Emulsionanti


Tutti gli articoli di questo blog, specialmente riguardo le formule cosmetiche, vanno sempre valutati con attenzione. Alcune definizioni, affermazioni e considerazioni, vanno sempre prese con le pinze. Le ricerche sulle sostanze cosmetiche possono prendere risvolti diversi. Per cui, informatevi e chiedete sempre quando leggete qualcosa che non vi convince


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sabato 5 gennaio 2013

Emulsionanti

Cosa sono le emulsioni

Abbiamo parlato di emulsione A/O in modo semplice e diretto senza approfondimenti fisico-chimiche ma per renderci giusto l'idea pratica di una formulazione, ora parliamo degli emulsionanti, cosa sono, a che servono e che caratteristiche hanno, tutto sempre in modo semplice e rapido aenza entrare in merito alla chimica o alla fisica.





Dunque, O/A (fase interna è l'olio e fase esterna è l'acqua), da queste due tecniche emulsionanti si da origine a creme, idratanti, latti ecc. L'agitazione rapida avviene a 60 e 85°per far sciogliere gli ingredienti senza far evaporare l'acqua. L'emulsione O/A si stabilizza con l'aggiunta di "un tensioattivo" che si distribuisce tra i due liquidi per dare una resa stabile ed equilibrata, se il tensioattivo è più solubile in acqua otterremo un'emulsione O/A se è più solubile in olio otterremo un'emulsione A/O. In linea di massima le emulsioni O/A saranno composte da un 5% di emulsionante, 20% di grassi, 75% di acqua, da qui si otterranno emulsioni per prodotti liquidi, fluidi, o densi ed hanno la caratteristica di essere di più facile applicazione, più idratanti, meno unti, più rinfrescanti. Le O/A sono le emulsioni più diffuse. 

Ma che tensioattivi usare? 

La proprietà di un tensioattivo può essere:

Schiumogena, cioè produrre schiuma ma non necessariamente lavante.
Bagnante, quando si introduce un liquido in superficie solida
Detergente, quando il tensioattivo deve rimuovere lo sporco
Emulsionante e Solubilizzante, quando due liquidi come l'acqua e l'olio (di cui abbiamo parlato prima)hanno il potere di separarsi interviene appunto il tensioattivo come emulsionante perchè si dispone tra i due liquidi "avversi", Solubilizzante che ha la capacità di renderli miscibili.

Nel 1950 venne introdotto il concetto dell' HLB sul bilanciamento idrofilo-lipofili di un agente emulsionante.

HLB <10 emulsione A/O lipofili (disperde l'acqua in olio)
HLB >10 emulsione O/A idrofili (solubilizzare oli in acqua)

vorrei anche fare una distinzione tra "disperdere e solubilizzare":

"La dispersione" non prevede una reazione chimica ma fisica, le due sostanze sono ancora distinte e separate come la sabbia in acqua, mescoli ma poi si riseparano

"Solubilizzare" è una reazione chimica per cui due sostanze diventano una sola

Tabella HLB

(hydrophylic-lipophylic balance)


Dal biù basso al più alto


Sorbitan Trioleate HLB = 1.8
Propylene Glycol Isostearate HLB = 2.5
Glycol Stearate HLB = 2.9
Sorbitan Sesquioleate HLB = 3.7
Glyceryl Stearate HLB = 3.8
Lecithin HLB = 4
Sorbitan Oleate HLB = 4.3
Sorbitan Monostearate NF HLB = 4.7
Sorbitan Stearate HLB = 4.7
Sorbitan Isostearate HLB = 4.7
Steareth-2 HLB = 4.9
Oleth-2 HLB = 4.9
Glyceryl Laurate HLB = 5.2
Ceteth-2 HLB = 5.3
PEG-30 Dipolyhydroxystearate HLB = 5.5
Glyceryl Stearate SE HLB = 5.8
Sorbitan Stearate (and) Sucrose Cocoate HLB = 6
PEG-4 Dilaurate HLB = 6
Methyl Glucose Sesquistearate HLB = 6.6
PEG-8 Dioleate HLB = 8
Sorbitan Laurate HLB = 8.6
PEG-40 Sorbitan Peroleate HLB = 9
Laureth-4 HLB = 9.7
PEG-7 Glyceryl Cocoate HLB=10
PEG-20 Almond Glycerides HLB = 10
PEG-25 Hydrogenated Castor Oil HLB = 10.8
Stearamide MEA HLB = 11
Glyceryl Stearate (and) PEG-100 Stearate HLB = 11
Polysorbate 85 HLB = 11
PEG-7 Olivate HLB = 11
Cetearyl Glucoside HLB = 11
PEG-8 Oleate HLB = 11.6
Polyglyceryl-3 Methyglucose Distearate = 12
Oleth-10 HLB = 12.4
Oleth-10 / Polyoxyl 10 Oleyl Ether NF HLB = 12.4
Ceteth-10 HLB = 12.9
PEG-8 Laurate HLB = 13Cocamide MEA HLB = 13.5
Polysorbate 60 NF HLB = 14.9
Polysorbate 60 HLB = 14.9
Polysorbate 80 HLB = 15
Isosteareth-20 HLB = 15
PEG-60 Almond Glycerides HLB = 15
Polysorbate 80 NF[HLB = 15
PEG-20 Methyl Glucose Sesquistearate HLB = 15
Ceteareth-20 HLB = 15.2
Oleth-20 HLB = 15.3
Steareth-20 HLB = 15.3
Steareth-21 HLB = 15.5
Ceteth-20 HLB = 15.7 Isoceteth-20 HLB = 15.7
Polysorbate 20 HLB = 16.7
Polysorbate 20 NF HLB = 16.7
Laureth-23 HLB = 16.9
PEG-100 Stearate HLB = 18.8
Steareth-100 HLB = 18.8
PEG-80 Sorbitan Laurate HLB = 19.1

Sceglieremo il tipo di emulsionante più adatto alle nostre esigenze tenendo le due caratteristiche (lipofilo e idrofilo) o  usarne insieme due  con caratteristiche diverse. Se l'esigenza è quella di dare più corposità alla nostra crema useremo l'1/2% di un co-emulsionante, quindi alcool cetilico o se vogliamo ancora più consistenza l'aggiunta di cetyl palmitate che ha la caratteristica di rendere più consistente la crema col passare dei giorni. 
Per il momento mi fermerei qui, in seguito cercherò di fare qualche esempio con una ricetta alla mano e studiandone i componenti.


Le prime emulsioni

Cold Cream

Non possiamo andare avanti se prima non cerchiamo di capire cos'è un emulsione. Allora...un pò di storia non ci sta male. La prima emulsione cosmetica che fa uso di acqua fu elaboarata da un fisico di nome Galeno che usò acqua di rose, olio d'oliva e cera d'api, con questi ingredienti formulò la prima crema con l'acqua, dopo che per millenni facevano uso di unguenti untuosi. In questa formula abbiamo acqua e grassi quindi 2 fasi invece di 3 come ho scritto in precedenza qui

Ma cos'è un'emulsione? Parliamo delle emulsioni più frequenti che sono Olio in Acqua(O/A), dove l'olio sarà la fase dispersa e l'acqua la fase disperdente, e Acqua in Olio(A/O) l'acqua la fase dispersa e l'Olio la fase disperdente. Per il momento ci basti sapere che nelle emulsioni con fase esterna acquosa, si depositano sulla cute prima le sostanze idrosolubili (solubili in acqua)e poi quelle liposolubili (solubili nei grassi), se invece la fase esterna è oleosa avremo l'ordine contrario. Le emulsioni sono formule complesse dal punto di vista chimico-fisico perchè in realtà dobbiamo mescolare insieme due sostanze che tra loro non vanno d'accordo: l'acqua e i grassi, ma attraverso un fenomeno di agitazione e riscaldamento (usando parole semplici) si creerà un 'energia tale che riusciamo a metterli insieme...Quindi diciamo che l'emulsione attraverso un fenomeno chimico-fisico riesce ad amalgamare insieme sostanze che generalmente fanno a cazzotti (ovviamente non è tutto così semplice), ma senza entrare troppo nei dettagli che diventa complicato anche per me spiegarlo, diciamo che a noi interessa passare ai fatti.
La formula di Galeno è un'emulsione A/O che in questo caso è una "cold cream" cioè crema fredda così chiamata perchè è più rinfrescante sulla pelle.

La ricetta base della cold cream era:


60% di oli
20% di cera d'api
20% acqua di rose

non crediate che sia così semplice come può apparire 

Il procedimento è questo:

mettere a bagnomaria i grassi (cera e oli) in un recipiente e in un altro l'acqua (anche acqua distillata va bene) quando i primi sono sciolti e l'acqua è bella calda uniamo poco alla volta l'acqua nei grassi sempre mescolando finchè si raffredda senza anticipare il raffreddamento in alcun modo ma solo e sempre mescolando, perchè è proprio questo il momento più delicato in quanto raffreddarla velocemente significa rischiare che l'acqua si separi dai grassi e la crema è da buttare, senza conservanti durerà molto poco e tra l'altro andrebbe tenuta se tenuta in frigo. Una volta capito il procedimento diventa una crema a tutti gli effetti ma sicuramente molto unta per quanto la cera aiuti un pò ad asciugare l'effetto sulla pelle, ovviamente con il tempo, la conoscenza e ingredienti emulsionanti sempre più sofisticati, le cose sono notevolmente migliorate. In ogni modo nessuno ci vieta di fare una cold cream che dal punto di vista pratico è fattibile e seguendo le semplici metodiche diventa una crema a tutti gli effetti, magari possiamo aggiungere degli oe (a crema quasi fredda) e farne già un prodottino utile per i piedi o le mani specialmente nei periodi invernali. Anche la cold cream con il tempo e con gli studi ha maturato alcune modifiche sulla formulazione.

60% di oli
5% cera d'api
20% acqua

In seguito sono avvenute altre modifiche ma con l'avvento degli emulsionanti veri e propri si è riusciti a tenere in piedi tra loro anche ingredienti come l'acqua con i grassi.
In ogni modo io suggerisco sempre di provare, fare esperimenti purchè si utilizzino ingredienti poco costosi, solo in questo modo vediamo con i nostri occhi e capiamo dove sbagliamo, si possono tranquillamente seguire le ricette sopra descritte utilizzando oli vegetali che potete trovare sicuramente in casa, dall'olio d'oliva oppure oli più leggeri (riso, girasole) ma anche un mix di oli a vostra scelta, purchè il totale dia 60g, gli oli essenziali (se ne avete)sempre a vostra scelta magari con qualche proprietà, (3/4 gtt saranno sufficienti) non c'è nemmeno bisogno di considerarli nel calcolo della formula finale. Oggi come oggi esistono anche emulsionanti a freddo di ultima generazione in grado di migliorare e rendere più stabile anche una formula del genere...ma ne parleremo in seguito.


(alcuni appunti raccolti dal web)

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