Эта статья неплохо разъясняет, как работают шампуни и почему они мало друг от друга отличаются (несмотря на рекламу, обещающую рай).
Оригинал текста: http://www.washingtonpost.com/wp-srv/national/horizon/dec98/shampoo.htm
Автор – Джо Шварц. Джо Шварц является профессором химии в университете Макгилла (старейший университет Канады) и колледжа Ванье, оба находятся в Монреале. В 1999 году получил премию Джеймса Грэйди от Американского Химического общества за популяризацию химии для широкой публики.
Прогулка по магазинным рядам с шампунями – встреча с сенсациями. Что в наши дни делают шампуни? Будут ли они обновлять или заряжать энергией ваши волосы? Добавят блеск или увеличат рост? Будут питать волосы или омолодят их? Каков новейший «чудесный» ингредиент? Экстракт зерна или хинин? Альфа-гидроксифруктовый комплекс или бета-каротин?
Все это изрядно запутывает. Иногда кажется, что вы оказались в продуктовой лавке, так как реклама шампуней громко провозглашает, что они содержат манго, папайю, яблочный пектин, зародыши зерна, шведскую ваниль или еще что-то подобное. Эта усиливающаяся какофония заявлений и мистических ингредиентов проистекает из основной дилеммы, с которой сталкиваются производители шампуней. Как можно превратить базовый, простой продукт, который очищает волосы, в магический состав, увеличивающий сексуальную привлекательность? Ответ лежит в простой науке и большом количестве работы маркетологов.
Во-первых, шампуни не питают, не омолаживают, не придают жизни и не восстанавливают ваши волосы. Они этого не могут по той простой причине, что волосы не живые. Это стержень из мертвых белков, прикрытый жестким волокнистым материалом, называемым кератином, который также входит в состав ногтей.
Так что же могут сделать шампуни? Они могут очищать волосы, и это не слишком трудная задача. Все, что для этого требуется, – смыть тонкий слой жирного материала, известного как себум, кожное сало. Производимое сальными железами кожи, оно покрывает и защищает волосы. К сожалению, кожное сало также является настоящим магнитом для грязи и остатков продуктов ухода за волосами.
ПАВы
Основными ингредиентами шампуней являются поверхностно-активные вещества или ПАВы. Ответственные за очищение и намыливание, они определяют состояние волос после мытья. Существует множество их разновидностей, но свойства их сходны.
Молекулы ПАВ состоят из длинной цепи атомов, конец которой является гидрофильным, готовым соединиться с водой. Другой конец, называемый гидрофобным, отталкивается от воды, но готов объединяться с маслянистыми веществами. Очищение работает так: гидрофобный конец соединяется с кожным салом (себумом), тогда как гидрофильный остается соединенным с водой. Когда средство смывают, смывается и присоединенный гидрофобному концу цепи атомов себум.
Удаление кожного сала так хорошо удается ПАВ за счет способности формировать агрегаты под названием мицеллы. Это сферические группы от 40 до 100 молекул, в которых все гидрофобные концы направлены в центр, а все гидрофильные концы – в окружающую воду. Любые маленькие капельки масла, удаленные с волос моющим средством, будут находиться в центре мицеллы, что гарантирует, что они не налипнут на волосы снова.
Также ПАВы воздействуют на поверхностное натяжение воды. Молекула воды поляризована, в ней присутствуют участки положительного и отрицательного заряда, так что молекулы воды притягиваются друг к другу значительно сильнее, чем к воздуху или поверхности. Именно поэтому вода образует капли на поверхности предметов или в воздухе. Для очистки вода нуждается в большей смачивающей способности. ПАВы решают эту проблему, т.к. их молекулы вклиниваются между сильно притягивающимися между собой молекулами воды, что снижает поверхностное натяжение и позволяет воде затекать в каждую трещину и отверстие поверхности.
Пена шампуня – это тоже результат активности ПАВ. Пена – это дисперсия газа (в данном случае – воздуха) в жидкости. Пристально взглянув на пену, видно, что она состоит из множества воздушных пузырьков, разделенных слоем воды. Для достижения этого эффекта поверхностное натяжение жидкости должно быть уменьшено, т.к. нет необходимости уменьшать поверхность, открытую воздуху. Вода может растягиваться вокруг пузырька.
Нет никакой связи между способностью ПАВ очищать и способностью пениться. Честно говоря, могут быть сделаны крайне эффективные шампуни, которые вообще не пенятся. Но они не будут продаваться. Каким-то образом в мозгу потребителя способность пениться и очищать неразрывно связаны. Так что большинство шампуней включают в состав ПАВы с сильной способностью пениться, хотя они могут быть неидеальны с точки зрения кондиционирования или возможности вызвать раздражение.
Очищение
Самым известным ПАВ было мыло. Первые шампуни являлись просто смесью воды, мыла и соды, сделанной парикмахерами Британской империи. Они выдумали слово «шампунь» от «чампо», слова на хинди, обозначающего «массировать». Этот подход работал, пока в воде содержалось маленькое количество минералов. Однако если в воде содержались примеси магния или кальция, мыло образовывало нерастворимый осадок, остающийся на волосах и портящий внешний вид.
Изобретение синтетических моющих средств в начале прошлого века решило эту проблему. Лауриловый спирт, выделенный из кокосового жира или пальмового масла был использован, чтобы сделать лаурилсульфат натрия (SLS), который был весьма эффективным очистителем, отлично пенился и не образовывал нерастворимого соединения с кальцием или магнием. Он остается основной опорой промышленности, но требует добавления других ПАВ.
Лаурилсульфат натрия называют «анионным» ПАВ, т.к. его гидрофильный конец отрицательно заряжен. Если конец положительно заряжен, ПАВ называют “катионным”. Это довольно жесткие моющие средства, что означает, что кожное сало удаляется крайне эффективно.
Но т.к. кожное сало защищает волосы от высыхания и смягчает их поверхность, использование одного SLS может привести к сухости волос. SLS также может раздражать глаза и – в некоторых редких случаях – кожу. К тому же SLS не слишком хорошо пенится в холодной воде. Он быстро растворяется в воде при температуре, обычно предназначенной для мытья волос, так что проблема носит больше косметический, чем практический характер.
Сходные с SLS соединения, такие как лаурилсульфат аммония или триэтаноламин лаурилсульфат пенятся лучше, они мягче и используются в шампунях для сухих или поврежденных волос.
Лауретсульфат натрия (SLES) – родственное SLS соединение, которые было разработано для повышенного пенообразования. У него более высокая очищающая способность, он лучше пенится, однако лауретсульфат натрия более дорог в производстве, чем SLS. Также в шампунях используется бесконечное множество других ПАВ. Катионные ПАВ отлично пенятся и моют, но могут раздражать глаза.
С другой стороны, они могут в небольшой концентрации использоваться в кондиционерах. Их положительный заряд притягивается к поврежденным участкам волос, которые накапливают отрицательный заряд. Нейтрализация уменьшает накопление статического электричества.
Другой тип ПАВ известен как неионные ПАВ, т.е. они не несут полноценных зарядов, очень хороши в очищении, но пенятся они плохо. Амфотерные ПАВ, которые могут вести себя как катионные или анионные в зависимости от кислотности, также плохо пенятся, но зато очень бережны по отношению к глазам и коже.
Классические ингредиенты шампуней тестировались на предмет раздражения глаз годами, и производители знают, какие моющие средства наименее вероятно приведут к проблемам. Например, амфотерные ПАВ принадлежат к этой категории и часто используются в детских шампуней с лозунгом «Никаких слез!».
Все остальное
Помимо ПАВ шампуни содержат множество других компонентов. Это загустители (ксантановая камедь), консерванты (парабены), эмульсификаторы (дистеарат гликоля), цветовые добавки и пенообразователи (кокамид моноэтиламина).
Четвертичные соединения аммония добавляют в шампуни, чтобы облегчить расчесывание волос. Это те же соединения, что можно обнаружить в промышленных смягчителях, они прикрепляются к поверхности волоса, делая ее гладкой.
Некоторые шампуни включают в свой состав пантенол, молекулы которого могут диффундировать внутрь волоса и укреплять структуру белка. Различные белки вроде эластина, коллагена или синтетические полимеры часто добавляются в надежде, что они смогут укрепить структуру волос, сделать их толще. Результаты весьма сомнительны, т.к. большинство этих веществ смывается моющим средством. В некоторых случаях остаток может накапливаться, что маркетологами рассматривается как «укрепление волос». В итоге появился целый набор шампуней, утверждающих, что они могут устранить ужас общества перед тусклыми и засаленными волосами.
Все шампуни независимо от того, насколько они мягкие, сталкиваются с одной и той же проблемой. После того, как смывается слой кожного сала, обнажается внешний слой волос, кутикула. В здоровых волосах кутикула состоит из прозрачных клеток, перекрывающих друг друга, словно черепица на крыше. В поврежденных волосах эти чешуйки являются более неровными и открытыми. Когда грубые, поврежденные волосы трутся друг о друга, передающиеся электроны могут создавать статический заряд. Результатом являются стоящие дыбом тонкие волосы.
В идеале шампунь должен выровнять кутикулу и покрыть ее тонким слоем вещества, сходного по структуре с кожным салом. Выравнивающий эффект достигается с помощью контроля кислотности. Пока pH находится между 5 и 8, «части черепицы» прилегают друг к другу. Так что все шампуни независимо от того, заявляют они это или нет, имеют «сбалансированный уровень pH».
Подходящий уровень pH достигается добавлением регулирующих агентов – таких, как лимонная кислота. Также добавляются увлажнители, которые поддерживают нужный уровень увлажнения. Например, глицерол или пропиленгликоль, родственный активным веществам антифриза. Эти вещества связаны с водой и препятствуют ее испарению.
Замещение загрязненного кожного сала чистым защитным покрытием – это более трудная задача. В конце концов, как шампунь узнает, что должно удалять одну маслянистую субстанцию и оставлять другую? Современные шампуни «2–в–1» прошли длинный путь к решению этой проблемы.
Силиконы (такие, как диметикон) – относительно нежирные материалы, напоминающие кожное сало. Они могут покрывать волосы и обеспечивать гладкую поверхность, облегчая расчесывание. Они также могут заполнять поврежденную область кутикулы и изменять отражающую способность волос, давая дополнительный блеск.
Частое использование слова «бальзам» на продуктах ухода за волосами – это альтернативный способ. Бальзам – смолистый сок, получаемый из ряда деревьев или кустарников. Химически он сходен по составу с кожным салом, поэтому идея заключается в замене грязного сала чистым бальзамическим маслом.
Поиск новых ингредиентов, которые используют рекламщики, нескончаем. Как на счет шампуня со спермой? Этот дорогой продукт воспевает чудеса гиалуроновой кислоты как решение проблемы плохих волос. Почему? Потому, что это вещество, используемое сперматозоидом для проникновения в яйцеклетку. Таким образом, следуя странной логике, оно способно проникнуть внутрь волоса. Гиалуроновая кислота, которая также используется как смазка в хрящах суставов, – хороший увлажнитель. Проникновение в волосы, впрочем, просто вранье для привлечения внимания.
Последние новости шампуневых розыгрышей – продукты, включающие в себя гидроксикислоты (AHA). Эти соединения, в природе встречающиеся во фруктах, полезны людям, страдающим сухостью кожи скальпа. Они также являются хорошими увлажнителями и будут препятствовать высыханию волос. Но тот факт, что AHA в шампунях могут оказывать эффект на состояние волос, не оправдывает наполненную живописными подробностями рекламу продуктов, которые могут содержать «натуральные» экстракты фруктов вроде манго или папайи. В большинстве случаев экстракты не присутствуют в таких продуктах в количествах, достаточных для того, чтобы оказывать какой-то эффект. В лучшем случае шампуни просто вкусно пахнут. Точно так же включение разных мистических компонентов вроде плаценты, витамина Е, масла жожоба и так далее гораздо более эффективны для рекламы, чем для волос.
Безопасность
В плане безопасности у шампуней отличный послужной список. Но если вы почитаете Интернет, у вас может сложиться другое впечатление. Бесконечное количество веб-страниц посвящено ужасам лаурил- и лауретсульфата. Их обвиняют во всем – от катаракты до рака. Эти сайты часто администрируются промоутерами «альтернативной» косметики и нашпигованы передергиваниями, неверной интерпретацией данных и неправильными выводами.
Большая часть негативной информации относится к исследованиям, которые проводились около 20 лет назад и выявили, что определенные шампуни были заражены небольшим количеством высокотоксичных нитрозаминов. Источником загрязнения были этаноламиновые лаурилсульфаты. Эта проблема рассматривалась производителями, и сегодня все продукты проверяются на содержание нитрозаминов, это рутинный процесс производства. Но, видно, по ходу процесса для широкой публики различие между лаурилсульфатом этаноламина и лаурилсульфатом натрия потерялось.
Это, пожалуй, даже больше, чем вам нужно знать о шампунях. Несмотря на наличие интересных научных сведений, стоящих за созданием шампуней, обнаружить тот шампунь, который вам понравится, – это метод проб и ошибок. И помните, что все эти красивые молодые люди с их восхитительно струящимися светящимися волосами на ТВ тратят часы времени перед съемкой в компании парикмахеров–экспертов.
Забудьте рекламу, оставьте витамины таблеткам, не соблазняйтесь высокой ценой и найдите продукт, который вам по вкусу. Я часто использую разведенное средство для мытья посуды (да, содержащее лаурилсульфат натрия) и нахожу такой способ удовлетворительным. Однако после мытья меня потянуло чистить горшки и сковородки…