FORME COSMETICHE PRINCIPALI. I sistemi cosmetici possono essere ricondotti a due tipi fondamentali:

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1 FORME COSMETICHE PRINCIPALI I sistemi cosmetici possono essere ricondotti a due tipi fondamentali: Monofasici Bifasici Sistemi bifasici principalmente stabilizzati con emulsionanti Sistemi monofasici principalmente soluzioni fluide tipo tonici e deodoranti

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4 LE FORME COSMETICHE E LE TECNICHE PREPARATIVE I cosmetici possono presentarsi sotto forme diverse : SOLUZIONI ( acquose, idroalcoliche, silico-alcoliche, oleose TENSIOLITI o DETERGENTI ( sistemi fluidi, semifluidi, solidi) GELI ACQUOSI, GLICOLICI, ALCOLICI ( fluidi, semisolidi, solidi) PASTE ( acquose, idrogliceriche) EMULSIONI GEL O/A ( iperfluide, fluide, consistenti) EMULSIONI O/A (iperfluide, fluide, consistenti) EMULSIONI A/O ( fluide, consistenti, A/S) EMULSIONI PARTICOLARI (multiple, microemulsioni, geli bifasici lamellari) SISTEMI LIPIDICI ANIDRI ( unguenti, lipogeli, paste, sticks) SISTEMI SOLIDI ( polveri e sali) SISTEMI MEMBRANALI ( liposomi, nanosomi) SPRAY

5 SOLUZIONI ACQUOSE costituite da acqua preservata con disciolte sostanze idrosolubili (a volte si usano acque distillate aromatiche) possono contenere estratti vari, sostanze funzionali idratanti o deodoranti Profumo: micellizzato in un solubilizzante (per ottenere una soluzione limpida) SOLUBILITÀ influenzata da: Temperatura (solitamente la dissoluzione è processo endotermico) Dimensioni delle particelle (minore è la dimensione, maggiore è la solubilità) ph (soprattutto per acidi o basi deboli) Aggiunta di cosolventi Aggiunta di tensioattivi (formazione di micelle all interno del liquido alla CMC) Aggiunta di sostanze idrotrope (in elevata quantità aumentano la solubilità) SOLUZIONI

6 SOLUZIONI ACQUOSE VELOCITA di SOLUZIONE influenzata da: temperatura agitazione area superficiale forma cristallina viscosità presenza di tensioattivi Esempi: otonici e Lozioni analcolici viso a diversa finalità (idratante, disarrossante, rinfrescante astringente) ocolluttori osoluzioni fissative per capelli SOLUZIONI

7 SOLUZIONI IDRO-ALCOLICHE sistema base dell industria profumiera quantità di alcool da 10 a 90% fino al 30%: LOZIONI TONICHE dal 30 al 90% ( solitamente 60%): DEODORANTI dal 70%: PROFUMERIA ALCOLICA in base a % di profumo: acqua di colonia (3-5%) acqua di toeletta (6-8%) acqua di profumo (8-10%) profumo di toeletta (10-12%) profumo concentrato (12-15% e oltre) SOLUZIONI Esempi: o o o Tonici e Lozioni idroalcolici viso (astringenti, dopobarba, deodoranti) Colluttori idroalcolici Soluzioni fissative per capelli

8 SOLUZIONI SILICO- ALCOLICHE costituite da ciclosiliconi ed etanolo in rapporto 25/75 negli oli secchi alcool in quantità minore Esempi: o Lozioni solari, deodoranti e antitraspiranti silico-alcoliche o Olio secco per massaggio o Soluzioni antisabbia SOLUZIONI

9 SOLUZIONI OLEOSE costituite da uno o più oli (lipidi fluidi a temperatura ambiente) a formare miscele sebosimili possono contenere profumi oli essenziali sostanze liposolubili Esempi: o Olio secco fotoprotettivo o Olio per massaggio o Olio per neonati SOLUZIONI

10 PREPARAZIONE DELLE SOLUZIONI Si opera di norma a temperatura ambiente STRUMENTI: dissolutori di acciaio inox con intercapedine di riscaldamento e agitatore filtro-pressa SOLUZIONI

11 PREPARAZIONE DELLE SOLUZIONI nel miscelatore si introduce l acqua addizionata di conservanti (o i solventi primari per le soluzioni silicoalcoliche e oleose) si uniscono gli altri componenti infine la miscela profumo-solubilizzante si lascia riposare si filtra PROBLEMATICHE: qualità microbiologica dell acqua con scelta di opportuno sistema conservante limpidezza finale della soluzione assenza di depositi cristallini o amorfi scelta eventuale di opportuni cosolventi SOLUZIONI

12 TENSIOLITI o DETERGENTI CONCETTO DI DETERGENZA: asportazione di materiali lipidici (il cosiddetto sporco ) da substrati solidi (tessuto, pelle, capelli) importante valutare la tipologia dello sporco da rimuovere: sostanze idrofile: sudore, film idrolipidico, residui cosmetici sostanze lipofile: sebo, sudore apocrino, lipidi cellulari, smog, residui cosmetici TENSIOLITI sostanze insolubili: residui solidi cellulari, polvere, smog, trucco

13 MECCANISMI DI RIMOZIONE DELLO SPORCO CUTANEO Azione detergente per tensioattività: rimuove i tre tipi di sporco e si sviluppa tramite una serie di meccanismi (bagnabilità, emulsionatura, schiumogenicità..) tipici delle sostanze tensioattive presenti (shampoo, bagnoschiuma) Azione detergente per solubilizzazione o affinità: con componenti a giusto grado di lipofilia rimuove le sostanze lipofile (latti e creme detergenti) Azione di pulizia per assorbimento: utilizza polveri di natura inorganica (silici, argilla) o sostanze di sintesi (alcool polivinilico) che rimuovono sporco di natura lipofila (maschere viso siccative) Azione di pulizia per rimozione meccanica: rimuove residui solidi o per strappo o per microabrasione superficiale attraverso granuli di varia natura (scrubbing, peeling, maschere a strappo) TENSIOLITI

14 TENSIOLITI FLUIDI si intendono propriamente i sistemi detergenti scorrevoli per gravità e la cui viscosità è compresa fra 1000 e 5000 mpas TENSIOLITI SEMIFLUIDI si intendono i sistemi detergenti con aspetto e consistenza cremosa e la cui viscosità è compresa fra 6000 e mpas TENSIOLITI SOLIDI si intendono i classici saponi, le barre detergenti non saponose (syndets) TENSIOLITI

15 Shampoo: realizzati in forme scorrevoli limpide, perlacee o opache presentano un contenuto medio di tensioattivi puri (SAL = Sostanza Attiva Lavante) che varia dal 5 al 15 % p/p Composizione: acqua uno o più tensioattivi primari uno o più tensioattivi migliorativi (per l attenuazione dell aggressività del tenside primario) uno o più fattori di consistenza per la regolazione della viscosità agenti condizionanti e/o sostantivanti sostanze funzionali specifiche conservanti profumo eventuale colore TENSIOLITI

16 Bagnodoccia: noti anche come bagnoschiuma costituiti da miscele concentrate di tensioattivi aventi in media il doppio di SAL rispetto agli shampoo ed una dose da 5 a 10 volte maggiore di profumo Shampoodoccia: fra gli shampoo ed i bagnoschiuma, sia per la dose di sostanza lavante che per la percentuale di profumo presente Detergenti viso-mani: formula, aspetto e contenuto in SAL simili a quelli degli shampoo hanno progressivamente sostituito i detergenti solidi in panetto TENSIOLITI Detergenti intimi: soluzioni di viscosità intermedia composte da miscele di tensioattivi delicati, presenti in basse dosi e a ph acido (3-4)

17 Pediluvi: caratterizzati dalla presenza di sostanze deodoranti e di corpi odorosi particolarmente freschi (canfora, mentolo, eucalipto) alternativa ai tradizionali Sali Oli da bagno: diverso tipo: iposchiumogeni contengono un tensioattivo esente da acqua che, in miscela con olio e profumo, fornisce un sistema limpido Aggiunti all acqua da bagno, producono una schiuma modesta disperdibili aggiunti all acqua del bagno formano una emulsione lattea priva di schiuma solubili non sono schiumogeni e la miscela in acqua resta limpida TENSIOLITI flottanti sono sistemi oleosi con emulsionante poco idrofilo oleosi non si sciolgono, né disperdono in acqua e non fanno schiuma

18 GEL sistemi monofasici acquosi o idroalcolici dispersioni colloidali nelle quali la fase dispersa forma un reticolo tridimensionale che trattiene al suo interno la fase disperdente (acquosa o idroalcolica) dotati di limitata stabilità [spesso, infatti, si contraggono spontaneamente per l instaurarsi di nuovi legami nel reticolo disperdente e questo determina la fuoriuscita di una parte della fase liquida (sineresi)] di norma trasparenti e privi di lipidi sostanze che formano il reticolo tridimensionale possono essere naturali, semisintetiche o totalmente sintetiche per lo più polimeri di natura polisaccaridica o poliacrilica che si solvatano in acqua e la rendono viscosa sino a conferirle l aspetto gel GEL a seconda del tipo e della quantità di polimero: Gel fluido e scorrevole Gel semifluido Gel rigido

19 GELI CON POLIMERI NATURALI si ottengono solvatando in acqua varie gomme, per lo più di origine vegetale e di natura polisaccaridica Geli non sono particolarmente gradevoli e non hanno ampie possibilità di sviluppo in campo cosmetico GELI CON POLIMERI NATURALI MODIFICATI si ottengono solvatando in acqua varie cellulose modificate (a bassa, media o alta viscosità) GEL

20 GELI CON POLIMERI SINTETICI A NEUTRALIZZAZIONE si ottengono solvatando in acqua polimeri acrilici che possono presentarsi sia in forma liquida (formazione di geli acquosi viscosi) che in forma solida (formazione di geli acquosi ed idroalcolici) di solito richiede la neutralizzazione del polimero con una base (non se si usa un polimero già salificato) GELI CON GLICERIL POLIMETACRILATO non richiedono neutralizzazione GEL GELI CON POLIACRILAMIDE si formano geli opachi a viscosità variabile in presenza di adeguate dosi di alcool assumono aspetto limpido

21 PREPARAZIONE DEI GELI si opera di norma a temperatura ambiente STRUMENTI: turboemulsore miscelatore lento GEL

22 si introduce il polimero nell acqua addizionata di umettanti, sequestranti, eventuali estratti glicolici si aspetta la solvatazione del polimero si omogeneizza con turboemulsore a bassa potenza o con miscelatore a paletta si uniscono gli altri componenti, si provvede alla neutralizzazione con base ove necessaria infine si introduce la miscela profumo-solubilizzante!!! MOLTE ECCEZIONI!!! GEL PROBLEMATICHE: qualità microbiologica dell acqua con scelta di opportuno sistema conservante limpidezza finale del gelo regolazione viscosità

23 PRODOTTI Geli per il trattamento della pelle del viso, delle mani, del corpo Gel fluidi contorno occhi Fissativi per capelli Gel doposole GEL Maschere in gel.

24 EMULSIONI GEL: IPERFLUIDE, FLUIDE, CONSISTENTI così definite perché basate sulla formazione iniziale di un gel acquoso o idroalcolico in cui viene aggiunta e adeguatamente omogeneizzata la fase lipidica la possibilità di ottenere emulsioni di questo tipo è data dagli alchilpolimeri; questi additivi reologici permettono di ottenere emulsioni a viscosità variabile e di usare una percentuale di fase lipidica dal 5 al 25% si usano alchil/achilacrilati crosspolimeri da neutralizzare con base opportuna e la cui % di impiego regola la viscosità PRODOTTI COSMETICI: LATTI DETERGENTI PRODOTTI SPRAIZZABILI (DOPOSOLE E DEODORANTI) PRODOTTI DOPOBARBA IDRATANTI CORPO. EMULSIONI GEL

25 PASTE ACQUOSE E IDROGLICERICHE sistemi bifasici acquosi o idroglicerici non particolarmente gradevoli sotto l aspetto organolettico non molto stabili basati sulla dispersione in glicerina o in dispersioni idrogliceriche di polveri come talco, ZnO, amido, caolino, calcio carbonato,. maschere argillose e i fanghi cosmetici non molto usate in cosmesi ottenuti gelificando l acqua con idrossietilcellulosa e/o Mg/Al silicato oppure bentonite o ettorite e addizionando allo slurry così preparato polveri di varia natura con o senza aggiunta di piccole quantità di FeO (gialli, rossi, bruni neri) al fine di ottenere il cosiddetto effetto fango possono essere aggiunte sostanze idro o liposolubili di varia natura oltre a piccole dosi di tensioattivo per favorire l asportazione dei residui dalla pelle queste paste formano sulla pelle una massa crostosa dopo evaporazione dell acqua e relativo essiccamento paste idrogliceriche non essicative di maggior interesse utilizzate nella formulazione di dentifrici formate da 1/3 di H 2 O viscosizzata, 1/3 di glicerina o analoghi, 1/3 di polveri abrasive PASTE ACQUOSE E IDROGLICERICHE

26 EMULSIONI O/A: IPERFLUIDE, FLUIDE, CONSISTENTI grande interesse formulativo a seconda del sistema emulsionante scelto possono essere definite emulsioni cationiche, anioniche o non ioniche se la emulsione è fluida (bassa viscosità finale) si parla di latte se l emulsione è consistente (alta viscosità finale) si parla di crema EMULSIONI CATIONICHE (prodottti di nicchia) balsami doposhampoo e alcuni prodotti ad uso cutaneo teste cationiche dell emulsionante attratte dai residui carbossilici delle cheratine cutanee e capillari di norma gli emulsionanti cationici sono molto idrofili EMULSIONI O/A necessario usare emulsionanti di contrasto non ionici fase lipidica nei balsami non %mente elevata dosi maggiori di burri, oli, gliceridi, esteri cerosi nelle emulsioni cutanee

27 EMULSIONI ANIONICHE Sono state le prime emulsioni cosmetiche O/A gli emulsionanti erano carbossilati alcalini (saponi) che, pur essendo ancora presenti in molti formulati e formulari, sono oggi considerati non ortodermici (sono preferibili altri emulsionanti privi dell alcalinità dei saponi) EMULSIONI NON IONICHE con EMULSIONANTI ETOSSILATI grande interesse formulativo sistema emulsionantie costituito da corpi lipidici legati a catene poliossietileniche acoppiati con emulsionanti lipofili non etossilati EMULSIONI O/A!!!! possibili tracce di diossano o di ossido di etilene negli emulsionanti etossilati!!!

28 EMULSIONI NON IONICHE con EMULSIONANTI NON ETOSSILATI emulsionanti non etossilati con testa idrofila costituita da: catena idrofila POE sostituita con glucosio catena idrofila POE sostituita con catene poligliceriche catena idrofila POE sostituita con catene combinate di poliglicerolo e glucosio emulsionanti a legame etere (cetilglucosio), estere, eteroestere EMULSIONI O/A

29 PREPARAZIONE DELLE EMULSIONI METODO CALDO-CALDO (metodo più usato) METODO CALDO FREDDO ( metodo per emulsioni gel) METODO FREDDO-FREDDO (metodica rara) METODO CALDO-CALDO solitamente per creme riscaldamento separato (circa C) della fase acquosa e della fase lipidica con gli emulsionanti aggiunta alla fase acquosa e dispersione degli additivi reologici unione della fase acquosa e della fase lipofila lento raffreddamento fino a circa 35 C addizione di conservanti, attivi, derivati vegetali e profumo EMULSIONI O/A STRUMENTI: turboemulsore agitatore a paletta (raffreddamento)

30 EMULSIONI A/O e A/S: FLUIDE, CONSISTENTI tra le prime ad essere realizzate (le cosiddette creme grasse per la elevata quantità di lipidi) con i moderni emulsionanti A/O è oggi possibile incorporare percentuali molto elevate di H 2 O Sistema stabilizzante: o emulsionante primario di tipo lipofilo o lipogelificanti-stabilizzanti o MgSO 4 nella fase acquosa interna (allo scopo di avere cationi che agiscano da centri di collegamento con i dipoli dell acqua) PREPARAZIONE: prima si operava a caldo; oggi si effettua anche a temperatura ambiente EMULSIONI A/O e A/S

31 EMULSIONI A/S caratterizzate da emulsionanti e lipidi siliconici (la stabilizzazione della fase acquosa avviene con cloruro di sodio) Emulsionanti: DIMETICONI COPOLIOLI (dimetilpolisilossani con catene POE o POP) ALCHILDIMETICONI COPOLIOLI (l aggiunta di catene alchiliche permette all emulsionante di emulsionare anche lipidi di natura non siliconica) nate dall esigenza di formulare creme deodoranti antitraspiranti con dosi elevate di Al cloridrato caratterizzate da scarsa untuosità e idrorepellenza PREPARAZIONE: a freddo CONSISTENZA: determinata regolando i rapporti tra le fasi (maggiore è la quota di H 2 O, maggiore sarà la viscosità della preparazione) EMULSIONI A/O e A/S E possibile ottenere emulsioni trasparenti dette TAS-GEL

32 EMULSIONI MULTIPLE consistono in emulsioni O/A disperse in fase oleosa (O/A/O) ed in emulsioni A/O disperse in fase acquosa (A/O/A) in molti casi le due fasi oleose o le due fasi acquose sono identiche e le corrispondenti emulsioni vengono indicate come O1/A/O1 oppure A1/O/A1 se le due fasi (acquose od oleose) sono diverse le corrispondenti emulsioni si indicano come O1/A/O2 permettono di incorporare in un unica preparazione sostanze incompatibili fra loro, di migliorare la stabilità e l azione dei composti in esse incorporati EMULSIONI MULTIPLE

33 EMULSIONI TRASPARENTI (MICROEMULSIONI) diametro delle goccioline di fase interna < 100 nm la fase dispersa non può essere evidenziata dalla luce visibile e il sistema appare trasparente. Questi sistemi sono chiamati microemulsioni PREPARAZIONE: a temperatura ambiente MICROEMULSIONI

34 GEL BIFASICI MICELLARI sistemi trasparenti realizzati con elevate dosi di emulsionanti e solubilizzanti La elevata percentuale di emulsionante serve per costruire le canne micellari che si dispongono nella fase acquosa determinando poi un particolare effetto sonoro del gel che si manifesta percuotendo il vaso di vetro contenente il gel (ringing gel) GEL BIFASICI MICELLARI

35 UNGUENTI, LIPOGELI, PASTE E STICKS pochi in campo cosmetico I prodotti più rappresentativi sono: sticks lipidici ( burri-cacao ) sticks decorativi per labbra e occhi (rossetti) determinante la scelta delle materie costituenti il veicolo per garantire - facile spalmabilità sulle labbra - elasticità per resistere al rammollimento e alla frattura Il rossetto deve essere persistente ma gradevole, coprente ma leggero, scorrevole ma resistente sticks deodoranti antitraspiranti con Al Cloridrato disperso in ciclosiliconi; solidificato poi in presenza del 20% di alcool cetilico SISTEMI LIPIDICI ANIDRI

36 POLVERI ruolo rilevante nei prodotti per make up (ciprie compatte e pulverulente) miscele per lo più composte da sostanze inorganiche (talco, caolino, ZnO, TiO 2 ) o metallo-organiche (Mg e Zn stearato) o organiche (amido) a cui sono aggiunti pigmenti inorganici SALI sali da bagno e sali per pediluvi costituiti da NaCl Na sesquicarbonato Na 2 CO 3 NaHCO 3. SISTEMI SOLIDI sali del Mar Morto: a base di sali marini (per bagni eudermici)