Modificatori reologici

MODIFICATORI REOLOGICI

Come sempre cercherò di approfondire questo argomento semplificando

Per modificatori reologici si intende quelle sostanze che aggiunte ad una miscela, sia mono che plurifasica, ne modificano il comportamento reologico, ossia hanno la capacità di trasformare un liquido in un gel o in una sostanza semisolida, questo può avvenire sia in fase acquosa che in fase oleosa o comunque in una delle fasi prevalenti della formulazione, lo scopo fondamentale è quello di modificare lo scorrimento dei fluidi
Un additivo idrofilo, grazie alla sua affinità con l'acqua, a contatto con essa, si rigonfia e la sua azione viscosizzante avviene con l'aumento di volume del polimero, questo comporta un prodotto finale più consistente; quindi servono in linea di massima per gelificare soluzioni e /o viscosizzare  e /o stabilizzare un'emulsione. Questa  trasformazione reologica ha un meccanismo di azione che varia secondo la sostanza usata ma ha sempre la caratteristica di formare con il solvente, un reticolo in grado di creare una struttura ferma più o meno solida, più modificatore reologico si aggiunge, più la soluzione si addensa. Secondo il preparato e il prodotto che si vuole ottenere (gel o emulsione) entra in campo un altro fattore, un gel dovrà essere particolarmente trasparente ed avere una struttura limpida ed una viscosità ben precisa, quindi la scelta del modificatore reologico deve tener conto di questa caratteristica, a differenza di un'emulsione dove la limpidezza non è fondamentale, quindi la scelta dei modificatori reologici è più ampia. Ovviamente il tipo di gelificante usato, oltre a modificare la realogia in maniera diversa darà al preparato un'azione più o meno performante

Gli ingredienti usati come modificatori reologici possono essere naturali (ottenuti da piante e microrganismi), naturali modificati (derivati sintetici dei naturali), sintetici (derivati dal petrolio), inorganici (minerali e derivati modificati);

la loro applicazione può essere suddivisa in:

sistemi idrofili come i gel o le emulsioni O/A;

sistemi lipofili come lipogel, oleoliti e emulsioni A/O;

tensioliti come shampoo e detergenti

Possiamo creare una classificazione divisa in questo modo:

NATURALE: comprende diversi polimeri di natura polisaccaride

es :

ARABICA

ADRAGANTE

SEMI DI GUAR

SEMI DI CARRUBA

ALGINATI

CARRAGENINE

AGAR AGAR

PECTINE

AMIDI

GOMMA XANTANA

NATURALI MODIFICATI

es:

DERIVATI DELLA CELLULOSA

DERIVATI DEL GUAR

OLIO DI RICINO IDROGENATO

DERIVATI DELL'ACIDO ALGINICO

SINTETICI: derivati del petrolio

es:

POLIMERI ACRILICI e DERIVATI

DERIVATI DEGLI ACIDI GRASSI

INORGANICI/MINERALI - come le argille e silice:

ARGILLE IDROFILE

SILICE IDRATA

SILICE PIROGENICA

Le sostanze sono innumerevoli ma si possono definire in questo modo:

DERIVATI ACRILICI (in polvere, lattici e in emulsione inversa)

DERIVATI IDROCARBURI

SILICI AMORFE E SILICATI

Inizierei a parlare dei derivati acrilici.

Sono disponibili in povere, liquidi, comprendono prodotti anionici, non ionici e qualche cationico

Carbomer

Si presentano in polvere fina, bianca e igroscopica, sono agenti viscosizzanti e sospendenti per sistemi acquosi. Se dispersi in acqua anche fredda, si idratano formando sospensioni torbide ma la polvere forma degli agglomerati che fanno difficoltà a disperdersi secondo il tipo di carbomer usato e la sua più o meno elevata disperdibilità, il pH iniziale è 3 ma se viene opportunamente neutralizzato portando il pH oltre il 5 la sua viscosizzazione avviene completamente creando una struttura più limpida e omogenea, ma l'aggiunta di elettroliti causa una caduta di viscosità riportando il carbomer allo stato liquido. Gli elettroliti sono sostanze che disciolte in acqua si dissociano in ioni di carica opposta, essendo costituite da ioni liberi in movimento sono in grado di produrre elettricità, esistono elettroliti forti e deboli, ad esempio i sali e alcuni acidi. Quindi il range ottimale del pH va da 5 a 12 il resto è chimica per cui non mi addentro.

Per quanto riguarda le altre incompatibilità andranno viste strada facendo secondo gli ingredienti usati in formula.

Carbo-emulsione

In questo blog ho parlato tanto degli ingredienti cosmetici ma come funzionalità in senso generale, ho affrontato il discorso della pratica cosmetica, e di cosa è indispensabile per formulare e crearci un prodotto in casa.

Più che altro ho diretto il discorso verso le sostanze naturali o di origine vegetale ma bisognerebbe ampliare l'argomento , che è vastissimo, anche in direzioni diverse. Questo non significa che voglia indirizzarvi verso l'uso di materie prime sintetiche ma la conoscenza dei principali metodi di emulsione e di formulazione bisogna pur affrontarli, poi ognuno è libero di scegliere e prendere la sua strada.

Quando ho aperto il blog ero molto ma molto più talebana di ora ma rispetto tantissimo la natura, l'ambiente e la nostra pelle, continuo a preferire il cosmetico naturale per la sua purezza e per la sua funzionalità, ciò non toglie che esistono anche metodi "misti" che danno veramente tanta soddisfazione e aprono anche un mondo nuovo.

Quando si ha la passione per la produzione cosmetica non ci si può soffermare a due formulette, insomma, bisogna andare oltre...

Fatta questa premessa, riprendo il discorso dall'inizio e spero che abbiate anche letto gli altri miei post sulla teoria dello spignatto, l'essenziale lo trovate in alto nel menu principale.

E' proprio su questo modificatore reologico che vorrei soffermarmi.

Sugli emulsionanti e la loro funzione abbiamo parlato, a cosa servono e quali sono i più utilizzati, ho parlato della natura dell'emulsione che può essere

A/O

O/A

e poi parleremo anche delle emulsione multiple che permettono di inserire in un preparato cosmetico sostanze facilmente alterabili e ossidabili, ma lo vedremo dopo aver studiato meglio anche le A/O.

Quando la mia amica Bea ha fatto uno dei suoi esperimenti utilizzando il carbomer non solo come gelificante viscosizzante ma anche come unico emulsionante, ne è nata una lunga e interminabile discussione nel mondo dello spignatto per diffidenza e perplessità, mettendo in discussione il fatto che un'emulsione di questo tipo potesse reggere, invece dopo chiarimenti, approfondimenti, spiegazioni, ci siamo accorti tutti che la carboemulsione era una realtà, non solo, ma le creme emulsionate con solo carbomer danno al prodotto una texture bellissima, setosa, delicata, che assorbe senza scie, senza lasciare untuosità, non frenano e migliorano dal punto di vista sensoriale, insomma solo risultati positivi, questo conferma quanto sia importante sperimentare, specialmente chi ha confidenza con la materia prima e la chimica tanto da insistere su percezioni e intuizioni che si hanno quando si ha la preparazione giusta.

Certo la formula va strutturata nel modo giusto, vanno rispettati dei parametri, la concentrazione delle sostanze attive deve essere equilibrata specie l'uso di elettroliti, ma una volta che si capisce il meccanismo, una volta che le sostanze attive giuste e ben strutturate vengono studiate e scelte con cognizione di causa, il risultato è sorprendente, queste emulsioni durano quanto le altre, e ho anche notato che la stabilità  della crema migliora nei giorni successivi.

Approfondirei questo argomento

Chi non è particolarmente talebano e non ha problemi ad utilizzare anche ingredienti sintetici, proverà un sistema emulsionante fantastico, consideriamo anche che, a parte una bassissima percentuale sintetica presente, tutto il resto della formule potrà contenere ingredienti naturali

Carbopol

Ci sono varie tipologie di Carbomer, nella famiglia di polimeri più noti troviamo i Carbopol, farò riferimento in particolare al Carbopol Ultrez 21 e Ultrez 30 (INCI: Acrylates/C10-30 alkyl acrylate crosspolymer), questi tipi di Carbomer presentano dei vantaggi, oltre ad essere efficaci addensanti-stabilizzanti hanno una maggiore resistenza agli elettroliti che è un aspetto molto importante in quanto nei nostri cosmetici vengono spesso utilizzati anche come idratanti

Questi polimeri hanno una efficace capacità addensante anche in un range di pH intorno al 5 come ho detto sono molto più resistenti agli elettroliti e ad alcuni acidi, dipende sempre dalla loro concentrazione, hanno un'elevata trasparenza, per la formazione del gel devono essere sempre neutralizzati da una soluzione basica come la soluzione di soda (NaOH) trascorsi dai 10 ai 30 minuti avviene l' idratazione, il gel si espande e diventa trasparente e liscio.

Come si usano

Sono in polvere bianca, si disperdono a pioggia sull'acqua della formulazione, una breve mescolatina e si aspetta che avviene l'idratazione nei tempi necessari, a quel punto si possono aggiungere due gocce di soluzione di soda per far in modo che il pH raggiunga almeno 4,5 e vedremo la formazione del gel, bello sodo e trasparente, questo ultimo passaggio può anche essere eseguito dopo l'emulsione, dipende da come vi trovate meglio, io preferisco farlo prima, mi trovo il gel pronto e ne vedo la consistenza.

Tanto per farvi un esempio ecco una crema emulsionata con carbomer:

Crema viso tendenza acneica

(METODO ONE-POT)

A

acqua di rose a 100

glicerina 1

carbomer 340 0,6

allantoina 0,3

sol soda q.b

B

olio di riso 1

olio di jojoba 1

Ethylhexyl Stearate 1

Dycaprylyl Ether 0,5

olio di elicriso 0,5

oleolito di calendula 0,5

burro di mango 0,5

burro karitè 0,5

tocoferolo 1

tocoferile acetato 0,5

gamma orizanolo 0,5

C

liposomi mitocondriale 3*

liposomi antiacne 3 **

Bisabololo 0,5

sodium PCA 2

conservante 0,6

pH 5,5

fragranza

potete trovarla anche QUI

E' meglio evitare di usare cere che prevedono inevitabilmente il bagno maria, mentre la bellezza di questo tipo di emulsione è proprio il suo risultato ottenuto con un procedimento a freddo, al contrario perderebbe il suo scopo...

La percentuale d'uso del carbomer dipende da quello che vogliamo aggiungere in formula se c'è una concentrazione di grassi ed elettroliti meglio alzarlo almeno allo 0,6/0,8% , un altro modo può essere quello di aggiungere uno zic di xantana tipo 0,1/0,2 che supporti il carbomer (quindi anche abbassarlo) perchè sostenga meglio una concentrazione maggiore di sali (pantenolo, sodio ialuronato, Sodium PCA, ecc) l'alternativa è usare i liposomi che sono attivi strutturati in modo da conservare e veicolare il loro contenuto più lentamente, sono incapsulati quindi non creano nemmeno incompatibilità di sorta. L'importante non frullarli mai e aggiungerli a crema finita.

Procedimento pratico

Preparate il gel di carbomer come ho descritto sopra (ho usato il carbomer 340 ma vi assicuro che potete usare anche gli altri tipi).

Il burro di karitè l'ho fatto sciogliere appena in un bagno maria già caldo, con a fianco un pò di acqua con dentro l'allantoina, mescolato e unito il tutto al resto degli ingredienti, quindi ho emulsionato, volendo si può usare anche solo una spatola senza nemmeno sporcare il minipimer ma è una questione di abitudine, si possono usare entrambi i metodi... alla fine dell'emulsione si aggiungono i liposomi e si mescola delicatamente, misurate di nuovo il pH se c'è bisogno alzatelo e portatelo a 5,5

Come vedete ho usato dei liposomi ed ho tenuto il Sodium PCA al 2% tanto di attivi ce ne sono a sufficienza, se non si hanno i liposomi si può aggiungere del gel d'aloe al 3% e si può sostituire al sodium pca del pantenolo all'1%, si può usare anche solo acqua al posto dell'acqua di rose, per gli altri ingredienti secondo i grassi che avete, essendo una crema viso mi sono mantenuta intorno al 7%, se aumentate i grassi non fate a meno degli esteri che danno una maggiore setodità alla crema, essendo un'emulsione a freddo potete anche usare ingredienti termolabili.