สารเพิ่มความข้นเครื่องสำอางมีกี่ประเภท

สารเพิ่มความข้นเป็นโครงร่างและรากฐานหลักของสูตรเครื่องสำอางต่างๆ และมีความสำคัญต่อรูปลักษณ์ คุณสมบัติทางรีโอโลยี ความเสถียร และความรู้สึกสัมผัสต่อผิวหนังของผลิตภัณฑ์ เลือกสารเพิ่มความข้นประเภทต่างๆ ที่ใช้กันทั่วไปและเป็นตัวแทน เตรียมในสารละลายน้ำที่มีความเข้มข้นต่างกัน ทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี เช่น ความหนืดและค่า pH และใช้การวิเคราะห์เชิงปริมาณเชิงพรรณนาเพื่อตรวจสอบรูปลักษณ์ ความโปร่งใส และความรู้สึกต่างๆ ของผิวหนังระหว่างและหลังการใช้ มีการทดสอบทางประสาทสัมผัสกับตัวบ่งชี้ และค้นคว้าเอกสารเพื่อสรุปและสรุปสารเพิ่มความข้นประเภทต่างๆ ซึ่งสามารถเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการออกแบบสูตรเครื่องสำอางได้

1.คำอธิบายของสารเพิ่มความข้น

มีสารหลายชนิดที่สามารถใช้เป็นสารเพิ่มความข้นได้ จากมุมมองของน้ำหนักโมเลกุลสัมพันธ์ มีสารเพิ่มความข้นโมเลกุลต่ำและสารเพิ่มความข้นโมเลกุลสูง จากมุมมองของหมู่ฟังก์ชัน มีอิเล็กโทรไลต์ แอลกอฮอล์ ไอมิด กรดคาร์บอกซิลิก และเอสเทอร์ เป็นต้น รอสักครู่ สารเพิ่มความข้นจะถูกจำแนกตามวิธีการจำแนกวัตถุดิบเครื่องสำอาง

1. สารเพิ่มความข้นที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ

1.1.1 เกลืออนินทรีย์

ระบบที่ใช้เกลืออนินทรีย์เป็นสารเพิ่มความข้นนั้นโดยทั่วไปแล้วจะเป็นสารละลายในน้ำที่มีสารลดแรงตึงผิว สารเพิ่มความข้นที่ใช้กันทั่วไปคือโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งมีผลในการเพิ่มความข้นได้อย่างชัดเจน สารลดแรงตึงผิวจะสร้างไมเซลล์ในสารละลายในน้ำ และการมีอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มจำนวนการรวมตัวของไมเซลล์ ส่งผลให้ไมเซลล์ทรงกลมเปลี่ยนเป็นไมเซลล์รูปแท่ง เพิ่มความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ และเพิ่มความหนืดของระบบ อย่างไรก็ตาม เมื่อมีอิเล็กโทรไลต์มากเกินไป ก็จะส่งผลต่อโครงสร้างของไมเซลล์ ลดความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ และลดความหนืดของระบบ ซึ่งเรียกว่า “การตกตะกอน” ดังนั้น ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ที่เติมเข้าไปโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1%-2% โดยมวล และทำงานร่วมกับสารเพิ่มความข้นประเภทอื่นเพื่อให้ระบบมีเสถียรภาพมากขึ้น

1.1.2 แอลกอฮอล์ไขมัน กรดไขมัน

แอลกอฮอล์ไขมันและกรดไขมันเป็นสารอินทรีย์ที่มีขั้ว บทความบางบทความถือว่าสารเหล่านี้เป็นสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่อิออนเนื่องจากมีทั้งกลุ่มไลโปฟิลิกและกลุ่มไฮโดรฟิลิก การมีสารอินทรีย์ดังกล่าวในปริมาณเล็กน้อยมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อแรงตึงผิว OMCS และคุณสมบัติอื่น ๆ ของสารลดแรงตึงผิว และขนาดของผลกระทบจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของโซ่คาร์บอน โดยทั่วไปจะมีความสัมพันธ์เชิงเส้น หลักการของการกระทำคือแอลกอฮอล์ไขมันและกรดไขมันสามารถแทรก (เชื่อม) ไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวเพื่อส่งเสริมการสร้างไมเซลล์ ผลของพันธะไฮโดรเจนระหว่างหัวขั้วทำให้โมเลกุลทั้งสองเรียงตัวกันอย่างแน่นหนาบนพื้นผิว ซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติของไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวอย่างมากและทำให้เกิดผลในการทำให้ข้นขึ้น

2. การจำแนกประเภทของสารเพิ่มความข้น

2.1 สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก

2.1.1 เกลืออนินทรีย์

โซเดียมคลอไรด์ โพแทสเซียมคลอไรด์ แอมโมเนียมคลอไรด์ โมโนเอทาโนลามีนคลอไรด์ ไดเอทาโนลามีนคลอไรด์ โซเดียมซัลเฟต ไตรโซเดียมฟอสเฟต ไดโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต และโซเดียมไตรโพลีฟอสเฟต ฯลฯ

2.1.2 แอลกอฮอล์ไขมันและกรดไขมัน

แอลกอฮอล์ลอริล แอลกอฮอล์ไมริสตีล แอลกอฮอล์ C12-15 แอลกอฮอล์ C12-16 เดซิลแอลกอฮอล์ เฮกซิลแอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์อ็อกทิล แอลกอฮอล์เซทิล แอลกอฮอล์สเตียรีล แอลกอฮอล์เบเฮนิล กรดลอริก กรด C18-36 กรดไลโนเลอิก กรดไลโนเลนิก กรดไมริสติก กรดสเตียริก กรดเบเฮนิก ฯลฯ

2.1.3 อัลคาโนลาไมด์

ไทย โคโค ไดเอทาโนลาไมด์, โคโค โมโนเอทาโนลาไมด์, โคโค โมโนไอโซโพรพานอลไมด์, โคคาไมด์, ลอรอยล์-ลิโนเลโออิล ไดเอทาโนลาไมด์, ลอรอยล์-ไมริสโตอิล ไดเอทาโนลาไมด์, ไอโซสเตียรีล ไดเอทาโนลาไมด์, ไลโนเลอิก ไดเอทาโนลาไมด์, กระวาน ไดเอทาโนลาไมด์, กระวาน โมโนเอทาโนลาไมด์, น้ำมัน ไดเอทาโนลาไมด์, ปาล์ม โมโนเอทาโนลาไมด์, น้ำมันละหุ่ง โมโนเอทาโนลาไมด์, งา ไดเอทาโนลาไมด์, ถั่วเหลือง ไดเอทาโนลาไมด์, สเตียรีล ไดเอทาโนลาไมด์, สเตียริน โมโนเอทาโนลาไมด์, สเตียรีล โมโนเอทาโนลาไมด์ สเตียเรต, สเตียราไมด์, ไขมันวัว โมโนเอทาโนลาไมด์, ไขมันจมูกข้าวสาลี ไดเอทาโนลาไมด์, PEG (โพลีเอทิลีนไกลคอล)-3 ลอราไมด์, PEG-4 โอเลอะไมด์, PEG-50 ไขมันวัว ฯลฯ;

2.1.4 อีเธอร์

เซทิลโพลีออกซีเอทิลีน (3) อีเธอร์, ไอโซเซทิลโพลีออกซีเอทิลีน (10) อีเธอร์, ลอริลโพลีออกซีเอทิลีน (3) อีเธอร์, ลอริลโพลีออกซีเอทิลีน (10) อีเธอร์, โพลอกซาเมอร์-เอ็น (เอทอกซิเลตโพลีออกซีโพรพิลีนอีเธอร์) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338, 407) ฯลฯ;

2.1.5 เอสเทอร์

PEG-80 กลีเซอรีลทาโลว์เอสเทอร์, PEC-8PPG (โพลีโพรพีลีนไกลคอล)-3 ไดไอโซสเตียเรต, PEG-200 ไฮโดรจิเนตเต็ดกลีเซอรีลพาลมิเต็ด, PEG-n (n=6, 8, 12) ขี้ผึ้ง, PEG -4 ไอโซสเตียเรต, PEG-n (n=3, 4, 8, 150) ไดสเตียเรต, PEG-18 กลีเซอรีลโอเลเอต/โคโคเอต, PEG-8 ไดโอเลเอต, PEG-200 กลีเซอรีลสเตียเรต, PEG-n (n=28, 200) กลีเซอรีลเชียบัตเตอร์, PEG-7 น้ำมันละหุ่งไฮโดรจิเนตเต็ด, PEG-40 น้ำมันโจโจบา, PEG-2 ลอเรต, PEG-120 เมทิลกลูโคสไดโอเลเอต, PEG-150 เพนตาเอริทริทอลสเตียเรต, PEG-55 โพรพิลีนไกลคอลโอเลเอต, PEG-160 ซอร์บิแทนไตรไอโซสเตียเรต, PEG-n (n=8, 75, 100) สเตียเรต, PEG-150/เดซิล/SMDI โคพอลิเมอร์ (โพลีเอทิลีนไกลคอล-150/เดซิล/เมทาคริเลตโคพอลิเมอร์), PEG-150/สเตียรีล/SMDI โคพอลิเมอร์, PEG-90 ไอโซสเตียเรต, PEG-8PPG-3 ไดลอเรต, เซทิลไมริสเตต, เซทิลพาลมิเตต, กรดเอทิลีนไกลคอล C18-36, เพนตาเอริธริทอลสเตียเรต, เพนตาเอริธริทอลเบเฮเนต, โพรพิลีนไกลคอลสเตียเรต, เบเฮนิลเอสเทอร์, เซทิลเอสเทอร์, กลีเซอรีลไทรเบเฮเนต, กลีเซอรีลไตรไฮดรอกซีสเตียเรต ฯลฯ;

2.1.6 ออกไซด์ของอะมีน

ไมริสตีลอะมีนออกไซด์, ไอโซสเตียรีลอะมิโนโพรพิลอะมีนออกไซด์, น้ำมันมะพร้าวอะมิโนโพรพิลอะมีนออกไซด์, จมูกข้าวสาลีอะมิโนโพรพิลอะมีนออกไซด์, ถั่วเหลืองอะมิโนโพรพิลอะมีนออกไซด์, PEG-3 ลอริลอะมีนออกไซด์ ฯลฯ;

2.2 สารลดแรงตึงผิวแบบแอมโฟเทอริก

เซทิลเบทาอีน, โคโคอะมิโนซัลโฟเบทาอีน ฯลฯ;

2.3 สารลดแรงตึงผิวประจุลบ

โพแทสเซียมโอลิเอต, โพแทสเซียมสเตียเรต ฯลฯ;

2.4 พอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้

2.4.1 เซลลูโลส

เซลลูโลส, เซลลูโลสกัม,คาร์บอกซีเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, เซทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, เอทิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส, เซลลูโลสฐานฟอร์มาซาน, คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ฯลฯ;

2.4.2 โพลิออกซีเอทิลีน

PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M) ฯลฯ;

2.4.3 กรดโพลีอะครีลิก

อะคริเลต/C10-30 อัลคิล อะคริเลต ครอสพอลิเมอร์ อะคริเลต/เซทิล เอทอกซี(20) อิทาโคเนต โคพอลิเมอร์ อะคริเลต/เซทิล เอทอกซี(20) เมทิล อะคริเลต โคพอลิเมอร์ อะคริเลต/เตตราเดซิล เอทอกซี(25) อะคริเลต โคพอลิเมอร์ อะคริเลต/ออกตาเดซิล เอทอกซี(20) อิทาโคเนต โคพอลิเมอร์ อะคริเลต/ออกตาเดน เอทอกซี(20) เมทาคริเลต โคพอลิเมอร์ อะคริเลต/โอคาริล เอทอกซี(50) อะคริเลต โคพอลิเมอร์ อะคริเลต/VA ครอสพอลิเมอร์ PAA (กรดโพลีอะครีลิก) โซเดียมอะคริเลต/ไวนิลไอโซเดคาโนเอต พอลิเมอร์เชื่อมขวาง คาร์โบเมอร์ (กรดโพลีอะครีลิก) และเกลือโซเดียมของกรดดังกล่าว ฯลฯ

2.4.4 ยางธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

กรดอัลจินิกและเกลือของกรดอัลจินิก (แอมโมเนียม แคลเซียม โพแทสเซียม) เพกติน โซเดียมไฮยาลูโรเนต กัมกัวร์ กัมกัวร์บวก กัมกัวร์ไฮดรอกซีโพรพิล กัมทรากาแคนท์ คาร์ราจีแนนและเกลือของกรดอัลจินิก (แคลเซียม โซเดียม) ซานแทนกัม กัมสเคลอโรติน ฯลฯ

2.4.5 พอลิเมอร์อนินทรีย์และผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

แมกนีเซียมอะลูมิเนียมซิลิเกต ซิลิกา โซเดียมแมกนีเซียมซิลิเกต ซิลิกาไฮเดรต มอนต์มอริลโลไนต์ โซเดียมลิเธียมแมกนีเซียมซิลิเกต เฮกโตไรต์ สเตียริลแอมโมเนียมมอนต์มอริลโลไนต์ สเตียริลแอมโมเนียมเฮกโตไรต์ เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารี -90 มอนต์มอริลโลไนต์ แอมโมเนียมควอเทอร์นารี -18 มอนต์มอริลโลไนต์ แอมโมเนียมควอเทอร์นารี -18 เฮกโตไรต์ ฯลฯ;

2.4.6 อื่นๆ

พอลิเมอร์เชื่อมขวาง PVM/MA decadiene (พอลิเมอร์เชื่อมขวางของโพลีไวนิลเมทิลอีเธอร์/เมทิลอะคริเลตและเดคาไดอีน), PVP (โพลีไวนิลไพร์โรลิโดน) ฯลฯ

2.5 สารลดแรงตึงผิว

2.5.1 อัลคาโนลาไมด์

สารที่นิยมใช้มากที่สุดคือไดเอทานอลอะไมด์จากมะพร้าว อัลคาโนลาไมด์เข้ากันได้กับอิเล็กโทรไลต์เพื่อเพิ่มความข้นและให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด กลไกการเพิ่มความข้นของอัลคาโนลาไมด์คือการทำปฏิกิริยากับไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวประจุลบเพื่อสร้างของเหลวที่ไม่ใช่แบบนิวโทเนียน อัลคาโนลาไมด์ต่างๆ มีประสิทธิภาพที่แตกต่างกันอย่างมาก และผลของอัลคาโนลาไมด์ยังแตกต่างกันเมื่อใช้เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกัน บทความบางบทความรายงานคุณสมบัติในการทำให้ข้นและเกิดฟองของอัลคาโนลาไมด์ต่างๆ เมื่อไม่นานนี้มีรายงานว่าอัลคาโนลาไมด์มีความเสี่ยงที่จะผลิตไนโตรซามีนที่ก่อมะเร็งเมื่อนำไปผลิตเป็นเครื่องสำอาง สิ่งเจือปนในอัลคาโนลาไมด์มีอะไมด์อิสระ ซึ่งเป็นแหล่งไนโตรซามีนที่มีศักยภาพ ปัจจุบันยังไม่มีความเห็นอย่างเป็นทางการจากอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลว่าจะห้ามใช้อัลคาโนลาไมด์ในเครื่องสำอางหรือไม่

2.5.2 อีเธอร์

ในการกำหนดสูตรโดยใช้โพลีออกซีเอทิลีนอีเธอร์โซเดียมซัลเฟต (AES) แอลกอฮอล์ไขมันเป็นสารออกฤทธิ์หลัก โดยทั่วไปแล้วจะใช้เกลืออนินทรีย์เท่านั้นเพื่อปรับความหนืดที่เหมาะสม การศึกษาแสดงให้เห็นว่าสาเหตุนี้เกิดจากการมีเอทอกซิเลตแอลกอฮอล์ไขมันที่ไม่มีซัลเฟตใน AES ซึ่งมีส่วนสำคัญในการทำให้สารละลายสารลดแรงตึงผิวข้นขึ้น การวิจัยเชิงลึกพบว่า: ระดับเอทอกซิเลชันโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 3EO หรือ 10EO จึงจะมีบทบาทสูงสุด นอกจากนี้ เอฟเฟกต์การทำให้ข้นของเอทอกซิเลตแอลกอฮอล์ไขมันยังเกี่ยวข้องอย่างมากกับความกว้างของการกระจายของแอลกอฮอล์ที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยาและโฮโมล็อกที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ เมื่อการกระจายของโฮโมล็อกกว้างขึ้น เอฟเฟกต์การทำให้ข้นของผลิตภัณฑ์ก็จะไม่ดี และยิ่งการกระจายของโฮโมล็อกแคบลง ก็จะยิ่งได้เอฟเฟกต์การทำให้ข้นมากขึ้น

2.5.3 เอสเทอร์

สารเพิ่มความข้นที่นิยมใช้มากที่สุดคือเอสเทอร์ เมื่อไม่นานมานี้มีรายงานเกี่ยวกับไดไอโซสเตียเรต PEG-8PPG-3 ไดไอโซสเตียเรต PEG-90 และไดลอเรต PEG-8PPG-3 ในต่างประเทศ สารเพิ่มความข้นประเภทนี้จัดอยู่ในกลุ่มสารเพิ่มความข้นแบบไม่มีประจุ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในระบบสารละลายน้ำของสารลดแรงตึงผิว สารเพิ่มความข้นเหล่านี้ไม่สามารถไฮโดรไลซ์ได้ง่ายและมีความหนืดที่เสถียรในช่วง pH และอุณหภูมิที่กว้าง ปัจจุบันสารเพิ่มความข้นที่นิยมใช้มากที่สุดคือไดอีสเตียเรต PEG-150 เอสเทอร์ที่ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นโดยทั่วไปมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติบางประการของสารประกอบโพลีเมอร์ กลไกการทำให้ข้นเกิดจากการก่อตัวของเครือข่ายไฮเดรชั่นสามมิติในเฟสน้ำ จึงรวมไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิว สารประกอบดังกล่าวทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความชื้นและมอยส์เจอร์ไรเซอร์ นอกเหนือจากการใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในเครื่องสำอาง

2.5.4 ออกไซด์ของอะมีน

อะมีนออกไซด์เป็นสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีขั้วชนิดหนึ่ง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะดังนี้: ในสารละลายน้ำ เนื่องจากค่า pH ของสารละลายต่างกัน อะมีนออกไซด์จึงแสดงคุณสมบัติแบบไม่มีไอออน และสามารถแสดงคุณสมบัติแบบไอออนิกได้อย่างเข้มข้น ในสภาวะเป็นกลางหรือเป็นด่าง นั่นคือ เมื่อ pH มากกว่าหรือเท่ากับ 7 อะมีนออกไซด์จะมีสถานะเป็นไฮเดรตที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนในสารละลายน้ำ ซึ่งแสดงสถานะไม่มีไอออน ในสารละลายกรด อะมีนออกไซด์จะแสดงสถานะไอออนบวกที่อ่อนแอ เมื่อ pH ของสารละลายต่ำกว่า 3 สถานะไอออนบวกของอะมีนออกไซด์จะเห็นได้ชัดเป็นพิเศษ จึงสามารถทำงานร่วมกับสารลดแรงตึงผิวแบบมีประจุบวก ประจุลบ ประจุลบไม่มีไอออน และประจุบวกสองไอออนได้ดีในสภาวะต่างๆ มีความเข้ากันได้ดีและแสดงผลแบบเสริมฤทธิ์กัน อะมีนออกไซด์เป็นสารเพิ่มความข้นที่มีประสิทธิภาพ เมื่อ pH อยู่ที่ 6.4-7.5 ไดเมทิลอะมีนออกไซด์ของอัลคิลสามารถทำให้ความหนืดของสารประกอบได้ถึง 13.5Pa.s-18Pa.s ในขณะที่ไดเมทิลอะมีนออกไซด์ของอัลคิลอะมิโดโพรพิลสามารถทำให้ความหนืดของสารประกอบได้ถึง 34Pa.s-49Pa.s และการเติมเกลือลงไปจะไม่ทำให้ความหนืดลดลง

2.5.5 อื่นๆ

เบทาอีนและสบู่บางชนิดสามารถใช้เป็นสารเพิ่มความข้นได้เช่นกัน กลไกการทำให้ข้นของเบทาอีนและสบู่จะคล้ายกับโมเลกุลขนาดเล็กอื่นๆ และทั้งหมดจะทำให้เกิดเอฟเฟกต์การทำให้ข้นขึ้นได้โดยการโต้ตอบกับไมเซลล์ที่มีฤทธิ์ลดแรงตึงผิว สบู่สามารถใช้เพิ่มความข้นในเครื่องสำอางแบบแท่งได้ และเบทาอีนส่วนใหญ่ใช้ในระบบน้ำลดแรงตึงผิว

2.6 สารเพิ่มความข้นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้

ระบบที่ทำให้ข้นด้วยสารทำให้ข้นแบบโพลีเมอร์หลายชนิดจะไม่ได้รับผลกระทบจากค่า pH ของสารละลายหรือความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ นอกจากนี้ สารทำให้ข้นแบบโพลีเมอร์ยังต้องการปริมาณน้อยกว่าเพื่อให้ได้ความหนืดที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ต้องใช้สารทำให้ข้นที่เป็นสารลดแรงตึงผิว เช่น ไดเอทาโนลาไมด์จากน้ำมันมะพร้าวที่มีเศษส่วนมวล 3.0% เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกัน เพียงแค่ใช้เส้นใยโพลีเมอร์ธรรมดา 0.5% ก็เพียงพอแล้ว สารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่ไม่เพียงแต่ใช้เป็นสารทำให้ข้นในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นสารแขวนลอย สารกระจายตัว และสารแต่งกลิ่นอีกด้วย

2.6.1 เซลลูโลส

เซลลูโลสเป็นสารเพิ่มความข้นที่มีประสิทธิภาพมากในระบบที่ใช้น้ำเป็นฐาน และใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องสำอางต่างๆ เซลลูโลสเป็นสารอินทรีย์จากธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยหน่วยกลูโคไซด์ซ้ำๆ และหน่วยกลูโคไซด์แต่ละหน่วยประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล 3 กลุ่ม ซึ่งสามารถสร้างสารอนุพันธ์ต่างๆ ได้ สารเพิ่มความข้นจากเซลลูโลสจะข้นขึ้นผ่านห่วงโซ่ยาวที่บวมขึ้นจากการเติมน้ำ และระบบที่ทำให้เซลลูโลสข้นขึ้นนั้นมีลักษณะทางรีโอโลยีเทียมที่ชัดเจน เศษส่วนมวลโดยทั่วไปของการใช้งานอยู่ที่ประมาณ 1%

2.6.2 กรดโพลีอะครีลิก

กลไกการทำให้ข้นของสารทำให้ข้นกรดโพลีอะคริลิกมี 2 แบบ คือ การทำให้ข้นโดยวิธีทำให้เป็นกลางและการทำให้ข้นโดยวิธีพันธะไฮโดรเจน การทำให้เป็นกลางและการทำให้ข้นคือการทำให้สารทำให้ข้นกรดโพลีอะคริลิกที่เป็นกรดเป็นกลางเพื่อทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออนและสร้างประจุลบตามสายโซ่หลักของพอลิเมอร์ แรงผลักระหว่างประจุเพศเดียวกันจะส่งเสริมให้โมเลกุลตรงและเปิดออกเพื่อสร้างเครือข่าย โครงสร้างนี้ทำให้เกิดเอฟเฟกต์การทำให้ข้น การทำให้ข้นโดยวิธีพันธะไฮโดรเจนคือการผสมสารทำให้ข้นกรดโพลีอะคริลิกกับน้ำก่อนเพื่อสร้างโมเลกุลไฮเดรชั่น จากนั้นจึงผสมกับสารให้ไฮดรอกซิลที่มีเศษส่วนมวล 10%-20% (เช่น มีกลุ่มเอทอกซี 5 กลุ่มขึ้นไป) สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก) รวมกันเพื่อคลายโมเลกุลที่หยิกในระบบน้ำเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายเพื่อให้เกิดเอฟเฟกต์การทำให้ข้น ค่า pH ที่แตกต่างกัน สารทำให้เป็นกลางที่แตกต่างกัน และการมีอยู่ของเกลือที่ละลายน้ำได้มีอิทธิพลอย่างมากต่อความหนืดของระบบการทำให้ข้น เมื่อค่า pH ต่ำกว่า 5 ความหนืดจะเพิ่มขึ้นตามค่า pH ที่เพิ่มขึ้น เมื่อค่า pH อยู่ที่ 5-10 ความหนืดจะแทบไม่เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อค่า pH เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการทำให้ข้นจะลดลงอีกครั้ง ไอออนที่มีวาเลนต์เดียวจะลดประสิทธิภาพการทำให้ข้นของระบบเท่านั้น ในขณะที่ไอออนที่มีวาเลนต์สองหรือสามวาเลนต์ไม่เพียงแต่ทำให้ระบบบางลงเท่านั้น แต่ยังสร้างตะกอนที่ไม่ละลายน้ำได้อีกด้วยหากมีปริมาณเพียงพอ

2.6.3 ยางธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

กัมธรรมชาติประกอบด้วยคอลลาเจนและโพลีแซ็กคาไรด์เป็นหลัก แต่กัมธรรมชาติที่ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นนั้นส่วนใหญ่เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ กลไกการทำให้ข้นคือการสร้างโครงสร้างเครือข่ายไฮเดรชั่นสามมิติผ่านปฏิกิริยาระหว่างกลุ่มไฮดรอกซิลสามกลุ่มในหน่วยโพลีแซ็กคาไรด์กับโมเลกุลของน้ำ เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การทำให้ข้น รูปแบบรีโอโลยีของสารละลายในน้ำส่วนใหญ่เป็นของไหลที่ไม่ใช่แบบนิวโทเนียน แต่คุณสมบัติรีโอโลยีของสารละลายเจือจางบางชนิดนั้นใกล้เคียงกับของไหลแบบนิวโทเนียน เอฟเฟกต์การทำให้ข้นนั้นโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับค่า pH อุณหภูมิ ความเข้มข้น และสารละลายอื่นๆ ของระบบ นี่เป็นสารเพิ่มความข้นที่มีประสิทธิภาพมาก และโดยทั่วไปแล้วปริมาณยาจะอยู่ที่ 0.1%-1.0%

2.6.4 พอลิเมอร์อนินทรีย์และผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

สารเพิ่มความข้นของพอลิเมอร์อนินทรีย์โดยทั่วไปจะมีโครงสร้างแบบเป็นชั้นสามชั้นหรือโครงสร้างตาข่ายที่ขยายออก โดยประเภทที่มีประโยชน์ทางการค้ามากที่สุดสองประเภทคือมอนต์มอริลโลไนต์และเฮกเตอร์ไรต์ กลไกการทำให้ข้นคือ เมื่อพอลิเมอร์อนินทรีย์กระจายตัวในน้ำ ไอออนของโลหะในนั้นจะแพร่กระจายออกจากเวเฟอร์ เมื่อไฮเดรชั่นดำเนินไป ก็จะพองตัว และในที่สุดผลึกแผ่นจะแยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้เกิดผลึกแผ่นที่มีโครงสร้างแผ่นแอนไออนิกและไอออนของโลหะในสารแขวนลอยแบบคอลลอยด์โปร่งใส ในกรณีนี้ แผ่นจะมีประจุลบบนพื้นผิวและมีประจุบวกจำนวนเล็กน้อยที่มุมเนื่องจากตาข่ายแตก ในสารละลายเจือจาง ประจุลบบนพื้นผิวจะมีค่ามากกว่าประจุบวกที่มุม และอนุภาคจะผลักกันเอง ดังนั้นจะไม่มีผลทำให้ข้น เมื่อเติมอิเล็กโทรไลต์และความเข้มข้นของอิออน ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายจะเพิ่มขึ้นและประจุพื้นผิวของแผ่นจะลดลง ในเวลานี้ ปฏิสัมพันธ์หลักจะเปลี่ยนแปลงจากแรงผลักระหว่างแผ่นลามิเนตเป็นแรงดึงดูดระหว่างประจุลบบนพื้นผิวของแผ่นลามิเนตและประจุบวกที่มุมขอบ และแผ่นลามิเนตขนานกันจะเชื่อมขวางกันในแนวตั้งฉากจนเกิดสิ่งที่เรียกว่า “โครงสร้างคล้ายกล่องกระดาษแข็ง” ของ “ช่องว่างระหว่างแผ่นลามิเนต” ทำให้เกิดการบวมและเจลเพื่อให้เกิดผลของการหนาขึ้น การเพิ่มความเข้มข้นของไอออนเพิ่มเติมจะทำลายโครงสร้าง