ปัญหาการทำครีมรอบดวงตา: เนื้อเป็นขี้ไคล เนื้อเหลวลง และการสะเทิน Carbomer

ถามโดย: taeioyou เมื่อ: November 26, 2015 ประเภทผลิตภัณฑ์: เครื่องสำอาง

คำถาม

เกี่ยวกับสูตรครีมรอบดวงตาที่กำลังพัฒนา มีคำถามดังนี้ครับ:

  1. ปัญหาที่เนื้อครีมทาแล้วเป็นขี้ไคล หรือเป็นก้อนๆ เกิดจากสาเหตุใด?
  2. วิธีการเตรียม Pro Polymer Silk (Polyquaternium-37) โดยการปั่นก่อน แล้วนำไปแช่ตู้เย็นเพื่อให้ไฮเดรตตัวกับน้ำ จากนั้นนำมาปั่นซ้ำ เป็นวิธีที่ถูกต้องสำหรับโพลิเมอร์ชนิดนี้หรือไม่?
  3. ทำไมเนื้อเจลถึงอ่อนตัวลงหรือเหลวลง หลังจากเติมสารอื่นๆ เช่น Gotukola ext., Repair Activator, NAG, และ MSH-white?
  4. เป็นความจริงหรือไม่ว่า การเติมสารละลายที่มีความเข้มข้นของสารอิเล็กโทรไลต์สูงๆ เช่น NaOH 1M หรือ NaHCO3 เพื่อปรับ pH สามารถทำให้เนื้อเจลหรือครีมที่สร้างเนื้อด้วยสารที่อ่อนไหวต่ออิเล็กโทรไลต์ (เช่น Pro Polymer Silk) เหลวลงได้?
  5. ช่วยอธิบายเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ว่า ทำไมถึงนิยมแนะนำ TEA และ NaOH เป็นด่างสำหรับสะเทิน Carbomer เพื่อสร้างเนื้อเจลให้ข้นได้ดี ทำไม KOH ถึงใช้ได้แต่ไม่นิยมเท่า และทำไม Na2CO3 ถึงไม่เหมาะที่จะใช้สะเทิน Carbomer เพื่อสร้างความหนืด?

คำตอบ

การแก้ไขปัญหาในการทำครีมบำรุงรอบดวงตา

ขอบคุณมากครับที่สอบถามเข้ามาพร้อมรายละเอียดสูตรและปัญหาที่พบ เป็นเรื่องที่ดีมากที่คุณกำลังทดลองและพยายามทำความเข้าใจหลักการทางวิทยาศาสตร์เบื้องหลังครับ เรามาตอบคำถามของคุณทีละข้อนะครับ:

1. ปัญหาเนื้อครีมเป็น "ขี้ไคล" หรือเป็นก้อนๆ

สาเหตุ: ปัญหาที่เนื้อครีมทาแล้วเป็นขี้ไคล หรือเป็นก้อนๆ คล้ายกาว น่าจะเกิดจากความไม่เข้ากันระหว่าง Pro Polymer Silk (Polyquaternium-37) ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ประจุบวก (cationic) กับส่วนผสมที่เป็นประจุลบ (anionic) ครับ โพลิเมอร์ประจุบวกมีประจุเป็นบวก ในขณะที่ส่วนผสมประจุลบมีประจุเป็นลบ เมื่อมาเจอกันจะเกิดการจับตัวกันตกตะกอน ทำให้เกิดเป็นก้อนหรือเป็นขี้ไคลเมื่อทาบนผิว

จากสูตรที่คุณให้มา ไม่มีส่วนผสมที่เป็นประจุลบที่ชัดเจน แต่ปัญหานี้มักเกิดขึ้นเมื่อผลิตภัณฑ์ที่มีโพลิเมอร์ประจุบวก ถูกทาทับหรือใช้ร่วมกับผลิตภัณฑ์ อื่น (เช่น โทนเนอร์ เซรั่ม หรือครีมบำรุงอื่นๆ) ที่มีอิมัลซิไฟเออร์หรือสารสร้างเนื้อเจลที่เป็นประจุลบ ซึ่งพบได้บ่อยมากในเครื่องสำอางทั่วไป การจับตัวกันจะเกิดขึ้นบนผิวขณะทาครับ

วิธีแก้ไข:

  • ทดสอบบนผิวที่สะอาด: ลองทาครีมรอบดวงตาสูตรนี้บนผิวที่สะอาดและแห้งสนิท โดยไม่มีผลิตภัณฑ์อื่นใดทาอยู่ก่อน หากปัญหาขี้ไคลหายไป แสดงว่าสาเหตุเกิดจากความไม่เข้ากันกับผลิตภัณฑ์อื่นที่คุณใช้ร่วมด้วย
  • การทาเป็นชั้น (Layering): หากสาเหตุเกิดจากการใช้ร่วมกับผลิตภัณฑ์อื่น ลองเว้นระยะเวลาการทาผลิตภัณฑ์ก่อนหน้าให้นานขึ้น หรือลองทาครีมรอบดวงตาสูตรนี้เป็นลำดับแรกสุด
  • การปรับสูตร (เป็นไปได้น้อยกว่า): หากทาบนผิวสะอาดแล้วยังมีปัญหาขี้ไคลอยู่ อาจมีความไม่เข้ากันเล็กน้อยภายในสูตรเอง หรือความเข้มข้นของ Pro Polymer Silk สูงเกินไปสำหรับส่วนผสมอื่นในสูตร การลดความเข้มข้นของ Pro Polymer Silk เล็กน้อย อาจ ช่วยได้ แต่โดยทั่วไปแล้ว ปัญหาขี้ไคลที่เกิดจากโพลิเมอร์ประจุบวกมักมีสาเหตุมาจากการใช้ร่วมกับผลิตภัณฑ์อื่นมากกว่าครับ

2. การเตรียมสารละลาย Pro Polymer Silk

ขั้นตอนการเตรียมสารละลาย Pro Polymer Silk ของคุณ โดยการปั่น (stirring) ก่อน แล้วนำไปแช่ตู้เย็นเพื่อให้โพลิเมอร์ไฮเดรตตัวกับน้ำ จากนั้นจึงนำมาปั่นซ้ำ เป็น วิธีการเตรียมที่ถูกต้องและเป็นมาตรฐาน ครับ วิธีนี้ช่วยให้โพลิเมอร์ดูดซับน้ำและสร้างเนื้อเจลได้อย่างเต็มที่ การใช้ magnetic stirrer ก็เป็นวิธีที่เหมาะสมสำหรับการผสมในระดับห้องปฏิบัติการ ดังนั้น การเตรียมแบบนี้ถือว่าถูกต้องแล้วครับ

3. เนื้อเจลอ่อนตัวลงหลังเติมสารอื่นๆ

อาการนี้เป็นสิ่งที่ คาดว่าจะเกิดขึ้นได้ กับ Pro Polymer Silk (Polyquaternium-37) ครับ เนื่องจากเป็นโพลิเมอร์ประจุบวก ความหนืดของมันจะ อ่อนไหวต่อสารอิเล็กโทรไลต์ (Electrolytes) หรือเกลือต่างๆ เมื่อคุณเติมส่วนผสมอื่นๆ ที่มีไอออน (เช่น เกลือของโซเดียม โพแทสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม ฯลฯ) ไอออนเหล่านี้จะเข้าไปรบกวนแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตระหว่างสายโซ่โพลิเมอร์ประจุบวก ทำให้สายโซ่หดตัวลงเล็กน้อย ความหนืดจึงลดลงครับ

จากส่วนผสมในสูตรของคุณ มีหลายตัวที่อาจมีสารอิเล็กโทรไลต์ปนอยู่:

  • Gotukola ext. (สารสกัดใบบัวบก): สารสกัดจากพืชมักมีเกลือแร่ต่างๆ ปนอยู่
  • Repair Activator (Bifida Ferment Lysate): สารที่ได้จากการหมักเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อน อาจมีไอออนและสารอื่นๆ อยู่หลายชนิด
  • และอาจรวมถึง NAG (N-Acetyl Glucosamine) หรือ MSH-white (Undecylenoyl Phenylalanine) ด้วย ขึ้นอยู่กับรูปแบบหรือความบริสุทธิ์เฉพาะของสารนั้นๆ

สารอิเล็กโทรไลต์เหล่านี้คือสาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดที่ทำให้เนื้อเจลของคุณอ่อนตัวลงหลังจากเติมส่วนผสมเหล่านี้ครับ

4. สารอิเล็กโทรไลต์กับการลดความหนืด (Pro Polymer & อิมัลซิไฟเออร์)

ถูกต้องครับ สารอิเล็กโทรไลต์ (สารที่แตกตัวเป็นไอออนในน้ำ เช่น เกลือต่างๆ ที่มี Sodium, Potassium, Magnesium, Calcium อยู่) จะรบกวนกลไกการสร้างเนื้อเจลของสารสร้างเนื้อเจลหลายชนิด โดยเฉพาะชนิดที่อาศัยประจุไฟฟ้า (เช่น Carbomer ที่เป็นประจุลบ หรือ Polyquaternium-37 ที่เป็นประจุบวก รวมถึงอิมัลซิไฟเออร์ชนิดมีประจุหลายตัว) การเติมสารละลายที่มีความเข้มข้นของไอออนสูงๆ เช่น NaHCO3 หรือ NaOH 1M เพื่อปรับ pH จะทำให้เนื้อเจลหรือครีมที่สร้างเนื้อด้วยสารที่ทนอิเล็กโทรไลต์ได้น้อย อ่อนตัวลงได้จริงครับ ไอออนที่เพิ่มเข้าไปจะไปบังหรือรบกวนประจุบนสายโซ่โพลิเมอร์/อิมัลซิไฟเออร์ ทำให้แรงผลักที่จำเป็นต่อการคงโครงสร้าง (เนื้อเจลหรืออิมัลชัน) ลดลง ยิ่งมีไอออนมาก โอกาสที่ความหนืดจะลดลงก็ยิ่งสูงครับ

5. ด่างที่ใช้สะเทิน Carbomer (TEA, NaOH vs. KOH, Na2CO3)

คำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์: Carbomer เป็นโพลิเมอร์ที่มีความเป็นกรดสูง จะสร้างเนื้อเจลได้เมื่อถูกสะเทินด้วยด่าง การสะเทินนี้จะเปลี่ยนหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) ที่เป็นกรด ให้กลายเป็นหมู่คาร์บอกซิเลต (-COO⁻) ที่มีประจุลบกระจายอยู่ตามสายโซ่โพลิเมอร์ ประจุลบเหล่านี้จะผลักซึ่งกันและกัน ทำให้สายโซ่โพลิเมอร์ที่เคยขดตัวอยู่คลี่ออกและขยายตัวในสารละลาย กักเก็บโมเลกุลน้ำไว้ ทำให้เกิดเป็นโครงสร้างเจลที่มีความหนืดสูงขึ้นครับ

ทำไมถึงนิยมแนะนำ TEA และ NaOH:

  • NaOH (Sodium Hydroxide): เป็นด่างแก่ (strong base) ที่สามารถสะเทินหมู่คาร์บอกซิลของ Carbomer ได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดประจุลบสูงสุดบนสายโซ่โพลิเมอร์ และได้ความหนืดสูงสุด เป็นตัวเลือกมาตรฐานที่ให้ผลดีและหาได้ง่าย
  • TEA (Triethanolamine): เป็นด่างอินทรีย์ที่นิยมใช้ในเครื่องสำอาง สามารถสะเทิน Carbomer ได้ดีเช่นกัน และมักถูกเลือกใช้เพราะช่วยให้การปรับ pH ทำได้ง่ายกว่าด่างอนินทรีย์แก่ๆ อย่าง NaOH หรือ KOH เนื่องจากไม่ได้เพิ่ม pH อย่างรวดเร็วเท่า ทำให้ควบคุม pH สุดท้ายได้ง่ายกว่า และเกลือ TEA-Carbomer ที่ได้มักจะให้เนื้อเจลที่ใส

ทำไม KOH (Potassium Hydroxide) ใช้ได้แต่ไม่นิยมเท่า: KOH ก็เป็นด่างแก่เช่นเดียวกับ NaOH ในเชิงวิทยาศาสตร์แล้ว KOH สามารถ ใช้สะเทิน Carbomer ได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน เหตุผลที่อาจไม่นิยมแนะนำเท่า NaOH อาจเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของเนื้อเจลที่ได้ (ความใส ความรู้สึกบนผิว ความเสถียร) ที่อาจแตกต่างจาก NaOH เล็กน้อย หรืออาจเป็นเรื่องของต้นทุน การหาได้ในแต่ละพื้นที่ หรือเป็นเพียงความนิยมที่ใช้กันมาในตำราหรือแนวทางการพัฒนาสูตรเครื่องสำอางครับ แต่ในทางปฏิบัติก็สามารถใช้ได้ครับ

ทำไม Na2CO3 (โซเดียมคาร์บอเนต) ไม่เหมาะ: Na2CO3 เป็นด่างอ่อน (weak base) ซึ่งไม่สามารถสะเทินหมู่คาร์บอกซิลบนสายโซ่ Carbomer ได้อย่างสมบูรณ์เท่าด่างแก่ ทำให้เกิดประจุลบน้อยกว่า แรงผลักน้อยกว่า และได้ความหนืดต่ำกว่าการใช้ NaOH หรือ TEA อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ปฏิกิริยาอาจทำให้เกิดก๊าซ CO2 เกิดฟองได้ และไอออนคาร์บอเนตเองก็อาจรบกวนโครงสร้างเจลได้

สรุปสำหรับข้อ 5: ในการสร้างเนื้อเจลด้วย Carbomer ให้ได้ความหนืดที่ดี จำเป็นต้องใช้ด่างที่แรงพอที่จะสะเทินหมู่กรดได้อย่างสมบูรณ์ (เช่น NaOH, KOH, หรือ TEA) NaOH และ TEA เป็นตัวเลือกมาตรฐานที่นิยมใช้มากที่สุดในเครื่องสำอางด้วยเหตุผลด้านการใช้งานจริงและข้อมูลรองรับที่มากกว่า ในขณะที่ด่างอ่อนอย่าง Na2CO3 โดยทั่วไปแล้วไม่สามารถให้ความหนืดที่ต้องการกับ Carbomer ได้ครับ

หวังว่าคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์นี้จะช่วยให้คุณเข้าใจหลักการต่างๆ ได้ชัดเจนยิ่งขึ้นนะครับ หากมีคำถามเพิ่มเติมหรือต้องการแลกเปลี่ยนความเห็นอีก ยินดีเสมอครับ

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่กล่าวถึง

Safe-B3™ (Vitamin B3, Niacinamide)
Safe-B3™ (Vitamin B3, Niacinamide)
เครื่องสำอาง
Rose Hip Oil (Extra Virgin Organic)
Rose Hip Oil (Extra Virgin Organic)
เครื่องสำอาง
DMAE (dimethylaminoethanol bitartrate)
DMAE (dimethylaminoethanol bitartrate)
เครื่องสำอาง
GlucoBright™ (Acetyl Glucosamine)
GlucoBright™ (Acetyl Glucosamine)
เครื่องสำอาง
Triethanolamine 99%
Triethanolamine 99%
เครื่องสำอาง
Sodium Lactate (60% Liquid, Natural)
Sodium Lactate (60% Liquid, Natural)
เครื่องสำอาง
Salicylic Acid (BHA) กรดซาลิไซลิค
Salicylic Acid (BHA) กรดซาลิไซลิค
เครื่องสำอาง
Phenoxyethanol (Extra Pure)
Phenoxyethanol (Extra Pure)
เครื่องสำอาง
Sodium PCA 50%
Sodium PCA 50%
เครื่องสำอาง
Lactic Acid (AHA) 88%
Lactic Acid (AHA) 88%
เครื่องสำอาง
Natural Moisturizing Amino Acids (e.q. Prodew 400)
Natural Moisturizing Amino Acids (e.q. Prodew 400)
เครื่องสำอาง
Azelaic Acid (Liquid Azelaic™)
Azelaic Acid (Liquid Azelaic™)
เครื่องสำอาง
Pro Polymer™ (Gel Maker)
Pro Polymer™ (Gel Maker)
เครื่องสำอาง
Zinc PCA
Zinc PCA
เครื่องสำอาง
Centella Asiatica Extract (Madecassoside 7%, Liquid)
Centella Asiatica Extract (Madecassoside 7%, Liquid)
เครื่องสำอาง
Sodium Hydroxide
Sodium Hydroxide
เครื่องสำอาง
Carbomer 940 (EasyDisperse™, France)
Carbomer 940 (EasyDisperse™, France)
เครื่องสำอาง
MSH White™ (Undecylenoyl phenylalanine)
MSH White™ (Undecylenoyl phenylalanine)
เครื่องสำอาง
Pro Polymer™ Silk
Pro Polymer™ Silk
เครื่องสำอาง