Kozmetički emulzijski pripravci

Solubilizacija relativno malih količina uljnih komponenti u pripravcima za ispiranje i šampone pokazuje osnovna svojstva emulgiranja za koja se očekuje da će alkil poliglikozidi pokazati kao neionske površinski aktivne tvari. Međutim, potrebno je ispravno razumijevanje faznog ponašanja u višekomponentnim sustavima kako bi se ocijenili alkil poliglikozidi kao moćni emulgatori u kombinaciji s odgovarajućim hidrofobnim koemulgatorima. Općenito, međufazna aktivnost alkil poliglikozida određena je duljinom lanca ugljika i, u manjoj mjeri stupanj, prema stupnju polimerizacije (DP). Međufazna aktivnost raste s duljinom alkilnog lanca i najveća je blizu ili iznad CMC s vrijednošću ispod 1 mN/m. Na međupovršini voda/mineralno ulje, C12-14 APG pokazuje nižu površinsku napetost od C12-14 alkil sulfata Međupovršinske napetosti n-dekana, izopropil miristata i 2-oktil dodekanola izmjerene su za čiste alkil monoglukozide (C8,C10,C12) te je opisana njihova ovisnost o topljivosti alkil poliglikozida u uljnoj fazi. Srednjelančani alkil poliglikozidi mogu se koristiti kao emulgatori za u/v emulzije u kombinaciji s hidrofobnim koemulgatorima.

Alkilni poliglikozidi razlikuju se od etoksiliranih neionskih tenzida po tome što ne prolaze faznu pretvorbu izazvanu temperaturom iz emulzija ulja u vodi (O/W) u emulzije ulja u vodi (W/O). Umjesto toga, hidrofilna/lipofilna svojstva mogu biti uravnotežen miješanjem s hidrofobnim emulgatorom kao što je glicerin mono-oleat (GMO) ili dehidrirani sorbitol mono-laurat (SML). Zapravo, fazno ponašanje i međufazna napetost sustava emulgatora alkil poliglikozida vrlo su slični onima konvencionalnog sustav etoksilata masnog alkohola ako se omjer miješanja hidrofilnog/lipofilnog emulgatora u neetoksiliranom sustavu koristi umjesto temperature kao ključnog parametra ponašanja faze.

Sustav za dodekan, vodu, lauril glukozid i sorbitan laurat kao hidrofobni koemulgator stvara mikroemulzije pri određenom omjeru miješanja C12-14 APG prema SML od 4:6 do 6:4 (Slika 1). Veći sadržaj SML dovodi do emulzija u/u, dok veći sadržaj alkil poliglikozida stvara emulzije u/u. Varijacije ukupne koncentracije emulgatora rezultiraju takozvanom "Kahlweit ribom" u faznom dijagramu, tijelo sadrži trofazne mikroemulzije, a rep jednofazne mikroemulzije, kao što je uočeno kod etoksiliranih emulgatora u funkciji temperature. Visoko emulgiranje Kapacitet smjese C12-14 APG/SML u usporedbi sa sustavom etoksilata masnog alkohola ogleda se u činjenici da je čak 10 % smjese emulgatora dovoljno za stvaranje jednofazne mikroemulzije.

Sličnost obrazaca fazne inverzije dviju vrsta površinski aktivnih tvari nije ograničena samo na fazno ponašanje, već se također može pronaći u napetosti međupovršine emulgirajućeg sustava. Hidrofilno-lipofilna svojstva smjese emulgatora postigla su ravnotežu kada je omjer C12 -14 APG/SML bio je 4:6, a međupovršinska napetost bila je najmanja. Značajno, vrlo niska minimalna međupovršinska napetost (približno 10^-3mN/m) promatrana je korištenjem mješavine C12-14 APG/SML.

Među mikroemulzijama koje sadrže alkil glikozide, razlog za visoku međufaznu aktivnost je taj što su hidrofilni alkil glikozidi s većim glukozidnim glavnim skupinama i hidrofobni koemulgatori s manjim skupinama pomiješani na granici ulja i vode u idealnom omjeru. Hidratacija (i efektivna veličina hidratacijske glave) manje ovisi o temperaturi nego što je to slučaj s etoksiliranim neionskim površinski aktivnim tvarima. Stoga se paralelna međufazna napetost opaža samo za ponašanje faze neetoksilirane smjese emulgatora blago ovisno o temperaturi.

Ovo pruža zanimljive primjene jer, za razliku od etoksilata masnih alkohola, alkil glikozidi mogu formirati temperaturno stabilne mikroemulzije. Variranjem udjela surfaktanta, vrste upotrijebljenog tenzida i omjera ulje/voda, mikroemulzije se mogu proizvesti sa specifičnim svojstvima, kao što su prozirnost, viskoznost, učinci modifikacije i svojstva pjenjenja. Koemulgator u mješovitom sustavu alkil eter sulfata i neiona, uočava se prošireno područje mikroemulzije i može se koristiti za formuliranje koncentrata ili emulzija ulja i vode finih čestica.

Napravljena je procjena trokuta pseudoternarne faze višekomponentnih sustava koji sadrže alkil poliglikozid/SLES i SML s ugljikovodikom (dioktil cikloheksan) i alkil poliglikozid/SLES i GMO s polarnim uljima (dikaprilil eter/oktil dodekanol). Oni pokazuju varijabilnost i opseg područja za u/u, u/u ili mikroemulzije za heksagonalne faze i za lamelarne faze ovisno o kemijskoj strukturi i omjeru miješanja komponenata. Ako se ti fazni trokuti superponiraju na podudarne trokute učinka koji pokazuju, na primjer, ponašanje pjenjenja i svojstva viskoznosti odgovarajućih smjesa, oni pružaju dragocjenu pomoć formulatoru u pronalaženju specifičnih i dobro osmišljenih mikroemulzijskih formulacija za npr. sredstva za čišćenje lica ili pjenaste kupke za ponovno masnoće. Kao primjer, prikladna formulacija mikroemulzije za pjenaste kupke za ponovno masnoće može se izvesti iz faznog trokuta.