamponach 0,2-2%

• ułatwiają rozczesywanie włosów na mokro i sucho,

• redukują elektryczność statyczną,

• poprawiają wygląd włosa

Detergenty amfoteryczne.

Są zbudowane z części hydrofobowej i hydrofilowej. Część charakteryzująca się powinowactwem do wody obejmuje dwie grupy wzajemnie na siebie oddziaływujące (elektroujemna i elektrododatnia) i tworzące wewnętrzną sól. Rozkład ładunków w cząsteczce zależy od pH: charakter anionowy w środowisku zasadowym, a kationowy w środowisku kwaśnym. Są one łagodne dla skóry i włosów, odznaczają się zgodnością z detergentami jonowymi i niejonowymi, są trwałe w zakresie pH 2 - 14 i nie działają drażniąco. Betainy oraz pochodne imidazolinowe tworzą obfitą, trwałą pianę, posiadają dobre właściwości zwilżające i myjące (w zakresie pH 2-12). Działają dodatkowo lekko bakteriobójczo i grzybostatycznie, są nietoksyczne. Lepkość szamponów zawierających betainy i pochodne imidazolinowe można zwiększyć poprzez dodanie elektrolitu.

• Betainy

• zawierają grupę amoniową, która jest związana z łańcuchem węglowodorowym o 12-18 at. C oraz z grupą karboksylową

• ich właściwości powierzchniowo czynne zależą od długości łańcucha alkilowego (wraz ze wzrostem jego długości wzrastają zdolności myjące, ale maleje zdolność pianotwórcza)

• Pochodne imidazolinowe

• otrzymywane przez kondensacje kwasów tłuszczowych z aminoetyloetanoloaminą a następnie kwasem chlorooctowym.

Niejonowe związki powierzchniowo czynne.

• znajdują minimalne zastosowanie ze względu na swoje słabe zdolności pianotwórcze, kondycjonujące oraz charakterystyczny zapach

• nie oddziaływają drażniąco na śluzówkę oka i skórę

• potrafią obniżać działanie drażniące innych związków powierzchniowo czynnych znajdujących się w składzie szamponu

• zaliczamy do tej grupy związki oksyetylenowe: alkohole tłuszczowe, kwasy tłuszczowe, pochodne cukrowe, a także oksyetylenowane alkilofenole, polimery tlenku etylenu z tlenkiem propylenu oraz oksyetylenowane estry kwasu fosforowego (są dobrymi środkami kondycjonującymi, żelującymi, które obniżają napięcie elektrostatyczne na powierzchni włosa, którym nadają połysk i ułatwiają ich układanie).

• alkilopoliglukozydy (12-16 at. C) i kombinacja ze związkiem amfoterycznym (wykazują bardzo dobre działanie zagęszczające, dobre własności pieniące, dają stabilna pianę, łagodzą działanie detergentów anionowych)

Składniki dodatkowe szamponów.

W szamponach stosuje się dodatkowo:

• Środki zagęszczające (modyfikujące lepkość)

• hydrokoloidy

• żywice naturalne np. guma arabska, tragakanta;

• żywice syntetyczne, np. metyloceluloza, hydroksyceluloza

• alkanoloamidy,

• długołańcuchowe alkohole tłuszczowe i amidy,

• mono- i distearynian poliglikolu etylenowego,

• niektóre związki oksyetylenowe,

• elektrolity, 1-4% udział chlorku sodowego lub potasowego

W przemyśle najczęściej stosowane są dietanoloamidy i monoetanoloamidy kwasów oleju kokosowego. Należy jednak pamiętać, iż istnieje nie bezpieczeństwo tworzenia się z dietanoloamidy, szkodliwej dla zdrowia nitrozaminy (w przypadku monoetanoloaminy wytworzona nitrozamina jest związkiem nietrwałym, jest jednak ciałem stałym i staje się kłopotem technologicznym).

Działanie zagęszczające może polegać na:

†powiększeniu miceli

• stosowanie soli kuchennej w obecności alkilosiarczanów (micele siarczanów alkilowych łączą się ze sobą, co prowadzi do ich powiększenia i do zwiększenia lepkości)

• dietanoloamid w połączeniu z siarczanem alkilowym - powstają mieszane micele , prowadzi to do ich powiększenia.

†zagęszczeniu fazy wodnej

• poprzez dodanie różnego rodzaju polimerów faza wodna zostaje silniej wbudowana między micelami

• Stabilizatory piany

Zaliczamy do nich głównie alkanoloamidy tłuszczowe. Oprócz swojej głównej roli podwyższają także zdolność myjącą, regulują lepkość preparatów, a ponadto wywierają niewielki efekt kondycjonujący.

• Monoalkanoloamidy

• obejmują etanoloamidy i izopropanoloamidy (gł. kwasów 12-14 at. C)

• wykazują większą rozpuszczalność i lepszą stabilizację piany niż te o dłuższym łańcuchu węglowodorowym

• w połączeniu z siarczanem laurylowym poprawiają jego rozpuszczalność, podwyższają lepkość szamponu, zwiększają ilość piany (powstała piana jest bardzo gęsta) oraz wpływają dodatnio na stan włosów.

• Dialkanoloamidy

• mają niższy punkt zmętnienia niż monoetanoloamidy

• szczególnie polecane do płynnych szamponów

• działają na włosy agresywniej niż monoetanoloamidy

• najczęściej stosowany jest dietanoloamid kwasów kokosowych i dietanoloamid kwasu laurylowego.

• Tlenki amin

• działanie wspomagające i antyelektrostatyczne

• stosowane w połączeniu z środkami anionowo czynnymi

• dobrze stabilizują pianę - uważa się, iż robią to lepiej niż alkanoloamidy i są od nich lepiej tolerowane

• wykazują dużą zdolność do łączenia się z innymi związkami powierzchniowo czynnymi

• Substancje natłuszczające

• stężenie w produkcie wynosi 0,5-2%

• rozpuszczalne w pochodne lanoliny

• oleje zmiękczające

• mirystynian izopropylu

• etoksylowane trójglicerydy

• rozpuszczalne w wodzie emolienty oleju migdałowego, wiesiołkowego

• Substancje kondycjonujące

• pochodne kationowe z grupy czwartorzędowych zasad amonionowych

• polimery silikonowo-kationowe

• polimery czwartorzędowych zasad amoniowych z hydroksyetylocelulozą

• poprawiają rozczesywalność na mokro i sucho, zapobiegają elektryzowaniu, nadają włosom miękki, jedwabny chwyt

• Substancje konserwujące

• wybór konserwantów zależy od receptury, musi być zgodny chemicznie ze składnikami receptury

• musi skutecznie działać na bakterie, grzyby i pleśnie, które powodują zmętnienie produkty i jego nieprzyjemny zapach

• stosuje się konserwanty dopuszczone przez Ministerstwo Zdrowia np.

• DMDM - Hydantoina,

• Quaternium-15,

• parabeny,

• 2-bromo-2-nitropropan-1,3-diol,

• benzoesan sodowy,

• sorbinian sodowy.

• Środki zmętniające

• są to głównie pochodne kwasu stearynowego, takie jak nierozpuszczalne stearyniany metali (np. magnezowe, wapniowe, cynkowe), stearynian glikolu propylenowego, tristearynian glikolu, mono- i distearyniany glikoli

• a także wyższe alkohole i kwasy tłuszczowe nierozpuszczalne w kompozycji szamponu.

• Środek sekwestrujący

• jest to z reguły kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA)

• zapobiega wytrącaniu się mydeł wapniowych lub magnezowych na skutek użycia twardej wody przy produkcji szamponu lub w trakcie korzystania z niego

• Barwnik

• w przypadku produkcji szamponów kolorowych

• wybór zależny od zastosowanej receptury szamponu oraz uzgodniony z Państwowym Zakładem Higieny

• Kompozycja zapachowa

• ze względu, iż może się ona istotnie zmieniać w czasie przechowywania produktu, należy zbadać wpływ temperatury, promieniowania słonecznego, tlenu i pH środowiska na trwałość zapachu

• np. karoten

• Środki chroniące składniki szamponu przed procesem autooksydacji

• np. butylohydroksyanizol, tokoferole, galusany

• Substancje regulujące pH

• kwas cytrynowy lub mlekowy utrzymują pH na poziomie 6,0-7,0, przy czym dodatkowo nadają włosom połysk

• Substancje czynne

• ekstrakty roślinne

• dla włosów suchych: soja (ze względu na lecytynę), olej rycynowy, wyciąg z lipy, szałwii, lawendy, rozmarynu, na bazie słodkich migdałów (zawierają wit. A i E)

• włosy zniszczone: ze skrzypu, brzozy, nagietka, pokrzywy, aloesu (wiele w postaci ekstraktów olejowych)

• włosy tłuste: wyciąg tatarowo-chmielowy, z czarnej rzodkwi, z jałowca

• przeciw wypadaniu włosów i łupieżowi: preparaty jałowcowo-lipowe, pokrzywowo-skrzypowe

• ekstrakty roślinne utrwalające kolor włosa

• włosy jasne: rumianek lekarski, zwykły lub rzymski; krwawnik

• dla szatynek: kwiaty bławatka

• włosy rude: liście henny, łuski cebuli

• dla brunetek: łupiny owoców i liście orzecha włoskiego

• substancje przeciwłupieżowe

• pirytonian cynku (max 0,5 %), kwas undecylowy (max 2%) i jego sole substancje te mogą być stosowane w kosmetykach w stężeniu wyższym, w przypadkach uzasadnionych specyficznym przeznaczeniem wyrobu

• kwas salicylowy (0,5%) i jego sole

• pochodne imidazolowe

• substancje proteinowe

• proteiny jedwabiu (0,5-2%) - otaczają powierzchnie włosa, zwiększają jego elastyczność, zapobiegają łamliwości i rozszczepianiu końcówek włosa

• proteiny sojowe (0,5-2%) - nawilżają i ochraniają włos

• proteiny pszenicy (0,5-2%) - nawilżają, kondycjonują włos

• kompleksy kationowo - proteinowe

• proteiny przeciw starzeniu włosa (0,5-5%) - hydrolizowana keratyna, otrzymywane z wełny owczej, chroni włos przed starzeniem, działa ochronnie przeciw uszkodzeniom włosa

Niebezpieczeństwo związane z korzystaniem szamponów do włosów.

• Związki podobne do DEA, takie jak monoetanoloamina (MEA), trietanoloamina (TEA) i inne substancje, których nazwy kończą się na - etanoloamina, działają rakotwórczo, podobnie jak ich pochodna nitrozamina (nawet niewielkie ilości absorbowane przez lata stosowania wywołują nowotwory skóry).

• Dietanoloamina (DEA) hamuje wzrost komórek i nasila proces ich umierania w hipokampie, a więc obszarze mózgu odpowiedzialnym za pamięć (jednak dawka w szamponie jest ok. 10 razy mniejsza niż ta, w przypadku której wykryto wpływ na rozwój mózgu).

• W bardzo dużych ilościach DEA prowadzi do spontanicznych poronień.

Proces technologiczny szamponu

Pierwszym, wstępnym etapem jest opracowanie formuły szamponu. Następnie jest ona testowana, aby uzyskać pewność, że cechy szamponu z upływem czasu nie ulegną zmianom lub zmiany te zajdą w minimalnym stopniu, nie mającym znaczenia dla jakości produktu a szampon sprzedawany w sklepie będzie taki sam jak ten w laboratorium.

Jest to tak zwany test stabilności. Dzięki niemu można:

• Wykryć fizyczne zmiany koloru, zapachu i gęstości

• Uzyskać informacje o zmianach takich jak skażenie mikrobami i różnica w działaniu.

Właściwy proces produkcji dzieli się na dwa podstawowe etapy:

1. najpierw sporządza się dużą porcję szamponu,

2. potem rozlewa się ją do mniejszych opakowań.

Duże porcje szamponu przygotowywane są w specjalnie do tego wyznaczonym miejscu w zakładzie produkcyjnym. Tutaj pracownicy, postępują zgodnie ze stworzoną formułą, aby zrobić porcje o wielkości 11 000 litrów lub więcej. Surowce, które są zazwyczaj przywożone w beczkach o pojemności 200 litrów lub w torbach o wadze 23 kg każda, są dostarczane do miejsca produkcji wózkami widłowymi. Składniki są wlewane lub wsypywane do ogromnych zbiorników postaci kolumn i dokładnie mieszane.

W przypadku produkcji szamponów mamy do czynienia z mechanicznym mieszaniem cieczy przy użyciu różnych typów mieszadeł. Stosujemy głównie mieszadła obrotowe. Mogą się różnić kształtem oraz wzorem wymuszonego ruchu cieczy w mieszalniku.

Wyróżniamy mieszadła:

• śmigłowe

• turbinowe

• łapowe

• kotwicowe i inne.

Mieszadła są umocowane na wałach obrotowych w zbiornikach, zbiorniki natomiast mogą posiadać przegrody zapobiegające tworzeniu się leja oraz zwiększające cyrkulację wtórną cieczy. Dodatkowo wewnątrz mieszalników mogą być umieszczone elementy grzejne lub chłodzące w postaci wężownic. Mieszadło jest zrobione na ogół ze stali nierdzewnej, aczkolwiek spotyka się mieszadła pokryte szkłem (w przypadku niektórych procesów).

Bardzo ważny jest czas mieszania, gdyż jego długość decyduje o osiągnięciu odpowiednio wysokiego stopnia jednorodności mieszanego układu.

Zależnie od formuły szamponu mieszalniki mogą być podgrzewane lub schładzane, aby składniki wymieszały się szybciej. Niektóre surowce, takie jak woda lub podstawowy detergent są bezpośrednio pompowane i odmierzane do zbiornika. Te materiały dodaje się po prostu poprzez naciśnięcie guzika na skomputeryzowanym panelu sterującym. Panel ten reguluje również prędkość mieszania, podgrzewanie i schładzanie. Miarkowanie odpowiedniego stopnia ogrzewania zapobiega nadmiernej gęstości szamponu i ułatwia jego mieszanie. Środki perłowe w temperaturze otoczenia są woskowymi bryłami i wymagają roztopienia w podgrzewaczu bębnowym (przed włączeniem do procesu).

Zależnie od rozmiaru i typu szamponu zrobienie pojemnika szamponu (11 000 litrowego) może zająć od 1- 4 godzin.

Kontrola jakości

Po tym jak wszystkie składniki są dodane do zbiornika bierze się próbkę do laboratorium kontroli jakości na testy. Sprawdzane są cechy fizyczne, aby upewnić się, że porcja wyprodukowanego szamponu spełnia warunki formuły. Pracownicy z działu kontroli jakości robią testy takie jak: określenie PH, test gęstości, oceniają też zapach i wygląd szamponu. Sprawdzają również zawartość detergentu i czy jest wystarczająca ilość konserwantu. Jeśli coś jest nie tak można „nanieść poprawki”. Na przykład, kwasy lub bazy mogą być dodawane, aby dostosować pH, można tez dodać sól, aby zmodyfikować gęstość. Kolory dostosowuje się przez dodanie barwnika

Po tym jak porcja szamponu przejdzie kontrolę jakości jest ona wypompowywana z głównego zbiornika do zbiornika przechowującego, gdzie może być trzymany dopóki dopóty linie wypełniające nie są gotowe. Z tego zbiornika szampon jest pompowany do wypełniacza lub napełniacza, który składa się z „karuzeli” tłoków napełniających.

Napełnianie

1. Na początku linii napełniającej / wypełniającej kładzie się puste butelki w wielkim pojemniku zwanym zsypnią. Tutaj manewruje się butelkami, aż ustawią się w odpowiedniej pozycji. Potem podążają linią taśmową do wypełniacza / napełniacza, gdzie znajduje się szampon.

2. „Karuzela” składa się z serii tłoków napełniających, które są kalibrowane, aby wlać odpowiednią ilość szamponu. W miarę jak butelki poruszają się po linii są wypełniane szamponem.

3. Stąd butelki idą do maszyny nakładającej zamknięcia / zakrętki. Tak samo jak butelki, zakrętki są najpierw wkładane do zsypni, żeby ułożyły się w odpowiedniej pozycji. Zakrętki są mocno zakręcane na butelkach.

4. Po nałożeniu nakrętek butelki idą w kierunku maszyny nakładającej etykiety (jeśli to konieczne). Zależnie od rodzaju etykiet mogą być one przyklejane klejem lub przymocowywane na ciepło.

5. Z maszyny nakładającej etykiety butelki są przemieszczane do „Opakowalni”, gdzie wkłada się je do pudełek, typowo 12 na jedno pudełko. Pudełka składuje się na paletach i zabiera się do działu dystrybucji. Takie linie produkcyjne poruszają się z prędkością 200 butelek na minutę lub więcej.

ODŻYWKI

Odżywka do włosów to produkt pielęgnacyjny klarowny lub emulsyjny, którego działanie polega na:

• ochronie włosów przed uszkodzeniem (np. poprzez czynniki zewnętrzne),

• regeneracji włosów zniszczonych (np. częstymi zabiegami fryzjerskimi, farbowaniem).

Oddziaływają tylko na martwą cześć włosa, nie wpływają na wzrost włosów, ich grubość itp. Nie można ich stosować dowolnie często, a rodzaj i ilość substancji regenerujących powinien być dostosowany do typu zniszczeń, do typu włosów:

• włosy suche - łopian, żywokost, kwiat czar­nego bzu, prawoślaz lekarski, pietruszka, szałwia, pokrzywa, nagietek, wierzba, dziurawiec, oczar;

• włosy tłuste - sok z cytryny, skrzyp, nagie­tek, melisa, mięta, lawenda, rozmaryn, bylica boże drzewko, krwawnik, rzeżu­cha, szałwia, koper włoski, nasturcja;

• włosy z łupieżem - łopian, rumianek, czosnek, cebula, przytulia czepna (Galiwn aparine), pietruszka, rozmaryn, bylica boże drzewko, pokrzywa, macierzanka, brzoza.

Działanie.

Celem wprowadzenia odżywek jest:

• wywołanie przekrwienia skóry,

• spowodowanie lepszego odżywienia cebulek włosowych,

• wprowadzenie środków leczniczych,

• ułatwienie rozczesywania włosów na mokro i sucho,

• uzyskanie połysku,

• zapobieganie elektryzacji włosa.

Postacie odżywek.

Odżywki do włosów mogą występować pod różnymi postaciami, jak na przykład:

• balsamy,

• pianki,

• płyny pielęgnacyjne do wcierania w skórę głowy przed myciem,

• pomady, brylantyny i żele pomagające przy układaniu włosów,

• wody do włosów po ich umyciu

• i inne.

Forma nie wpływa na sposób działania.

Odżywki możemy podzielić także na:

• odżywki bez spłukiwania (w preparatach niespłukiwalnych stosuje się mniej substancji czynnych),

• odżywki wymagające ich usunięcia z powierzchni włosów po upływie określonego czasu oddziaływania (5-30 minut).

Kondycjonujące działanie odżywek zależy od ich powinowactwa do włosów.

Skład.

• Substancje tłuszczowe

• powtórnie natłuszczają włosy zbyt wysuszone (np. działaniem detergentu),

• niekiedy regenerują spoiwo łusek,

• najlepiej działają w podwyższonej temperaturze,

• alkohole tłuszczowe, kwasy tłuszczowe, monoacyloglicerole, lanolina i jej pochodne, niektóre estry kwasów tłuszczowych, oksyetylowane pochodne tłuszczowe, pochodne gliceryny

• Glikole

• zatrzymują wilgoć

• glicerol, wysokocząsteczkowe glikole polioksyetylenowe

• Silikony

• syntetyczne polimery, w których atomy krzemu połączone są poprzez atom tlenu tworzące makrocząsteczki

• lotne ciecze (niska masa cząsteczkowa, niski stopień polimeryzacji)

• żywice silikonowe (duża masa cząsteczkowa, wysoki stopień polimeryzacji)

• ułatwiają rozczesywanie włosów na sucho i mokro,

• nadają puszystość, miękkość i połysk

• ich zastosowanie zwiększa wchłanianie, zmniejsza lepkość produktów

• nie zatykają porów skóry owłosionej i nieowłosionej

• stosowane są oleje silikonowe, silikony modyfikowane grupami aminowymi i estrowymi, mieszanki olejów i kauczuków silikonowych

• kauczuki

• wysokocząsteczkowe silikony

• pokrywają cienką warstwą powierzchnie włosa , sklejając rozdwojone końce i chroniąc przed dalszym niszczeniem

• Kationowe związki powierzchniowo czynne (głównie czwartorzędowe związki amoniowe)

• są podstawowymi komponentami odżywek

• zaletą jest ich atrakcyjność ekonomiczna oraz duże możliwości zmian podstawników

• ich zdolności kondycjonujące rosną wraz ze zwiększeniem ilości podstawników węglowodorowych

• ilość i rodzaj podstawników węglowodorowych wpływa na postać fizyczną i rozpuszczalność (np. podstawniki oksyetylenowe zwiększają hydrofilność)

• odznaczają się dużym powinowactwem do włosa

• ułatwiają rozczesywanie mokrych i suchych włosów

• zapobiegają splataniu włosów

• wpływają elektrostatycznie

• jeżeli są substancjami nierozpuszczalnymi w wodzie lub nie tworzącymi dyspersji, wymagają obecności niejonowych emulgatorów

• polimery silikonowo-kationowe (Quaternium 80), polimery celulozowo-kationowe (Polyquaternium-10)

• Emulgatory

• stosowane są związki niejonowe, stabilne w środowisku kwaśnym (pH 4,0-4,5)

• mono-dwustearynian gliceryny

• Oleje zmiękczające

• mirystynian izopropylu

• olej parafinowy

• olej z kiełków pszenicy

• olej słonecznikowy

• Substancje regulujące pH

• kwas cytrynowy lub mlekowy

• D-pantenol

• naturalny składnik spoiwa międzyfikrylarnego, wypełniającego wnętrze włosa

• reguluje nawilżenie włosów

• ma szczególne powinowactwo do keratyny

• Hydrolizaty białkowe

• osadzają się i pokrywają powierzchnie włosa (tworzą film) zapewniając im dobrą kondycję

• działają nawilżająco (zatrzymują wodę)

• wypełniają ubytki w osłonce i we wnętrzu włosa

• łączą porozrywane fragmenty struktury i wzmacniają włosy uszkodzone

• łączą się przede wszystkim z uszkodzonymi fragmentami struktury

• hydrolizaty białek zwierzęcych i roślinnych, które są rozpuszczalne w wodzie o masie cząsteczkowej 1000-10000

• ich powinowactwo do skóry i włosa wynika z kationowego ich charakteru w środowisku o pH powyżej 6

• aby zwiększyć ich działanie kondycjonujące (czyli zwiększyć ich kationowość) modyfikuje się je poprzez wprowadzenie czwartorzędowej grupy amoniowej (np. trimetyloamoniowej) podwyższenie punktu izoelektrycznego otrzymanej pochodnej do wartości pH≈10

• hydrolizaty keratyny

• działają na zasadzie „cementu”, uzupełniają ubytki struktury włosa na zewnątrz i wewnątrz, przez co następuje wzmocnienie włosa i poprawa jego wyglądu

• hydrolizowane proteiny jedwabiu

• kationowe hydrolizowane proteiny pszenicy

• Polimery kationowe

• wykazują dobre właściwości kondycjonujące

• łatwo usuwane w procesie mycia

• nie ulęgają łatwemu spłukiwaniu z powierzchni włosa

• kationowe pochodne celulozy, kopolimery winylopirolidonu z odpowiednimi kationowymi monomerami

Proces technologiczny.

Odżywki są przygotowywane zgodnie z następującą procedurą:

W pierwszym zbiorniku formułowana jest faza wodna. Temperatura jest utrzymywana w granicach 24 - 46 stopni.

Faza wodna, składniki:

• Woda

• Chlorek potasu

• Sól disodowa EDTA (Sól dwusodowa kwasu wersenowego)

• Kathon CG (środek konserwujący: Metylochloroizotiazolinone = 5-Chloro-2-metylo-2H-izotiazol-3-on, Metyloizotiazolinone = 2-Metylo-2H-izotiazol-3-on)

Faza olejowa jest formowana oddzielnie w drugim zbiorniku. Temperatura dla tej fazy to 65°- 88°C.

Faza olejowa, składniki:

• Woda

• Distearyl Dimonium Chloride (chlorek dimetylodioktadecyloamoniowy - subst. antystatyczna/odżywiająca włosy)

• Cetrimonium Chloride (Czwartorzędowe zasady amoniowe) 30% aktywny = 1- heksadekanoaminium, N,N,N-trimetylo-, chlorek (konserwant)

• Cetyl Alcohol (alkohol cetylowy) = Heksadekan-1-ol (subst. zmiękczająca/emulgująca/środek

• zmętniający/regulująca lepkość)

Część postępowych pomp ślimakowych jest wykorzystywana do transportu olejowej i wodnej fazy z ich poszczególnych zbiorników z prędkością w przybliżeniu 216.56 i 214.74 kg. na minutę, odpowiednio. Fazy te są dostarczane przez rury, które są przedsionkową częścią Sonolatora.

Rezultatem mieszania jest homogenizacja. Mieszanie odbywa się w wyniku ciekłego przepływu bezpośrednio przez otwór na ostro zakończoną (szerokie, spłaszczone części maszyny, które wchodzą w kontakt z materiałem w celu przemieszania) przeszkodę. Ta ciecz podlega ultradźwiękowej wibracji. Ciśnienie sonolacji jest utrzymywane w przybliżeniu 3,000 psi. W sonolatorze ciecz stanowi 95% końcowej odżywki do włosów. Następnie mieszanina ta otrzymuje ostatni wariant dodatkowej fazy strumieniowej stanowiący pozostałe 5% końcowej odżywki do włosów. Wpuszczenie tych strumieni odbywa się wzdłuż ścieżek, którymi płyną płyny przez przewód rurociągowy prowadzący do miksera statycznego. Wszystkie strumienie są potem dodatkowo mieszane w tym mikserze (z ciśnieniem utrzymywanym na poziomie 20 psi). Temperatura tego ostatniego procesu wynosi od 24 do 46 stopni.

Komponenty dodane w ostatniej fazie to:

• Woda

• Środek zapachowy

• Witamina E

• Wyciąg z ziół

• Barwniki

Kolejne po działaniu w statycznym mikserze, mieszającym odżywkę jest przetransportowanie do naczynia przechowawczego. Pojedyncze butelki są napełniane przewodami i pompą zasilającą ze zbiornika przechowawczego.

Anna Doliwa

Magdalena Szymczyk

Ewelina Wlaźlak

1 i 2 - pompy ślimakowe

3 - pompa zasilająca zbiornik przechowawczy

Zbiornik trzeci

Zbiornik

drugi

Zbiornik pierwszy

1.

Sonolator

2.

Mikser statyczny

Zbiornik przechowawczy

3.

---