Шампуни: химия и биология в одном флаконе
В. Артамонова
Шампуни: химия и биология в одном флаконе
ПЕРСПЕКТИВНАЯ НОВИНКА
Вряд ли среди читателей найдётся много людей, кто мыл бы голову мылом. Шампуни прочно вошли в нашу жизнь ещё с начала 60-х годов, с тех самых пор, когда началось производство очень эффективного поверхностно-активного вещества (ПАВ) — этоксилированного лаурилсульфата натрия (его называют также лауретсульфатом натрия и сульфоэтоксилатом натрия — EMAL 270D).
Это вещество, которое получали многоступенчатой химической обработкой кокосового масла, стало моющей основой совершенно нового класса продуктов — специализированных средств для мытья волос. Шампуни быстро завоевали популярность: ведь они смывались гораздо лучше, чем мыло, а обильная пена доставляла людям эстетическое удовольствие. Волосы после мытья новым средством были такими чистыми, что даже скрипели, а высыхая, приобретали блеск, которого трудно было достигнуть, используя мыло: ведь мало у кого хватает терпения ополаскивать после него волосы по нескольку раз.
Впрочем, если заглянуть в старые медицинские брошюрки, можно вспомнить, что гигиенисты очень не рекомендовали мыть голову ни мылом, ни шампунем чаще одного раза в неделю. С мылом-то всё ясно — щёлочь портит волосы, воздействуя на белок кератин, из которого они состоят. После мытья стержень волоса несколько разрыхляется, и при механическом воздействии волосы могут ломаться, как поперёк, так и вдоль — то есть сечься.
Лауретсульфат натрия оказался веществом более мягким, чем широко используемые в то время алкилбензолсульфотаты (сейчас их применяют только в стиральных порошках и некоторых средствах бытовой химии), но и у него были недостатки. При частом применении шампуней кожа могла воспалиться, иногда появлялась перхоть.
А кроме того, жидкую как вода новинку было неудобно дозировать. Многие ещё помнят, что до начала 70-х годов эту продукцию расфасовывали в маленькие одноразовые пакетики-подушечки: отрезаешь уголок — и выливаешь всё на голову. А жидкими первые шампуни были не случайно. Лауретсульфат получают в виде водного раствора с концентрацией активного вещества не более 70%. При дальнейшем выпаривании он становится гелем, но такую концентрацию вещества в шампунях не используют: лауретсульфата натрия в них обычно от 5 до 15%.
Впрочем, если добавить в средство для мытья волос какой-нибудь электролит, например поваренную соль или цитрат натрия (2–4%), шампунь можно сделать густым. Но удачными подобные загустители назвать, конечно, трудно: если плохо промыть голову, на коже останется соль, которая тоже внесёт свой вклад в раздражение.
В НЕИЗВЕСТНОСТЬ ПЕРВЫЕ ШАГИ
Но как же удаётся уменьшать раздражающее действие шампуней, если их основой и по сей день остаётся лауретсульфат? Дело в том, что, помимо лауретсульфата натрия, любой шампунь обязательно содержит ещё какое-нибудь поверхностно-активное вещество, благотворно влияющее на свойства готового продукта. С помощью этих веществ (со-ПАВ) стараются решить сразу несколько задач. Главное — уменьшить раздражение кожи.
Первыми со-ПАВ были лауретсульфосукцинаты натрия. Эти вещества не только сами по себе обладают мягким моющим действием, но и неплохо снижают дерматологическую жёсткость моющей композиции в целом, даже если заменить ими только треть или даже четверть лауретсульфата в шампуне. Сульфосукцинаты и по сей день вводят иногда в состав детских шампуней „без слёз“ — ведь они не только обладают мягким моющим действием, но, ко всему прочему, ещё и относительно дёшевы. А это немаловажно: за 40 лет химики синтезировали немало мягких со-ПАВ, но цена любого из них превышает стоимость основного моющего вещества, как правило, в два-три раза.
В общем, с помощью сульфосукцинатов удалось решить две существенные проблемы — дерматологической жёсткости шампуня и стоимости готовой продукции. И читатель вправе задать вопрос: а почему же эти замечательные мягкие вещества не вытеснили лауретсульфат из рецептуры моющих смесей полностью?
А причина проста: по способности к пенообразованию конкурентов у лауретсульфата нет до сих пор. С ним мог бы соперничать разве что неэтоксилированный лаурилсульфат, но это вещество стоит раза в два дороже и кожу раздражает сильнее. В небольших концентрациях (около 1%) его применяют в зубных пастах, а в рецептуру шампуней вводят только изредка (если нужно подправить свойства готового продукта) и всегда вместе с лауретсульфатом. Иногда, правда, надписи на этикетках могут ввести потребителя в заблуждение: переводчики, далёкие от химии, разницы между этоксилированным и неэтоксилированным лаурилсульфатом не видят и, описывая состав моющей смеси, порой отбрасывают „ненужное“ слово.
На самом же деле основное активное вещество любого шампуня — лауретсульфат натрия (иногда аммония). Объём пены, которую даёт моющая смесь, зависит от концентрации этого ПАВ, и любые добавки могут его только уменьшить. Правда, пена у лауретсульфата рыхлая и нестабильная, но заветная мечта химиков-разработчиков о создании продукта с такой же пышной пеной, но более мелкой и долго не опадающей, не такая уж утопия. Главное — умело сочетать основное моющее вещество с одним или несколькими мягкими со-ПАВ.
Качество пены — очень важная характеристика шампуня, и не только по эстетическим меркам. Ведь во время мытья важно не только оторвать от волоса капельку жира с налипшей на неё пылью, но и удержать её в объёме. В противном случае жир и грязь снова осядут на волосах, и толку от мытья головы будет немного. Именно повторное осаждение грязи и делает обычное мыло таким неудобным для мытья волос, хотя моющие характеристики у него могут быть и не намного хуже, чем у шампуня.
СКАЧОК КАЧЕСТВА
Поиски мягких поверхностно-активных веществ продолжаются всё время. Сразу вслед за сульфосукцинатами в шампунях, в том числе и детских, появились кокоамфодиацетаты натрия (BETADET ТНС–2), которые обладают хорошими дерматологическими свойствами. Но настоящий прорыв в производстве средств для мытья волос был связан с бетаинами (или, точнее, кокоамидопропилбетаинами — BETADET HR–50K), которые появились в начале 70-х годов.
Эти вещества не просто делают шампуни более мягкими: даже небольшая добавка бетаинов позволяет снизить концентрацию электролитов (то есть солей) в шампунях, поскольку они сами по себе могут загущать растворы лауретсульфата натрия. Кроме того, по сравнению с сульфосукцинатами и кокоамфодиацетатами бетаины гораздо стабильнее физически. Если первые при длительном хранении или понижении температуры могут выпасть в осадок и сделать мутным готовый продукт, а вторые иногда придают шампуням нежелательный желтоватый оттенок, то шампуни с бетаинами нового поколения (так называемыми сульфобетаинами) можно хранить даже при отрицательных температурах. Такие растворы не мутнеют вплоть до –10°С. Это достоинство современных средств для мытья волос для нас гораздо важнее, нежели для американцев или жителей стран Западной Европы.
Морозоустойчивости способствуют и некоторые многофункциональные добавки, такие, как диэтаноламиды жирных кислот кокосового масла. Их используют обычно в качестве загустителей, позволяющих избавить нашу голову от чрезмерного подсаливания. Кроме того, они защищают кожу и от обезжиривания при мытье, позволяя ей сохранять природный водно-пипофильный баланс. Эти вещества обладают и другими достоинствами: например, они стабилизируют пену и позволяют вводить в шампуни различные дисперсные добавки без риска, что смесь расслоится.
ЛЕНЬ — ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА
В общем, современный шампунь — это давно уже не просто специализированное средство для мытья волос, а сложнейшая композиция, способная выполнять, в принципе, три главные задачи: удалять загрязнения, снимать с волос статическое электричество и защищать/лечить кожу головы. Если средство по уходу за волосами решает первую задачу — это просто шампунь, если вторую — кондиционер, третью — маска для волос. Сочетание в той или иной степени двух последних свойств сделает композицию бальзамом-ополаскивателем, двух первых — шампунем-кондиционером (два в одном), а всех трёх — шампунем три в одном.
Нарастающий темп жизни не оставляет нам времени на специальный уход за волосами, но производители шампуней постоянно предлагают нам что-нибудь новенькое. Да, если у вас избыток свободного времени и очень мало денег, можно намазать голову репейным маслом, походить так несколько часов, потом вымыть волосы мылом, долго промывать их в проточной воде, а в заключение ополоснуть раствором столового уксуса — тогда никакой шампунь три в одном, конечно, не нужен. Все три составляющих ухода за волосами и кожей головы налицо.
Но вряд ли кто-то думает, что, смешав мыло (или даже этоксилированный лаурилсульфат натрия) с репейным маслом и уксусом, он получит что-то приличное. Проблема совместимости различных компонентов — едва ли не самая сложная задача из всех, что стоят перед химиками-разработчиками.
Масло, как известно, может быть эффективным гасителем пены. Но это означает, что добавка подобных смягчающих компонентов в шампуни должна неминуемо сказаться на количестве и качестве пены, а значит, и ухудшить моющие свойства состава. Чтобы избежать этого, в смесь вводят так называемые эмульгаторы — вещества, способные обволакивать нерастворимые в воде капельки жиров. Микроплёнка из эмульгатора не даёт соприкасаться маслу с поверхностно-активными веществами напрямую, а также препятствует расслоению шампуня, не давая крошечным шарикам масла сливаться друг с другом.
Ещё более современный способ сочетать несочетаемое — солюбилизация компонентов, нерастворимых в воде, то есть их перевод в растворимое состояние при помощи особых добавок. Дело в том, что многие поверхностно-активные вещества образуют в воде не истинные, а мицелярные растворы. Связано это с особенностями структуры молекул ПАВ, которые имеют полярную головку и длинный незаряженный хвост.
Головки взаимодействуют с молекулами воды, а хвосты стремятся сблизиться друг с другом, в результате чего появляются правильные конгломераты молекул — мицеллы. Если концентрация ПАВ в растворе не очень велика, мицеллы напоминают шарики, если она растёт — шарики сливаются друг с другом, образуя трубочки.
Микросреда внутри шариков и трубочек электрически нейтральная, и здесь вполне могут „раствориться“ вещества, нерастворимые в воде, например те же масла. Однако не все молекулы поверхностно-активных веществ способны солюбилизировать добавки одинаково хорошо, и появление продуктов, активных в этом отношении, вывело производство шампуней на совершенно иной уровень.
Не менее сложно „примирить“ в одном флаконе анионные вещества с катионными. Такое стало возможно только после изобретения амфотерных и крипто-анионных ПАВ (класс веществ, сочетающих в себе свойства анионных и неионогенных ПАВ), молекулы которых несут как положительный заряд (преимущественно на азоте), так и отрицательный заряд. Они встают мостиком между молекулой моющего и молекулой кондиционирующего вещества, образуя с ними слабые связи, что позволяет компонентам шампуня действовать более или менее независимо.
СОДЕРЖАНИЕ И ФОРМА
Как же отражается содержание всевозможных добавок на внешнем виде шампуня? Ну, во-первых, если шампунь прозрачный, жидкий и ярко окрашенный — это дешёвая и не очень качественная продукция. Даже если в нём, согласно надписи на этикетке, есть экстракт ромашки или женьшеня — обольщаться не стоит. Цвет такому шампуню придаёт какой-нибудь не особенно стойкий пищевой краситель, а запах — недорогая отдушка, но никак не экстракт. У него наверняка довольно жёсткая моющая основа, и никакими экстрактами этот недостаток не компенсировать. В нём заведомо нет ни кондиционирующих добавок, ни растительных масел, и мыть голову таким шампунем чаще одного раза в 7–10 дней (в зависимости от типа волос) — значит, сознательно наносить вред коже головы и волосам. Детский шампунь с такими „внешними данными“ может быть достаточно мягким, но он — всего лишь шампунь, и особенных чудес ждать от него не стоит.
Шампуни, содержащие эмульгированные масла или какие-нибудь биологически-активные вещества (например, белок кератин, способный „залатывать“ мелкие дефекты на стержне волоса), как правило, вязкие и непрозрачные. Жидкая смесь с такими добавками просто расслоилась бы. Чтобы как-то облагородить внешний вид состава, в него нередко добавляют перламутровые концентраты, например гликольдистеарат — Danox Р15 (они содержат частички, способные преломлять свет и придавать раствору какой-нибудь оттенок) или специальные замутнители, делающие массу белой, кремообразной.
Уважающие себя крупные производители стараются не вводить в состав шампуней лишних аллергенов — красителей. К тому же качественные красители, пригодные для пеномоющих средств, стоят весьма недёшево, а пользы от них никакой нет.
Шампуни самого высокого класса могут быть абсолютно прозрачными, бесцветными, но при этом обязательно вязкими — всевозможные добавки содержатся здесь в солюбилизированной форме. Такое становится возможным потому, что в рецептуру дорогих шампуней добавляют этоксилированные алкилкарбоновые кислоты. Уровень рН такого шампуня будет заведомо нейтральным или слабокислым, как у нормальной кожи, даже если это не оговорено особо. Процесс солюбилизации предусматривает стадию нейтрализации раствора, который только после этого и делается прозрачным.
Качественная продукция обычно содержит слабую, но стойкую отдушку. И это будет не запах лимона или мяты (пусть приятный, но достаточно простой), а какая-нибудь сложная, запоминающаяся композиция, которая может стать визитной карточкой фирмы.
Если есть сомнения в том, что лучше купить — шампунь-кондиционер или отдельно шампунь и бальзам-ополаскиватель, имеет смысл выбрать второе. Дело в том, что, несмотря на все ухищрения химиков, проблему совместимости катионных веществ с анионными нельзя считать решённой окончательно. Применение дорогих амфотерных со-ПАВ, без которых в обычном шампуне можно было бы и обойтись, позволяет ввести в состав средства для мытья волос кондиционирующие добавки, но ёмкость раствора не беспредельна, и при всём желании много нужных веществ в один флакон не уместить. Да и полезные свойства одних и тех же компонентов проявляются по отдельности более полно.
Здесь же следует сказать, что рекомендации производителей использовать шампунь и бальзам-ополаскиватель одной и той же серии имеют определённые основания. Часть их компонентов обязательно будут общими, и составы не будут конкурировать друг с другом. Если применять бальзам-ополаскиватель другой фирмы, рецептуры могут не совпасть и эффективность ухода за волосами будет ниже.
ИГРА ПО ПРАВИЛАМ
Надо честно признать, что мрачные прогнозы „Химии и жизни“ относительно невозможности создания в ближайшее время отечественных шампуней, сопоставимых по качеству с продукцией западных фирм (см. „Химию и жизнь“, 1997, № 1), к счастью, не совсем оправдались. Да, у нас по-прежнему нет собственных кокосовых плантаций, которые могли бы бесперебойно обеспечивать химические предприятия высококачественным растительным сырьём, а, например, у концерна КАО Chemicals Europe с заводами в Германии и Испании они есть. Но в том-то и дело, что в технологическую цепочку, в конце которой мы получаем качественный шампунь, входят предприятия многих стран Европы. Германия славится своим химическим сырьём непревзойдённой чистоты, Франция — отдушками, Швейцария — прекрасной сбалансированной рецептурой шампуней…
И никто не мешает отечественным производителям закупать хотя бы часть компонентов для своей продукции (аналогов которым у нас иногда ещё нет) у ведущих западных фирм. Многие из них открыли в России свои представительства, и нужные компоненты для шампуней можно получать прямо со складов в крупных городах, что позволяет покупателю немного сэкономить, а также избежать трудностей, связанных с поиском, оформлением документов на ввоз и доставкой.
Некоторые отечественные производители, сумевшие удержаться на российском рынке шампуней благодаря дешевизне своего товара, теперь занялись улучшением его качества. Они сотрудничают с зарубежными поставщиками, стараются не слишком экономить на упаковке и отдушках, но главное — создают собственные оригинальные рецептуры, вполне отвечающие современным требованиям.
По оценкам представителей западных фирм, очень неплохие шампуни производят такие отечественные фирмы как „Арома-М“ (серии „Красная линия“, „Викинг“), „Маркелл“ (серия „Фармант“), „Флоресан“, „Гринмама“ и некоторые другие, в том числе в провинции — например, „Ренессанс Косметик“ из Барнаула.
Козырной картой отечественных производителей всегда были растительные экстракты. Если западные фирмы решаются добавлять их в свои кремы или в средства по уходу за волосами, такая продукция стоит очень дорого, считается элитной, и применяют её преимущественно в специализированных салонах, после консультации с косметологом. Но дело здесь вовсе не в дороговизне сырья, как принято думать. Просто на Западе существуют очень жёсткие стандарты — и на сырьё, и на готовую продукцию. Согласно нормам, принятым там, экстракты растений получают в основном по холодной технологии, чтобы сохранить действующие вещества растений по возможности в неизменном виде. Использование для этой цели этилового спирта не приветствуется, а нормативы содержания сухого вещества в растворе достаточно высоки.
Кроме того, применение биологически-активных добавок, коими являются растительные экстракты, требует известной осторожности и дополнительных исследований. Если продукт с растительным экстрактом сделать массовым и 10 или даже 30 процентам населения фитошампунь откровенно пойдет на пользу, а 1–5% пострадает от его применения, фирма понесёт колоссальные убытки, а то и какой-нибудь иск получит. А ведь выиграла же процесс американская дама, которая решила подсушить в микроволновой печи кошку, попавшую под дождь! И только потому, что производителям не пришло в голову указать в инструкции, что этот прибор не предназначен для сушки животных!
Западные производители на разумность потребителей не надеются и действуют по принципу „не навреди“. Они исходят из того, что лучше уж не учесть чьи-то индивидуальные потребности, чем потом пострадать самим. Над нашими производителями подобная угроза не висит. По крайней мере, пока. Никто из них пока не способен заполнить своими шампунями весь российский рынок и 5% населения — не такая уж страшная потеря для любого из них. Хорошая композиция всегда найдёт своего потребителя, пусть даже и не для всех она одинаково хороша. Только вот сначала нужно добиться, чтобы моющая основа стала мягкой, а уж потом вводить в шампунь лечебно-профилактические добавки. Мало иметь козырную карту — гораздо важнее умело разыграть её. А играть придётся хоть и на своей территории, но с европейскими фирмами и по их правилам. Хорошо хоть, что их преимущество не так абсолютно, как пять лет назад.
В. Артамонова
Шампуни: химия и биология в одном флаконе
ПЕРСПЕКТИВНАЯ НОВИНКА
Вряд ли среди читателей найдётся много людей, кто мыл бы голову мылом. Шампуни прочно вошли в нашу жизнь ещё с начала 60-х годов, с тех самых пор, когда началось производство очень эффективного поверхностно-активного вещества (ПАВ) — этоксилированного лаурилсульфата натрия (его называют также лауретсульфатом натрия и сульфоэтоксилатом натрия — EMAL 270D).
Это вещество, которое получали многоступенчатой химической обработкой кокосового масла, стало моющей основой совершенно нового класса продуктов — специализированных средств для мытья волос. Шампуни быстро завоевали популярность: ведь они смывались гораздо лучше, чем мыло, а обильная пена доставляла людям эстетическое удовольствие. Волосы после мытья новым средством были такими чистыми, что даже скрипели, а высыхая, приобретали блеск, которого трудно было достигнуть, используя мыло: ведь мало у кого хватает терпения ополаскивать после него волосы по нескольку раз.
Впрочем, если заглянуть в старые медицинские брошюрки, можно вспомнить, что гигиенисты очень не рекомендовали мыть голову ни мылом, ни шампунем чаще одного раза в неделю. С мылом-то всё ясно — щёлочь портит волосы, воздействуя на белок кератин, из которого они состоят. После мытья стержень волоса несколько разрыхляется, и при механическом воздействии волосы могут ломаться, как поперёк, так и вдоль — то есть сечься.
Лауретсульфат натрия оказался веществом более мягким, чем широко используемые в то время алкилбензолсульфотаты (сейчас их применяют только в стиральных порошках и некоторых средствах бытовой химии), но и у него были недостатки. При частом применении шампуней кожа могла воспалиться, иногда появлялась перхоть.
А кроме того, жидкую как вода новинку было неудобно дозировать. Многие ещё помнят, что до начала 70-х годов эту продукцию расфасовывали в маленькие одноразовые пакетики-подушечки: отрезаешь уголок — и выливаешь всё на голову. А жидкими первые шампуни были не случайно. Лауретсульфат получают в виде водного раствора с концентрацией активного вещества не более 70%. При дальнейшем выпаривании он становится гелем, но такую концентрацию вещества в шампунях не используют: лауретсульфата натрия в них обычно от 5 до 15%.
Впрочем, если добавить в средство для мытья волос какой-нибудь электролит, например поваренную соль или цитрат натрия (2–4%), шампунь можно сделать густым. Но удачными подобные загустители назвать, конечно, трудно: если плохо промыть голову, на коже останется соль, которая тоже внесёт свой вклад в раздражение.