مقالات آموزشی

سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

معرفی سیلیکون‌ها در مراقبت از پوست

سیلیکون‌ها یک خانواده شیمیایی بسیار گسترده هستند و فقط یک ماده واحد نیستند. سیلیکون یک اصطلاح عمومی برای مواد مبتنی بر Si است. شناخته شده ترین ساختار، پلیمری است که حاوی اتم‌های سیلیکون و اکسیژن است. زنجیره اصلی Si-O با گروه‌های متیل متصل است. ساختار در شکل زیر نشان داده شده است.

سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست
سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

تغییرات در ساختار در سمت راست تقریباً بی‌پایان است و باعث می‌شود شیمی سیلیکون تقریباً به اندازه شیمی کربن باشد.

تغییرات زیر را می‌توان انجام داد: تغییر وزن مولکولی و افزودن گروه‌های عاملی آلی (پلی اتر، آلکیل، آمینو، و غیره)، و در نتیجه طیف وسیعی از مواد، از مایعات فرار تا صمغ‌ها، موم‌ها و الاستومرها.

فرهنگ لغت INCI بیش از ۵۰۰ مشتق از مواد سیلیکونی را ثبت می‌کند که تنوع این خانواده شیمیایی را نشان می‌دهد. جدول زیر مروری بر رایج‌ترین نام‌های INCI برای مواد مختلف سیلیکون‌ها دارد. این پلیمرها می‌توانند محلول در روغن یا آب باشند.

نام‌های INCI شرح انواع سیلیکون
سیکلومتیکون، سیکلوپنتاسیلوکسان، سیکلو هگزاسیلوکسان، تری سیلوکسان، دی متیکون سیلوکسان‌های حلقوی و خطی با وزن مولکولی کم سیلیکون‌های فرار
دی متیکون، دی متیکون کوپولیول، آمینودیمتیکون سیلوکسان‌های خطی با یا بدون گروه‌های عاملی سیالات مایع
دی متیکون، دی متیکونول مایعات با وزن مولکولی بالا سیلوکسان‌ها صمغ‌های سیلیکونی
کراس پلیمر دی متیکون، کراس پلیمر وینیل دی متیکون شبکه سیلوکسان متصل به X ژل‌های سیلیکونی
تری متی سیلوکسی سیلیکات، پلی متیل سیلسکیوککسان، پلی پروپیل سیلسکیوکسان سیلوکسان دارای شبکه سه‌بعدی رزین‌های سیلیکونی

پیوند Si-O بسیار پایدار است، به راحتی اکسیده نمی‌شود و بنابراین بی‌اثر است، در صورت تماس با بافت‌های بیولوژیکی یک مزیت است. طول پیوند Si-O 0.163 نانومتر و زاویه آن ۱۳۰ درجه است، بزرگتر از طول پیوند CC (0.154 نانومتر) و زاویه (۱۱۲ درجه)، که اکسیژن و بخار آب در آن نفوذ می‌کند و بنابراین با عملکرد تنظیم بخار آب و تبادل O2 پوست تداخل ندارد.

نفوذپذیری پلیمرهای سیلیکون در شرایط in vitro و in vivo به خوبی ثبت شده است. برای کاهش نفوذپذیری سیلیکون‌ها، افزودن گروه‌های عاملی‌های آلی مانند گروه‌های آلکیل مورد نیاز است. با تغییر نوع و میزان گروه‌های آلکیل در ستون فقرات Si-O، می‌توان به مواد انسداد کننده نیمه نفوذ پذیر رسید.

به طور غیر مستقیم با نفوذپذیری، چندین سیلیکون از جمله دی متیکون، استئروکسی سیمتیکون، کوپولیول های سیمیتیکون و سیکلومتیکون غیر کومدوژنیک نشان داده شده است.

کشش سطحی پایین آن‌ها باعث می‌شود سیلیکون‌ها در حین آبگریزی بسیار خوب پخش شوند. در نتیجه این خواص فیزیکی و شیمیایی، پلی دی متیل سیلوکسان (دی متیکون) از ویسکوزیته ۳۵۰-۱۲.۵۰۰ cSt در مونوگراف FDA ذکر شده است.

سطح مورد نیاز برای ادعای حفاظت تا ۱ % است. به عنوان مثال برای عملکرد سد، دی متیکون در فوم‌هایی که برای تسکین سوزش ناشی از درماتوز مانند کرم‌های تماس آتوپیک و آلرژیک و مانع طراحی شده برای جلوگیری از حساسیت پوست به آلرژن‌ها استفاده می‌شود، استفاده می‌شود.

تاریخچه استفاده از سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

استفاده از سیلیکون‌ها در محصولات مراقبت از پوست در سال ۱۹۵۳ آغاز شد، زمانی که Revlon یک کرم دست به نام Silicare را با موقعیت زیر تجاری کرد: “Silicare یک دستکش نامرئی برای محافظت از دستان شما ایجاد می‌کند. قدرت دافع شگفت‌انگیز آن، آب شوینده را دور نگه می‌دارد. “

در دهه ۱۹۶۰، استفاده از سیلیکون فرار به طور چشم‌گیری کیفیت کلی محصولات ضد عرق را بهبود بخشید. سیلیکون‌ها انتقال نمک‌های ضد عرق را از بین می‌برند، در نتیجه رنگ‌آمیزی لباس‌ها کاهش می‌یابد، احساس عدم ایجاد حس الکل (بدون الکل) و پخش شدن خوب، امکان توزیع خوب نمک فعال و بهبود زیبایی را فراهم می‌کند.

از دهه ۱۹۸۰ به بعد، استفاده از مواد سیلیکونی در تمام بخش‌های محصولات مراقبت از پوست گسترش یافت و به عنوان نقطه عطفی شناخته شد و به ایجاد یک احساس کاملا متفاوت و ویژگی‌های حلالیت، ارائه امکانات جدید در برابر مواد آلی معمولی اجازه دادند.

در اواسط دهه ۱۹۹۰، رزین‌های سیلیکونی همراه با سیلیکون‌های فرار در فرمولاسیون آرایش ادعا شد که تمام روز دوام می‌آورد. سیلیکون‌های فرار تبخیر می شوند و رنگدانه‌های خالص توسط یک فیلم از رزین سیلیکون در محل خود باقی می‌مانند و در نتیجه به مدت ۸ تا ۱۰ ساعت به لب‌ها رنگ می‌چسبد.

در آغاز قرن بیست و یکم، معرفی الاستومرهای سیلیکونی جایگزین منحصر به فرد و اصلاح خواص سیستم‌های سنتی با روغن‌های چرب و الکل‌های چرب، که تا آن زمان بر فرمولاسیون غالب بود، ارائه کرد. این به فرمولاسیون اجازه می‌دهد زیبایی فوق‌العاده‌ای را ارائه دهد در حالی که مزایای بیشتری مانند فوکوس نرم و پر کردن خط را بدون چربی نسبت داده شده به سیستم‌های سنتی ارائه می‌دهد.

این سیلیکون‌های با وزن مولکولی بالا، بافت و ابعاد دیگری را برای محصولات آرایشی مراقبت از پوست و رنگ به ارمغان آورده‌اند. آن‌ها بر روی پوست یک اثر مات‌کننده ایجاد می‌کنند و ظاهر صاف، نرم و یک‌دست پوست را ارائه می‌دهند.

پودرهای الاستومر همچنین ویژگی‌های زیبایی متمایزی را ارائه می‌دهند که می‌تواند از صاف و ابریشمی گرفته تا پودری با رنگ نرم خشک شود. به طور خاص، آن‌ها مواد کلیدی در نوع جدیدی از کاربردها، به اصطلاح “پرایمر پوست” بودند. پرایمرهای مبتنی بر سیلیکون کلید دستیابی به پوستی بی‌عیب و نقص بودند.

سیلیکون خطوط و چین و چروک های ریز را پر می‌کند و پوست را صاف می‌کند و در نتیجه یک بوم صاف ایجاد می‌کند. نفوذ سیلیکون در کرم‌های BB، موفقیت بزرگی که در بازار از سال ۲۰۰۹ آغاز شد، اهمیت این مواد را در نوآوری‌های مراقبت از پوست نشان می‌دهد.

سیلیکون‌ها بیش از ۵۰ سال است که در محصولات مراقبت از پوست مورد استفاده قرار می‌گیرند و همچنان که امروزه در شکل زیر نشان داده شده است، سطح استفاده بسیار بالایی دارند. سیلیکون‌ها در بیش از ۵۰ % محصولات مراقبت از پوست جدید عرضه شده در سال ۲۰۱۵ وجود دارند.

سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست
سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

استفاده از سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست، مراقبت از آفتاب و لوازم آرایشی رنگی در سال ۲۰۱۵

استفاده ایمن از سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

سیلیکون‌ها از جمله مصالحی هستند که امروزه در مصارف صنعتی و مصرفی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

ایمنی هر محصول تجاری شده برای صنعت مراقبت شخصی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. علاوه بر این، بیش از ۱۰۰۰ مطالعه توسط تولید کنندگان سیلیکون برای ارزیابی ایمنی سیلیکون‌ها نسبت به کارگران، مصرف‌کنندگان، محیط زیست و فرآیندهای تولید انجام شده است.

اگرچه سیلیکون‌ها زیست تخریب‌پذیر نیستند، اما در خاک نیز تجزیه می‌شوند. پلی دی متیل سیلوکسان‌های غیر فرار یا در هوا برای گونه های فرار مانند سیکلوپنتاسیلوکسان.

دی متیکون و مشتقات متعددی مانند آلکیل دی متیکون و هیدروکسیل پروپیل دی متیکون به عنوان ایمن برای استفاده در کاربردهای آرایشی و پزشکی/دارویی شناخته شده است.

برخی از الاستومرهای سیلیکونی در دستگاه‌های پزشکی مانند لوله‌های گردش خون خارج بدن یا سرنشینان ضربان‌ساز به دلیل سازگاری زیستی عالی به دلیل واکنش پذیری شیمیایی پایین، انرژی سطحی پایین و آبگریزی استفاده می شوند.

دی متیکون، سیمتیکون و الاستومرهای سیلیکونی نیز در چندین برنامه دارویی مانند مواد کمکی، دستگاه‌های رهایش کنترل شده، سیلیکونیزاسیون با سوزن تزریقی، ضد کف سیلیکونی، مراقبت از لوله‌های سیلیکونی استفاده می‌شود.

یکی از ۱۰ توصیه برای بیماران با پوست حساس این است که ترجیحاً از کرم‌های صورت که پودر یا کرم هستند یا اگر از نوع مایع هستند، بر اساس مشتقات سیلیکون مانند سیکلومتیکون یا دی متیکون استفاده شود.

سیلیکون‌ها مواد نفوذپذیری هستند

وقتی روی پوست قرار می‌گیرد، سیلیکون‌ها به دلیل ساختار شیمیایی نسبتاً باز و انعطاف‌پذیر خود، لایه‌های نفوذ پذیر نسبت به بخار آب را روی سطح ایجاد می‌کنند. با این حال، تصورات غلط در مورد سیلیکون‌ها هنوز وجود دارد. سیلیکون‌ها به دلیل آبگریزی اغلب با هیدروکربن‌ها مقایسه می‌شوند.

مزایای سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

سیلیکون‌ها به عنوان ترکیبات چند منظوره در انواع محصولات مراقبت از پوست شناخته شده‌اند. با مجموعه‌ای منحصر به فرد از خواص شیمیایی و فیزیکی، این مواد بسیار متنوع می‌توانند مزایای وسیعی را در محصولات مراقبت از پوست به ارمغان بیاورند:

  • تقویت‌کننده‌های حسی و بافتی
  • نرمش و قابلیت پخش‌پذیری بالا
  • اثر گذرا به اثر طولانی مدت
  • مقاوم در برابر شستشو و انتقال
  • غیر درگیر تا نیمه نفوذ پذیر
  • افزایش SPF
  • حفاظت
  • پاکسازی

پاراگراف‌های بعدی استفاده از آن‌ها را نه تنها به عنوان تقویت‌کننده حسی، بلکه برای ایجاد مقاومت طولانی مدت در برابر شستشو، محافظت و سفت شدن پوست و همچنین چگونگی کمک به افزایش کارایی فرمولاسیون از طریق امولسیون یا به عنوان وسایل حمل و نقل یا حتی جلوه‌های نوری مانند فوکوس نرم را ارائه می‌دهد.

به طور خلاصه، سیلیکون‌ها می‌توانند نقش عمده‌ای در مراقبت از صورت، مراقبت از بدن، لوازم آرایشی رنگی یا مراقبت از آفتاب داشته باشند.

تقویت‌کننده‌های حسی

اگرچه احساس پوست همیشه یک پارامتر اصلی زیبایی‌شناسی بوده است، اما مصرف‌کنندگان به طور فزاینده‌ای محصولات مراقبت از پوست را در یک تجربه حسی کاملتر شامل بافت، ظاهر و احساس محصول انتخاب می‌کنند. سیلیکون‌ها به دلیل حس متمایز پوست خود به خوبی شناخته شده‌اند اما اثرات آن‌ها بسیار گسترده‌تر است، به ویژه از گونه‌های با وزن مولکولی بالا مانند صمغ‌های سیلیکونی و الاستومرهای سیلیکونی.

سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست
سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

بافت نخی ارائه شده توسط پلیمر سیلیکون شاخه‌دار (بالا) در مقایسه با کرم‌های دارای صمغ‌های سیلیکونی و الاستومرهای سیلیکونی.

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، سیلیکون‌ها نمی‌توانند پوست را مرطوب کنند زیرا بخار آب قابل نفوذ است، اما می‌توانند این تصور را به مصرف‌کننده بدهند که فرمولاسیون به مرطوب کردن پوست کمک می‌کند و این در سطح بسیار پایین است.

یک کرم حاوی ۱.۲ % از PDMS با وزن مولکولی بسیار بالا که تحت فرمول امولسیون تحویل داده می‌شود، در مقایسه با همان فرمولاسیون بدون ماده، توسط ۱۹ متخصص در میان ۲۲ نفر مرطوب‌کننده‌تر تلقی می‌شود.

سازندگان فیلم

عملکرد طولانی مدت برای لوازم آرایشی رنگی و مقاومت در برابر شستشو در مراقبت از آفتاب نیازهای مهمی هستند و امروزه در مراقبت از صورت نیز افزایش یافته و مزایایی مانند محافظت از پوست در برابر آلودگی، مرطوب‌کنندگی طولانی مدت و اثر ضد پیری را افزایش می‌دهند.

استفاده از قالب‌سازهای فیلم در بخش لوازم آرایشی رنگی بسیار زیاد است، به طوری که ۷۵ درصد از محصولات جدید که در سال ۲۰۱۴ معرفی شده بودند دارای یک فیلم‌ساز بودند. در بین این سازندگان فیلم، فیلم‌سازهای سیلیکونی حدود ۱۶ درصد، عمدتاً رزین‌های سیلیکونی و اکریلات‌های سیلیکونی را نشان می‌دادند.

قالب‌سازهای فیلم سیلیکونی نسبت به بخار آب نفوذ پذیر هستند، اما دارای خاصیت دافع آب عالی و دافع چربی خوب، بیشتر از قالب سازهای فیلم ارگانیک هستند.

آن‌ها همچنین برای بهبود انعطاف‌پذیری، یک پارامتر مهم برای راحتی سایش و یکپارچگی فیلم، بهینه شده‌اند. مقاومت آن ها در برابر سایش در مقایسه با صمغ‌های سیلیکونی بسیار عالی است.

علاوه بر این، قالب‌های فیلم سیلیکونی مزایایی فراتر از سایش و راحتی طولانی مدت را ارائه می‌دهند. با تنظیم فعل و انفعال سیلیکونی آکریلات با بقیه اجزای فرمولاسیون، می‌توان با تبخیر مواد فرار، زبری سطحی ایجاد کرد.

اکریلات‌های سیلیکونی و رزین‌های سیلیکونی همچنین هنگام سفت شدن از فرمول‌های ژل بسیار ساده، قابلیت سفت شدن پوست را دارند.

بهبود فرمول‌بندی

اکثر محصولات مراقبت از پوست سیستم‌های امولسیون، عمدتاً o/w هستند، اما w/o نیز به ویژه در کرم‌های پایه، کرم های BB و در مراقبت‌های کمتر از آفتاب محبوب هستند. سیستم‌های W/O مزایایی مانند مقاومت در برابر شستشو، اهمیت، بهبود خواص سد، نرم‌کننده، مرطوب‌کننده و در برخی موارد، می‌تواند بر نفوذ مواد فعال تأثیر بگذارد.

امولسیفایرهای آب در روغن و آب در سیلیکون از اواسط دهه ۱۹۸۰ وجود داشته‌اند و در مقایسه با نمونه ارگانیک خود، معمولاً در دمای اتاق مایع هستند، برای تثبیت به موم نیاز ندارند (فرآیند سرد) و می‌توانند سطح بالایی از روغن و سیلیکون را در خود جای دهند. برای احساس بی‌وزنی و سطح استفاده از آن‌ها می‌تواند تا ۱.۵ % باشد.

از زمان معرفی آب – سیلیکون در امولسیفایرهای روغن ۳۰ سال پیش، انواع مختلفی توسعه یافته است که انعطاف پذیری را در ترکیبات فاز روغنی و فاز آبی مانند افزودن روغن های طبیعی، رنگدانه‌ها، کرم‌های ضد آفتاب ارگانیک و فیزیکی ، مرطوب کننده ها و فعال کننده ها افزایش داده است.

شکل زیر طیف وسیعی از امولسیفایرهای w/o سیلیکون را که امروزه موجود است نشان می‌دهد و طیف وسیعی از فازها و بافت‌های روغن (جامد تا مایع) را پوشش می‌دهد.

فونداسیون و کرم‌های BB یکی از دسته محصولاتی هستند که امولسیفایرهای سیلیکونی w/s بسیار محبوب بوده‌اند، زیرا باعث افزایش پخش شدن، یکنواختی رنگ و کمک به پراکندگی و تثبیت رنگدانه‌ها در سیستم‌های با ویسکوزیته پایین می‌شوند.

آن‌ها اجازه می‌دهند امولسیون سطح بالایی از سیلیکون فرار، حامل انتخابی در این نوع محصولات برای ایجاد حس بسیار سبک و همچنین غیر احتمالی باشد.

سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست
سیلیکون در محصولات مراقبت از پوست

بافت امولسیون در برابر نوع فاز روغنی

جلوه‌های نوری

با افزایش تقاضای مصرف‌کننده برای محصولاتی که اثرات قابل توجه پیری را پوشانده است، فرمول‌های مراقبت شخصی و لوازم آرایشی از طیف وسیعی از راه‌حل‌ها استفاده کرده‌اند. این‌ها طیف وسیعی از پودرهای آرایشی را شامل می‌شوند که شامل پودرهای الاستومر سیلیکونی، سوسپانسیون‌ها، آئروژل‌ها و ترکیب آن‌ها می باشد.

با توجه به مطالعات انجام شده. در مورد ترکیب سیلیکا ایروژل و موم رزین سیلیکون، اثر ماسک چین و چروک تا ۶ ساعت مشاهده شد.

نتیجه‌گیری

سیلیکون‌های مورد استفاده در مراقبت‌های زیبایی دارای ساختار شیمیایی و خواص فیزیکی بسیار منحصر به فردی مانند نفوذ پذیری گاز، کشش سطحی پایین و پایداری بالا هستند که به بخار آب و اکسیژن نفوذپذیری، استفاده ایمن و ویژگی‌های حسی منحصر به فرد مانند پخش آسان و احساس صاف بر روی مو و پوست ایجاد می‌کنند.

در مراقبت از پوست، سیلیکون‌ها می‌توانند مزایای زیر را ارائه دهند:

  • تقویت حسی برای تفاوت محسوس مصرف‌کننده
  • خواص تشکیل فیلم برای فرمولاسیون طولانی مدت
  • محافظت از پوست
  • سفت شدن پوست
  • اثرات نوری برای کمک به ماسک چین و چروک.

منبع:

دلشاد دست مرد

دکتری شیمی دانشگاه صنعتی شریف - فعال در حوزه خرید و فروش مواد شیمیایی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
برای مشاوره تماس بگیرید