Tensioattivi
Ultimo aggiornamento 11/06/2020
L’HLB | Bilancio idro-lipofilico
Una volta che lo spazio all’interfase è stato saturato, il tensioattivo deve scegliere in quale delle due fasi preferisce disporsi. Se la fase preferita è quella acquosa, allora il tensioattivo è idrofilo perchè prevale la testa polare. Se la fase preferita è quella lipofila, allora prevale la catena carboniosa e il tensioattivo è lipofilo.
Per capire qual è la porzione è prevalente, bisogna guardare il valore di HLB. HLB è una siglia che sta per Hydrophilic-Lipophilic Balance o bilancio idro-lipofilico, e ci dice per l’appunto che rapporto esiste tra la porzione idrofila e lipofila di uno stesso tensioattivo.
- HLB alto = tensioattivo polare = fase preferita acquosa
- HLB basso = tensioattivo apolare = fase preferita oleosa
A seconda del valore di HLB, ciascun tensioattivo viene utilizzato per una particolare funzione cosmetica. Questo avviene perchè il valore di HLB condiziona molto le caratteristiche chimiche del tensioattivo, rendendo prevalente un’azione piuttosto di un’altra.
Faccio una breve digressione affinchè sia chiaro cosa si intende con i vari termini indicati nell’immagine qui sopra:
| Azione | Tipo di tensioattivo | Interfase | Impiego |
|---|---|---|---|
| antischiuma | molto lipofilo (es. alcoli grassi, oli, siliconi) | liquido/gas | per ridurre il potere schiumogeno di tensioattivi detergenti, alzando la tensione superficiale aria/acqua |
| bagnante | mediamente lipofilo (es. polisorbati, esteri del sorbitano) | solido/liquido | per rendere bagnabili polveri altrimenti molto idrofobiche, abbassando la tensione superficiale polvere/liquido |
| solubilizzante | mediamente idrofilo (es. eteri del poliossietilene, PEG) | liquido/liquido | per sciogliere in acqua piccoli quantità di olio, come ad esempio oli essenziali o vitamine lipofile (l’olio viene racchiuso nelle micelle di tensioattivo) |
| detergente | idrofilo (es. saponi, alchiletere solfati) | solido/liquido liquido/liquido | per sciogliere il sebo e la sporcizia presenti sulla pelle, riducendo la tensione superficiale tra pelle e acqua e tra acqua e sudiciume |
| emulsionante | idrofilo/lipofilo a seconda del tipo di emulsione | liquido/liquido | per miscelare liquidi altrimenti immiscibili, abbassando la tensione superficiale tra di essi |
Come già detto in precedenza, questa pagina si concentra sui soli tensioattivi detergenti.
Classificazione dei tensioattivi detergenti
La porzione polare di un tensioattivo può essere di diversa natura. A seconda del tipo di “testa”, quindi, i tensioattivi possono essere suddivisi in quattro macro-categorie:
| 1. | Tensioattivi anionici | con carica (-) | detergenti |
| 2. | Tensioattivi anfoteri | con cariche (+) e (-) | detergenti |
| 3. | Tensioattivi cationici | con carica (+) | condizionanti, conservanti |
| 4. | Tensioattivi non ionici | privi di carica | detergenti |
Questa distinzione è importante perchè a seconda della carica il tensioattivo risulta più o meno sgrassante sulla pelle e sui capelli, e quindi più o meno aggressivo.
Tutte le classi di tensioattivi, ad eccezione dei cationici, trovano impiego come detergenti, a patto che siano abbastanza idrofili da sciogliersi in acqua. Si trovano in grande quantità nei prodotti shampoo, detergenti e docciaschiuma. I tensioattivi cationici, al contrario, vengono utilizzati come condizionanti, ad esempio all’interno dei balsami per capelli.
Per capire perchè, bisogna analizzare cosa accade quando ci si lava.
La pelle e i capelli contengono cheratina e altre proteine che contengono tantissimi gruppi -SH. A contatto con l’acqua, l’H della cheratina se ne va, lasciando pelle e capelli carichi negativamente (-). Lo sporco, al contrario, ha carica complessiva positiva (+) e aderisce alla pelle anche grazie a forze elettrostatiche.
Per eliminarlo, quindi, si devono utilizzare tensioattivi dalla carica negativa (anionici) o neutra (anfoteri e non ionici). I tensioattivi circondano il grasso rendendolo negativo (-) e quindi non più affine alla pelle, che lo respinge.
I tensioattivi possono essere usati per diverse funzioni cosmetiche. A seconda delle loro caratteristiche chimico-fisiche e dell’HLB possono fungere da emulsionanti, solubilizzanti, bagnanti, antischiuma, detergenti oppure condizionanti.
A seconda della carica possono essere distinti in anionici, cationici, anfionici oppure non ionici.
Dopo la detersione, sui capelli ma anche sulla pelle rimane quell’effetto “elettrico” fastidioso che tutti conosciamo. Per neutralizzarlo, serve ripristinare almeno parzialmente la componente lipofila (+) rimossa con i detergenti durante il lavaggio. É a questo punto che entrano in gioco i prodotti condizionanti, formati da tensioattivi carichi positivamente (cationici) o neutri. Il balsamo per capelli o il latte corpo sono tipici prodotti condizionanti.
È importantissimo non mescolare nella stessa formulazione tensioattivi con cariche opposte!! Tensioattivi anionici e cationici quindi non andranno mai mescolati, pena la separazione del prodotto. I tensioattivi non ionici e quelli anfoteri invece non hanno di questi problemi, in quanto compatibili con entrambe le cariche.
SAL | Sostanza attiva lavante
I tensioattivi che si trovano in commercio in realtà sono delle miscele tensioattivo-acqua. Non troverete mai una materia prima formata al 100% da tensioattivo. Da qui è nata la necessità di capire quanto tensioattivo effettivamente è presente nelle confezioni acquistate.
La SAL (Sostanza Attiva Lavante) è la percentuale con cui si indica la capacità di un certo tensioattivo di lavare via lo sporco. Visto che l’aggressività di un tensioattivo su pelle e capelli dipende anche dalla sua capacità lavante, possiamo dire in generale che più è alta la SAL più aggressivo è il detergente. Attenzione però che la SAL non è l’unico parametro che definisce l’aggressività di un tensioattivo, ma ne parleremo più avanti.
la SAL quindi ci permette di sapere allo stesso tempo:
- quanto lava un tensioattivo;
- quanto è delicato sulla pelle.
Generalmente, quando si acquista un tensioattivo, la SAL viene indicata nella scheda tecnica. Ogni prodotto industriale è unico, tuttavia è possibile stimare dei valori medi di SAL per alcuni dei tensioattivi più comuni:
| Nome commerciale | Tensioattivo | SAL media |
|---|---|---|
| Plantacare | caprylyl/capryl glucoside | 64% |
| Lamesoft | coco glucoside & glyceryl oleate | 34% |
| Amphotensid b4/c | cocamidopropyl betaine | 31% |
| Betaina | cocamidopropyl betaine | 36% |
| Protelan | sodium lauroyl glutamate | 38% |
| Maprosyl 30 | sodium lauroyl sarcosinate | 29% |
| SLES | sodium laureth sulfate | 27% |
La SAL ci permette di confrontare e scegliere i vari tensioattivi, oltre a darci un’idea della concentrazione con cui è adeguato utilizzarli all’interno di un prodotto cosmetico. Una volta scelti i tensioattivi, per formulare un prodotto sicuro è bene calcolare la SAL della miscela. Ogni tipologia di prodotto, infatti, ha un valore di SAL consigliata, che è bene non superare per evitare irritazioni e reazioni cutanee. Detergenti per occhi e viso, ad esempio, dovranno risultare molto più delicati rispetto a shampoo e docciaschiuma.
| Prodotti viso | 5-10% |
| Detergenti intimi | < 10% |
| Shampoo | 10-15% |
| Doccia-shampoo | 14% |
| Bagno-doccia | 18-20% |
| Docciaschiuma | 20-25% |
É sempre preferibile usare una miscela di tensioattivi piuttosto di un unico prodotto. In generale, in cosmesi, vale la regola che la formulazione è tanto migliore quanti sono i diversi elementi che la compongono. Questo è vero perchè aumentando il numero di componenti si può ridurre la quantità di ciascuno di essi, riducendo quindi al minimo il potenziale irritante di ognuno.