Шампуни. Часть I


История и общие сведения

Шампуни впервые были введены в Германии фирмой Шварцкопф в 1933 году и представляли собой жидкие калиевые мыла на основе кокосового масла. В начале сороковых годов прошлого века, во время второй мировой войны, в основном применялись шампуни в виде жидких и пастообразных кремов, получаемых на основе пастообразного лаурилсульфата. В пятидесятые годы появились гелеобразные шампуни и шампуни для детей не раздражающие глаза, а в шестидесятые годы были созданы лечебные шампуни против перхоти. В России первый шампунь был выпущен в 60-х годах. В состав его входили не только моющие компоненты, но глицерин и спирт.

Шампуни представляют собой один из наиболее крупнотоннажных продуктов косметической промышленности и рынок их постоянно растет. Если сначала к шампуням относились исключительно как к средствам гигиены, то в дальнейшем рынок потребовал наличия дополнительных свойств - более мягкого ухода, отсутствия раздражающих свойств, наличия биологически активных, функциональных и эстетических добавок. Сегодня шампунь самый употребляемый косметический продукт, к которому предъявляются самые высокие требования.

Шампунь нового поколения обладает не только прекрасными моющими, но и кондиционирующими свойствами. Он содержит сбалансированный состав ингредиентов, полезные добавки, которые ухаживают за волосами, защищают от агрессивных внешних воздействий, способствуют их восстановлению.

Классификации шампуней

Общепринятой классификации шампуней на сегодняшний день нет, поэтому приведем несколько наиболее употребимых.
1. По типу волос, для которых предназначены шампуни: для сухих, жирных, нормальных, смешанных (жирные корни/сухие кончики), поврежденных, окрашенных, ослабленных, тонких, толстых и пр.
На первый взгляд, самыми распространенными должны быть шампуни для нормальных волос. На практике же, нормальные волосы встречаются довольно редко - ведь любая особенность волос делает их отличными от нормальных и требует дополнительного ухода. Сухие волосы требуют кроме мягкой моющей субстанции наличия увлажняющих добавок, таких как масла, растительные экстракты, солнцезащитные факторы, провитамин В5 и пр. Шампуни для жирных волос тоже не должны содержать жесткой моющей субстанции, т.к. постоянное обезжиривание в конце концов вызывает усиление работы сальных желез. Такие шампуни содержат добавки, уменьшающие выработку сала, например, за счет сужения протоков сальных желез. Подобным действием обладают препараты серы, экстракт какао-бобов, крапивы, репейника и других. Шампуни для поврежденных волос содержат в обязательном порядке кондиционирующие составляющие, осуществляющие транспорт биодобавки к поврежденному участку и фиксацию ее на волосе. Из биодобавок наиболее эффективны - протеины и их производные (кератин), церамиды.
2. По половому и возрастному признаку (довольно редкое деление): мужские, детские, женские, семейные.
Особенностью детских шампуней является максимально мягкая моющая субстанция, почти полное отсутствие красителей и консервантов, слишком активных биодобавок и не обладать резким запахом. Он должен быть гипоаллергенным и не вызывать раздражения кожи головы и слизистой оболочки глаз. 3. По внешнему виду: жидкие, кремообразные, желеобразные, сухие (применяемые как с разведением, так без него), в аэрозольной упаковке.
4. Лечебные - против выпадения волос, против себореи, перхоти, для аллергиков и пр. (по приблизительным оценкам на долю этих шампуней приходится около 23% рынка).
5. По глубине очищения - мягкие для ежедневного применения, для глубокой очистки.
6. По оказываемому дополнительному эффекту: кондиционирующие, красящие, защитные (в том числе солнцезащитные), восстанавливающие, увлажняющие, пилинговые. Солнцезащитные в свою очередь можно выделить в отдельную группу, куда также войдут и шампуни для посещающих бассейн (с добавлением, например, касторового масла для защиты от хлорки) - нередко такие шампуни содержат защитные пленкообразующие компоненты.
7. Оттеночные (подкрашивающие) шампуни.
8. В последнее время довольно широкое распространение получили ароматерапевтические шампуни. Такие шампуни содержат натуральные эфирные масла или специальные парфюмерные композиции на основе эфирных масел; всё это позволяет достичь следующих эффектов - антиоксидантного, стимулирующего, усиливающего местное кровообращение, антиперхотной активности, противовоспалительного и пр.

Условность вышеприведенных классификаций объясняется тем, что любой современный шампунь сочетает в себе признаки различных групп.

Потребительские свойства шампуней

Требования, предъявляемые к шампуням можно условно разделить на две группы: для шампуней, используемых в быту и для профессиональных линий.

Чего мы ждем от обычных, "бытовых", шампуней? Они должны иметь хорошую очищающую способность, давать обильную пышную устойчивую пену в воде любой жесткости, хорошо распределяться по волосам и при этом легко смываться, обязательно быть мягким по отношению к коже головы и слизистой оболочке глаз (главный принцип любой косметики класса mass-market - это "не навреди"), в определенной степени обеспечивать кондиционирующий эффект, придавать волосам блеск и то, что в рекламах называют "здоровый вид", иметь приятный цвет и запах отдушки, иметь рН близкий к 5,5.

Особенностью же любой профессиональной серии препаратов является более точечное воздействие и более интенсивный уход. Поскольку это так, то цена ошибки велика и, следовательно, подбор такой серии должен осуществлять специалист. К сожалению, в последнее время наблюдается тенденция продаж профессиональный серий препаратов через аптечные сети, крупные универмаги и даже рынки, что мне представляется не вполне верным. Кроме того, профессиональные серии препаратов даже по уходу решают конкретную проблему быстро и эффективно, поскольку являются более концентрированными и оказывают более глубокое воздействие. А этот фактор тем более требует предварительной консультации со специалистом, прежде чем потребитель начнет использовать препараты из профессиональной серии.

Остановимся подробнее на каждом из вышеперечисленных требований:
- моющее действие шампуней, как известно, связано с наличием в рецептуре шампуня поверхностно-активных веществ (ПАВ), речь о которых пойдет ниже;
- в понимании потребителя чистота и здоровье волос напрямую связаны с их блеском (в физическом смысле блеск - это отражение света от поверхности волоса, а гладкая поверхность лучше отражает свет). Одними из наиболее эффективных компонентов шампуней, придающих волосам блеск, являются силиконовые полимеры, такие, как диметикон, фенилтриметикон. - у потребительских шампуней пена должна быть обильной, пышной, мелкодисперсной, легко смываемой, кремообразной, приятной на ощупь, обладать структурной прочностью, чтобы самопроизвольно не сползать на глаза. Кремообразный вид пене придают белковые гидролизаты и продукты их конденсации, оксиэтилированное касторовое масло, различные эфиры жирных кислот и глицерина. Шампуни для чувствительной кожи головы и многие профессиональные средства каждодневного использования дают минимум пены или вовсе являются беспенными;
- хорошее распределение по волосам является еще одним немаловажным свойством шампуня; это свойство во многом зависит от вязкости шампуня, т.к слишком жидкий шампунь не задерживается на волосах, а слишком густой остается там, где его нанесли;
- шампунь должен легко смываться и не оставлять на волосах ощущения непромытости;
- после применения шампуня волосы должны хорошо расчесываться, что связано с кондиционирующими свойствами шампуня - любой современный шампунь содержит кондиционирующие добавки, даже если на этом специально и не акцентируется внимание покупателя;
- кондиционирующие добавки кроме того способствуют снятию статического заряда, легкость укладки и предупреждение спутывания;
- хороший шампунь не должен вызывать раздражение кожи головы или зуда, не должен раздражать глаза не говоря уже об аллергических проявлениях; не должен вести себя как яд при случайном попадании внутрь;
- важным является и такой трудно формализуемый результат применения шампуня, как шелковистость волос.

Иногда шампунь хорошо распределяется по волосам, но маслянистый на ощупь. Это говорит о переизбытке пережиривающих компонентов, либо несбалансированности составных элементов продукта. Такой шампунь после использования не дает чувства промытых, чистых, пушистых волос.

Производство и тестирование шампуней

Приготовление шампуней относится к категории сравнительно простых производств. В общем случае единицей оборудования является аппарат из нержавеющей стали, снабженный рубашкой для нагревания и охлаждения и перемешивающим устройством (для жидких и кремообразных шампуней устройство мешалки несколько различается).

Важным является то, что все шампуни должны проходить обязательные испытания: сначала проводят оценку органолептических показателей - внешнего вида, консистенции, цвета, запаха, которые определяются путем сенсорной оценки. Затем исследуют физико-химические характеристики, в том числе показатели безопасности: значение рН, массовую долю сухого вещества, пенообразуюшую способность, реологические характеристики (вязкость), содержание тяжелых, а также определяют микробиологическую устойчивость. Потребительские свойства шампуня изучают на добровольцах (волонтерах).

Особое внимание уделяется изучению токсикологических свойств шампуней, причем в последние годы все больше находят применение методики in vitro, которые используются вместо тестирования на животных и на добровольцах.

Состав шампуней

Состав любого современного шампуня соответствует некоей устоявшейся принципиальной схеме: моющая субстанция (поверхностно-активные вещества, ПАВ), добавки в виде вспомогательных ПАВ (СоПАВ), способствующие получению дополнительных заданных свойств шампуня (пенообразование и пр.), кондиционирующие компоненты, функциональные добавки и модификаторы (регуляторы рН, консерванты и пр.), эстетические добавки, придающие шампуню товарный вид (отдушки, красители, замутнители, консерваторы, перламутровые вещества и пр.), биодобавки, вода.

Поверхностно-активные вещества используются для достижения следующих эффектов: снижать поверхностное натяжение между водой и частицами кожного сала, грязи, облегчая, таким образом, удаление этих частиц с поверхности кожи головы и волос; образования пены; образования взвеси частиц грязи в пене и препятствия повторному их оседанию на волосах; стабилизации раствора; увеличению вязкости шампуней и получения точки помутнения согласно заданным параметрам.

Классифицируются ПАВ следующим образом:
- анионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием отрицательно заряженных ионов;
- катионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием положительно заряженных ионов;
- амфотерные ПАВ - в водном растворе, в зависимости от рН среды могут проявлять катионные (в кислой среде рН<7) или анионные свойства (в щелочной среде рН>7); они в значительной степени нейтрализуют друг друга, образуя внутреннюю соль, называемую "цвиттерионом";
- неионогенные ПАВ - в водном растворе не образуют ионов;
- мыла.

Подавляющая часть всех современных шампуней содержит анионные ПАВ в качестве основного моющего компонента. Молекула анионактивных ПАВ содержит водорастворимую (гидрофильную) часть, заряженную отрицательно и жирорастворимую (гидрофобную), нейтральную. Жирорастворимая часть молекулы связывает и обволакивает частицы грязи и секрет сальных желез. Водорастворимая часть молекулы ориентируется в сторону от волоса, который несет отрицательный заряд, в результате чего частицы грязи, соединенные с поверхностно-активным веществом, отторгаются волосом, растворяются в воде и удаляются.

Самым частым представителем анионных ПАВ в современных шампунях являются соли алкилсульфатов, представляющих собой кислые эфиры серной кислоты, получающиеся сульфатированием жирных спиртов хлорсульфоновой кислотой или триоксидом серы. Чаще других используют оксиэтилированный натрийлаурилсульфат - натрий лаурет сульфат. Концентрация лаурилсульфата в шампунях обычно составляет 7-15% в пересчете на безводную соль.

Оксиэтилированный магний лаурилсульфат - магний лаурет сульфат используют преимущественно в детских шампунях. Он более мягкий, но дорогой. В последнее время все чаще применяют новые мягкие анионные ПАВ группы ацил пептидов, представляют собой продукты взаимодействия пептидов с жирными кислотами, например натриевая соль продукта конденсации гидролизата белка и жирных кислот кокосового масла. Такой продукт очень подходит для создания прозрачных шампуней. А, например, лауроилсаркозинат Na имеет высокую степень тропности к волосам и облегчает процесс расчесывания.

Из других сульфосоединений, применяющихся в шампунях, следует назвать эфиры сульфоянтарной кислоты и натриевые соли сульфонатов альфа-олефинов, которые очень мягко действуют на кожу и глаза и обладают хорошими моющими и пенящимися свойствами.

Катионные ПАВ гораздо реже применяются в качестве основного ПАВ, но часто используются как добавки. В водном растворе они распадаются с образованием положительно заряженных ионов, обладают слабым моющим эффектом, однако хорошо "притягиваются" к отрицательно заряженным волосам и осуществляют фиксацию биодобавки на волосах. К ним относятся соли четвертичных аммониевых соединений, катионные полимеры, кватернизованные гидролизаты белка, производные растительных полисахаридов и другие.

Группу амфотерных (амфолитических) ПАВ представляют алкиламидопропил бетаины и алкилзамещенные аминокислоты с длинной цепью, которые используются в комбинации с анионными ПАВ для получения мягкой моющей субстанции. В последнее время все чаще в рецептурах используют амфотерные имидазол производные ПАВ (кокоамфоацетат), которые в сочетании с анионными ПАВ улучшают пенообразующую способность и повышают безвредность рецептур, а в сочетании с катионными полимерами усиливают положительное воздействие силиконов и полимеров на волосы и кожу.

Неионные ПАВ используют в составе шампуней для улучшения консистенции, реологических характеристик, придания волосам шелковистости и мягкости. Чаще других применяют оксиэтилированные спирты, оксиэтилированное касторовое масло, эфиры пропиленгликоля высокомолекулярных жирных кислот. Типичным представителем оксиалкиламидов является нередко встречающийся в шампунях диэтаноламид лауриновой кислоты. Неионные ПАВ вызывают менее выраженный денатурирующий эффект, чем анионные, однако обладают большей проникающей способностью в кожу.

СоПАВ - это вспомогательные ПАВ, которые способствуют созданию оптимальных сбалансированных рецептур. Такие соПАВ как кокогликозиды, алкил-эфир-карбоксилаты и другие, позволяют получить дерматологически мягкие шампуни с устойчивой интенсивной пеной, которые можно рекомендовать не только для мытья волос, но и тела.

Криптоанионные ПАВ - сочетают свойства анионных и неионногенных ПАВ. Представитель этой группы ПАВ - алкил-эфир-карбоксилат - обеспечивает повышенную эффективность катионных кондиционирующих агентов, снижает раздражающее действие, увеличивает пенообразование. Фосфаты и эфиркарбоксилаты, используют в косметических изделиях в качестве диспергаторов, эмульгаторов, солюбилизаторов.

Мыла (соли высших жирных кислот) в значительной степени утратили свое значение в производстве шампуней. Тем не менее, в ряде случаев они остаются компонентом для приготовления некоторых шампуней. Обычные мыла - это натриевые, калиевые, аммониевые или алканоламмониевые соли лауриловой, миристиновой, пальмитиновой, олеиновой и других кислот растительного или животного происхождения. Ранее шампуни готовили исключительно на основе мыл, получаемых из кокосового масла. В настоящее время кокосовое масло смешивают с ненасыщенными мылами, получаемыми из оливкового или касторового масла - такие смеси обладают более мягким моющим и меньшим раздражающим действием и лучше вспениваются. Лучшие результаты по моющему действию, мягкости и пенящей способности имеют мыла, приготовленные из смеси моно- и триэтаноламинов.

Кондиционирующие добавки вводятся в шампуни для достижения следующих целей:

  • снятие статического электричества, уменьшение "разлетаемости" волос;
  • приглаживание и выравнивание поврежденных участков стержней волос;
  • легкое расчесывание мокрых и сухих волос;
  • минимизация пористости;
  • придание волосам блеска и шелковистости;
  • обеспечение защиты от теплового и механического повреждения;
  • увлажнение;
  • увеличение объема и массы;
  • рекондиционирование поврежденных волос.

    К кондиционирующим агентам относятся различные масла, жирные спирты, сложные эфиры гликоля, смачивающие вещества и белковые производные. Для шампуней, имеющих консистенцию обычного или жидкого крема, общепризнанным кондиционирующим агентом считается ланолин, растворимое ланолиновое масло и растворимые производные ланолина. Ценными кондиционирующими качествами обладает катионный акриловый сополимер, добавка которого к шампуню облегчает расчесывание волос даже во влажном состоянии и придает им антистатические свойства.

    Механизм действия кондиционеров следующий: катионные субстанции, преимущественно, четвертичные соединения аммония, способны удерживаться на отрицательно заряженной поверхности волос путем связывания с кератином. Это свойство называется субстантивностью. Именно за счет субстантивности кондиционеры не только фиксируются на поверхности волос, но и удерживают полезную добавку. Поскольку поврежденные участки волос обладают большим отрицательным зарядом, на них фиксируется больше катионных частиц и косметический эффект усиливается.

    Оборотной стороной этого процесса является утяжеление волос и потеря пышности. Поэтому при создании шампуня-кондиционера важно соблюсти баланс между моющими и кондиционирующими составляющими. Необоснованное увеличение в рецептуре кондиционирующих ингредиентов может привести не только к утяжелению волос, потере пышности, но и к ухудшению таких свойств шампуня как очищение и смываемость. Важен и выбор кондиционера. Например, силиконовые масла накапливаются на волосах. Поэтому в средствах для волос используют легколетучие силиконы.

    Среди прочих достоинств кондиционеров следует отметить придание волосам красивого блеска. Это достигается тем, что кондиционеры склеивают чешуйки волоса, делают поверхность более ровной, изменяют показатель отражения волос, усиливая, таким, образом, интенсивность цвета и естественный блеск. Наличие кондиционирующих компонентов в шампуне не исключает необходимости дополнительного применения бальзама. Это обязательно для поврежденных и стрессированных волос, а также для длинных волос с секущимися концами, поскольку такие участки содержат большую поверхность с отрицательным зарядом, и действие катионных компонентов шампуня является недостаточным. При дополнительном использовании бальзама содержание катионных фрагментов возрастает, адсорбция на волосах и соответственно кондиционирующий эффект увеличиваются.

    Силиконы придают волосам в первую очередь блеск и шелковистость, мягкость, снимают электростатический заряд, облегчают расчесывание мокрых и сухих волос, не допуская их повреждения; снижают липкость в средствах для укладки. Обладая свойством "заклеивать" чешуйки поврежденных волос, выполняют оздоравливающую функцию; образуя на волосах пленку, они выполняют также и защитную функцию.

    К силиконам относятся следующие вещества:

  • диметиконы (силиконовые масла) - обладают регенерирующим действием, повышают блеск, облегчают расчесывание и укладку, образуют защитную пленку. В больших количествах могут давать эффект утяжеления волос.
  • полиолдиметиконы (сополимеры - водорастворимые силиконы) - обладают поверхностно-активными свойствами, совместимы с различными функциональными добавками, улучшают укладку.
  • аминофункциональные силиконы (амодиметикон) - обладают кондиционирующими и регенерирующими свойствами, сохраняют цвет на окрашенных волосах.
  • инкапсулированные силиконы - обеспечивают дополнительное кондиционирование и улучшают укладку волос
  • диметикон лаурат сукциногликан (водная эмульсия высокомолекулярного силикона) - обладает регенерирующим действием, придает шелковистость, склеивает секущиеся кончики волос.

    Шампуни, часть II

    Георгий Абрамов, врач-трихолог