การเตรียมอิมัลชันเครื่องสำอาง

การละลายของส่วนประกอบน้ำมันในปริมาณเล็กน้อยเมื่อเทียบเคียงในสูตรล้างและแชมพูแสดงให้เห็นคุณสมบัติอิมัลซิไฟเออร์พื้นฐานซึ่งอัลคิล โพลีไกลโคไซด์ควรแสดงเป็นสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับพฤติกรรมของเฟสในระบบที่มีองค์ประกอบหลายองค์ประกอบเพื่อประเมินอัลคิล พอลิไกลโคไซด์เป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่มีฤทธิ์สูง ร่วมกับตัวอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่ชอบน้ำที่เหมาะสม โดยทั่วไป กิจกรรมระหว่างผิวของอัลคิล พอลิไกลโคไซด์จะถูกกำหนดโดยความยาวของสายโซ่คาร์บอน และที่น้อยกว่านั้น ขอบเขตตามระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน (DP) การออกฤทธิ์ระหว่างผิวจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของสายโซ่อัลคิลและอยู่ที่ระดับสูงสุดใกล้หรือสูงกว่า CMC ที่มีค่าต่ำกว่า 1 มิลลินิวตัน/เมตร ที่ส่วนต่อประสานของน้ำ/น้ำมันแร่ C12-14 APG แสดงแรงตึงผิวต่ำกว่า C12-14 อัลคิลซัลเฟต ความตึงเครียดระหว่างผิวหน้าของ n-decane, isopropyl myristate และ 2-octyl dodecanol ได้รับการวัดสำหรับอัลคิลโมโนกลูโคไซด์บริสุทธิ์ (C8,C10,C12) และการพึ่งพาความสามารถในการละลายของอัลคิลโพลีไกลโคไซด์ในเฟสน้ำมันได้รับการอธิบายไว้ อัลคิล โพลีไกลโคไซด์สายโซ่กลางอาจใช้เป็นอิมัลซิไฟเออร์สำหรับอิมัลชัน o/w ร่วมกับอิมัลซิไฟเออร์ร่วมที่ไม่ชอบน้ำ

อัลคิลโพลีไกลโคไซด์แตกต่างจากสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุที่ถูกเอทอกซิเลตตรงที่พวกมันไม่ผ่านการเปลี่ยนเฟสที่เกิดจากอุณหภูมิจากอิมัลชันน้ำมันในน้ำ (O/W) ไปเป็นอิมัลชันน้ำมันในน้ำ (W/O) แทน คุณสมบัติที่ชอบน้ำ/ไลโปฟิลิกสามารถ ปรับสมดุลโดยการผสมกับอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่ชอบน้ำ เช่น กลีเซอรีนโมโนโอเอต (GMO) หรือซอร์บิทอลโมโนลอเรตแห้ง (SML) ในความเป็นจริง พฤติกรรมของเฟสและแรงตึงระหว่างผิวของระบบอิมัลซิไฟเออร์อัลคิล โพลีไกลโคไซด์ มีความคล้ายคลึงกับระบบอิมัลซิไฟเออร์ทั่วไปมาก ระบบแฟตตี้แอลกอฮอล์เอทอกซีเลท หากอัตราส่วนการผสมของอิมัลซิไฟเออร์ที่ชอบน้ำ/ไลโปฟิลิกในระบบที่ไม่ใช่เอทอกซีเลทถูกนำมาใช้แทนอุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์พฤติกรรมเฟสสำคัญ

ระบบสำหรับโดเดเคน, น้ำ, ลอริลกลูโคไซด์และซอร์บิแทนลอเรตเป็นสารผสมที่ไม่ชอบน้ำจะทำให้เกิดไมโครอิมัลชันที่อัตราส่วนการผสม C12-14 APG ถึง SML ที่ 4:6 ถึง 6:4 (รูปที่ 1) ปริมาณ SML ที่สูงขึ้นจะทำให้ไม่มีอิมัลชัน ในขณะที่ปริมาณอัลคิลโพลีไกลโคไซด์ที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดอิมัลชัน o/w การเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของอิมัลซิไฟเออร์ทั้งหมดทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "ปลา Kahlweit" ในแผนภาพเฟส โดยที่ร่างกายประกอบด้วยไมโครอิมัลชันแบบสามเฟสและไมโครอิมัลชันแบบเฟสเดียวส่วนหาง ดังที่สังเกตได้จากอิมัลซิไฟเออร์แบบเอทอกซีเลตตามฟังก์ชันของอุณหภูมิ สารอิมัลซิไฟเออร์สูง ความจุของส่วนผสม C12-14 APG/SML เมื่อเปรียบเทียบกับระบบแฟตตี้แอลกอฮอล์เอทอกซีเลตสะท้อนให้เห็นในข้อเท็จจริงที่ว่าแม้แต่ 10 % ของส่วนผสมอิมัลซิไฟเออร์ก็เพียงพอที่จะสร้างไมโครอิมัลชันเฟสเดียว

ความคล้ายคลึงกันของรูปแบบการผกผันของเฟสของสารลดแรงตึงผิวทั้งสองประเภทไม่ได้จำกัดเฉพาะพฤติกรรมของเฟสเท่านั้น แต่ยังสามารถพบได้ในความตึงของส่วนต่อประสานของระบบอิมัลซิไฟเออร์ คุณสมบัติที่ชอบน้ำ – ไลโปฟิลิกของส่วนผสมอิมัลซิไฟเออร์ถึงจุดสมดุลเมื่ออัตราส่วนของ C12 -14 APG/SML คือ 4:6 และแรงตึงผิวบริเวณใบหน้าต่ำที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งความตึงผิวขั้นต่ำที่ต่ำมาก (ประมาณ 10^-3mN/m) ถูกสังเกตพบโดยใช้ของผสม C12-14 APG/SML

ในบรรดาอัลคิลไกลโคไซด์ที่มีไมโครอิมัลชัน สาเหตุของการมีฤทธิ์ในการแทรกซึมสูงก็คือ อัลคิลไกลโคไซด์ที่ชอบน้ำซึ่งมีหมู่กลูโคไซด์ที่ใหญ่กว่าและโคอิมัลซิไฟเออร์ร่วมที่ไม่ชอบน้ำที่มีหมู่เล็กกว่าจะถูกผสมที่ส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันและน้ำในอัตราส่วนที่เหมาะสม การให้น้ำ (และขนาดที่มีประสิทธิภาพของหัวให้ความชุ่มชื้น) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิน้อยกว่าในกรณีของสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุที่ถูกเอทอกซีเลต ดังนั้น ความตึงระหว่างพื้นผิวแบบขนานจึงถูกสังเกตเฉพาะสำหรับพฤติกรรมเฟสที่ขึ้นกับอุณหภูมิเล็กน้อยของส่วนผสมอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่ผ่านเอทอกซีเลต

สิ่งนี้ให้การใช้งานที่น่าสนใจ เนื่องจากอัลคิลไกลโคไซด์ต่างจากแฟตตี้แอลกอฮอล์เอทอกซีเลตตรงที่สามารถสร้างไมโครอิมัลชันที่มีความเสถียรต่ออุณหภูมิได้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารลดแรงตึงผิว ประเภทของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ และอัตราส่วนน้ำมัน/น้ำ ไมโครอิมัลชันสามารถผลิตได้ด้วยคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความโปร่งใส ความหนืด ผลการปรับเปลี่ยน และคุณสมบัติการเกิดฟอง โคอิมัลซิฟายเออร์ในระบบผสมของอัลคิลอีเทอร์ซัลเฟตและไม่ใช่ไอออน สังเกตพื้นที่ไมโครอิมัลชันที่ขยายตัว และสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างสูตรเข้มข้นหรืออิมัลชันน้ำมัน-น้ำที่มีอนุภาคละเอียด

มีการประเมินจากสามเหลี่ยมเฟสเทียมของระบบหลายองค์ประกอบที่ประกอบด้วยอัลคิล พอลิไกลโคไซด์/SLES และ SML พร้อมด้วยไฮโดรคาร์บอน (Dioctyl Cyclohexane) และอัลคิล โพลีไกลโคไซด์/SLES และ GMO ด้วยน้ำมันมีขั้ว (Dicaprylyl Ether/Octyl Dodecanol) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนและขอบเขต ของพื้นที่สำหรับ o/w, w/o หรือไมโครอิมัลชันสำหรับเฟสหกเหลี่ยมและเฟสลาเมลลาร์ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีและอัตราส่วนการผสมของส่วนประกอบ หากรูปสามเหลี่ยมเฟสเหล่านี้ถูกวางทับบนรูปสามเหลี่ยมที่มีสมรรถนะเท่ากันซึ่งบ่งชี้ถึงลักษณะการเกิดฟองและคุณสมบัติความหนืดของสารผสมที่สอดคล้องกัน สารเหล่านี้จะให้ความช่วยเหลืออันมีค่าแก่ผู้กำหนดสูตรในการค้นหาสูตรไมโครอิมัลชันที่จำเพาะและออกแบบมาอย่างดีสำหรับ เช่น น้ำยาทำความสะอาดผิวหน้าหรือโฟมอาบน้ำเติมไขมัน ตามตัวอย่าง สูตรไมโครอิมัลชันที่เหมาะสมสำหรับการเติมฟองอาบไขมันสามารถหาได้จากเฟสสามเหลี่ยม