Hola de nuevo, en el post anterior os hablé sobre los modificadores reológicos y hoy quiero hacer hincapié en los parámetros a considerar al seleccionar un polímero.
Grado de polimerización y peso molecular
Este parámetro es super importante, en especial en polímeros sintéticos o semisintéticos.
Por ejemplo, en una celulosa tratada para convertirla en un alguno de sus derivados la polimerización puede ser muy variable. El número de unidades que formarán al nuevo polímero condicionará su peso molecular y también su eficacia como agente espesante.
Explicado en cristiano:
- La celulosa necesita altísimas temperaturas para solubilizarse y por tanto no es útil para fórmulas cosméticas.
- ¿Solución? transformarla en sus derivados carboximetilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietil celulosa, etc. que son más solubles y no necesitan temperaturas infernales.
- ¿Cómo se hace? pues a la celulosa se le introducen diferentes grupos químicos. Los grados de sustitución dependen de la cantidad de grupos químicos introducidos.
Vamos a tomar como ejemplo a la carboximetilcelulosa (CMC). Esta tiene un comportamiento pseudoplástico pero, según el grado de sustitución, pueden tener un comportamiento tixotrópico. Para entender esto os aconsejo leer el post anterior ;).
- La CMC con bajo grado de sustitución forma geles más compactos, más rígidos y más sensibles a la cizalla.
- La CMC con grados de sustitución alto tiene mejor solubilidad, forma geles menos compactos, más resistente a los ácidos y que toleran mejor los electrolitos.
La marca comercial Blanose CMC de la empresa Ashland ofrece varios grados de sustitución, viscosidad y tamaño de partícula, de tal forma que podemos elegir la que mejor nos convenga según lo que estemos formulando.
Evidentemente si existen diferentes grados de sustitución también tendremos diferentes pesos moleculares. Así que recordar siempre que el peso molecular influye en la capacidad espesante. A mayor peso molecular, mayor viscosidad. En cuanto a la capacidad de gelificar, no se ve alterada por el peso molecular.
Dosis
El espesar o formar un gel es dosis dependiente y cada polímero tiene su dosificación que deberemos ajustar de acuerdo al producto que queremos obtener.
Pero no olvidemos tener en cuenta también al resto de ingredientes que vamos a emplear para dar textura (emolientes, emulsionantes, formadores de film, etc).
Sinergias
Recordad que podemos emplear sinergias, por ejemplo la goma xantana por sí sola no dará estabilidad a la fórmula tan solo la espesará pero podemos emplearla junto con algarrobo, guar o arábiga e incluso con alginatos y almidones para ayudar a estabilizar la fórmula y a potenciar la textura.
Para que os hagáis una idea el SAFIC’ Care T XCG mezcla de goma xantana y algarrobo produce un efecto de suspensión sinérgico y sin sensación tacky o pegajosa. Se puede usar como espesante o gelificante según la dosis empleada. Además, es muy compatible con un amplio rango de conservantes, electrolitos y tensioactivos.
pH y carga eléctrica
Hay ciertos activos (electrolitos) que disueltos en la fase acuosa pueden generar un medio incompatible con ciertos polímeros.
La goma karaya (Sterculia Urensla) es sensible a electrolitos sin embargo la goma tara (Tara gum) al ser un polisacárido neutro es prácticamente inalterado por los electrolitos.
En cuanto al pH, en fases acuosas con pH muy ácidos o moderadamente ácidos no podríamos emplear Carbomer 940 y carboximetilcelulosa (CMC) sódica (bajo grado). Literalmente el gel se rompería.
La CMC es estable a pH entre 7 y 9, lo cual la hace ideal para pastas de dientes pero no para peeling químicos que formulan a pH muy ácidos. Por tanto, ojo al pH que queremos en nuestra fórmula para buscar un polímero compatible.
Humedad
Los polímeros hidrofílicos en polvo son sensibles a la humedad ambiental. En ambientes muy húmedos absorberán agua del aire. Es por eso que debemos mantenerlos en ambientes lo más secos posibles o nos encontraremos con un bloque sólido en lugar de polvos sueltos.
Solubilidad
Aunque en el mercado predominan los modificadores reológicos hidrosolubles, existen opciones liposolubles, como el OILKEMIA™ 5S polymer.
Este es un polímero sintético perfecto para sistemas anhidros porque es claro, da espesor, sirve para dar suspensión y reduce la sensación grasa de los aceites vegetales.
Otro ejemplo en el mercado es la etilcelulosa polímero semisintético muy empleado para espesar serums en base aceite.
Temperatura
En cuanto al comportamiento térmico algunos modificadores mantienen su viscosidad incluso con aumento de la temperatura tales como la goma guar, la goma xantana y el carbomer.
Pero existen geles termosensibles que pueden:
“Fundirse bajo calor”==> Si sacas una gelatina del frigo y la colocas al sol se derretirá. La pectina y el carragenano se comportan así.
“Pasar de una solución a un gel bajo calor”==>El agar agar o la metilcelulosa.
Polaridad
Cuidado también al formular con altas concentraciones de alcohol.
Productos como los tan de moda geles hidroalcohólicos con altas cantidades de alcohol (96º) requieren formadores de gel compatibles, es decir, no nos sirve cualquier polímero.
- Carbomer 940 e hidroxietilcelulosa es compatible hasta con un 30% de alcohol.
- Carboximetilcelulosa sódica es compatible hasta con un 15% de alcohol.
- Metilcelulosa admite altas concentraciones de alcohol.
Cizallamiento o agitación
Es importante asegurarnos de que los polvos de nuestro polímero se disgreguen bien antes de que se hidraten y disuelvan. Sino se dispersa correcta y rápidamente se pueden formar lo que se conoce como fisheyes, que son unos grumos muy molestos.
Por ejemplo, en la goma xantana se usa alto cizallamiento para evitar aglomerados pero a nivel casero el truco está en predispersarla primero en glicerina y luego incorporarla en la fase acuosa.
Estoy preparando un post en el blog con los principales polímeros empleados en cosmética natural, sus características y consideraciones individuales. Así que, estad atentos.
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