Préparations d'émulsions cosmétiques

La solubilisation de quantités relativement faibles de composants huileux dans les formulations de rinçage et de shampooing démontre les propriétés émulsifiantes de base que les alkylpolyglycosides sont censés présenter en tant que tensioactifs non ioniques. Cependant, une bonne compréhension du comportement des phases dans les systèmes multicomposants est nécessaire pour évaluer les alkylpolyglycosides comme émulsifiants puissants en association avec des coémulsionnants hydrophobes appropriés. En général, l'activité interfaciale des alkylpolyglycosides est déterminée par la longueur de la chaîne carbonée et, dans une moindre mesure, par le degré de polymérisation (DP). L'activité interfaciale augmente avec la longueur de la chaîne alkyle et atteint son maximum à proximité ou au-dessus de la CMC, avec une valeur inférieure à 1 mN/m. Français À l'interface eau/huile minérale, l'APG C12-14 présente une tension superficielle inférieure à celle du sulfate d'alkyle C12-14. Les tensions interfaciales du n-décane, du myristate d'isopropyle et du 2-octyl dodécanol ont été mesurées pour les monoglucosides d'alkyle purs (C8, C10, C12) et leur dépendance à la solubilité des polyglycosides d'alkyle dans la phase huileuse a été décrite. Les polyglycosides d'alkyle à chaîne moyenne peuvent être utilisés comme émulsifiants pour les émulsions h/e en combinaison avec des coémulsifiants hydrophobes.

Français Les polyglycosides d'alkyle diffèrent des tensioactifs non ioniques éthoxylés en ce qu'ils ne subissent pas de conversion de phase induite par la température des émulsions huile dans eau (H/E) aux émulsions huile dans eau (E/H). Au lieu de cela, les propriétés hydrophiles/lipophiles peuvent être équilibrées en mélangeant avec un émulsifiant hydrophobe tel que le mono-oléate de glycérine (GMO) ou le mono-laurate de sorbitol déshydraté (SML). En fait, le comportement de phase et la tension interfaciale du système émulsifiant alkyl polyglycoside sont très similaires à ceux du système éthoxylates d'alcool gras conventionnel si le rapport de mélange de l'émulsifiant hydrophile/lipophile dans le système non éthoxylé est utilisé au lieu de la température comme paramètre clé de comportement de phase.

Le système composé de dodécane, d'eau, de lauryl glucoside et de laurate de sorbitane comme coémulsionnant hydrophobe forme des microémulsions dans un rapport de mélange C12-14 APG/SML compris entre 4:6 et 6:4 (figure 1). Des teneurs en SML plus élevées conduisent à des émulsions eau/huile, tandis que des teneurs plus élevées en alkyl polyglycosides produisent des émulsions huile/eau. La variation de la concentration totale en émulsifiant entraîne la formation d'un « poisson Kahlweit » dans le diagramme de phases, le corps contenant des microémulsions triphasiques et la queue des microémulsions monophasiques, comme observé avec les émulsifiants éthoxylés en fonction de la température. Le pouvoir émulsifiant élevé du mélange C12-14 APG/SML, comparé à un système éthoxylé d'alcool gras, se reflète dans le fait que 10 % du mélange d'émulsifiants suffisent à former une microémulsion monophasique.

La similarité des schémas d'inversion de phase des deux types de tensioactifs ne se limite pas au comportement de phase, mais se retrouve également dans la tension interfaciale du système émulsifiant. Les propriétés hydrophiles et lipophiles du mélange émulsifiant ont atteint l'équilibre lorsque le rapport C12-14 APG/SML était de 4:6, et que la tension interfaciale était à son niveau le plus bas. Notamment, une tension interfaciale minimale très faible (environ 10^-3mN/m) a été observé en utilisant le mélange C12-14 APG/SML.

Parmi les microémulsions contenant des glycosides d'alkyle, la forte activité interfaciale s'explique par le mélange idéal à l'interface huile-eau d'alkylglycosides hydrophiles à tête glucosidique plus grande et de coémulsionnants hydrophobes à tête plus petite. L'hydratation (et la taille effective de la tête d'hydratation) dépend moins de la température que dans le cas des tensioactifs non ioniques éthoxylés. Ainsi, une tension interfaciale parallèle n'est observée que pour le comportement de phase légèrement dépendant de la température du mélange d'émulsifiants non éthoxylés.

Cela offre des applications intéressantes car, contrairement aux éthoxylates d'alcools gras, les glycosides d'alkyle peuvent former des microémulsions thermostables. En variant la teneur en tensioactif, le type de tensioactif utilisé et le rapport huile/eau, il est possible de produire des microémulsions présentant des propriétés spécifiques, telles que la transparence, la viscosité, les effets de modification et le pouvoir moussant. L'ajout de coémulsionnants dans le système mixte d'éther sulfate d'alkyle et de non-ion permet d'obtenir une zone de microémulsion élargie, ce qui permet de formuler des émulsions huile-eau concentrées ou à fines particules.

Une évaluation des triangles de phase pseudoternaires de systèmes multicomposants contenant un alkyl polyglycoside/SLES et un SML avec un hydrocarbure (dioctyl cyclohexane) et un alkyl polyglycoside/SLES et un OGM avec des huiles polaires (dicaprylyl éther/octyl dodécanol) a été réalisée. Ces triangles démontrent la variabilité et l'étendue des zones pour les émulsions h/e, e/h ou les microémulsions pour les phases hexagonales et lamellaires, en fonction de la structure chimique et du rapport de mélange des composants. La superposition de ces triangles de phase à des triangles de performance congruents, indiquant par exemple le comportement moussant et les propriétés de viscosité des mélanges correspondants, constitue une aide précieuse pour le formulateur dans la recherche de formulations de microémulsions spécifiques et bien conçues, par exemple pour les nettoyants visage ou les bains moussants regraissants. À titre d'exemple, une formulation de microémulsion adaptée aux bains moussants regraissants peut être dérivée du triangle de phase.