KÚPEĽŇA                                                                                                                                                                    ÚVOD

 

 

ŠAMPÓN

Šampón je jeden z najbežnejších kozmetických výrobkov. Bežne sa denne používa v mnohých krajinách, zaberá veľké oddelenia v supermarketoch a nájdeme ho v každej kúpeľni. A predsa jeho vynález je oveľa nedávnejší ako by sme si mysleli a jeho premeny sa dotýkali početných vedeckých disciplín.

Ako sa zrodil šampón a ako sa vyvíjal? Ako pôsobí na vlasy? V čom spočíva to, že je výrobkom vysokej technológie?

Veľmi dávno sa starostlivosť o vlasy v najlepšom prípade obmedzovala na česanie hrebeňom. Vlasy teda boli hniezdom vší, cudzopasnej hávede a mnohých iných dnes ťažko predstaviteľných nájomníkov vlasov. V 18. stor. vlasová hygiena robí svoje prvé krôčiky: vlasy sa neumývajú, len jednoducho utierajú za pomoci vlhkého uteráka a prevzdušňujú kefovaním. Začínajú sa používať výrobky starostlivosti o vlasy na báze hovädzej kostnej drene a žlče alebo rozličných olejov.

Ale až koncom 19, stor. sa objavujú prvé šampóny. Toto anglické slovo je odvodené od indického „champoo“, ktoré znamená masírovať, hniesť, vypracovávať“. Ide o podobu čierneho mydla pridaného ku kryštálom sódy. Je ale používané len raz za mesiac, lebo jeho recept je veľmi agresívny. Okolo r. 1928 pokrok chémie umožnil vyvinúť rýchle čistenie a bez nebezpečenstva vďaka syntetickým výrobkom ( mastný sulfát alkoholu odvodený od rastlinných olejov premenených na penové výrobky, emulzie a čistiace výrobky.) Tento posledný vývoj predznamenáva zrod moderných šampónov. Potom opustia kadernícke salóny, aby sa usadili v kúpelniach a nových domácnostiach ruka v ruke s módou a vedeckým pokrokom.

Hlavná ťažkosť spočíva v špecifickosti „ čistenej látky“ t.j. vlasoch samotných. Je ich 100 000 až 120 000 o priemere 50 až 100 mikrónov ( l mikrón = l tisícina milimetra) Pri dĺžke 25 cm celková plocha vlasov predstavuje 8 m2 alebo štvorec o strane skoro 3 m . Navyše toto číslo neberie do úvahy osobitnú štruktúru vlasov : jeden vlas je zložený zo šupiniek, ktoré sa navrstvujú tak, aby tvorili 4 až 5 vrstiev na sebe. Úlohou šampónu je teda vyčistiť značnú plochu, vrásčitú, viac menej pórovitú a poriadne držiacu znečistenie ( pochádzajúce z vlasovej pokožky z prenikajúceho vzduchu alebo výrobkov na česanie).

Aby šampón splnil túto náročnú úlohu, musí mať veľa ingrediencií, z nich:
          -Umývajúce činitele: ich funkciou je odstrániť znečistenie z vlasu ( najmä z mastných častí) a preniesť ich do vody. Plošné činitele ( alebo tensioaktívne) sú zároveň tukomilné ( určené pre mastné telesá) a vodomilné ( príbuzné s vodou) Tieto molekuly takto spájajú mastné telesá a vodu.
           - Mokriace činitele: umožňujú zamočiť vlasy, t.j. roztrieť rovnomerne emulziu na plochu vlasu.
          -Penové činitele: umožňujú určiť účinnosť umývania, lebo kožný maz -sébum -je veľmi účinná antipena. Prítomnosť peny teda ukazuje, že teleso nie je mastné.
           - Zhusťovače: ich úlohou je výlučne vylepšiť štruktúru šampónu.
           - Zjemňovače: ich cieľom je uľahčiť rozčesanie vlasov, dodať im lesk, jemnosť na dotyk a antistatické vlastnosti.
           - Konzervátory: zabraňujú kontaminovaniu používaním šampónov.
           - Parfumy a farby: samozrejme parfumujú a farbia šampóny.

Nakoniec, čistenie nie je jedinou úlohou šampónu. Očakáva sa od neho, že vlasy budú ľahko rozčesateľné a rozmotané, pružné, žiarivé, neelektrizujúce, voňavé. A samozrejme šampóny musia vyhovovať požiadavke neškodlivosti, lebo šampón prichádza do kontaktu s vlasovou pokožkou aj s očami. Nejde len o požadované kvality klasického šampónu. Jestvujú aj rôzne výrobky prispôsobené osobitným funkciám: pre vlasy mastné alebo suché, špeciálna starostlivosť (ktorá upravuje nedostatky vlasov, ako lupiny , alebo veľká tvorba mazu (seborhea, sébum), šampóny pre deti, najmä čo najmenej dráždiace vlasy, vlasovú pokožku a najmä oči) .

Samozrejme chémia umožnila šampónu uskutočniť mnohé pokroky. Ale iné vedy, menej očakávané, tiež prispeli k jeho vývoju. Spomeňme tu jeden z posledných objavov laboratórií L´Oreal v spolupráci s chicagskými laboratóriami: Céramide R.

Vstupná problematika spočíva v skutočnosti, že vlas sa ničí, a presnejšie že kutikula (vonkajšia časť vlákna vrstvy vlasu) sa zhoršuje vonkajšími vplyvmi. Čím je vlas viac poškodený, tým viac sú puzdrové šupinky poškodené až nejestvujúce. V tomto prípade srdce alebo cortex vlasu je obnažený a preto sa štiepia.
Ako ich liečiť?

Tým, že sa pokúsime pochopiť, prečo a ako sú šupinky vlasu nalepené jedna na druhej.
Prečo?
Tvoria nepremokavé puzdro a zabezpečujú odolnosť vlasu voči vonkajším vplyvom.
Ako?
V r. 1988 sa zistilo, že šupinky sa držia vďaka lipidom, ceramidom. Vtip chemikov umožnil syntetizovať „klon“ týchto prírodných ceramidov a včleniť ich do výrobkov vlasovej starostlivosti takých ako šampóny, alebo po-šampóny. Narodil sa Ceramide R. Bioimitácia tu spočívala v priľnutí šupín pomocou lipidov z rodu ceramidov. Vyznačiac jeden z atómov karbónu molekuly s rádioaktívnym izotopom (karbón 14) mohli sme ukázať, že ceramid obsiahnutý v produkte nielenže nahradil prírodný ceramid, ktorý zmizol, ale opravil puzdro a zároveň zvýšil mechanickú odolnosť proti poškodeniu. Aby si výskumníci overili, že Ceramid R sa dobre uchytil tam, kde to vlas potreboval, utiekali sa k veľmi zložitému prístroju, SIMSu (umiestnenému v Chicagu), ktorý funguje ako nejonický mikroskop. Toto umožnilo dokázať, že Ceramid R dobre prenikol medzi šupinky a zostal tam, aby zabezpečil priľnavosť šupiniek navzájom. Nakoniec, novovytvorená molekula mohla byť včlenená do šampónov, ktoré sa neskôr skomercionalizovali.

MYDLO

Zistiť, kedy bolo vyrobené prvé mydlo je nemožné, ale je celkom možné, že bolo vyrobené už v dobe prehistorickej.

Prvé záznamy o výrobe mydla pochádzajú z Babylónie, približne z roku 2 800 pred n.l. a vieme, že bolo známe Feničanom okolo roku 600 pred n.l. V týchto prípadoch sa však mydlo používalo len na čistenie surovín potrebných na výrobu látok (napríklad vlny).

Mydlo poznali aj Rimania. Plinius Starší popisuje výrobu mydla z kozieho loja a dreveného popola.

Až v 2. polovici 18. storočia ľudia objavili podstatu procesu, ktorému hovoríme zmydlenie, a tak položili základný kameň na výrobu dokonalého mydla.

                                                                                soap.jpg (37096 bytes)

                                                                  K americkým tradíciám pôvodných osadníkov patrila aj výroba mydla
                                                                (prevzaté zo stránky http://www.greycounty.on.ca/museum/spk%26bstl.html)

V roku 1806 Wiliam Colgate založil v New Yorku koncern vyrábajúci mydlo, nazývaný Colgate Company, ktorý sa mal stať prvým veľkým mydlovým koncernom v krajine. Ďalšia spoločnosť vznikla na západe USA. B.J.Johnson Company. Tá vyrábala mydlá zo zmesi palmového a olivového oleja. Mydlo bolo tak populárne, že po ňom bola pomenovaná aj firma Palmolive (1916).

Aj keď sa dnes vyrába mydlo dokonalejšie, podstata - zmydlovanie tukov- sa nezmenila. Upravený zvierací tuk - hovädzí loj a sadlo- sa dopravuje do valcovej nádoby z nehrdzavejúcej ocele, tzv. autoklavu. V nej sa tuk pod tlakom a pri vysokej teplote rozdeľuje na dve časti: mastné kyseliny a glyceridy. mydláreň potrebuje len mastné kyseliny a tak ich v autoklave musia oddeliť. Okrem mastných kyselín sa do neho pridáva loj, sadlo a kokosový tuk. Loj preto, aby bolo mydlo pevnejišie, husto penilo a toľko neubúdalo. Sadlo zvyšuje vláčnosť, mydlo je plastické, dobre sa tvaruje a ľahko pení. Kokosový tuk dáva mydlu požadovanú tvrdosť.

                                                                                                large_soap.jpg (4962 bytes)
                                                                                    Juhofrancúzske mydlo, najväčšie na svete
                                                                         (prevzaté zo stránky http://www.aroma-tours.com/soap-tour.htm)

 

                                                                           safeguard_bar_soap.JPG (3465 bytes)lemon_liquid_hand_soap.JPG (2177 bytes)
                                                                    (prevzaté zo stránky http://www.papermart.com/janitorial/soap.htm)

 

Motivačné otázky:

Na akom fyzikálnom princípe sa zakladá používanie uterákov?

Používanie uterákov je založené na jave kapilarity.

(povrchové napätie v kvapalinách, kapilárne javy)

Keď si do vane ľahneme, vyteká z nej voda odpadom rýchlejšie, ako keby sme len sedeli. Prečo?

Hladina vody bude väčšia, vo výtoku je vyšší hydrostatický tlak, a voda teda vyteká väčšou rýchlosťou.

(Statika kvapalín a plynov)

Prečo je nebezpečné používať v kúpelni ( hlavne vo vani) elektrické spotrebiče?

Vlhkosť značne znižuje elektrický odpor pokožky. Naviac spojenie človeka so zemou prostredníctvom vody a vodovodného potrubia je dobre vodivé. Takže ak (v dôsledku poruchy elektrospotrebiča alebo streknutia vody do neho) dôjde k vodivému spojeniu fázového vodiča s povrchom tela, môže telom človeka prejsť nebezpečne veľký prúd.

Odpor pokožky hrá veľkú úlohu. Zatiaľ čo odpor telových tkanív je 100 Ω až 500 Ω, odpor suchej pokožky je až 500 kΩ. Ak je však pokožka vlhká, klesá jej odpor až na hodnotu 1 kΩ.

(Elektrický prúd v kovoch)

Viete vysvetliť princíp prisávacieho vešiačika? Prečo lepšie drží na hladkých plochách? Prečo je vhodné ho namočiť vo vode  pred pritlačením k tejto ploche? 

Pritisnutím prisávacieho vešiačika k ploche sa spod neho vytlačí vzduch a vešiačik je k ploche tlačený silou vyvolanou atmosferickým tlakom. Čím hladšia plocha, tým je vzduch lepšie vytlačený. Jeho dokonalejšie vytlačenie umožňuje voda, ktorá vešiačik naviac "tesní".