Cosmetologia: le emulsioni

/ Aprile 4, 2017/ Cosmetologia

La pratica riesce bene con l’esperienza e, prima ancora, con la conoscenza.
Parlando di autoproduzione cosmetica: non devi diventare cosmetologo ma la familiarità con i concetti fondamentali è necessaria per comprendere quello che stai facendo e riuscire a farlo bene.
In questo articolo troverai le nozioni di base sull’emulsione, regina delle formulazioni cosmetiche, ed emulsionanti più comuni utilizzati nell’autoproduzione.

Le emulsioni olio in acqua (O/A, O/W)

Questo post non ha la pretesa di essere un trattato esaustivo sulle emulsioni, molti libri sono già stati scritti sull’argomento.
E’ rivolto a non-esperti di chimica e cercherò di essere più chiara possibile e utilizzare un linguaggio non-tecnico accessibile a tutti.
Il mio intento è quello di fornirti la teoria minima indispensabile per riuscire a riprodurre questo tipo di formulazione nella forma più comune: emulsione di olio in acqua.
Ne sono esempi le creme per viso, corpo, capelli, latti e lozioni e, in generale, qualunque formulazione che prevede ingredienti lipidici (oli, burri) e una fase acquosa “fusi” insieme.

Olio e acqua sono sostanze non miscibili. La loro unione, emulsione, è possibile grazie a ingredienti (emulsionanti) in grado di legarsi chimicamente sia alle molecole diacqua, che a quelle dell’olio.
Nelle emulsioni di olio in acqua (indicate anche con O/A oppure O/W che sta per oil/water) indicativamente la formulazione è così composta:

• 5% sistema emulsionante
• 20% fase lipidica
• 75% fase acquosa

Le emulsioni O/A sono la forma chimico-fisica più diffusa in ambito cosmetico per i numerosi vantaggi che presentano:

• facilità di applicazione, spalmabilità
• azione dei componenti oleosi e acquosi simultanea e sinergica: effetto idratante veloce, sensazione poco unta, effetto rinfrescante dovuto all’evaporazione dell’acqua.

Per completezza, le emulsioni di acqua in olio (A/O oppure W/O) sono invece caratterizzate da una formulazione che prevede, indicativamente:

• 5-10 % di sistema emulsionante
• 30-40% fase lipidica
• 50-65% fase acquosa

I prodotti che si possono ottenere sono latti e creme. La caratteristica principale è una notevole emollienza: formano sulla pelle una barriera semi-occlusiva che impedisce l’evaporazione dell’acqua dagli strati sottostanti.

Stabilità delle emulsioni

Una emulsione è stabile quando le due fasi non si separano nel tempo.
Per ottenere una emulsione stabile è necessario

• scaldare separatamente le due fasi ad una temperatura tra 60 e 85°.
• Unire le due fasi: nelle emulsioni O/A si versano gli oli nell’acqua, un po’ alla volta, mescolando con un cucchiaio.
• Mescolare rapidamente con l’aiuto di un frullino, aerolatte, minipimer, ecc. per diversi minuti.

La stabilità delle emulsioni è influenzata da diversi fattori:

• il sistema emulsionante utilizzato (emulsionanti e co-emulsionanti)
• viscosità: maggiore è la viscosità, maggiore sarà la stabilità dell’emulsione. La viscosità dell’acqua si aumenta con i gelificanti, quella dell’olio con le cere, ad esempio.

Cosa succede quando un’emulsione è instabile

Creaming e sedimentazione

Si verifica quando le goccioline della fase dispersa (olio in O/A, acqua in A/O) si depositano in superficie o sul fondo.
Agitando il composto si può riformare l’emulsione.
Si evita aumentando la viscosità.

Flocculazione

Si verifica quando la fase dispersa si raggruppa in globuli. Anche in questo caso, con l’agitazione è possibile ripristinare l’emulsione.

Coalescenza

In questo caso i globuli sono più grandi. Il fenomeno è irreversibile.
Si può evitare aumentando la viscosità e affiancando all’emulsionante un co-emulsionante.

Separazione

Si ha quando l’emulsione si rompe definitivamente: le due fasi si separano in maniera definitiva e irreversibile.

Gli emulsionanti e i co-emulsionanti

Esistono diverse categorie di emulsionanti per diverse tipologie di emulsione.
I co-emulsionanti sono sostanze che possono essere affiancate agli emulsionanti per dare maggiore stabilità all’emulsione.
Questo è un elenco di emulsionanti  e co-emulsionanti biodegradabili più comuni.

Cera d’api

INCI: Cera Alba
Ingrediente 100% naturale, prodotta negli alveoli delle api.
Si utilizza in

• creme nutrienti
• unguenti
• balsami
• prodotti in stick tipo rossetto e burrocacao

Uso nei cosmetici

Si aggiunge alla fase grassa; fonde ad una temperatura di circa 65°C.
Percentuale di utilizzo

• nelle creme 2-6% (dipende dal rapporto tra acqua e lipidi)
• in unguenti e balsami fino al 10%

Può essere utilizzata

• come unico emulsionante nelle emulsioni con altissima percentuale di grassi
• come co-emulsionante, insieme ad altri emulsionanti, in creme con meno grassi.

Lecitina di soia

La lecitina di soia è usata come emulsionante anche nel settore alimentare.
Ha proprietà cosmetiche emollienti e nutrienti, fa bene a pelle e capelli ed è indicata anche nelle creme per i bambini.

Uso nei cosmetici

può essere sciolta sia nella fase acquosa che in quella oleosa. Lo scioglimento dei granuli è difficoltoso, meglio polverizzarla prima dell’utilizzo con un macinacaffè.
Emulsiona sia a freddo che a caldo.

Olivem 1000

INCI: Cetearyl olivate, Sorbitan olivate
Nome commerciale dell’emulsionante ceroso in scaglie, 100% vegetale, venduto da AromaZone (e altri fornitori di materie prime).

Uso nei cosmetici

E’ un auto-emulsionante (non necessita di co-emulsionanti) adatto a creme e fluidi viso e corpo. Le formulazioni con OLIVEM 1000 risultano leggere, scorrevoli e setose anche quando vengono utilizzate alte percentuali di grassi.
Percentuale di utilizzo:

• fino al 15% del peso totale della preparazione per creme.
• fino al 3% del peso totale della preparazione per emulsioni fluide.

Modalità di impiego:
aggiungere alla fase lipidica. Scaldare per fondere il prodotto e permettere la miscelazione agli altri lipidi e fattori di consistenza non termolabili.

Metilglucosio Sesquistearato

INCI: Methylglucose Sesquistearate
Il metilglucosio sesquistearato è un emulsionante O/A, ceroso, non ionico.
Si ricava da ingredienti vegetali rinnovabili.
Si utilizza in lozioni e creme con aspetto lucido e brillante, texture piacevole e ottima stendibilità. Ottima compatibilità con ingredienti attivi.

Uso nei cosmetici

Si usa in accoppia con un co-emulsionante, l’alcool cetilico.
Percentuali di utilizzo:

• nelle creme (con fase grassa tra il 20-40%): metilglucosio sequistearato 2-4% + alcool cetilico 2%
• nelle lozioni (con fase grassa tra il 15-25%): metilglucosio sequistearato 2-3% + alcool cetilico 2%

Modalità di impiego:
Aggiungere alla fase lipidica. Scaldare per fondere il prodotto e permettere la miscelazione agli altri lipidi/emulsionanti non termolabili.
La temperatura di lavorazione nel caso delle creme è di 65° e per le lozioni 80°.
Stabile in range di pH da 3,5 a 8,5

Metilglucosio Distearato

INCI: Polyglyceryl-3 Methylglucose Distearate
E’ adatto ad emulsioni O/W. E’ un emulsionante non ionico, costituito da componenti di origine naturale. E’ compatibile con tutti gli oli utilizzati in cosmesi e le emulsioni ottenute presentano un ridotto effetto di “scia bianca”.

Uso nei cosmetici

Percentuale di utilizzo:
fino al 5% del peso totale della preparazione.
Modalità di impiego:
aggiungere alla fase lipidica. Scaldare per fondere il prodotto e permettere la miscelazione agli altri lipidi/emulsionanti non termolabili.
Stabile in range di pH da 4,5 a 8,5.

Alcool Cetilico

INCI:  Cetyl Alcohol
L’alcool cetilico viene prodotto, con processi chimici, dai grassi dell’olio di cocco.
E’ utilizzato come co-emulsionante per donare consistenza alle emulsioni O/A.

Uso nei cosmetici

Percentuale di utilizzo:
fino al 5% del peso totale della preparazione.

• 1,5-2% se usato in coppia con il metilglucosio sequistearato
• 2-6% usato con l’esterquat (un condizionante) nella preparazione di balsamo per capelli

Modalità di impiego:
aggiungere alla fase lipidica. Scaldare per fondere il prodotto e permettere la miscelazione agli altri lipidi/emulsionanti non termolabili.

Cetil Palmitato

INCI:  Cetyl Palmitate
Il Cetil Palmitato è un estere ottenuto dalla reazione tra alcol cetilico ed acido palmitico. Si presenta sotto forma di palline cerose di colore bianco.
E’ un prodotto di origine naturale e biodegradabile.
Il suo potere emulsionante è basso ma viene utilizzato in accoppiata con altri emulsionanti per dare più consistenza alle creme, migliorare la texture e conferire un tocco asciutto. Nelle creme viso è preferibile rispetto al cetilico.

Uso nei cosmetici

Percentuale di utilizzo:
fino al 5% del peso totale della preparazione.
Modalità di impiego:
aggiungere alla fase lipidica. Scaldare per fondere il prodotto e permettere la miscelazione agli altri lipidi/emulsionanti non termolabili.

Alcool Cetilstearilico

INCI: Cetearyl Alcohol
L’alcool cetilstearilico appartiene alla famiglia degli alcoli grassi saturi.
Nonostante il suo potere emulsionante sia basso, viene comunque utilizzato in accoppiata con altri emulsionanti per migliorare la consistenza dell’emulsione, in particolare delle emulsioni O/A.

Uso nei cosmetici

Percentuale di utilizzo:
fino al 5% del peso totale della preparazione.
Modalità di impiego:
Aggiungere alla fase lipidica. Scaldare per fondere il prodotto e permettere la miscelazione agli altri lipidi/emulsionanti non termolabili.

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Il mondo delle emulsioni e degli emulsionanti è molto vasto.

Le informazioni contenute in questo articolo sono nozioni di base che possono servirti come punto di partenza per approfondire la tua conoscenza su tali argomenti.

Su questo blog puoi trovare altri articoli utili nell’ambito dell’autoproduzione cosmetica:

• Materie prime cosmetiche indispensabili – parte 1
• Materie prime cosmetiche indispensabili – parte 2
• Incompatibilità fra materie prime cosmetiche

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Io torno presto,