Zgoščevala ali stabilizatorji vodne faze

Objavil Tončka Mavrič dne

Zgoščevala ali stabilizatorji vodne faze

Gel iz poliakrilata

Za stabilnost emulzije so poleg emulgatorja izredno pomembni tudi zgoščevala oziroma stabilizatorji vodne faze. Zgoščevala vodne faze spadajo v veliko skupino sestavin, ki se imenujejo modifikatorji reologije. Reologija je veda, ki preučuje, kako se premikajo (ali tečejo) in spreminjajo ali deformirajo snovi. V kozmetiki se reologija ukvarja predvsem s tokovnimi lastnostmi in deformacijo tekočin. V praksi se to izkaže kot vprašanje, kako bo nek izdelek tekel iz embalaže, kakšno silo bomo pri tem uporabili, kako se bo izdelek na koži razmazal ter kakšen občutek bomo imeli pri njegovem nanosu.

V kozmetiki poznamo snovi, ki spremenijo reološke lastnosti vodne faze ter snovi, ki lahko spremenijo reološke lastnosti maščobne faze. Zanimajo nas predvsem modifikatorji za vodno fazo, ti lahko npr. povečajo viskoznost in spremenijo tokovno obnašanje vode oz. vodne faze.

Kako zgoščevala vodne faze delujejo?

Ksantan gumi v prahu

Modifikatorjem reologije, ki se uporabljajo v vodni fazi, pogosto rečemo kar zgoščevala vodne faze, čeprav je to poimenovanje nekoliko napačno. Reološki modifikatorji vodni fazi povečajo ali spremenijo viskoznost, gostote pa ne. Žal ljudje pogosto napačno povezujemo viskoznost z gostoto in obratno. Za boljše razumevanje naj podam primer olja in vode – olje ima manjšo gostoto kot voda, vendar ima večjo viskoznost. Kljub vsemu pa se je takšno poimenovanje prijelo ne samo v kozmetični, temveč tudi v prehrambeni industriji, v industriji barv, lakov in lepil itd.
 

Hidroksietil celuloza v prahu

Večina zgoščeval vodo opazno spremeni v bolj ali manj trden ali viskozen gel, to je pravzaprav osnova njihovega delovanja. Zgoščevala vodne faze so navadno v prahu in lahko svojo funkcijo opravijo šele, ko se polimeri, ki jih sestavljajo, dobro namočijo. Če ste kdaj uporabljali želatino ali agar-agar, najbrž veste, kako tvorba želeja izgleda – delci želatine ali agar-agarja se namočijo, napihnejo in ustvarijo gel. Zgoščevala vodne faze si lahko predstavljamo kot klobčič niti ali volne: dokler je zgoščevalo suho, so polimeri v njem kot klobčič zavite volne – ni elastičen ali raztegljiv, nit pa je le nit, ki nima oblike. Takoj ko se zgoščevalo vodne faze namoči, se obnaša čisto drugače: polimeri vpijejo vodo in se raztegnejo, hkrati pa se povežejo z drugimi polimeri in tako ustvarijo mrežo. Takrat je naše zgoščevalo podobno že popleteni volni, ki je elastična, zaradi pletene mrežaste strukture pa bolj trdna.

Reološki modifikatorji delujejo prav na principu ustvarjanja takšne mreže. Mreže napihnjenih polimerov s svojo viskoznostjo preprečujejo oziroma upočasnijo združevanje oljnih delcev in posedanje trdnih delcev ter tako pripomorejo k stabilnosti emulzij.

Vrste reoloških modifikatorjev vodne faze

Carbomer 341ER

Zgoščeval vodne faze je zares veliko, vendar niso vsi primerni za uporabo v kozmetiki. V grobem jih glede na njihov izvor lahko delimo na naravne organske, deloma naravne, sintetične ter anorganske. Tu bom naštela le tiste, ki so najbolj znani ter se pogosto uporabljajo v kozmetiki.
 
Med naravna organska zgoščevala spadajo tista, ki so pridobljena iz rastlin ali mikroorganizmov, npr. arabski gumi, guar gumi, karagen, razni alginati ter ksantan gumi. V to skupino spadajo tudi škrob, agar-agar ter pektin, vendar se jih v kozmetične namene uporablja zelo redko. Škrob je v prisotnosti vode gojišče za bakterije, zaradi česar se ga v kozmetiki uporablja le v brezvodnih izdelkih. Pektin in agar-agar pa imata slabše lastnosti pri nanašanju, zato je njihova uporaba omejena.

Med deloma naravna zgoščevala spadajo snovi, katerih osnovna sestavina je pridobljena iz rastlin in je nato kemijsko spremenjena. Tu najdemo derivate celuloze (npr. hydroxyethylcellulose), derivate guar gumija (npr. hydroxypropyl guar) itd.

Sintetična zgoščevala so pridobljena laboratorijsko iz naftnih derivatov, velika večina so izpeljanke akrilne, metakrilne kisline ali polietilena. V kozmetiki se izredno pogosto uporabljajo akrilatna polimerna zgoščevala, ki so povsod po svetu znana pod imenom Carbomer ter akrilatni polimeri z lipofilnim delom (crosspolymer). Gre za izredno velike in raznolike družine zgoščeval, ki imajo različne lastnosti in zelo širok spekter uporabe.

Magnezij aluminijev silikat

Med anorganska zgoščevala pa štejemo snovi, pridobljene iz mineralov – te so lahko pridobljena iz določenih vrst gline ali iz silike. Ta skupina zgoščevalc ne deluje na osnovi napihnjenih polimerov, temveč na lamelni strukturi. Lamele se po namoku v vodi oddaljijo med seboj in tako ustvarijo posebno strukturo, ki je podobna neskončni hišici iz kart. Najbolj pogosto se uporablja magnezij aluminijev silikat (INCI: magnesium aluminum silicate), ki ga pridobivajo iz bentonita ter natrij magnezijev silikat (INCI: sodium magnesium silicate), pridobljen iz hektorita.

Kot že rečeno, niso vsa zgoščevala primerni za uporabo v kozmetiki, prav tako pa niso vsa kozmetična zgoščevala uporabna za vse namene. Pri izbiri našega reološkega modifikatorja moramo imeti v mislih kar nekaj stvari:
Kakšen izdelek hočemo narediti?
Kakšne reološke značilnosti naj bi ta izdelek imel?
Kakšne reološke značilnosti ima izbrano zgoščevalo?
Kakšen občutek pušča na koži?
S katerimi snovmi izbrano zgoščevalo ni kompatibilno?

Da lahko odgovorimo na vsa ta vprašanja, moramo poleg informacij o načinu in odstotku uporabe zelo dobro poznati tudi lastnosti posameznega reološkega modifikatorja, tako njegovo obnašanje v kozmetičnih izdelkih kot kasneje na koži. Seveda se njihova uporaba ne omejuje samo na emulzije, najdemo jih tudi v šamponih, detergentih, serumih, gelih, zobnih pastah itd. Dobro poznavanje in pravilna uporaba reoloških modifikatorjev lahko izdelek zelo izboljša ali pa tudi pokvari, zato bo posameznim zgoščevalom namenjeno še veliko objav.


15 Komentarjev

Anonimni · 9. februar, 2014 ob 10:49

Živjo, toncika,

nisem čisto prepričana ali prav razumem, zato raje vprašam. Ali sta izraza zgoščevalec in stabilizator maščobne/vodne faze v kozmetologiji enakovredna izraza? Razumem, da neki snovi z uporabo zgoščevalca povečamo viskoznost, posledično pa s tem pa tudi stabilnost … ampak, ali to vedno drži?

Npr. če naredimo nek vodni gel in notri vmešamo npr. nek pigment, se ta lahko čez čas posede ali pa tudi ne. V primeru da se pigment posede … gel ostane še vedno zgoščen, torej se mu viskoznost ni spremenila, a je stabilnost (viskoznost) gela v tem primeru prešibka oz. so pigmenti pretežki … iz tega sklepam, da je zgoščevalec snov, ki sodeluje pri PROCESU povečevanja viskoznosti neke snovi, stabilnost pa je POJAV oz. novo "agregatno" stanje te iste snovi – a stabilnost pride do izraza šele takrat ko dodamo neko drugo snov. In ker se uporaba vsakega? zgoščevalca kaže kot povečanje viskoznosti neke snovi in s tem stabilnosti te iste snovi (a šele v primeru dodajanja druge snovi) se izraza (zgoščevalec in stabilizator) uporablja kot sinonima, čeprav to nista.

Naj poenostavim: Ali gre pri zgoščevanju in stabilnosti vedno za vzročno-posledično razmerje (za stabilnost nujno potrebujemo zgoščevalec oz. stabilnosti ne moremo doseči brez zgoščevalca)?

Ali prav razmišljam?

Zmedena Hruška 🙂

toncika · 9. februar, 2014 ob 11:09

Živjo zmedena Hruška 🙂 🙂

Tvoje vprašanje je bolj kompleksno kot misliš.

Beseda "stabilnost" se navadno nanaša le na emulzije, označuje pa lastnost emulzije, da čimdlje časa ostane homogena. Torej da se ne pokaže noben znak delitve: ne drsi z žličke oz. jo umaže, ne vidijo se plasti, ni penasta, ni skutasta, ne pojavljajo se kapljice maščobe itd. Ko govorimo o emulzijah, je zgoščevalec oz. stabilizator največkrat enakovreden izraz. Kar zunanjo fazo emulzije zgosti, jo tudi stabilizira. Vendar pa včasih imamo opravka z relativno nizko gostoto (viskoznostjo), ki pa ravno tako stabilizira. Primer so recimo sprej emulzije ali serumske emulzije: brez minimalne uporabe zgoščevalcev vodne faze se bo emulzija razdelila v manj kot tednu dni.

Ko govorimo o gelu in pigmentu ali katerikoli drugi netopni stvari oz. o ne-emulzijah pa govorimo o suspenziji. To, da gel lahko uspešno obdrži "v plavanju" neko netopno snov, se imenuje moč (ali sposobnost) suspenzije. Tukaj gostota in stabilizacija nimata vloge – nekateri geli pač ne suspendirajo pa pika. Takšen primer je recimo guar gumi – slej ko prej se vse posede, ne glede na to, da se viskoznost gela ne spremeni. Pri uporabi pigmentov je problem še toliko večji, ker se jih ne da enostavno "vmešati", temveč je potrebno dodajati ti. "mokrilce" pigmentov oz. po angleško "wetterje". To so površinsko aktivne snovi (emulgatorji), ki pigmente "zmočijo" in tako zmanjšajo površinsko napetost med pigmentom in okoljem.

Če si medtem slučajno poskušala izdelati mazljiv puder na osnovi gela… ne bo šlo. Če bi kaj takega bilo mogoče, bi že obstajalo v prometu 🙂

Če ti ni jasno, kar vprašaj; stvar je včasih komplicirana.

Lep dan,
toncika

Anonimni · 9. februar, 2014 ob 11:34

Živjo,

najlepše hvala za odgovor. Zdaj razumem. Naj je stvar še tako komplicirana, jo enostavno in razumljivo razložiš.

Razsvetljena Hruška 🙂

Dani · 14. april, 2014 ob 11:06

Lep pozdrav, Toncika!

Samo eno kratko vprašanje. Imate morda izkušnje z zgoščevanjem aloe vera ekstrakta v prahu (1:200) z zgoščevalcem hydroxyethylcellulose? Ali bi se to obneslo? Vnaprej hvala za odgovor.

toncika · 14. april, 2014 ob 16:43

Živjo,

nikoli nisem poskusila. Načeloma ne bi smelo biti večjih težav – razen tistih, ki jih že sama hidroksietil celuloza ima (o njenih pomanjkljivostih si preberite v objavi).

Lp,
toncika

joca · 21. april, 2014 ob 05:19

Uporabljam zgoščevalec ksantan gumi. Dam ga v vodno fazo, ampak on ostane na vrhu ne stopi se lepo tako, da moram potem to vodno fazo dati najprej v mešalnik, da se to najprej fino zameša ampak še vedno ostane malo grudic .Sedaj pa me zanima ali pa lahko ksantan gumu dodam kar oljni fazi preden jo segrejem ali se bo ksantan lažje stopil in ne bo pustil grudic.Kaj mi predlagate . Lepo se vam zahvaljujem za odgovor

toncika · 21. april, 2014 ob 07:40

Pozdravljeni,

v objavi o ksantan gumiju so natančno razloženi postopki, kako najlažje dispergiramo in izdelamo gel iz ksantan gumija. Sipanje ksantana neposredno v vodo zahteva navadno vsaj nekaj ur namakanja (navadno čez noč), da dosežemo dober gel. Nasprotno se moramo precej matrati s paličnim.

Ksantan in ostale zgoščevalce se lahko vključi tudi v maščobno B fazo, pri čemer gel nastane šele ob emulgiranju. Ravno tako lahko pušča grudice, še posebej, če pri takšni izdelavi nismo dovolj vešči. Priporočam, da nejprej poskusite s tehniko glicerola (opisano v objavi o ksantanu) oz. da gel iz ksantana pustite počivati vsaj čez noč.

Lp,
toncika

Kozmetik · 25. april, 2014 ob 22:15

Kaj pa so osnovne sestavine kozmeticnega izdelka?

toncika · 26. april, 2014 ob 16:51

Osnovne sestavine nekega kozmetičnega izdelka so tiste sestavine, brez katerih tisti izdelek ne moremo narediti oz. je njihova kvaliteta (in/ali varnost) vprašljiva. Za emulzije so npr. osnovne kozmetične sestavine emulgator, voda, maščobe, zgoščevalci, konzervans, pH regulatorji. Za detergent so to površinsko aktivne snovi, voda, konzervans, regulatorji pH. Za oljne serume olja, za balzame za ustnice pa npr. voski in maščobe. In tako dalje.

Dani · 12. maj, 2014 ob 13:18

Živjo,

sem izdelala gel in je lepo uspel, vodo (uporabila sem filtrirano vodo iz pipe) sem prekuhala, PH vode je bil 6,5 in v še vročo vodo vmešala hidroksietil celulozo. Gel je brez grudic in zelo podoben kupljenemu z akrilati. Potem sem pa dodala še konzervans v priporočenih količinah. Hvala za pomoč z objavami, ki so mi dale smernice, da nisem naredila napak.

toncika · 12. maj, 2014 ob 15:59

Super! Me veseli 🙂

Mateja · 6. april, 2019 ob 13:03

Zdravo.

Pp dolgem času sem si naredila “hidrogel” ali serum za obraz. S ksantanom ga ne delam, ker mi ne paše na obrazu, hidroksietil celuloza se mi svaljka, tako sem zopet poskusila s karagenom, iota. In je zopet voden, ker sem vse opravila na hladno. Ko delam emulzijo s karagenom, in je vodna faza vroča, se prav lepo naredi gel, na hladno pa ne, uporabila sem ga 1%. Sicer ni moteče, ker sem hranila v brezzračno pumpico, pa vseeno. Torej imam še guar gumi, za katerega se tudi bojim, da se bo mi na obrazu svaljkal in agar agr, s katerim pa še nisem poskusila, sem pa gledala da se z njim naredi prav “žele kepa”. Kaj druga bi še mi preostalo za zgoščevanje? S carbopoli/carbomeri še nisem delala, ker sem jih našla samo v tej italijanski trgovini, favn ga ima, nima pa specifično napisano za katerega gre. Torej iščem zgoščevalec, ki da lep občutek na obrazu, brez potenja/svaljkanja ipd.,če imaste kakšno idejo. 🙂

Lep vikend,
Mateja

    Tončka Mavrič · 8. april, 2019 ob 17:02

    Živjo Mateja,

    popolnoma razumem tvojo težavo 🙂
    Osebno mi je na obrazu najljubši karagen tipa Viscarin 209, ki ga – kolikor vem – dobiš le pri Glamour cosmetics v Italiji. Ta je tipa lambda, naredi zelo tekoče gele, občutek na obrazu pa je meni osebno preprosto fantastičen. Iota karageni dajo najbolj kompakten gel ob segrevanju, drugače pa ne. Če ti je iota všeč po občutku in konsistenci, preprosto segrej vodo in ga želiraj, po ohladitvi pa dodaš vse problematične sestavine. Če ti pa tudi občutek na obrazu ni všeč, poskusi s karagenom, ki ga ima Glamour cosmetics.

    Guar gumi ti iz lastnih izkušenj odsvetujem, rad se svaljka. Agar agar pa naredi preveč trde kepe, ki jih ne moreš lepo razmazati. Poskusiš lahko tudi s konjacom (ima ga skinchakra), vendar meni oblika gela, ki ga da, ni všeč. Carbopol Ultrez 21 ima Samson Kamnik, Ultrez 10 pa Milnica. Poliakrilati pač niso naravni, ampak so povsem brez občutka – ni svaljkanja, ni potenja, ni ničesar. Samo kompaktnost 😉

    Lp
    Tončka

      Mateja · 12. april, 2019 ob 14:31

      Hvala za odgovor 🙂 Takoj ko sem objavila, sem razmišljala o tem, da bi lahko najprej segrevala da dobim gel, in kasneje dodala vse ostale sestavine hehe, sem zakomplicirala stvar 🙂 kako pa se konjac obnese, ponavadi ga zasledim v nemških receptih, kakšen občutek da na obrazu? Karagen mi je najbolj všeč, bom poskusila še Viscarin.

      Hvala in lep pozdrav,

      Mateja

        Tončka Mavrič · 15. april, 2019 ob 13:59

        Živjo Mateja,

        načeloma je vedno bolje, če je gel že izdelan prej – preden dodamo aktivne sestavine. Izdelamo pa ga lahko na toplo ali hladno, pač odvisno od tega, kakšno zgoščevalo uporabljamo.

        Konjac meni ni kaj preveč všeč, bolj kot karkoli drugega, mi ni všeč način, kako se zajame iz lončka. Na koži deluje precej suho, nikakor ne tako “vlažno” kot ksantan in ne tako “mehko” kot karagen. Skratka, precej nevtralno. Povem pa po pravici, da z njim nisem prav veliko eksperimentirala – ta “najlonast” koder, ki se naredi ob zajemu iz lončka, mi ni ravno prijeten. Čakam na ponovno inspiracijo, da ga testiram bolje, morda pa je le prvi (slab) vtis bil napačen 😉

        Lp
        Tončka

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja