Cosmetische emulsiepreparaten

De oplosbaarheid van betrekkelijk kleine hoeveelheden oliecomponenten in spoel- en shampooformuleringen demonstreert de fundamentele emulgeereigenschappen die alkylpolyglycosiden naar verwachting als niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen zouden moeten vertonen. Een goed begrip van fasegedrag in systemen met meerdere componenten is echter noodzakelijk om alkylpolyglycosiden te evalueren als krachtige emulgatoren in combinatie met geschikte hydrofobe co-emulgatoren. Over het algemeen wordt de grensvlakactiviteit van alkylpolyglycosiden bepaald door de lengte van de koolstofketen en, in mindere mate, mate, door de mate van polymerisatie (DP). Grensvlakactiviteit neemt toe met de lengte van de alkylketen en is het hoogst nabij of boven de CMC met een waarde lager dan 1 mN/m. Op het grensvlak water/minerale olie vertoont C12-14 APG een lagere oppervlaktespanning dan C12-14-alkylsulfaat. Grensvlakspanningen van n-decaan, isopropylmyristaat en 2-octyldodecanol zijn gemeten voor zuivere alkylmonoglucosiden (C8,C10,C12). en hun afhankelijkheid van de oplosbaarheid van alkylpolyglycosiden in de oliefase is beschreven. Alkylypolyglycosiden met middelmatige keten kunnen worden gebruikt als emulgatoren voor o/w-emulsies in combinatie met hydrofobe co-emulgatoren.

Alkylpolyglycosiden verschillen van geëthoxyleerde niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen doordat ze geen door temperatuur geïnduceerde faseconversie ondergaan van olie-in-water (O/W) naar olie-in-water (W/O)-emulsies. In plaats daarvan kunnen de hydrofiele/lipofiele eigenschappen worden gecompenseerd door te mengen met een hydrofobe emulgator zoals glycerine mono-oleaat (GMO) of gedehydrateerde sorbitol mono-lauraat (SML). In feite zijn het fasegedrag en de grensvlakspanning van het alkylpolyglycoside-emulgatorsysteem zeer vergelijkbaar met die van de conventionele vetalcoholethoxylaatsysteem als de mengverhouding van hydrofiele/lipofiele emulgator in het niet-geëthoxyleerde systeem wordt gebruikt in plaats van temperatuur als de belangrijkste fasegedragsparameter.

Het systeem voor dodecaan, water, laurylglucoside en sorbitanlauraat als hydrofobe co-emulgator vormt micro-emulsies bij een bepaalde mengverhouding van C12-14 APG tot SML van 4:6 tot 6:4 (Figuur 1). Hogere SML-gehalten leiden tot w/o-emulsies, terwijl hogere alkylpolyglycosidegehalten o/w-emulsies produceren. Variatie van de totale emulgatorconcentratie resulteert in een zogenaamde “Kahlweit-vis” in het fasediagram, waarbij het lichaam driefasige micro-emulsies bevat en de staart eenfasige micro-emulsies, zoals waargenomen bij geëthoxyleerde emulgatoren als functie van de temperatuur. capaciteit van het C12-14 APG/SML-mengsel in vergelijking met een vetalcoholethoxylaatsysteem wordt weerspiegeld in het feit dat zelfs 10% van het emulgatormengsel voldoende is om een ​​enkelfasige micro-emulsie te vormen.

De gelijkenis van fase-inversiepatronen van de twee typen oppervlakteactieve stoffen is niet alleen beperkt tot het fasegedrag, maar kan ook worden gevonden in de grensvlakspanning van het emulgatorsysteem. De hydrofiele – lipofiele eigenschappen van het emulgatormengsel bereikten een evenwicht toen de verhouding van C12 -14 APG/SML was 4:6 en de grensvlakspanning was het laagst. Met name een zeer lage minimale grensvlakspanning (ca. 10^-3mN/m) werd waargenomen met behulp van het C12-14 APG/SML-mengsel.

Onder de alkylglycosiden die micro-emulsies bevatten, is de reden voor de hoge grensvlakactiviteit dat hydrofiele alkylglycosiden met grotere glucoside-kopgroepen en hydrofobe co-emulgatoren met kleinere groepen in een ideale verhouding aan het olie-watergrensvlak worden gemengd. Hydratatie (en de effectieve grootte van de hydratatiekop) is minder afhankelijk van de temperatuur dan het geval is bij geëthoxyleerde niet-ionische oppervlakteactieve stoffen. Parallelle grensvlakspanning wordt dus alleen waargenomen voor het enigszins temperatuurafhankelijke fasegedrag van het niet-geëthoxyleerde emulgatormengsel.

Dit levert interessante toepassingen op omdat alkylglycosiden, in tegenstelling tot vetalcoholethoxylaten, temperatuurstabiele micro-emulsies kunnen vormen. Door het gehalte aan oppervlakteactieve stoffen, het gebruikte type oppervlakteactieve stof en de olie/waterverhouding te variëren, kunnen micro-emulsies worden geproduceerd met specifieke eigenschappen, zoals transparantie, viscositeit, modificatie-effecten en schuimeigenschappen. Co-emulgator in het gemengde systeem van alkylethersulfaat en niet-ionen, het geëxpandeerde micro-emulsiegebied wordt waargenomen en kan worden gebruikt om concentraat of olie-water-emulsies met fijne deeltjes te formuleren.

Er is een evaluatie gemaakt van pseudoternaire fasedriehoeken van systemen met meerdere componenten die alkylpolyglycoside/SLES en SML bevatten met een koolwaterstof (Dioctyl Cyclohexaan) en alkylpolyglycoside/SLES en GMO met polaire oliën (Dicaprylyl Ether/Octyl Dodecanol). Ze demonstreren de variabiliteit en omvang van gebieden voor o/w, w/o of micro-emulsies voor hexagonale fasen en voor lamellaire fasen afhankelijk van de chemische structuur en mengverhouding van de componenten. Als deze fasedriehoeken worden gesuperponeerd op congruente prestatiedriehoeken die bijvoorbeeld het schuimgedrag en de viscositeitseigenschappen van de overeenkomstige mengsels aangeven, bieden ze een waardevol hulpmiddel voor de samensteller bij het vinden van specifieke en goed ontworpen micro-emulsieformuleringen voor bijvoorbeeld gezichtsreinigers of schuimbaden voor het hervetten. Uit de fasedriehoek kan bijvoorbeeld een geschikte micro-emulsieformulering voor het opnieuw vetten van schuimbaden worden afgeleid.