Përgatitjet e emulsionit kozmetik

Tretësira e sasive relativisht të vogla të përbërësve të vajit në formulimet e shpëlarjes dhe shampos demonstron vetitë themelore të emulsifikimit që duhet të pritet që poliglikozidet alkil të shfaqin si surfaktantë jojonikë. Megjithatë, një kuptim i duhur i sjelljes së fazës në sistemet shumëkomponentë është i nevojshëm për të vlerësuar poliglikozidet alkil si emulsifikues të fuqishëm në kombinim me koemulsifikues të përshtatshëm hidrofobikë. Në përgjithësi, aktiviteti ndërfaqësor i poliglikozideve alkil përcaktohet nga gjatësia e zinxhirit të karbonit dhe, në një masë më të vogël, nga shkalla e polimerizimit (DP). Aktiviteti ndërfaqësor rritet me gjatësinë e zinxhirit alkil dhe është në nivelin e tij më të lartë pranë ose mbi CMC me një vlerë nën 1 mN/m. Në ndërfaqen ujë/vaj mineral, C12-14 APG tregon tension sipërfaqësor më të ulët se C12-14 alkil sulfat. Tensionet ndërfaqësore të n-dekanit, izopropil miristatit dhe 2-oktil dodekanolit janë matur për alkil monoglukozidet e pastra (C8, C10, C12) dhe është përshkruar varësia e tyre nga tretshmëria e alkil poliglikozideve në fazën e vajit. Alkil poliglikozidet me zinxhir të mesëm mund të përdoren si emulsifikues për emulsione o/w në kombinim me bashkëemulsifikues hidrofobë.

Poliglikozidet alkil ndryshojnë nga surfaktantët jojonikë të etoksiluar në atë që ato nuk i nënshtrohen konvertimit të fazës së induktuar nga temperatura nga emulsionet vaj-në-ujë (O/W) në emulsionet vaj-në-ujë (W/O). Në vend të kësaj, vetitë hidrofile/lipofile mund të balancohen duke u përzier me një emulsifikues hidrofobik siç është mono-oleati i glicerinës (GMO) ose mono-laurati i sorbitolit të dehidratuar (SML). Në fakt, sjellja e fazës dhe tensioni ndërfaqësor i sistemit të emulsifikuesit të poliglikozidit alkil janë shumë të ngjashme me ato të sistemit konvencional të etoksilateve të alkoolit yndyror nëse raporti i përzierjes së emulsifikuesit hidrofilik/lipofilik në sistemin jo-etoksiluar përdoret në vend të temperaturës si parametër kyç i sjelljes së fazës.

Sistemi për dodekan, ujë, lauril glukozid dhe sorbitan laurat si një koemulsifikues hidrofobik formon mikroemulsione në një raport të caktuar përzierjeje të C12-14 APG me SML prej 4:6 deri në 6:4 (Figura 1). Përmbajtjet më të larta të SML çojnë në emulsione pa ujë, ndërsa përmbajtjet më të larta të alkil poliglikozidit prodhojnë emulsione pa ujë. Ndryshimi i përqendrimit total të emulsifikuesit rezulton në të ashtuquajturin "peshk Kahlweit" në diagramin e fazave, trupi që përmban mikroemulsione trefazore dhe bishti mikroemulsione njëfazore, siç vërehet me emulsifikuesit etoksiluar si funksion i temperaturës. Kapaciteti i lartë emulsifikues i përzierjes C12-14 APG/SML krahasuar me një sistem etoksilat alkooli yndyror reflektohet në faktin se edhe 10% e përzierjes së emulsifikuesit është e mjaftueshme për të formuar një mikroemulsion njëfazore.

Ngjashmëria e modeleve të inversionit të fazës së dy llojeve të surfaktantëve nuk kufizohet vetëm në sjelljen e fazës, por mund të gjendet edhe në tensionin e ndërfaqes së sistemit emulsifikues. Vetitë hidrofile-lipofile të përzierjes së emulsifikuesit arritën ekuilibrin kur raporti i C12-14 APG/SML ishte 4:6, dhe tensioni ndërfaqësor ishte më i ulëti. Veçanërisht, një tension minimal ndërfaqësor shumë i ulët (rreth 10^-3mN/m) u vu re duke përdorur përzierjen C12-14 APG/SML.

Midis glikozideve alkil që përmbajnë mikroemulsione, arsyeja për aktivitetin e lartë ndërfaqësor është se glikozidet alkil hidrofile me grupe më të mëdha të kokës së glukozidit dhe bashkëemulsifikuesit hidrofobë me grupe më të vogla përzihen në ndërfaqen vaj-ujë në një raport ideal. Hidratimi (dhe madhësia efektive e kokës së hidratimit) varet më pak nga temperatura sesa në rastin e surfaktantëve jojonikë të etoksiluar. Kështu, tensioni paralel ndërfaqësor vërehet vetëm për sjelljen e fazës paksa të varur nga temperatura e përzierjes së emulsifikuesit jo të etoksiluar.

Kjo ofron zbatime interesante sepse, ndryshe nga etoksilatet e alkooleve yndyrore, glikozidet alkil mund të formojnë mikroemulsione të qëndrueshme ndaj temperaturës. Duke ndryshuar përmbajtjen e surfaktantit, llojin e surfaktantit të përdorur dhe raportin vaj/ujë, mikroemulsionet mund të prodhohen me veti specifike, të tilla si transparenca, viskoziteti, efektet e modifikimit dhe vetitë e shkumëzimit. Bashkëemulsifikuesi në sistemin e përzier të sulfatit të eterit alkil dhe jo-jonit, vërehet zona e zgjeruar e mikroemulsionit dhe mund të përdoret për të formuluar emulsione vaj-ujë të koncentruar ose grimcave të imëta.

Është bërë një vlerësim i trekëndëshave fazorë pseudoternar të sistemeve shumëkomponentë që përmbajnë alkil poliglikozid/SLES dhe SML me një hidrokarbur (Dioktil Cikloheksan) dhe alkil poliglikozid/SLES dhe GMO me vajra polare (Dikaprilil Eter/Oktil Dodekanol). Ato demonstrojnë ndryshueshmërinë dhe shtrirjen e zonave për o/w, w/o ose mikroemulsione për fazat gjashtëkëndore dhe për fazat lamellare në varësi të strukturës kimike dhe raportit të përzierjes së përbërësve. Nëse këta trekëndësha fazorë mbivendosen mbi trekëndësha të performancës kongruente që tregojnë për shembull sjelljen e shkumëzimit dhe vetitë e viskozitetit të përzierjeve përkatëse, ato ofrojnë një ndihmë të vlefshme për formuluesin në gjetjen e formulimeve specifike dhe të mirë-dizajnuara të mikroemulsioneve për p.sh. pastrues të fytyrës ose banjo me shkumë për ri-yndyrnim. Si shembull, një formulim i përshtatshëm mikroemulsioni për banjo me shkumë për ri-yndyrnim mund të nxirret nga trekëndëshi i fazës.