還在執著無矽靈洗髮精?使用安全與環境影響2大面向解析

by | 7 月 17, 2021

不正確的觀念以及偏見無法帶給我們更好的保養體驗

近幾年市場上廣泛流傳這類的訊息「髮品中的矽靈會傷害頭皮、頭髮,而保養品中的矽靈會堵塞毛孔」。於是消費者對這類的產品突然失去了信心,眾多品牌也因此被這樣的風向給綁架,紛紛推出無矽靈產品。但隨後的幾年之內陸續有皮膚科醫師、配方專家出來闢謠,可供查閱的安全性資料越來越齊全,只要依成分挑選即可安心使用。雖然安全性的疑慮稍為消弭了,也有許多品牌願意出來承認這一件事實。但是隨之而來的卻是對這類成分的環境生態影響顧慮,然而這些宣稱僅以部分科學實證以偏概全。請大家先暫時放下對矽靈的成見,這篇文章將會帶你認識真正的它。

矽靈是什麼?

化妝保養品中的矽靈廣泛指的是由「矽」與「氧」兩種主要元素構成的聚矽氧烷化合物,從英文成分名辨別是最快的方法,名稱結尾有 -methicone 或者是 -siloxane。自從 1950 年代起就被運用在各類的肌膚、頭髮保養品中,目前約有數百種矽靈原料被開發出來,依純度、製造規範差異而有工業級、化妝品級、醫療級矽靈。矽靈家族成員有著不同的分子結構、大小,所以呈現出來的質地、功能都有所不同。

大分子矽靈 是由小分子單體聚合而成的高分子,具有明顯的疏水性,是良好的鎖水成分,常被用在乳液、乳霜等產品。能夠降低皮膚的經皮水分散失(TEWL, Trans Epidermal Water Loss),且相對於植物油,它有更低的致粉刺、致痘風險。同時也有很好的抗靜電力與低表面張力,附著在頭髮上時可以幫助不平整的毛鱗片更滑順好整理,因此在許多洗髮、潤髮產品中都有出現。在產品包裝上常見的名稱有:Dimethicone, Phenyl Trimethicone, Dimethicone Crosspolymer…等。

小分子矽靈 有直鏈與環狀兩種分類,具備較高的揮發性與流動性,也可以用來溶解一些特殊成分,對於油性肌膚的人來說可以感受到清爽的膚感,常見於體香膏、止汗劑、防曬劑等產品。在產品包裝上常見的名稱有:Cyclomethicone, Cyclopentasiloxane, Disiloxane, Trisiloxane…等。

添加在保養品中安全嗎?

如前面所說,矽靈家族有多樣的結構、分子量差異,使它們有不同的特性與用途。就像是大番茄與小番茄同為番茄,但大番茄常被用來料理,而小番茄則是當水果食用。所以這邊會將大小矽靈的安全性評估分開來探討。

•大分子矽靈是安全的

Polydimethylsiloxanes (PDMS)是大分子矽靈的總稱,根據 2012 年化妝品原料評估委員會(Cosmetic Ingredient Review, CIR)的資料顯示,對 62 種原料進行評估,分子量為 15,500 – 1,000,000 Da 的 PDMS,在急毒性、基因毒性、致癌性、刺激敏感研究中,就已知的使用方法與濃度上都是安全的,這結論在 2020 年的最新評估報告也未被推翻,文末參考文獻中也都檢附這些報告連結,有興趣的朋友可以深度閱讀。除了這方面的訊息,在台灣的許多保養相關知識網站中也常引用來自臺大醫學院皮膚科蔡呈芳醫師的看法,他在衛生福利部藥物食品安全週報第 611 期中指出「已有研究指出,以含有矽靈洗劑洗頭後,雖有部分矽靈附著頭髮,但在使用約 5 次後其附著量就會達到平衡;而只要使用 1 次不含潤絲成分的一般洗劑清潔,大部分矽靈成分就可被清除。」雖然沒有明確的指出這邊評估的矽靈種類,但從描述的特徵大致可以判斷 大分子矽靈 PDMS 是安全的

•幾種小分子矽靈較不安全

目前業界對小分子矽靈並沒有一個明確的定義,通常矽靈揮發性越好其黏度越小,以黏度小於 2 cSt 的原料作為一個區別指標。討論最多與需要小心的是環狀矽靈 Cyclomethicone 家族中的 Cyclotetrasiloxane (D4)、Cyclopentasiloxane (D5) 與 Cyclohexasiloxane (D6)。歐盟消費者安全科學委員會(簡稱 SCCS )在 2010 年的意見報告中指出,D4已被歸類為具生殖毒性物質(Category 3, ECB 2006),在人體上使用的安全風險性是高的,業界已經很少使用了。在 2015 年的報告中則說明 D5 的吸入性安全風險高,在髮雕氣溶膠類產品(Aerosols)與防曬噴霧(Sun care spray)中禁止使用。在其他類產品中,則需要注意 D5 在製造過程中有可能含有微量的 D4,而這殘留量必須越低越好。雖然這幾項被關注的小分子矽靈有了較充足的安全性評估以及相關使用限制,但在環境生態影響還是有諸多顧慮,將會在後面的章節討論。其餘的直鏈小分子矽靈至今則沒有相關人體使用安全的疑慮出現,不用過度擔心。

是否會造成環境污染?

基本上,所有的保養品成分若不經過處理,排放到環境中皆會造成污染。而家庭用水排放後一般會先經過污水處理系統,其中有幾道微生物發酵的程序,是利用細菌與真菌代謝這些物質,代謝後的終端產物才排向大自然。根據實驗結果,矽靈類的成分只能被有限度的被微生物分解,看到這邊大家先不要害怕,如前面所提到矽靈根據分子大小展現出的特性是截然不同,在環境中對生物的影響也是,這邊將會分開來探討。

•大分子矽靈不易造成生態破壞

首先要思考!不能生物分解的東西存在於大自然會造成什麼影響?一份 2001 年的科學文獻針對 PDMS (大分子矽靈)在海洋環境中的影響提出頗析,因為其水溶性小(平均小於 2.6 mg/l)與分子量遠大於 600 Da 這樣的特性,而導致了水中低濃度和低生物膜滲透性,因此 PDMS 可忽略其生物累積危害(Bioaccumulation)

其實 PDMS 還有可能藉由別的方式降解 喔!因為它不溶於水,所以在污水處理階段會跟著泥沙以及其他固體類物質沉積下來,在環境中被水解(一種自然化學現象)成小分子矽靈 Dimethylsilanediol (DMSD),接著再被微生物分解為矽酸鹽(Silicate),在高溫以及高紫外光條件下也都可以加快它的降解。PDMS 不能直接被微生物分解主要的原因是矽氧鍵解結(Si-O)無法參與酶催化反應。而自然界中沙、石英等多種礦物質正是以矽氧為構成元素,這類二氧化矽化合物約占地殼質量的 12%。也就是說這些無法生物分解的物質早就是大量的存在我們的生活環境,但也不會認為它們會傷害環境對吧!

•部分小分子矽靈要小心

上面提到的環狀矽靈對環境的影響則有不一樣的情況,在長年的觀測追蹤下發現 D4 與 D5 存在於淡水中有很高的生物累積危害,歐洲化學品管理局 (ECHA)於 2015 年將 D4 及 D5 列入持久性汙染物,且在沖洗類化妝品(Wash-off products)中含量需低於 0.1%。在 2019 年歐洲聯盟訂立化學品條例(Annex XV REACH Dossier)中也提出將 D4、D5、D6 三種成分在停留型產品(Leave-on products)中的最高濃度限制於 0.1%,未來也將 D6 在沖洗型產品中的濃度做出限制,這些限制正式生效時間預計在 2021 年。除了環狀矽靈之外,其餘的直鏈小分子矽靈至今則沒有相關環境污染的疑慮出現。

•節能減碳的益處

若是考慮到環境生態的影響,矽靈的使用在降低溫室效應上有意想不到的貢獻。大部分的保養品原料為有機化合物,而有機化合物皆含有碳元素,在分解的過程中會釋放二氧化碳。但因矽靈的是以矽為主構成元素且分解速度慢,產生出的二氧化碳相對少很多。在一項包含美國、歐洲、日本三地的大型研究中,使用矽化學相關產品可以減少一年二氧化碳產出約 54 百萬噸。這是許多對矽靈提出環境疑慮的人所沒有注意到的,正確的使用矽靈還能帶來正面的好處。

矽靈對環境的影響

真的需要害怕矽靈嗎?

上面提到三個有使用疑慮的小分子矽靈都含有「矽」這個特徵元素,其實它們與其他含矽成分的特性實在差很多,但許多化妝保養品牌就以此來誤導消費者說矽靈很危險。但 不是命名相似就會有一樣的成分特性,舉例來說,硼酸(Boric acid)與三氯乙酸(Trichloroacetic acid)是禁用成分,但不代表名字中含有酸的成分都是不好的,就像是廣為人知的杏仁酸、傳明酸、玻尿酸…等雖然字面上看起來都有「酸」這個字,但是性質功效卻完全不同。

再舉例,絕大部分的化妝保養品都有使用到木糖醇、玉米醇、丙二醇…等多元醇,它們也是很好的潤濕性保濕劑。然而二甘醇(Diethylene glycol)與炔丙醇(Propargyl alcohol)卻是化粧品禁止使用成分。所以如果我們單純以大類這樣的標準來做抉擇,那市面上大概買不到好用的產品了。

其他對肌膚有毒性風險而被禁用的還有馬鞭草油(Verbena essential oils (Lippia citriodora Kunth.))、無花果葉萃取(Fig leaf absolute (Ficus carica L.))、野百合萃取 (Crotalaria sessiliflora L. )等天然來源成分,我們也不應該以偏概全的說各類植萃與植物油都是不該被使用的原料對吧!

因為矽靈的獨一無二的特性,捨去使用矽靈成分的產品都很難達到原本預期的效果。例如近年來大量出現的「無矽靈洗髮精」,不論是用哪種替代原料都無法完全呈現其滑順清爽的髮感。再者,這些替代成份在安全與環境影響方面真的都有比較好嗎?舉例來說,目前較常使用的替代物之一為 Polyquaternium(聚季銨鹽),這類的陽離子型高分子也是用做滑順毛鱗片,但研究資料顯示它們大多也都不易於生物分解,我們真的可以不用捨近求遠!


這邊提出了各項客觀的科學證據以及醫師專家的見解,矽靈有好與不好的一面。我們可以單純不喜歡矽靈這個名字所以不使用它。也可以因為它不是天然植物來源,與自己嚮往的天然有機保養理念不合而捨棄這個成分。但身為品牌商絕對不能違背自身專業而斷章取義地貶低這個成分,要誠實地將完整且正確的訊息披露出來,才能讓大家在選購產品時多一份安心,讓我們不再盲從「無矽靈產品」。

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