martedì 25 giugno 2013

Théorie de l'émulsion

La plupart des produits cosmétiques que nous utilisons ou créons sont des émulsions, c'est à dire des mélanges de deux phases normalement non miscibles entre eux, rendue possible par la présence d'un émulsifiant.
Les deux phases présentes dans les crèmes et lotions sont la phase aqueuse et la phase huileuse. La fonction de la phase aqueuse est l’hydratation. La phase huileuse, composée d'huiles, beurres et cires a la fonction de nourrir la peau.

La phase aqueuse et la phase huileuse ne sont pas miscibles entre eux. Si on va soumettre les deux phases à agitation, on créerait une émulsion qui va se séparer nouvellement dans peu d’instants. Pour stabiliser l'émulsion on doit utiliser un émulsifiant : une substance cireuse qui possède une affinité soit avec la phase aqueuse, soit avec la phase huileuse.  

Certains agents émulsifiants ont une plus grande affinité avec la phase aqueuse qu’avec la phase huileuse (émulsifiant huile-dans-eau H/E) d'autres ont une plus grande affinité avec la phase huileuse et sont donc plus approprié pour la préparation des émulsions eau dans l'huile (E/H). Le rapport entre les groupes hydrophiles et lipophiles est indiqué avec le nom  "balance hydrophile-lipophile" (HLB) plus ce rapport est élevé, plus haute est l'affinité de l'émulsifiant avec de l'eau. Inversement, plus la valeur de HLB est baisse, plus haute est l'affinité avec les lipides. Pour obtenir une émulsion la plus stable possible, il est approprié d'utiliser deux émulsifiants un plus lipophile, qui sera en contact avec la phase grasse et un plus hydrophile qui sera en contact avec la phase aqueuse en formant un’ interface "d'épaisseur " double entre les deux phases. Un exemple concret de cette "règle" est l’habitude diffusée d’utiliser ensemble l'alcool cétylique (HLB = 5) et le methyl glucose sesquistearate (HLB = 6,6). 
Une valide alternative à l'utilisation de deux co-émulsifiants, est l'utilisation de cires auto-émulsifiantes qui contiennent les deux composants déjà mélangés.




Une émulsion est formée à partir d'une phase continue et une discontinue et dispersée. Selon la théorie d'Ostwald, la phase dispersée, pour être discontinue, ne doit pas dépasser le 25% tandis que la phase de dispersion ou continue, doit être supérieure à 75%. En augmentant la phase dispersée vous pourrez aussi obtenir une émulsion mais elle sera plus instable avec comme conséquence  une éventuelle séparation des phases. L'image suivante montre une émulsion H/E et E/H avec le 25% de la phase dispersée, vous remarquerez peut-être que si vous souhaitez augmenter la phase dispersée, les "gouttelettes" auraient tendance à toucher les uns les autres et à s'unir, en formant des gouttes plus grandes qui favorisent la séparation de l'émulsion.




Un autre aspect important est celui de la taille des particules dispersées: selon la loi de Stokes, plus les particules de la phase dispersée sont petites , plus l'émulsion sera stable parce que les particules vont s’unir le plus lentement possible et cela permettra d'éviter la séparation des phases. Pour obtenir ce résultat doit utiliser des systèmes appropriés d'agitation tels que, par exemple, un mixeur à immersion.




Emulsion vue avec l’aide du microscope optique à immersion.

Aucune émulsion est éternelle, tôt ou tard viendra à se séparer. Pour ralentir ce processus est nécessaire d'augmenter la viscosité de la préparation des agents de texture hydrophiles et/ou lipophiles.

Voici une liste des principaux émulsifiants utilisés pour la préparation des crèmes.

Lécithine de soja : dérivée du soja, est facile à trouver dans les supermarchés. Elle à un HLB=4 et est donc à tendance lipophile. Elle est utilisée comme émulsifiant dans des doses de 4 à 5%. Elle est souvent utilisée comme co-émulsifiant, pour stabiliser les émulsions. Elle a aussi des propriétés émollientes.

OLIVEM 1000 ( Cetearyl olivate, sorbitan olivate ): c'est un auto-émulsifiant constitué par sorbitan olivate (plus lipophile HLB = 4,3) et cetearyl olivate (plus hydrophile HLB = 12) dans des proportions allant de 50 à 70% le premièr et de 30 à 50% le seconde, en obtenant une valeur de HLB=9. Utilisé avec des doses de 5-8%, il produit des émulsions stables riches et onctueuses. Il contribue également à augmenter la viscosité du produit fini.

Lamecreme (glyceryl stearate, glyceryl stearate citrate) est un agent auto-émulsifiant constitué par le glyceryl Stearate (émulsifiant E/H HLB=3,8) et le glyceryl stearate citrate (émulsifiant H/E HLB=12). Il produit émulsions peux visqueuses, laits et lotions. Dosage de 5 à 10%.


Alcool cétylique : lipophile (E/H) co-émulsifiant avec HLB=5. Généralement, il est utilisé en association avec le methyl glucose sesquistearate dans des proportions de 1: 3.Il a la capacité d'augmenter la viscosité des émulsions.


Methyl glucose sesquistearate : co-émulsifiant H/E avec HLB = 6,6. L’association de cet émulsifiant avec l'alcool cétylique donne  des émulsions stables avec viscosité déterminée principalement par le pourcentage d'alcool cétylique.


Références:

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