· TENSIOATTIVI: ingredienti fondamentali per
produrre i tensioliti, cui appartengono shampoo, bagnoschiuma, doccia-schiuma
e gli altri cosmetici per la detergenza. Sono sostanze con proprietà
emulsionanti, schiumogene, detergenti e solubilizzanti; quindi molecole molto
importanti che permettono la miscelazione o la solubilizzazione di sostanze
che di per sé sarebbero incompatibili (ad esempio olio ed acqua), e hanno la
capacità di rimuovere lo sporco. Per queste ragioni sono contenute in molti
prodotti cosmetici. I moderni tensioattivi presenti nei cosmetici vengono
impiegati in miscele costituite da molecole con caratteristiche chimiche
differenti (vi sono tensioattivi cosiddetti anfoteri, anionici, cationici,
non ionici), così da garantire la necessaria efficacia del prodotto, ma nel
contempo risultare delicati sulla pelle. Infatti i tensioattivi, per le loro
caratteristiche, se usati in eccesso rischiano di risultare un po’
aggressivi perché insieme allo sporco asporterebbero anche il film
idrolipidico, la sottile pellicola di acqua e sebo che funge da barriera
protettiva per la cute. La pelle tenderebbe così a inaridirsi e, privata
delle sue difese, diventare a poco a poco sempre più sensibile.
ANIONICI CARICA NEGATIVA
SAPONI: sono i più antichi e
semplici fra i tensioattivi anionici, sono Sali di acidi grassi , si
ottengono per idrolisi di alcuni oli e grassi principalmente cocco, palma,
palmisto. (pH 8-10)
ALCHILSOLFATI sintetici (molto
aggressivi)
Sodium lauryl sulfate
TEA-lauryl sulfate
ALCHILETERSOLFATI (meno aggressivi
dei precedenti)
Sodium laureth sulfate
I Tensioattivi che seguono sempre
anionici, sono definiti tensioattivi secondari. Con minor potere detergente.
Maggiore è la loro tollerabilità cutanea e per questo vengono inseriti nelle
formulazioni allo scopo di migliorarne la compatibilità cutanea.
Disodium laureth sulfosuccinate
Sodium cocoyl isethionate
Sodium cocoyl sarcosinate
Disodium cocoyl glutamate
TEA-cocoyl glutamate
Ssodium methyl cocoyl taurate
TENSIOATTIVI ANFOTERI
CARICA POSITIVA O NEGATIVA A SECONDA DEL PH
Possono presentare
contemporaneamente sia carica positiva che carica negativa. Potere detergente
inferiore a quelli anionici, la loro caratteristica principale è la capacità
di ridurre l’aggressività dei tensioattivi primari.
Cocamidopropyl betaine
Cocamidopropyl hydroxysulfaine
Disodium cocoamphodiacetate
Cocamide oxide
Cocamidopropylamine oxide
TENSIOATTIVI NON IONICI SENZA CARICA
Impiegati maggiormente come
emulsionanti, tensioattivi o solubilizzanti
INCI polysorbate 20 (trova impiego in shampoo delicati)
Coco-glucoside
Lauryl glucoside
Cocamide DEA
Cocamide MEA
Questi ultimi 2 sono sempre meno
usati perché pericolosi
TENSIOATTIVI CATIONICI
CARICA POSITIVA
A differenza delle sostanze
descritte finora i tensioattivi
cationici non sono di solito utilizzati nei prodotti per la detersione ma
vengono impiegati come agenti condizionanti ed emulsionanti in prodotti
capillari o come antimicrobici.
Numerosi condizionanti presentano
la denominazione comune quaternium seguita da un numero.
Quaternium-22
Quaternium-27
Quaternium-87
Quaternium-52
Quaternium-80
Hydroxyacetyl hydroxyethyl
dimoniun chloride
A contatto con l’acqua le parti
del tensioattivo si comporteranno secondo la loro natura, per cui la coda
idrorepellente cercherà sempre di
“scappare” dall’acqua.
I tensioattivi si legano con le code
allo sporco formando le micelle che verranno inglobate nella schiuma ed
eliminate con il risciacquo.
 |
| micella |
·
EMULSIONANTI e SOLUBILIZZANTI: si ritrovano nelle emulsioni,
cioè prodotti formati dalla mescolanza di una fase acquosa ed una oleosa, come
creme, latti, balsami.
Gli emulsionanti, sono un elemento
fondamentale del preparato cosmetico; essi permettono di combinare assieme
ingredienti altrimenti incompatibili quali l'acqua e l'olio (fasi).
Nella scelta dell'emulsionante si
definiscono anche le proprietà sensoriali di un prodotto; spesso, esso
rappresenta la componente chiave di una formulazione. Le emulsioni possono
essere definite come il risultato di una dispersione più o meno stabile, tra
due liquidi immiscibili fra loro, di cui uno costituisce la fase interna
(fase dispersa), l'altro la fase esterna (fase disperdente), grazie
all'azione di una sostanza (tensioattivo/emulsionante) che provoca un enorme
aumento della superficie di contatto tra le due fasi.
Questo processo avviene per le proprietà
intrinseche degli "emulsionanti", i quali formano un film all'interfaccia,
orientando la porzione polare idrofila verso la fase acquosa e quella apolare
lipofila verso la fase olio. Gli emulsionanti vengono classificati in base
alla loro carica elettrica, sulla loro idrofilia/lipofilia
(HLB), sull'origine naturale o sintetica. In base alla carica elettrica, si
possono avere emulsionanti anionici, emulsionanti cationici, emulsionanti
anfoteri ed emulsionanti non ionici.
Classificati per la loro affinità
idrofilia/lipofilia, abbiamo emulsionanti lipofili non ionici ed emulsionanti
idrofili anionici, emulsionanti idrofili cationici, emulsionanti idrofili
anfoteri ed emulsionanti idrofili ionici.
Entrambe le classi presentano
prodotti etossilati e non etossilati, sia ionici (anionico o cationico) o non
ionici.
A seconda della natura delle due
fasi e della loro disposizione, le emulsioni posso essere classificate come :
• acqua in olio (A/O);
• olio/acqua (O/A);
• olio/acqua/olio (O/A/O);
• acqua/olio/acqua (A/O/A);
• acqua in
silicone (A/S);
• silicone
in acqua (S/A).
Il prodotto finito, può essere
quindi o un’emulsione “olio in acqua” O/A oppure “acqua in olio” A/O,
contenente sostanze emollienti e lubrificanti, dispersi in una fase olio, e
una fase acqua contenente agenti addensanti ed emulsionanti, aromi, coloranti
e conservanti.
Gli ingredienti attivi vengono
dispersi nella fase più appropriata.
Si prosegue con la miscelazione
fino a che non si ottenga un prodotto finito omogeneo. Le emulsioni O/A sono
le più comunemente formulate nelle creme idratanti viso/corpo, per le mani e
lozioni varie; danno sulla pelle una sensazione di minor untuosità e,
dato il maggior contenuto di acqua, sono più economiche. Le emulsioni A/O
tendono a dare sulla pelle una maggior sensazione di untuosità, anche se con
l'utilizzo di appropriati emulsionanti si possono ottenere prodotti di
consistenza più leggera. Queste emulsioni vengono solitamente utilizzate
nella realizzazione di creme fredde, creme detergenti e creme da notte.
Considerando che non tutti gli emulsionanti si comportano allo stesso modo,
bisogna conoscere le proprietà e compatibilità dell'emulsionante con i lipidi
aventi polarità diverse, al fine di ottenere stabilità del prodotto e le
proprietà organolettiche desiderate, quali colore, odore, e viscosità.
Recentemente, c'è un crescente
interesse per le emulsioni acqua-in-olio-in-acqua (A/O/A), conosciute anche
come emulsioni multiple.
Le A/S e le S/A, sono delle varianti delle due tipologie
base A/O e delle O/A.
ELENCO DEGLI EMULSIONANTI MAGGIORMENTE UTILIZZATI:
CETEARETH-10 / emulsionante
CETEARYL ALCOHOL / emulsionante / stabilizzante emulsioni
CETEARYL STEARATE / emulsionante
CETYL ALCOHOL / opacizzante / viscosizzante
COCAMIDE / emulsionante / stabilizzante emulsioni / tensioattivo /
COCAMIDE DEA / emulsionante / stabilizzante emulsioni / tensioattivo
COCAMIDE MEA / emulsionante / stabilizzante emulsioni / tensioattivo
COCAMIDE MIPA / emulsionante / stabilizzante emulsioni / tensioattivo
DILAURETH-4 PHOSPHATE / emulsionante
DISODIUM LAURYL PHOSPHATE / emulsionante
HYDROGENATED CASTOR OIL / tensioattivo
LANOLIN
LANOLIN ACID
LANOLIN ALCOHOL
LECITHIN
PEG-10 CASTOR OIL / emulsionante / tensioattivo
PEG-30 GLYCERYL STEARATE / emulsionante / tensioattivo
POTASSIUM COCOATE / emulsionante / tensioattivo
POTASSIUM CORNATE / emulsionante / tensioattivo
POTASSIUM LAURATE / emulsionante / tensioattivo
POTASSIUM LAURYL SULFATE / emulsionante / tensioattivo
POTASSIUM MYRISTATE / emulsionante / tensioattivo
POTASSIUM PALMITATE / emulsionante / tensioattivo
PROPYLENE GLYCOL LAURATE
PROPYLENE GLYCOL MYRISTATE
PROPYLENE GLYCOL OLEATE
SODIUM LAURYL SULFATE denaturante / tensioattivo
SORBITAN LAURATE / emulsionante
SORBITAN OLEATE / emulsionante
SORBITAN PALMITATE / emulsionante
I solubilizzanti vengono
utilizzati per portare in soluzione acquosa, trasparente o quasi, un olio. Se
l'acqua è torbida e bianca non si può parlare di solubilizzazione ma di
emulsione.
Per ottenere una solubilizzazione, ovvero acqua in cui l'olio c'è ma non si
vede, bisogna agire su più fronti:
Le solubilizzazioni si ottengono con i solubilizzanti, che sono sempre e
comunque delle sostanze emulsionanti con HLB molto elevato (da 13 a 20) e tipicamente sono
o i polisorbati (20, 80) o tensioattivi come il poliglicerile 10 laurato o il
capryl caprilyl.
Ci sono alcune
sostanze che possono disciogliere in sè una certa quantità di olio o di
profumazione ma che non sono solubilizzanti: l'alcool, i tensioattivi
con HLB meno elevato dei tensioattivi solubilizzanti, gli emulsionanti.
Tutti questi
inglobano efficacemente, quando sono da soli, la nostra quantità di grasso da
solubilizzare, ma non appena versiamo il mix nell'acqua questo si risepara
immediatamente dal nostro falso solubilizzante, e galleggia. Se per caso ne
avevamo usato molto magari l'acqua diventa bianca come il latte, ma con il
passare delle ore l'olio si separerà. E se non si separerà così presto, in
ogni caso la mancanza di trasparenza mi assicura che non ho ottenuto una solubilizzazione,
ma un'emulsione.
Perchè avviene ciò?
perchè questi falsi solubilizzanti in realtà non sono abbastanza forti per
poter tenere legato a sè il grasso che volevamo solubilizzare.
Le percentuali da
usare sono:
acqua > 95%
olio 0.25-0.5%
solubilizzante
0.75-3.5% (di sostanza pura, tenete conto che nel PGE 10 laurato che abbiamo
l'attivo è al 50%)
Non si riuscirà ad
ottenere una solubilizzazione trasparente di quantità più importanti
dell'1.5% di grasso, la separazione con affioramento dell'olio eccedente è
dietro l'angolo. Per quanto potenti, i solubilizzanti devono essere impiegati
a dosi superiori dell'olio da solubilizzare, e sono schiumogeni e molto
aggressivi sulla pelle; meno se ne usa, meglio è. Rischiamo davvero di
trasformare il nostro tonico in un bagnoschiuma (che seccherà la pelle) se,
nell'ottica di renderlo profumatissimo, iniziamo ad aumentare la percentuale
di fragranza e quindi di solubilizzante. Cerchiamo di tenerci più bassi
possibile, o magari tagliamo su altre sostanze da solubilizzare se non sono
proprio indisensabili; ad esempio, si può evitare di usare il phenonip quando
abbiamo già una fragranza da solubilizzare, ed affidarci a conservanti
idrosolubili se li abbiamo.
Ci sono dei grassi
che sono più facilmente solubilizzabili, ovvero quelli dal peso specifico
inferiore. Le fragranze, gli olii essenziali, alcuni conservanti oleosi sono
le sostanze che meglio si prestano alla solubilizzazione. Olii densi come il
tocoferolo o il tocoferile acetato, tutti gli olii vegetali, il bisabololo
non andranno mai solubilizzati, e per due motivi: il primo è che dobbiamo
ricordare che si solubilizza solo quello che è davvero indispensabile
solubilizzare, perchè più solubilizzante usiamo più il nostro prodotto
diventa aggressivo, sgrassante, irritante; il secondo è che non sono
facilmente solubilizzabili, e ben presto galleggeranno in superficie del
nostro prodotto.
Al posto del
bisabololo useremo un lenitivo idrosolubile, i grassi li metteremo nella
crema che seguirà il nostro tonico, il tocoferolo andrà sostituito da
vitamine idrosolubili. Non fate l'errore di pensare di surgrassare un tonico
aggiungendoci dell'olio e rendelo più dolce ed emolliente: il solubilizzante
trasformerà la vostra acquetta leggera in un prodotto sgrassante, tutto il
contrario di quello che volevate ottenere.
Come già chiarito,
la solubilizzazione per forza ci porta ad avere un prodotto molto aggressivo,
e l'aggressività è direttamente proporzionale alla quantità di grasso
solubilizzato, perchè questa è a sua volta direttamente proporzionale alla
quantità di solubilizzante che siamo costretti ad usare.
Quindi la useremo solo nei casi in cui è necessaria (prodotti acquosi
liquidissimi) tentando di mettere meno solubilizzante possibile e
solubilizzando solo le sostanze che dobbiamo mettere per forza e non sono
sostituibili. Se il prodotto è appena un po' denso (ad esempio un gel viso)
potremmo decidere di sacrificare la trasparenza per avere un prodotto più
tranquillo. O magari nel tonico eviteremo di aggiungere troppa fragranza, che
non è un'eau de toilette.
Si ricorre
generalmente ad un numero ristretto di molecole:
Polysorbate 20 e 80
PEG-40 Hydrogenated Castor Oil
PPG-26 -Buteth-26.
|
·
LIPIDI: sono ingredienti fondamentali per le emulsioni e
rientrano nella composizione anche di rossetti, stick per labbra ed altri
prodotti a base grassa.
Con
il termine generico di lipidi si intendono tutte le sostanze organiche non
solubili in acqua. Possono essere considerati lipidi:
Ø
Idrocarburi paraffinici con almeno dieci atomi di C
Ø
Cicloparaffine
Ø
Idrocarburi terpenici
Ø
Polidimetilsilossani lineari e ciclici e loro derivati
Ø
Eteri
Ø
Esteri glicerici (trigliceridi, digliceridi)
Ø
Esteri non glicerici (oli e cere)
Ø
Alcoli grassi
Ø Acidi grassi
I
lipidi possono essere di origine petrolchimica, vegetale, animale o
sintetica. La scelta viene effettuata in base alla loro:
Ø
struttura chimica;
Ø
polarità;
Ø
stabilità chimica (idrolisi, ossidazione);
Ø
caratteristiche sensoriali;
Ø
potere solvente (ad esempio nei confronti di filtri solari);
Ø
potere veicolante nei confronti di attivi;
Ø
origine.
Idrocarburi
Gli
idrocarburi sono generalmente oli poco polari, inodori, incolori, stabili.
Comprendono da oli volatili a cere. Si possono classificare come idrocarburi:
Ø
Idrocarburi paraffinici (ad es. Paraffinum Liquidum, Ceresin).
Ø
Isoparaffine (Isododecane, Isohexadecane, Hydrogenated Polydecene) e
cicloparaffine.
Ø
Idrocarburi terpenici (Squalane)
Le
cere sono utilizzate principalmente come fattori di consistenza in stick o
come filmogeni. Gli oli più volatili (isoparaffine) sono comunemente
impiegati nel make-up, spesso come alternativa ai
siliconi
volatili.
Trigliceridi
Trigliceridi naturali (oli e
burri)
Ai
prodotti di uso più consolidato si affiancano derivati sempre meno comuni.
Possono presentare alcuni svantaggi rispetto agli oli di sintesi:
Ø
odore e colore marcati
Ø
rischio di irrancidimento
Ø
texture
non sempre tra le più gradevoli
Ø
difficoltà di emulsionamento
Tra
gli oli più comuni si possono citare Avocado, Macadamia, Mandorle; tra i
burri il Karitè.
Alcuni
di essi, come ad esempio olio di borragine, enagra e ribes nero, grazie
all’elevato contenuto in acido γ-linolenico sono considerati più come
sostanze funzionali che come semplici emollienti, per le loro proprietà
idratanti e ricostituenti della barriera cutanea.
Trigliceridi di sintesi
In
numero inferiore rispetto ai naturali, ma presentano maggior versatilità e,
essendo spesso saturi, maggior stabilità all’ossidazione.
I
prodotti con catene sature superiori a C18, solidi, sono impiegati come
fattori di consistenza in stick e emulsioni.
Frazione insaponificabile degli
oli vegetali
Porzione
estratta con solvente dopo il processo di saponificazione (tutto ciò che in
un lipide vegetale non ha natura triglicerica).
Costituita
da idrocarburi, carotenoidi, xantofille, tocoferoli, alcool alifatici e
terpenici, fitosteroli.
I
più utilizzati sono l’insaponificabile di olio di avocado, germe di grano e
di oliva, in prodotti per pelli secche, antismagliature, antietà, antirughe.
Eteri
Sono
stabili all’idrolisi e quindi utilizzabili anche in prodotti a pH “estremi”
(ad es. prodotti acidi per il peeling).
Esteri
Esteri sintetici
Classe
regina dei lipidi, con un elevatissimo numero di composti, che permettono di
ottenere tutti i tipi di texture. L’alcool grasso può essere lineare o
ramificato, saturo o insaturo, monovalente o un glicole. Anche l’acido può
essere lineare o ramificato, saturo o insaturo, mono-, di- o tricarbossilico,
un idrossiacido, un aromatico.
Molto
difficili sono le correlazioni tra struttura chimica e caratteristiche
sensoriali, quali stendibilità, play-time, feel e after-feel. Maggiore è il numero
di atomi di C maggiori sono emollienza e sensazione di grasso e minore la
stendibilità, ma vanno considerate anche ramificazioni e insaturazioni.
Cere
L’unico
olio vegetale di natura non triglicerica è l’olio di jojoba, stabile
all’ossidazione e dal colore giallo più o meno intenso. Altre cere molto
comuni, solide, sono candelilla, carnauba e cera d’api.
Alcoli grassi fluidi
Stabili
a pH estremi. Il componente più importante è Octyldodecanol, con tocco
corposo e in grado di impartire elevato gloss ai prodotti (es. rossetti).
Alcoli grassi solidi
Utilizzati
principalmente come corpi di consistenza. Diffusissimo l’alcool
cetistearilico (Cetearyl Alcohol), miscela di alcoli C16-18.
|
·
ADDITIVI REOLOGICI e
FILMOGENI:
servono a dare al cosmetico la consistenza e la scorrevolezza voluta e sono
costituenti fondamentali dei gel.
Possono
essere classificati secondo la loro origine:
Ø
naturali: ottenuti da piante e
microrganismi
Ø
naturali modificati: derivati sintetici dei naturali
Ø
sintetici: sintetizzati a partire da derivati
del petrolio
Ø
inorganici: sostanze minerali e loro
derivati modificati
Oppure
dal punto di vista applicativo:
Ø
per sistemi idrofili (gel, sospensioni, emulsioni O/A)
Ø
per sistemi lipofili (lipogel, oleoliti, emulsioni
A/O-A/S)
Ø
per tensioliti
Modificatori reologici naturali
Comprendono
diversi polimeri di natura polisaccaridica come gomma guar, alginati,
carragenine e xanthan gum.
Generalmente
meno efficaci dei derivati sintetici, con problemi di riproducibilità e
inquinamento microbiologico. La ricerca del prodotto “naturale” sta portando
ad una loro rivalutazione.
Xanthan
Gum: ottenuta per fermentazione da colture di Xanthomonas campestris. Elevato
potere sospendente, ottima resistenza agli elettroliti e texture piacevole,
non appiccicosa. E’ uno dei polimeri più utilizzati in emulsioni O/A ma anche
in tensioliti.
Modificatori reologici naturali
modificati
Ø Eteri della cellulosa (ottenuti per alchilazione,
carbossimetilazione, etossilazione e propossilazione della cellulosa)
Ø Hydroxypropyl Guar: utilizzati più che altro in gel
e tensioliti, meno in emulsioni, anche per lo scarso o nullo potere
sospendente.
Ø Hydrogenated Castor Oil: Modificatore reologico per
sistemi lipofili, costituito per il 90% circa di trigliceridi dell’acido
idrossistearico. Impartisce viscosità e comportamento pseudoplastico ai
sistemi lipidici (lipogel ed emulsioni A/O).
Ø Polimeri naturali lipofili: resi tali per acilazione (es.
Dextrin Palmitate, Stearoyl Inulin) utilizzati principalmente come gelificanti
per oli.
Modificatori reologici di sintesi
- 1
Derivati acrilici
Ø Carbomer - Omopolimeri reticolati
dell’acido acrilico. Resa molto elevata, elevato potere sospendente e
viscosità poco sensibile alla T°. Sensibili agli elettroliti, inefficaci a
basso pH. Prodotti di elezione per emulsioni O/A e gel per capelli.
Ø Polimeri acrilici in emulsione
inversa -
Sospensioni di polimero in olio o in emulsione A/O, dotate anche di un certo
potere emulsionante. Di facile utilizzo, impiegati in emulsioni O/A (no gel
limpidi!).
Ø Polimeri acrilici in lattice - Emulsioni di polimero in acqua,
utilizzate come viscosizzanti e sospendenti in gel e tensioliti. Forniscono
gel limpidi.
Modificatori reologici di sintesi
- 2
Ø Poliammidi – Copolimeri ammidici, utilizzati
come gelificanti per oli, dotati in certi casi di potere sospendente. Possono
fornire gel limpidi.
Ø Amidi (Dibutyl Lauroyl Glutamide)
utilizzato come gelificante per oli, per la formulazione di stick.
Ø Acidi grassi (Hydroxystearic Acid) e sali di
acidi grassi (Zinc Stearate), per sistemi lipofili.
Ø Copolimeri alchenici/stirenici (Butylene/Ethylene/Styrene
Copolymer), gelificanti e sospendenti per oli
Modificatori reologici di origine
minerale/inorganica
Ø Magnesium Aluminum Silicate: ampiamente utilizzato nelle
emulsioni O/A come sospendente e viscosizzante.
Ø Argille organofile - Prodotti di reazione tra smectiti
idrofile e sali di ammonio quaternario, rigonfiano in solventi apolari. Di
solito predi sperse in olio, vengono utilizzate come viscosizzanti e
sospendenti in emulsioni A/O e A/S (Disteardimonium Hectorite, Quaternium- 18
Bentonite, Stearalkonium Bentonite).
Ø Silici amorfe - Disponibili con diverso particle
size, porosità e superficie specifica. Utilizzate in sistemi anidri e
emulsioni A/O e A/S. Agiscono anche da texturizzanti. Sono disponibili anche
con trattamento di superficie.
Modificatori reologici per sistemi
tensioattivi
Ø
Elettroliti: NaCl, MgCl2
Ø
Alcanolamidi: Cocamide DEA, Cocamide MEA e
Cocamide MIPA
Ø
Derivati del polietilenglicole: PEG-150 Distearate, PEG-120
Methyl Glucose Dioleate
Ø
Alcoli grassi etossilati: Laureth-2 e Laureth-3
Criteri di scelta di un
modificatore reologico
La
scelta di un modificatore reologico dovrebbe essere condotta tenendo
presente:
•
idrofilia o lipofilia della fase (di solito esterna) in cui va aggiunto il modificatore;
•
pH;
•
presenza di altre sostanze eventualmente poco compatibili con il modificatore
reologico (ad es. sali o composti cationici per Carbomer);
•
aspetti di marketing (prodotto “naturale”?)
•
aspetti impiantistici
FILMOGENI
Sostanze
generalmente di natura polimerica che trovano diversi impieghi:
Skin-care (prodotti solari): formazione di un film sulla pelle
che trattiene i filtri UV, con effetto water-proof. Comuni per questo scopo
sono i derivati idrofobici del PVP (VP/Hexadecene Copolymer).
Skin-care (antietà): effetto tensore sulle rughe
grazie a biopolimeri o polimeri acrilici.
Make-up: per l’ottenimento di prodotti
definiti “long-lasting” e “no-transfer”.
Hair-care: in lacche, mousse e gel per
fissare la piega.
Una
distinzione netta tra sostanze ad azione filmogena e sostanze ad azione
disperdente è a volte impossibile, in quanto le due attività spesso sono
sovrapposte.
Nei
rossetti e nei fondotinta vengono spesso utilizzati polimeri di natura
siliconica allo scopo di ottenere prodotti definiti “longlasting” e
“no-transfer”.
Nei
mascara sono comuni polimeri idrofili che danno volume alle ciglia, aiutano a
mantenerne la curvatura e possono fornire idrorepellenza.
Nei
lucida labbra si impiegano prodotti che garantiscono la formazione di un film
lucido e resistente all’acqua.
Alcuni
esempi
Alcool
polivinilico (Polyvinyl Alcohol)
Polivinilpirrolidone
(PVP)
Copolimeri acrilici come Acrylates
Copolymer, Ammonium Acrylates Copolymer, Styrene/Acrylates/Ammonium Methacrylate
Copolymer
Il
più comune filmogeno utilizzato negli smalti per le unghie, è la nitrocellulosa.
Il grado di sostituzione determina le caratteristiche del film, che di solito
richiede l’aggiunta di una resina secondaria per migliorarne resistenza,
adesività, lucentezza e flessibilità (Tosylamide/Formaldehyde Resin, Tosylamide/Epoxy
Resin, Adipic Acid/Neopentyl Glycol/Trimellitic Anhydride Copolymer).
Disperdenti
Gli
agenti disperdenti, formando un film che ricopre le singole particelle di
polvere, permettono di aumentare la velocità di dispersione, ridurre le
interazioni e quindi aumentare la stabilità nel tempo della dispersione e
ottenere dispersioni molto più concentrate. Tra i vari, da citare l’acido
poliidrossistearico
|
·
UMETTANTI: assorbono e conservano
l’umidità.
Sostanze
igroscopiche e idrosolubili che vengono inserite nella formulazione,
soprattutto di emulsioni, con lo scopo di prevenire l’evaporazione dell’acqua
e l’essiccamento della superficie del prodotto. Non vanno confusi con gli
idratanti, il cui target è invece la cute.
•
Polialcoli come glicerina e sorbitolo
•
Glicoli come Propylene Glycol, Butylene Glycol, Propanediol
•
Polietilenglicoli (PEG-4, PEG-6, PEG-8)
|
·
ANTIOSSIDANTI: impediscono le reazioni attivate dall’ossigeno,
evitando così l’ossidazione e l’irrancidimento
Gli
antiossidanti primari sono sostanze in grado di agire da donatori di un atomo
di idrogeno, interrompendo in questo modo la reazione di propagazione
radicalica.
Una
volta avviato il processo di ossidazione e l’irrancidimento, l’aggiunta di
antiossidanti non può più migliorare le caratteristiche del prodotto.
Tra
le molecole più comuni:
•
BHT, BHA, TBHQ, Propyl Gallate;
•
Tocoferolo, in particolare il delta;
•
Ascorbyl Palmitate (sinergista);
•
Alcuni estratti vegetali (rosmarino, origano, melissa, timo e salvia).
|
· SEQUESTRANTI:
servono a sequestrare gli ioni di metalli presenti (rame, ferro, etc.) che
potrebbero favorire reazioni ossidative o interferire con alcuni ingredienti
del prodotto.
Per
ridurre la portata di questi fenomeni si ricorre all’uso di sequestranti,
molecole in grado di legare ioni metallici formando complessi solubili in
acqua detti chelati, stabili.
Alcuni
esempi:
EDTA
Disodium
EDTA
|
·
CONSERVANTI: impediscono, prevalentemente, lo sviluppo di
microrganismi nel cosmetico.
La
preservazione dall’inquinamento microbico è un aspetto molto importante della
formulazione dal momento che un cosmetico, con poche eccezioni, rappresenta
un ottimo substrato per lo sviluppo di microrganismi. La presenza di
un’eccessiva carica microbica può causare sia problemi tecnici al prodotto
che disturbi cutanei anche gravi.
Per
conservazione di un prodotto cosmetico si intende la costituzione di un
meccanismo di protezione atto ad evitare la libera crescita dei microrganismi
e si realizza con l’utilizzo di sostanze ad attività antimicrobica dette
conservanti.
Meccanismo d’azione
•
distruzione della parete cellulare;
•
modifica della permeabilità della membrana cellulare o sua distruzione;
•
denaturazione di proteine citoplasmatiche o di membrana;
•
inattivazione di sistemi enzimatici.
Caratteristiche ideali di un
conservante:
•
ampio spettro d’azione alla minor dose possibile;
•
non irritante o sensibilizzante alle dosi d’impiego;
•
nei sistemi bifasici deve ripartirsi principalmente nella fase acquosa;
•
non essere inattivato da altri componenti;
•
stabile e attivo in un ampio intervallo di pH;
•
non volatile e termolabile;
•
non permeare o reagire con il packaging;
•
stabile ai raggi UV;
•
non impartire colorazioni, essere inodore e insapore;
•
dal costo contenuto
Non
esiste un conservante ideale, soprattutto per quanto riguarda l’ampiezza
dello spettro d’azione, per cui si ricorre generalmente a miscele di più
sostanze, con eventuali fenomeni sinergici.
Per
ragioni tossicologiche, ecologiche ed economiche, i conservanti vanno
utilizzati alla dose minima necessaria, ma il sottodosaggio può significare
effetto inadeguato, falso senso di sicurezza e adattamento dei microrganismi.
L’adozione di un sistema conservante non esonera comunque dall’adottare una buona
igiene durante il processo di produzione!
ELENCO
DI ALCUNI CONSERVANTI:
Sodium
benzoate
Sorbic
acid
Potassium
sorbate
Methyl-ethyl-propyl-buthyl
isobuthyl paraben
Dehydroacetic
acid
2-bromo-2-nitro-1,3-propanedio
Imidazolinyl
urea
Phenoxyethanol
Benzyl
alcohol
Diazolidinyl
urea
Sodium
hydroxymethylglycinate
Titanium
dioxide
|
·
ANTIMICROBICI: favoriscono il controllo della crescita dei
microrganismi sulla pelle.
Gli
antimicrobici sono sostanze utilizzate allo scopo di modificare la flora cutanea
e quasi mai a preservare il prodotto dall’inquinamento microbico. Sulla pelle
possono esistere due tipi di microrganismi, quelli appartenenti alla flora
residente e quelli della flora transitoria , presente sulle parti più
esposte. La presenza di flora resistente è molto importante in quanto
previene l’attecchimento di microrganismi transitori tra cui patogeni, un suo
eccessivo sviluppo può però causare alcuni inconvenienti. Uno dei meccanismi
sfruttati nella deodorazione consiste nell’inibire la proliferazione della
flora cutanea e lo sviluppo di odore tramite l’utilizzo di agenti
antimicrobici. Una delle sostanze più usate è il Triclosan ( puro è usato nei
dentifrici come antiplacca e antitartaro). Altri esempi:
Triclocarban
Zinc
undecylenate
Diverse
sostanze antimicrobiche vengono utilizzate come agenti antiforfora.
La
forfora , descrivibile come un processo desquamativo del cuoio capelluto, è
caratterizzata da un turnover fortemente accelerato dei cheratinociti del
cuoio capelluto ed è accompagnata da un’eccessiva proliferazione del fungo
pityrosporum ovale, e di altri lieviti della stessa famiglia sebbene non sia
ancora del tutto chiaro se il microrganismo sia la causa scatenante della
forfora o solo un fattore concomitante ( tra le squame troverebbe l’habitat
ideale), è uso comune basare i prodotti antiforfora su sostanze ad azione
antimicotica.
Altri
esempi:
Piroctone
olamine
Zinc
pyrithione
Disodium
undecylenamido MEA- Sulfosuccinate
Benzalkonium
chloride
|
· COLORI LACCHE E
PIGMENTI: sostanze colorate o coloranti che vengono
impiegati per la colorazione dei prodotti cosmetici.
Ogni
colorante possiede diversi nomi chimici e d’uso. L’unico sistema di
denominazione univoco e globalmente riconosciuto è il Colour Index. Ad ogni colorante viene assegnato un numero univoco
di 5 cifre, che può essere seguito da una sesta cifra che indica se si tratta
di sale o di lacca.
Classificazione in base al C.I.
•
dal n. 10.000 al 74.999 coloranti organici di sintesi
•
dal n. 75.000 al 75.999 coloranti organici naturali
•
dal n. 76.000 al 76.999 basi ad ossidazione e nitrocoloranti
•
dal n. 77.000 al 77.999 pigmenti inorganici
Classificazione delle sostanze
coloranti in base alla solubilità:
Coloranti solubili
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Naturali
Sintetici
|
Pigmenti
|
Organici
Lacche
Inorganici
Perle
Metallici
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COLORANTI SOLUBILI
I
coloranti sono tutte quelle sostanze coloranti solubili in acqua, olio o
alcool ed eventualmente in altri solventi. Vengono utilizzate principalmente
per la colorazione del prodotto, allo scopo di modificarne e migliorarne le
caratteristiche organolettiche.
PIGMENTI
Si
definiscono pigmenti le sostanze coloranti (anche bianche) che sono
insolubili nel mezzo utilizzato e possono quindi essere solo disperse in
esso. Vengono tipicamente utilizzati in cosmesi decorativa, allo scopo di
colorare la pelle e gli annessi cutanei.
PIGMENTI ORGANICI
Sostanze
che, pur avendo natura organica come i coloranti, sono insolubili nel mezzo.
Offrono colorazioni più luminose e sature rispetto ai pigmenti inorganici.
L’esponente
forse più importante è il Nero fumo (CI 77266), pigmento nero costituito da
particelle finissime di carbonio amorfo e ottenuto per combustione incompleta
di idrocarburi, di ossa o di vegetali. Viene definito anche Carbon Black.
Ampiamente utilizzato nei mascara, fornisce una colorazione molto più intensa
dell’ossido di ferro nero.
LACCHE
Pigmenti
insolubili ottenuti per precipitazione di un colorantesolubile su di un
substrato, generalmente idrossido di alluminio ma anche calcio e bario. Il
sale che si forma può avere applicazione sia in cosmetica che nel settore
alimentare, a seconda del colorante di partenza. Le lacche presentano colori più
brillanti e sono più stabili rispetto ai prodotti originali. Alcuni esempi di
lacche sono:
Colour
Index
CI
42090:2
CI
19140:1
CI
15850:1
PIGMENTI INORGANICI
Ossidi
di ferro
Ossido
di ferro giallo CI 77492
Ossido
di ferro rosso CI 77491
Ossido
di ferro nero CI 77499
Dalla
combinazione di queste tonalità base è possibile ottenere un numero
praticamente infinito di colorazioni marroni. Per questo motivo gli ossidi di
ferro sono i principali pigmenti utilizzati in ciprie e fondotinta.
Ossidi
di cromo
Chromium
Hydroxide Green CI 77288
Chromium
Oxide Greens CI 77289
Oltremare
Solfosilicati
di alluminio e sodio CI 77007.
A seconda del rapporto tra i diversi elementi si
possono avere oltremare blu, verdi, rosa, rossi e violetti.
Violetto
di manganese
CI
77742, viene utilizzato per intensificare la tonalità degli ossidi di ferro.
Ferrocianuro
ferrico (Blu di Prussia)
CI
77510
Biossido
di titanio
CI
77891 - Unitamente agli ossidi di ferro, il più importante pigmento in
cosmesi decorativa. Di colore bianco, viene utilizzato per modulare l’effetto
coprente del formulato.
Rutilo: presenta un indice di rifrazione
maggiore e quindi un più elevato potere coprente
Anatasio: meno abrasivo ed è la sola forma
ammessa dall’FDA come pigmento.
PERLE
I
pigmenti perlescenti sono costituiti da cristalli in forma di sottili
scaglie, con elevato indice di rifrazione. Ogni scaglietta riflette parte
della luce incidente e trasmette la restante parte, che a sua volta può
essere riflessa o trasmessa dalla scaglia sottostante. Le perle sono
ampiamente utilizzate in cosmesi decorativa.
Perle
organiche
Ricavata
dalle scaglie di pesce, è costituita da cristalli di guanina (CI 75170) e
produce un effetto argentato. Molto costosa.
Perle
inorganiche
Ossicloruro
di bismuto BiOCl (CI 77163), produce un effetto perlato argenteo, più o meno
brillante a seconda del particle size. Impartisce un’ottima texture, è
facilmente comprimibile ed presenta un’ottima adesività sulla cute. Risulta
però essere molto sensibile alla luce.
Può
essere depositato su mica, da solo o in presenza di TiO2, producendo
perle con vari effetti ottici.
Perle
inorganiche
La
mica rappresenta la perla di maggiore interesse. Silicato di alluminio e
potassio (CI 77019), noto anche come sericite, a seconda della forma dei
cristalli. Utilizzata tal quale oppure come base per la preparazione di un
elevato numero di perle. Ricoprendo la mica con uno strato di spessore
variabile di TiO2, si ottengono perle bianche dai riflessi
colorati (perle ad interferenza), in quanto alcune lunghezze d’onda della
luce incidente vengono riflesse e le complementari trasmesse.
Depositando
sulla mica ossidi di ferro, in combinazione o meno con TiO2, si
ottengono perle colorate dai riflessi colorati.
TRATTAMENTO DI SUPERFICIE
I
pigmenti possono essere utilizzati tal quali ma, soprattutto quando si
formulano dispersioni come gel ed emulsioni si ricorre a pigmenti che hanno
subito un trattamento di superficie. Scopo del trattamento è quello di
rendere il pigmento più idrofilo (meglio disperdibile in sistemi base acqua)
o più lipofilo (meglio disperdibile in sistemi base olio) ma anche di
prevenire fenomeni di aggregazione tra le particelle o aumentarne la stabilità.
Il trattamento influenza anche la distribuzione del pigmento e quindi
l’omogeneità del colore sulla pelle.
Esempi
di trattamenti idrofili:
Alumina,
Aluminum Hydroxide, Silica, Cellulose, Agar.
Esempi
di trattamenti lipofili per sistemi non siliconici:
Isopropyl
Titanium Triisostearate, Trimethoxycaprylylsilane, Triethoxycaprylylsilane,
Stearic Acid.
Esempi
di trattamenti lipofili per sistemi siliconici:
Trimethylsiloxysilicate,
Methicone, Dimethicone, Dimethicone/Methicone Copolymer, Aminopropyl
Dimethicone.
Il
trattamento di superficie con fluoro derivati determina sia idro che olio
repellenza (es. Fluoroalcohol Phosphate).
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· AUSILIARI:
sostanze necessarie per completare le formulazioni (stabilizzatori di pH,
acqua, alcool etilico).
Esempi
di stabilizzatori di pH:
Acetic
Acid
Calcium Hydroxide
Citric Acid
Gluconic Acid
Lactid Acid
Phosphoric Acid
Potassium
Hydroxide
Sodium
Bicarbonate
Sodium
Carbonate
Sodium
Citrate
Sodium
Hydroxide
Triethanolamine
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· SOSTANZE
FUNZIONALI: sono gli ingredienti che determinano, come
suggerisce il nome, la funzione specifica di un cosmetico
|
In tutti i prodotti che acquistiamo sono quasi sempre
presenti gli ingredienti che vanno dalla classe 6 alla 10 cioè un tensiolita,
un’emulsione, un idrolita (= a base di acqua, come tonici,
dopobarba); troveremo quasi sempre come ingredienti antiossidanti, conservanti,
coloranti (non sempre), ausiliari e soprattutto SOSTANZE FUNZIONALI.
Notare che le sostanze appartenenti a queste classi sono
anche quelle che più spesso danno problemi di SENSIBILIZZAZIONE o ALLERGENICITÀ,
se si escludono le ipersensibilità individuali a determinate sostanze che
possono riguardare ovviamente i componenti di qualunque classe.
Le materie prime possono essere di origine varia: minerale,
animale, vegetale o di sintesi; attualmente la maggior parte degli ingredienti
cosmetici è di origine sintetica, cioè ottenuta in laboratorio, qualcuna è
ricavata dal mondo vegetale o animale e qualcosa infine è di origine minerale.
A
riguardo, esistono due diverse concezioni formulative:
|
· la scuola AMERICANA che predilige la stabilità, la gradevolezza e
l'economicità del prodotto, facendo quindi uso di ingredienti perlopiù di
sintesi o minerali;
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|
·
la scuola EUROPEA, di impostazione più "naturalistica".
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Negli
ultimi 6-7 anni, però, stiamo assistendo ad una progressiva VEGETALIZZAZIONE
del cosmetico, nel senso che sempre più fornitori di materie prime propongono
sostanze ricavate direttamente dal mondo vegetale o da esso derivate con
piccole modifiche di laboratorio, oppure ottenute con metodiche di tipo
biotecnologico.
Questa
tendenza dei mercati è dovuta a più di un motivo:
1.
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la
recente riscoperta e valorizzazione della FITOTERAPIA, con l'utilizzo
delle piante per la cura di sé in senso lato, quindi anche per la
cura del proprio corpo;
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2.
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l'acquisizione
che i prodotti di origine minerale (in realtà derivati dal petrolio come
vaselina e olio di vaselina: i cosiddetti "petrolati")
non sono poi così innocui e sicuri;
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3.
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la messa al bando dei prodotti di origine
animale in seguito allo scandalo della "mucca pazza" e alla
paura di trasmissione dell'ENCEFALOPATIA SPONGIFORME BOVINA (BSE) verso
l'inizio degli anni '90 (ricorderete senz'altro una nota marca che pubblicizzava
shampoo al midollo di bue o alla placenta: attivi che hanno senz'altro
una notevole funzionalità cosmetica, ma che oggi fanno solo
rabbrividire);
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4.
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l'espansione dei mercati a dimensioni
intercontinentali, che obbliga i ricercatori a formulare prodotti che
siano ben accetti anche in paesi dove certe materie prime non sono
considerate sicure e dove vengono magari richieste altre garanzie (vd.
Giappone e Svezia che non consentono l'importazione di cosmetici
contenenti determinati conservanti, diffusi invece nei mercati europei e
statunitensi).
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Tutti questi fattori hanno giocato a favore di una costante richiesta di
prodotti di origine vegetale ed hanno condizionato, ovviamente, anche la
produzione industriale.
Anche se sono in continuo aumento, quindi, le materie prime derivate dal mondo
vegetale per le diverse classi di ingredienti indicate, siamo piuttosto lontani
dal poter trovare sul mercato un prodotto integralmente vegetale.
Spesso si parla di "cosmesi naturale" o di "cosmesi a
base naturale", intendendo con ciò un prodotto cosmetico che contiene
uno o più estratti, ricavati dalle piante: generalmente gli estratti vegetali
costituiscono i cosiddetti PRINCIPI ATTIVI o SOSTANZE FUNZIONALI (classe 10),
materie prime da sempre utilizzate per la caratterizzazione del prodotto, per
dargli cioè una connotazione naturale, vegetale e così via.
Ovviamente introdurre nel cosmetico uno o più derivati da piante, pur dandogli
una connotazione naturale, non significa ottenere un cosmetico vegetale,
in cui tutti gli ingredienti utilizzati sono di origine vegetale.
Infatti la maggior parte delle materie prime è ancora prevalentemente di sintesi,
dove c'è una disponibilità e una possibilità di scelta enorme per tutte le
classi; seguono, in termini di disponibilità, varietà e costi, i prodotti di origine
vegetale modificati con piccoli procedimenti chimici; solo il 30% delle
materie prime è disponibile in forma completamente vegetale.
Al consumatore non resta che privilegiare i prodotti che
vantano una elevata percentuale di componenti di origine naturale, cominciando
a prestare una maggiore attenzione a quanto riportato in etichetta.
l’insieme
delle caratteristiche tattili di un cosmetico, di fondamentale importanza nel
definire il grado di apprezzamento da parte del consumatore. Con il termine di
texturizzanti (o “skin-feel enhancer”) si intendono tutte quelle sostanze inserite in un prodotto con
il preciso scopo di modificarne le caratteristiche tattili, migliorando
scorrevolezza e stendibilità e/o riducendo l’untuosità.
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