Краска для волос

форум для обсуждения технологических вопросов, появляющихся в химической и смежных отраслях
chemtech and the results of science in real production
Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Краска для волос

Сообщение Aendria » Сб фев 20, 2021 4:03 pm

Здравствуйте, коллеги.

Столкнулся с проблемой, которая по началу казалась тривиальной, но вот уже несколько недель бьюсь над решением.



Дано: перманентная краска для волос, двухкомпонентная - компонент А: водный гель, содержащий п-фенилендиамина с резорцином. В качестве антиоксиданта-стабилизатора - сульфит натрия. Компонент Б: кремовая база, кислый буфер и пероксид водорода. При смешении компонентов в течение 10 минут происходит образование красителя, который закрепляется в волосе и на коже.



Суть проблемы: после смены поставщика сырья (в связи с пандемией) для компонента Б (абсолютно всего сырья, начиная от самой перекиси и заканчивая базой) он практически перестал работать. Точнее волосы он красит хорошо, а вот кожу - отвратительно. При смешивании старого варианта реакция начиналась мгновенно (смесь начинала темнеть на глазах) и в течение заданного времени приобретала нужный оттенок и насыщенность. В текущем же состоянии смесь практически не меняется со временем (темнеет до нужного состояния в течение суток) и на коже результат получается бледным и с зеленым оттенком (должен быть коричневый)



Что пробовали: испробовали около 5 разных перекисей различной концентрации (от 30 до 60%) и разных поставщиков. Заменили кремовую базу. Подбирали рН. Результат был одинаков. Более или менее помогает введение сульфата меди (2), скорость реакции (время потемнения) возрастает, но насыщенность окрашивания кожи по прошествии 10 минут все равно небольшая и зеленый оттенок никуда не делся. На текущий момент лучший результат дало сочетание сульфата меди и амфотерного ПАВа, насыщенность очень близка к оригиналу, но оттенок... так же зеленоватый. Проблема с этим решением - цвет, состав становится синего цвета, что крайне негативно влияет на окончательный результат.



Наблюдения: оттенок и насыщенность "доходят" на коже со временем. Тот же результат получается если перед нанесением смесь постоит 10 минут. Напрашивается увеличение концентрации перекиси, но варьируя ее в пределах 3-9% значительной разницы в исследуемых параметрах замечено не было. Знаю, что за зеленый оттенок в этой паре отвечает резорцин, но к сожалению в состав компонента А влезть нельзя и там менять что-то не выйдет.



Ткните пальцем хотя бы в статьи по теме, а то идеи уже заканчиваются, а проблема уходить не хочет. Заранее спасибо!

практик
Сообщения: 127
Зарегистрирован: Вс апр 17, 2011 2:51 pm

Re: Краска для волос

Сообщение практик » Ср фев 24, 2021 2:28 am

Немного не понял у Вас краска для волос или для волос и кожи. По составу она напоминает советскую краску для волос "Гамма". Поскольку целью было красить волосы , а не кожу то добавляли вещества препятствующие окрашиванию последней. В частности такое свойство имеет тетраметилмочевина. Возможно в составе сырья есть что-то похожее. Ну и разные поставщики это не разные производители. Ткнуть это возможно анилиновый чёрный и эмеральдин.

DFX
Сообщения: 237
Зарегистрирован: Чт апр 26, 2012 9:23 am

Re: Краска для волос

Сообщение DFX » Ср фев 24, 2021 10:57 am

Если бы расписали состав компонента Б, стало бы понятнее.
3-9% - это по кислороду?

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Ср фев 24, 2021 10:03 pm

Краска для бровей. Соответственно кожу тоже нужно окрашивать.

Состав компонента Б:
Цетеариловый спирт
Emulgade CM
Пероксид водорода
Пирофосфат натрия
Станнат натрия
Ортофосфорная кислота

3-9% 100% перекиси от общей массы

DFX
Сообщения: 237
Зарегистрирован: Чт апр 26, 2012 9:23 am

Re: Краска для волос

Сообщение DFX » Чт фев 25, 2021 8:04 pm

Aendria писал(а):
Ср фев 24, 2021 10:03 pm
Краска для бровей. Соответственно кожу тоже нужно окрашивать.

Состав компонента Б:
Цетеариловый спирт
Emulgade CM
Пероксид водорода
Пирофосфат натрия
Станнат натрия
Ортофосфорная кислота

3-9% 100% перекиси от общей массы
Станнат у вас чей? Какой рН состава? Тестировали сразу после приготовления? Пробовали делать с жидким вариантом (не кремовым)?

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Сб фев 27, 2021 9:17 am

DFX писал(а):
Чт фев 25, 2021 8:04 pm
Aendria писал(а):
Ср фев 24, 2021 10:03 pm
Краска для бровей. Соответственно кожу тоже нужно окрашивать.

Состав компонента Б:
Цетеариловый спирт
Emulgade CM
Пероксид водорода
Пирофосфат натрия
Станнат натрия
Ортофосфорная кислота

3-9% 100% перекиси от общей массы
Станнат у вас чей? Какой рН состава? Тестировали сразу после приготовления? Пробовали делать с жидким вариантом (не кремовым)?
Станнат корейский, точную фирму не скажу, но могу запросить в снабжении если нужно. рН окислителя - делали разный, по умолчанию 2,5-3. Тестировали и сразу после приготовления и спустя некоторое время. Спустя месяц работает чуть лучше, но не сильно, на уровне погрешности в нанесении. Пробовали жидкий - эффект хуже, что логично в отсутствии ПАВов из эмульгатора.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Вт мар 16, 2021 8:35 pm

Я бы попробовал соли других переходных металлов переменной валентности, не только медь. В первую очередь железо, потом марганец, кобальт, никель. Только фосфорная кислота в этом случае не очень хороший выбор, лучше что-то вроде уксусной.

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Ср мар 31, 2021 8:28 pm

avor писал(а):
Вт мар 16, 2021 8:35 pm
Я бы попробовал соли других переходных металлов переменной валентности, не только медь. В первую очередь железо, потом марганец, кобальт, никель. Только фосфорная кислота в этом случае не очень хороший выбор, лучше что-то вроде уксусной.
Пробовали железо и кобальт. Железо показывает себя прекрасно, но выпадает в осадок и в течение суток теряет активность. Кобальт дает слишком сильное окрашивание даже при небольших процентах введения. Уксусную кислоту не можем использовать из-за запаха, не перебивается отдушками

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Пт апр 16, 2021 1:16 am

Ну, попробуйте солянку вместо фосфорной кислоты для железа, только не переборщите.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Краска для волос

Сообщение Леонид » Ср май 05, 2021 12:10 pm

avor писал(а):
Пт апр 16, 2021 1:16 am
Ну, попробуйте солянку вместо фосфорной кислоты для железа, только не переборщите.
Уксусная не лучше? На воздухе она быстро окисляется до пероксида (надуксусной кислоты).

апд: да сейчас заметил про запах. Это извечная проблема уксусной кислоты.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Ср май 05, 2021 5:06 pm

На воздухе она не окисляется быстро до надуксусной. А в присутствии перекиси надуксусная и без воздуха образуется, впрочем ТС это не важно.

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Ср май 05, 2021 8:08 pm

Если вдруг кому-то интересно. Проблема решилась, как по мне, странно. Добавили немного ПАВов (анионный+неионогенный) и дали постоять месяц. Так быстро как старый вариант не окисляет, но по эффекту на коже стал очень близок. Отсюда вопрос, больше для себя, чтобы разобраться - свежесваренный работает плохо, чуть постоявший - лучше, постоявший месяц - отлично, дальше никаких изменений не происходит, вне зависимости от времени и условий (нагрев, открытая/закрытая тара) Что это? Излишек стабилизаторов разлагается? Пробовали уменьшить станнат на 20% - эффекта нет.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Чт май 06, 2021 6:56 am

Вообще то станнат в кислой среде должен разлагаться на натриевую соль кислоты и двуокись олова. Возможно от скорости этой реакции зависят свойства окислителя? Пирофосфат натрия от долгого стояния в кислоте так же должен разлагаться в гидрофосфаты. Оба эти процесса должны повышать рН окислителя. ПАВ улучшают эмульгирование цетарилового спирта.

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Чт май 06, 2021 11:26 am

avor писал(а):
Чт май 06, 2021 6:56 am
Вообще то станнат в кислой среде должен разлагаться на натриевую соль кислоты и двуокись олова. Возможно от скорости этой реакции зависят свойства окислителя? Пирофосфат натрия от долгого стояния в кислоте так же должен разлагаться в гидрофосфаты. Оба эти процесса должны повышать рН окислителя. ПАВ улучшают эмульгирование цетарилового спирта.
Насчет двуокиси олова, судя по тому, что я нашел, она может использоваться как протравка. Тогда, чисто гипотетически, увеличивая концентрацию станната мы увеличим итоговую концентрацию двуокиси олова и тем самым увеличим насыщенность?

Насчет рН - в течение двух месяцев каких-то существенных изменений не было, все на уровне погрешность измерения (сотые доли). Насчет ПАВов и эмульгирования спирта понятно, непонятно почему это приводит к увеличению интенсивности окрашивания.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Чт май 06, 2021 12:41 pm

Двуокись олова это нерастворимое в воде соединение. Похоже на песок. Как оно может быть протравой! Где вы об этом вычитали? Протравой могли бы гипотетически быть соли двухвалентного олова, но они несовместимы с перекисью тут же окислились бы.

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Чт май 06, 2021 3:14 pm

"SnO2 dissolves in strong bases to give "stannates," with the nominal formula Na2SnO3.[11] Dissolving the solidified SnO2/NaOH melt in water gives Na2[Sn(OH)6]2, "preparing salt," which is used in the dye industry.
This oxide of tin has been utilized as a mordant in the dyeing process since ancient Egypt.[20] A German by the name of Kuster first introduced its use to London in 1533 and by means of it alone, the color scarlet was produced there"

Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry, translated by Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5

Из вики. Я знаю, что он нерастворим в воде, просто подумал, что он образуется в гидратированной форме. Это бы многое объяснило.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Чт май 06, 2021 7:04 pm

Он и образуется в гидратированный нерастворимой форме, которая при стоянии стареет и теряет воду и становится ещё менее растворимой это все касается кислых условий, а 10% фосфорной кислоты это весьма кисло. А вот в растворимой форме в щелочных условиях он может служить протравой.

Aendria
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Вс ноя 17, 2019 6:45 pm

Re: Краска для волос

Сообщение Aendria » Чт май 06, 2021 7:42 pm

Как тогда объяснить улучшение красящих свойств? И какой механизм стабилизации перекиси с его помощью?

Щелочные условия в компоненте А, собственно краске. Может быть, как вариант, добавлять его туда?

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12498
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Краска для волос

Сообщение avor » Пт май 07, 2021 8:09 am

Aendria писал(а):
Чт май 06, 2021 7:42 pm
Как тогда объяснить улучшение красящих свойств? И какой механизм стабилизации перекиси с его помощью?
Не знаю! :dontknow:
Вроде бы при обычном крашение протрава делается двухвалентных оловом, затем ткань обрабатывается лейкокрасителем(бесцветным), который восстанавливаясь двухвалентных оловом, превращается в окрашенное соединение, при этом олово превращается в четырехвалентное и способствует удержанию красителя в ткани. У вас обратная ситуация. Краситель образуется при окислении бесцветного соединения, а не при восстановлении.
Aendria писал(а):
Чт май 06, 2021 7:42 pm
Щелочные условия в компоненте А, собственно краске. Может быть, как вариант, добавлять его туда?
Может быть, но кроме того что там щелочная среда там ещё и восстановительная среда. Это значит, что гипотетически станнат там может выступить в роли окислителя, не такого эффективного, как перекись, но все же. И тогда в присутствии станната компонент А, начнет медленно превращаться в краситель. В этом случае при добавлении компонента Б с перекисью, восстановленное олово должно окислиться и вернуться обратно в четырехвалентное состояние.

DFX
Сообщения: 237
Зарегистрирован: Чт апр 26, 2012 9:23 am

Re: Краска для волос

Сообщение DFX » Сб май 08, 2021 11:12 am

Aendria писал(а):
Чт май 06, 2021 7:42 pm
Как тогда объяснить улучшение красящих свойств? И какой механизм стабилизации перекиси с его помощью?

Щелочные условия в компоненте А, собственно краске. Может быть, как вариант, добавлять его туда?
А как у вас станнат в воде растворим? Обычно его сотые доли % добавляют. Растворяется?

Ответить

Вернуться в «химическая технология / chemical technology&production»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость