シャンプーの洗浄のメカニズムは、配合されている界面活性剤によるものです。
ただし、界面活性剤には広域の定義があり、すべての界面活性剤が必ずしも洗浄を目的に配合されている訳ではありません。シャンプーに配合されている界面活性剤も同じです。
シャンプーに配合される界面活性剤の種類も豊富で、その目的も多様です。
具体的には、
- 水と油(皮脂や油汚れ)の間で活躍し、まぜあわせる役割
- 空気と水の間で活躍し、泡立つことで洗浄力を向上させる。などの洗浄を補助する役割
- 柔軟効果など洗浄以外のトリートメント系の役割
- 本来混ざりずらい成分を、シャンプーに溶かして安定させる乳化成分
などの役割です。
今回は、1の洗浄成分の主役、陰イオン(アニオン)界面活性剤の洗浄の仕組みを見ていきましょう。
洗浄のメカニズムが見えると、シャンプーのもつ刺激の正体も見えてきますよ!
シャンプーの洗浄の仕組み
現在、シャンプーに洗浄の主役として配合される界面活性剤は、「陰イオン(アニオン)界面活性剤」と呼ばれるものが使用されています。
この、陰イオン(アニオン)界面活性剤は、その原料によって更に分類することができます。
その原料の種類で洗浄力、刺激性の高さが見えてくるために、シャンプーにどんな界面活性剤が使用されているか、パッケージの成分表示をみることで、ある程度の予測ができた訳です。
ただし、どの種類の原料を使っていようとも、同じ陰イオン(アニオン)界面活性剤であるならば、洗浄のメカニズムは一緒です。
この洗浄のメカニズムについてみていきましょう。
陰イオン(アニオン)界面活性剤の洗浄の仕組みは、水と油と陰イオン(アニオン)界面活性剤の3つの分子構造をふわっと知っておくと分かりやすいです。
水の分子構造はご存じH2O
皮脂などの油の分子構造は、一口には言えませんが、長い分子の連なりと安定した電子構造が共通の特徴
陰イオン(アニオン)界面活性剤は、原料によって様々で分子的には一概に言えませんが、必ず、親水基と親油基という二つの分子チームが繋がってできています。
更に詳しく解説していきましょう。
まず、水です。
水とは良くできたもので、凄まじい洗浄力をそもそも持ち合わせていますよね?大概のものは、水で流せます。お湯ならば、更にその洗浄力を増します。
水のこの万能性洗浄力の秘密は、
H2Oという極めて小さな分子であること、
そして、極性を持っている事が要因です。
極性とは、分子レベルで見た時に、分子の端っこにプラスあるいはマイナスの極端な電気的力を持ち合わせているもののことです。同じ分子内にも関わらず、極端に+な部分と−の部分を持ち合わせていると言う事になります。
なので、同じように極性を持つ物質は、水の+や−部分と電気的に上手にくっつき、やがて包まれるように相まって、一緒に流れていく(洗浄されていく)訳ですね。当然、水分子同士も引き合ってくっ付きます。
水滴が出来るのはこのためですね?
要するに、極性を持っている物質=水に混じりやすいとも言えます。
次に油をみてみましょう。
ほとんどの油は、水のH2Oなどとは比べ物にならないほど大きな分子をしています。
そして、水と違い、極端な極性を持ち合わせていません。非常に安定してます。(電子が落ち着いている)
まさに水と油、真逆の特性ですよね?
油汚れに水を注いでも、水分子たちは互いの極性でもって手をつなぎ、油はただその繋がりを弾くだけです。
ゆえに、水と油はくっつきません。
では、陰イオン(アニオン)界面活性剤についてみてみましょう。
親水基と親油基それぞれのグループで構成された陰イオン(アニオン)界面活性剤は水のなかにいれると水の持つ極性によって特別な変化を起こします。
イオン化です。
原料の種類によって違いはありますが、親水基から、例えばNA(ナトリウム)などの、プラスイオンを手放します。
これにより、親水基は、余った電子を与えたがる状態、いわゆる、マイナスの電荷(陰イオンorアニオン)を持ちます。この特性から、陰イオン(アニオン)界面活性剤と呼ばれています。
ここで思い出してほしいのが、水分子です。水分子は、極性(プラスマイナス両方の電気的力)を持っていました。
マイナスの力を持った界面活性剤の親水基、水分子のプラスの力を持った部分、引き合いますよね?
まさに、水に親しむ基、親水基と呼ばれるわけです。
このおかげで、陰イオン界面活性剤は水とくっつきます。
では、親油基についてみてみましょう、親油基と油は、分子が大きく極端な極性をもたないという、共通の特徴があります。共通の特性を持つ=くっつくといってしまえば話は簡単ですし、あながち間違いとも言えないと思うのですが、もう少し踏み込んでイメージだけでも思い浮かべて見ましょう。
油は水の中で引き合い結束します。
この、油が水中で集まる力は、油同士が結託してくっついているのではなく、水同士の強力なプラスマイナスの結束のなか、極性をもたない油は一ヶ所に追い込まれていった結果、くっついているように見える、言わば圧縮されていく力を持つといったイメージが油同士のくっつくチカラの正体に近いです。
※その力を疎水性相互作用と呼びます。
この力を上手に利用しているのが、陰イオン界面活性剤です。
シャワーの激流の中、皮脂と体の間に、水が入り込み、水が油を包み込んで洗い流すことも全然あり得ますが、一部の頑固汚れはそうはいきません。ノぺーっとくっついていた油汚れは、水の結束から逃げて、さらに頑固に引っ付くなんて事もあるわけです。
頑固汚れに、界面活性剤の新油基は、どう働くでしょうか?ここからは更にイメージが大切です。
シャンプー中の界面活性剤は、親水基の部分が水に引っ掛かり仲良く流れていくなか、親油基の部分は、親水基にくっついた水や周りにいる水を嫌って油汚れとともに追い込まれていきます。
結果、親水基は水分子と、油は親油基に包みこまれていきます。最後は、親水基が外側を親油基が油汚れ側を向いて、そんな界面活性剤に取り囲まれた油汚れの球体となって安定します。こうなれば、流されるのは容易ですよね。
数字や化学式等なしの、あくまでイメージですが、陰イオン(アニオン)界面活性剤が油汚れを落とす仕組みについては以上です。
界面活性剤の洗浄の仕組み、見事ですよね?
ただ、私がはじめて、今回の髪の洗浄という分野を、むさぼり勉強し始めたときにもっとも感心したのが、『水』の万能性と刺激性でした。
『水』はお湯となることで更なる洗浄力と刺激性を増します。
ここからいえるシャンプーの真実は、
- ほとんどの汚れは、お湯だけで落ちると言う事。
- お湯だけでは、指による摩擦を充分に抑える事が出来ず、洗浄時間が長くなりがちで刺激が強くなり過ぎるという事。
この事を踏まえて、私たち、40代のくせ毛対策にとって必要なシャンプーを見直した時、やはり注目すべきなのは、低洗浄力、低刺激化でした。
お湯という洗浄力の高い洗浄剤を、より短時間に使用し、更には摩擦などの刺激を軽減してくれる、
つまり、お湯をフォローしてくれるシャンプーこそ私たちの求めるシャンプーなのではないかな?と、改めて強く思いました。シャンプーは洗浄の主役ではなく、お湯のお供であればよい訳です。
ですから、40代からのシャンプーの選び方は、というより、私たちに限らず、お子さんやご家族にも、低洗浄力、低刺激を目安に選ぶ事をオススメします。
かなりマニアックになりましたが、シャンプーの洗浄の仕組みが見えてくると、シャンプーの洗浄力と刺激力の見方についても鮮明になってきます。
ご参考にしていただけると幸いです。