การเตรียมอิมัลชันเครื่องสำอาง

การละลายของส่วนประกอบน้ำมันปริมาณเล็กน้อยในสูตรน้ำยาล้างและแชมพูแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติอิมัลชันพื้นฐาน ซึ่งคาดว่าอัลคิลโพลีไกลโคไซด์จะแสดงให้เห็นในฐานะสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับพฤติกรรมเฟสในระบบหลายส่วนประกอบ เพื่อประเมินอัลคิลโพลีไกลโคไซด์ในฐานะอิมัลซิไฟเออร์ที่มีประสิทธิภาพเมื่อใช้ร่วมกับโคอิมัลซิไฟเออร์ชนิดไฮโดรโฟบิกที่เหมาะสม โดยทั่วไป กิจกรรมส่วนต่อประสานของอัลคิลโพลีไกลโคไซด์ถูกกำหนดโดยความยาวของโซ่คาร์บอน และในระดับที่น้อยกว่านั้น ขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน (DP) กิจกรรมส่วนต่อประสานจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของโซ่อัลคิล และจะมีค่าสูงสุดที่ใกล้เคียงหรือสูงกว่าค่า CMC โดยมีค่าต่ำกว่า 1 mN/m ที่บริเวณรอยต่อระหว่างน้ำและน้ำมันแร่ C12-14 APG แสดงแรงตึงผิวต่ำกว่า C12-14 alkyl sulfate แรงตึงผิวระหว่างรอยต่อของ n-decane, isopropyl myristate และ 2-octyl dodecanol สำหรับ alkyl monoglucoside บริสุทธิ์ (C8, C10, C12) และได้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง alkyl polyglycosides กับความสามารถในการละลายในเฟสน้ำมัน alkyl polyglycosides สายกลางสามารถใช้เป็นอิมัลซิไฟเออร์สำหรับอิมัลชัน o/w ร่วมกับอิมัลซิไฟเออร์ co ชนิด hydrophobic

สารลดแรงตึงผิวอัลคิลโพลีไกลโคไซด์แตกต่างจากสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกที่ถูกเอทอกซิเลต ตรงที่สารเหล่านี้จะไม่เกิดการเปลี่ยนเฟสจากอิมัลชันน้ำมันในน้ำ (O/W) ไปเป็นอิมัลชันน้ำมันในน้ำ (W/O) เนื่องจากอุณหภูมิ แต่สมบัติชอบน้ำ/ชอบไขมันสามารถปรับสมดุลได้โดยการผสมกับอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่ชอบน้ำ เช่น กลีเซอรีนโมโนโอเลเอต (GMO) หรือซอร์บิทอลโมโนลอเรตที่ทำให้แห้ง (SML) ในความเป็นจริง พฤติกรรมของเฟสและแรงตึงระหว่างส่วนต่อประสานของระบบอิมัลซิไฟเออร์อัลคิลโพลีไกลโคไซด์นั้นคล้ายคลึงกับระบบเอทอกซิเลตแอลกอฮอล์ไขมันทั่วไปมาก หากใช้ค่าอัตราส่วนการผสมของอิมัลซิไฟเออร์ที่ชอบน้ำ/ชอบไขมันในระบบที่ไม่ถูกเอทอกซิเลตแทนอุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์พฤติกรรมของเฟสหลัก

ระบบที่ใช้โดเดเคน น้ำ ลอริลกลูโคไซด์ และซอร์บิแทนลอเรต เป็นสารโคอิมัลซิไฟเออร์ชนิดไม่ชอบน้ำ ก่อให้เกิดไมโครอิมัลชันที่อัตราส่วนการผสม C12-14 APG ต่อ SML ที่แน่นอนที่ 4:6 ถึง 6:4 (รูปที่ 1) ปริมาณ SML ที่สูงขึ้นจะนำไปสู่อิมัลชันแบบไม่มีอิมัลชัน ขณะที่ปริมาณอัลคิลโพลีไกลโคไซด์ที่สูงขึ้นจะก่อให้เกิดอิมัลชันแบบไม่มีอิมัลชัน การเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของอิมัลซิไฟเออร์ทั้งหมดทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "ปลาคาลไวต์" ในแผนภาพเฟส โดยลำตัวประกอบด้วยไมโครอิมัลชันสามเฟส และส่วนหางประกอบด้วยไมโครอิมัลชันเฟสเดียว ดังที่สังเกตได้จากอิมัลซิไฟเออร์ที่ผ่านการเอทอกซิเลตโดยพิจารณาจากอุณหภูมิ ความสามารถในการทำอิมัลซิไฟเออร์ที่สูงของส่วนผสม C12-14 APG/SML เมื่อเปรียบเทียบกับระบบเอทอกซิเลตแอลกอฮอล์ไขมัน สะท้อนให้เห็นจากข้อเท็จจริงที่ว่าแม้เพียง 10% ของส่วนผสมอิมัลซิไฟเออร์ก็เพียงพอที่จะก่อให้เกิดไมโครอิมัลชันเฟสเดียวได้

ความคล้ายคลึงกันของรูปแบบการกลับเฟสของสารลดแรงตึงผิวทั้งสองชนิดไม่ได้จำกัดอยู่เพียงพฤติกรรมของเฟสเท่านั้น แต่ยังพบได้ในแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานของระบบอิมัลซิไฟเออร์อีกด้วย คุณสมบัติชอบน้ำและชอบไขมันของส่วนผสมอิมัลซิไฟเออร์จะเข้าสู่ภาวะสมดุลเมื่ออัตราส่วนของ C12-14 APG/SML เท่ากับ 4:6 และแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานมีค่าต่ำสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานมีค่าต่ำมาก (ประมาณ 10^-3mN/m) ได้รับการสังเกตโดยใช้ส่วนผสม C12-14 APG/SML

ในบรรดาอัลคิลไกลโคไซด์ที่มีไมโครอิมัลชัน สาเหตุของกิจกรรมส่วนต่อประสานที่สูงคือ อัลคิลไกลโคไซด์ชนิดชอบน้ำที่มีหมู่กลูโคไซด์หัวขนาดใหญ่ และโคอิมัลซิไฟเออร์ชนิดไม่ชอบน้ำที่มีหมู่ขนาดเล็ก ผสมกันที่ส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันและน้ำในอัตราส่วนที่เหมาะสม ภาวะไฮเดรชัน (และขนาดประสิทธิผลของหัวไฮเดรชัน) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิน้อยกว่าในกรณีของสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกที่ผ่านการเอทอกซิเลชัน ดังนั้น แรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานขนานจึงสังเกตได้เฉพาะพฤติกรรมเฟสที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเล็กน้อยของสารผสมอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่ถูกเอทอกซิเลชันเท่านั้น

สิ่งนี้ให้ประโยชน์ที่น่าสนใจ เนื่องจากแอลคิลไกลโคไซด์สามารถสร้างไมโครอิมัลชันที่เสถียรต่ออุณหภูมิได้ ซึ่งแตกต่างจากเอทอกซีเลตของแอลกอฮอล์ไขมัน ไมโครอิมัลชันสามารถผลิตได้โดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารลดแรงตึงผิว ชนิดของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ และอัตราส่วนน้ำมันต่อน้ำ ไมโครอิมัลชันสามารถผลิตขึ้นโดยมีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความโปร่งใส ความหนืด ผลกระทบจากการดัดแปลง และคุณสมบัติการเกิดฟอง โคอิมัลซิไฟเออร์ในระบบผสมของแอลคิลอีเทอร์ซัลเฟตและสารนอนไอออน พบว่าพื้นที่ไมโครอิมัลชันขยายตัว และสามารถนำไปใช้ผลิตอิมัลชันเข้มข้นหรืออิมัลชันน้ำมัน-น้ำอนุภาคละเอียดได้

ได้มีการประเมินรูปสามเหลี่ยมเฟสเทียมเทอร์นารีของระบบหลายส่วนประกอบที่ประกอบด้วยอัลคิลโพลีไกลโคไซด์/SLES และ SML ร่วมกับไฮโดรคาร์บอน (ไดออคทิลไซโคลเฮกเซน) และอัลคิลโพลีไกลโคไซด์/SLES และ GMO ร่วมกับน้ำมันโพลาร์ (ไดคาพริลิลอีเทอร์/ออกทิลโดเดคานอล) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนและขอบเขตของพื้นที่สำหรับ o/w, w/o หรือไมโครอิมัลชันสำหรับเฟสหกเหลี่ยมและเฟสลาเมลลาร์ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีและอัตราส่วนการผสมของส่วนประกอบ หากรูปสามเหลี่ยมเฟสเหล่านี้ซ้อนทับบนรูปสามเหลี่ยมสมรรถนะที่สอดคล้องกัน ซึ่งบ่งชี้พฤติกรรมการเกิดฟองและคุณสมบัติความหนืดของส่วนผสมที่เกี่ยวข้อง จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับผู้กำหนดสูตรในการค้นหาสูตรไมโครอิมัลชันที่เฉพาะเจาะจงและได้รับการออกแบบมาอย่างดี เช่น สำหรับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดผิวหน้าหรือโฟมอาบน้ำเพื่อเติมไขมัน ยกตัวอย่างเช่น สูตรไมโครอิมัลชันที่เหมาะสมสำหรับโฟมอาบน้ำเพื่อเติมไขมันสามารถหาได้จากรูปสามเหลี่ยมเฟส