Opracowywanie nowoczesnych surowców naturalnych i biodegradowalnych, które posiadałyby właściwości polimerów pochodzenia syntetycznego, ale nie miałyby negatywnego wpływu na środowisko jest przedmiotem badań wielu firm produkcyjnych.

Współczesne problemy zanieczyszczenia środowiska i  zmian klimatu budzą silne emocje, powodując modyfikację naszego myślenia oraz przyzwyczajeń.

Rygorystyczny recykling, bawełniane torby i słomki wielokrotnego użytku są stałym elementem naszej dzisiejszej rzeczywistości.

W jaki sposób przemysł surowców kosmetycznych dostosowuje się do zmieniającego się świata i wymagań klientów? Bardzo dynamicznie. Wielu dostawców w ciągu ostatnich kilku lat poszerzyło swoje portfolio o substancje pochodzenia naturalnego, które mają być alternatywą dla syntetycznych, powszechnie znanych surowców. Grup tych jest bardzo wiele – nie sposób omówić wszystkie, ale te najważniejsze poruszymy poniżej.

Ze względu na ich wielofunkcyjność, przy tworzeniu receptur jednymi z najtrudniejszych elementów do zastąpienia są składniki akrylanowe. Służą one do zagęszczania masy, zawieszania drobin, uzyskiwania jednorodnego filmu na skórze (kosmetyki przeciwsłoneczne), poprawienia stabilności masy, zabielania, tworzenia emulsji bez emulgatorów, a także budowania układów tiksotropowych. Wszystko to osiągalne przy niewielkim stężeniu i w umiarkowanej cenie. 

Biorąc pod uwagę wielozadaniowość akrylanów, dlaczego zatem szukać innych zagęstników? Ponieważ trendy i preferencje klientów wyraźnie zmierzają ku zastąpieniu syntetycznych składników naturalnymi surowcami i, przynajmniej częściowo, się to udaje. Polimerem, który występuje powszechnie w przyrodzie, a jego pochodne można zastosować podobnie jak akrylany jest celuloza. Istnieje szeroka gama surowców celulozowych. Praca z nimi wymaga trochę cierpliwości w dopasowywaniu ich, ale efekty są warte wysiłku. Oto kilka przykładów (wg nazw INCI) użycia pochodnych celulozy zamiast syntetycznych składników:

• Ethylcellulose – zagęstnik do formulacji bezwodnych, pozwala uzyskać mięsistą konsystencję np. błyszczyku do ust na bazie naturalnych olejów i emolientów 
• Cellulose + Cellulose Gum – specjalna mieszanka do zawieszania drobin (ścierniwo, glinka) w układach surfaktantowych 
• Microcrystalline Cellulose + Cellulose Gum – zagęszczanie i poprawa sensoryki w jednym surowcu, nadaje satynowe wykończenie 
• Cellulose – ścierniwo alternatywne dla mikroplastiku 
• Microcrystalline Cellulose – naturalny zamiennik Nylonu-12 w kosmetyce kolorowej 

Pochodne akrylanowe stosowane są także jako czynniki zabielające układy surfaktantowe (szampony, żele pod prysznic). Starając się wyjść naprzeciw problemowi, dostawcy surowców proponują np. kaolin lub sproszkowany ekstrakt z korzenia cykorii, jednak są to rozwiązania wciąż niedoskonałe. W pierwszym przypadku trzeba dodatkowo zapobiec opadaniu ciężkich cząstek, a w drugim przypadku kolor zmienia się w ecru lub tzw. złamaną biel. Ponadto wciąż brakuje nam jeszcze naturalnych alternatyw dla substancji akrylanowych do stylizacji włosów (lakiery, pasty, pudry).

Kolejną dużą grupą surowców omijanych w tworzeniu recrptur są silikony. Do niedawna w produktach detalicznych powszechnie występowały między innymi Cyclopentasiloxane i Dimethicone. Pierwszy stosowano w celu zmniejszenia lepienia emulsji na skórze, a drugi jako czynnik nadający aksamitne wykończenie i miękkość skórze. Niewystępujące w przyrodzie, te w pełni syntetyczne surowce, jako niezgodne z obowiązującym trendem naturalności trafiły wprost na czarną listę. Trzeba jednak wyraźnie zaznaczyć, że składniki te w kosmetyce profesjonalnej fryzjerskiej są niemal nie do zastąpienia. Podobnie w przypadku “kolorówki” – eleganckie podkłady i pudry opierają się na starannie dobranych silikonach, elastomerach i ich pochodnych. Dostawcy surowców powoliw drażają naturalne alternatywy skupiając się głównie na Cyclopentasiloxane i Dimethicone. Do dyspozycji mamy składniki oparte na: 

• lekkich frakcjach oleju z oliwek, oleju palmowego lub kokosowego (np. Coco-Caprylate/Caprate (and) Hydrogenated Olive Oil Unsaponifiables) 
• pochodnych kwasu sebacynowego (np. Diheptyl Succinate (and) Capryloyl Glycerin/Sebacic Acid Copolymer) 
• frakcji oleju rycynowego i  oleju kokosowego (np. Triheptanoin (and) C13-15 Alkane)

Ciekawym zamiennikiem “cięższych” silikonów w pielęgnacji włosów jest surowiec o  INCI: Hydrogenated Castor Oil/Sebacic Acid Copolymer o  właściwościach naprawczych i wygładzających, będący jednocześnie 100% pochodzenia naturalnego. Z kolei surowiec o INCI: Trimethylolpropane Tricaprylate/Tricaprate jest odpowiednikiem silikonów do odżywek do włosów.

Dużym wyzwaniem dla producentów surowców jest stworzenie alternatywy dla wosków mikrokrystalicznych o  różnej temperaturze topnienia. Jako substancje pozyskiwane na drodze rafinacji ropy naftowej są starannie omijane przez wielu klientów, mobilizując technologów do poszukiwania innych odpowiedników. Kłopot w tym, że woski w świecie roślin mają nieco niższe temperatury topnienia niż woski mikrokrystaliczne – najwyższą charakteryzuje się wosk Carnauba – 86°C. Powoduje to trudności w dopasowaniu i zamianie tychże substancji w formulacjach kosmetycznych pomadek, sztyftów i past do włosów.

Następną grupą surowców, które tylko w niewielkim procencie są naturalne, są kondycjonery do włosów. W produktach do ich pielęgnacji i stylizacji są one absolutnie niezbędne, ponieważ poprzez obecny w cząsteczkach substancji elektryczny ładunek dodatni pozwalają domknąć łuski włosów, które w konsekwencji stają się gładkie, błyszczące i łatwiej się rozczesują. W szamponach najczęściej stosuje się:

• pochodne gumy guar (Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride) 
• polyquaternium o różnej numeracji (Polyquaternium-10, Quaternium-80) 
• silikony (Dimethicone, Amodimethicone, Polysilicone-15)

Ze względu na około 70-85% pochodzenie naturalne pierwszej grupy, od dłuższego czasu nie nastąpiły w niej żadne zmiany. W drugiej grupie zaś mamy do dyspozycji Polyquaternium-80 i 81 całkowicie naturalnego pochodzenia. To wciąż za mało, ale badania nad zastępnikami trwają. Celem zmian nie zawsze jest próba pozyskania tych samych składników z materiału roślinnego, a zastosowanie zupełnie innej substancji, która wykazuje podobne działanie. Wielu dostawców deklaruje, że ich składniki w określonym stężeniu (np. inulina lub peptydy roślinne), dają efekt identyczny z Polyquaternium-10.

Ostatni ważny i  duży segment branży surowców to emulgatory. Przez wiele lat popularnym wyborem były Ceteareth-20, Steareth-21, Polysorbate-20 i PEG-100 Stearate. Nie budzi to zdziwienia, ponieważ pod względem technologicznym i ekonomicznym mają same zalety: są łatwe w użyciu, niezawodne nawet w środowisku skrajnego pH, łagodne nawet dla skóry dziecka, odporne na utlenianie, skuteczne w niskim stężeniu, o szerokim zastosowaniu (mgiełki, balsamy, odżywki do włosów), w dodatku atrakcyjne cenowo i dostępne u niemal wszystkich dostawców. Łyżką dziegciu jest ich pochodzenie – są tylko częściowo naturalne (alkohol cetylowy) i niestety częściowo oksyetylenowane (tlenek etylenu z ropy naftowej). Do tej pory nie udało się otrzymać wymienionych emulgatorów z materiału roślinnego, co pozostawia nam do wyboru użycie jednego z kilkudziesięciu innych surowców.

Jednym z niezwykle ciekawych przykładów poszukiwania eko-rozwiązań jest stworzenie Polysorbate-20 bez użycia surowców petrochemicznych przez jeden z dużych koncernów. Tlenek etylenu do syntezy tej substancji pozyskuje się z gazów ze śmieci, a cały proces doskonale wpisuje się w ideę recyklingu i niezanieczyszczania środowiska.

Przed nami jeszcze długa droga, aby wyeliminować syntetyczne substancje z produktów kosmetycznych. Jednak w międzyczasie pojawia się pytanie czy jest to bezdyskusyjnie konieczne, a przede wszystkim – czy to jest to w ogóle możliwe. Należy zwrócić uwagę, że zastosowanie w preparacie wysokiego stężenia substancji syntetycznych nie obniża jego wartości, a często jest kompromisem wynikającym z potrzeby uzyskania pożądanych właściwości.

Nie wszyscy wytwórcy decydują się na naturalne receptury, ponieważ są one po prostu droższe i wymagają większego nakładu czasu i pracy. Korzystne czynniki ekonomiczne przy zadowalającym efekcie preparatu są w dalszym ciągu najistotniejsze dla większości klientów.

Naturalne surowce kosmetyków to wciąż rozwijająca się gałąź przemysłu, a wymuszone rynkowo zainteresowanie nimi stale rośnie. Opracowanie technologii otrzymywania i zastosowania nowego składnika roślinnego w kosmetyce byłoby świetnym tematem projektu unijnego. Jeżeli ktoś z Państwa rozważa przeprowadzenie takiej inicjatywy, prosimy o kontakt.

 

LIFE SCIENCE 2/2021