Preparats d'emulsió cosmètica

La solubilització de quantitats comparativament petites de components d'oli en formulacions d'esbandida i xampú demostra les propietats bàsiques d'emulsificació que s'espera que mostrin els poliglicòsids d'alquil com a tensioactius no iònics. Tanmateix, cal una comprensió adequada del comportament de fase en sistemes multicomponent per tal d'avaluar els poliglicòsids d'alquil com a potents emulsionants en combinació amb coemulsionants hidrofòbics adequats. En general, l'activitat interfacial dels poliglicòsids d'alquil està determinada per la longitud de la cadena de carboni i, en menor mesura, pel grau de polimerització (DP). L'activitat interfacial augmenta amb la longitud de la cadena d'alquil i arriba al seu punt més alt a prop o per sobre de la CMC amb un valor inferior a 1 mN/m. A la interfície aigua/oli mineral, l'APG C12-14 mostra una tensió superficial més baixa que el sulfat d'alquil C12-14. S'han mesurat les tensions interfacials de n-decà, miristat d'isopropil i 2-octil dodecanol per a monoglucòsids d'alquil purs (C8, C10, C12) i s'ha descrit la seva dependència de la solubilitat dels poliglicòsids d'alquil en la fase oliosa. Els poliglicòsids d'alquil de cadena mitjana es poden utilitzar com a emulsionants per a emulsions o/a en combinació amb coemulsionants hidrofòbics.

Els poliglicòsids alquils difereixen dels tensioactius no iònics etoxilats en què no experimenten una conversió de fase induïda per la temperatura d'emulsions d'oli en aigua (O/A) a emulsions d'oli en aigua (A/A). En canvi, les propietats hidròfiles/lipòfiles es poden equilibrar barrejant-les amb un emulsionant hidròfob com el monooleat de glicerina (GMO) o el monolaurat de sorbitol deshidratat (SML). De fet, el comportament de fase i la tensió interfacial del sistema emulsionant de poliglicòsids alquils són molt similars als del sistema convencional d'etoxilats d'alcohols grassos si s'utilitza la proporció de barreja d'emulsionant hidròfil/lipòfil en el sistema no etoxilat en lloc de la temperatura com a paràmetre clau del comportament de fase.

El sistema de dodecà, aigua, lauril glucòsid i laurat de sorbitan com a coemulsionant hidrofòbic forma microemulsions a una determinada proporció de barreja de C12-14 APG a SML de 4:6 a 6:4 (Figura 1). Continguts més alts de SML condueixen a emulsions a/o, mentre que continguts més alts de poliglicòsids d'alquil produeixen emulsions o/a. La variació de la concentració total d'emulsionant dóna lloc a un anomenat "peix Kahlweit" al diagrama de fases, el cos conté microemulsions trifàsiques i la cua microemulsions monofàsiques, tal com s'observa amb emulsionants etoxilats en funció de la temperatura. L'alta capacitat emulsionant de la barreja C12-14 APG/SML en comparació amb un sistema etoxilat d'alcohol gras es reflecteix en el fet que fins i tot el 10% de la barreja emulsionant és suficient per formar una microemulsió monofàsica.

La similitud dels patrons d'inversió de fase dels dos tipus de tensioactius no només es limita al comportament de fase, sinó que també es pot trobar en la tensió interfacial del sistema emulsionant. Les propietats hidròfil·lo-lipòfiles de la mescla emulsionant van assolir l'equilibri quan la relació C12-14 APG/SML era de 4:6, i la tensió interfacial era la més baixa. Cal destacar una tensió interfacial mínima molt baixa (aprox. 10^-3mN/m) utilitzant la barreja C12-14 APG/SML.

Entre els glucòsids alquils que contenen microemulsions, la raó de l'alta activitat interfacial és que els glucòsids alquils hidròfils amb grups de cap glucòsid més grans i els coemulsionants hidròfobs amb grups més petits es barregen a la interfície oli-aigua en una proporció ideal. La hidratació (i la mida efectiva del cap d'hidratació) depèn menys de la temperatura que en el cas dels tensioactius no iònics etoxilats. Per tant, la tensió interfacial paral·lela només s'observa per al comportament de fase lleugerament dependent de la temperatura de la mescla emulsionant no etoxilada.

Això proporciona aplicacions interessants perquè, a diferència dels etoxilats d'alcohols grassos, els glucòsids alquils poden formar microemulsions estables a la temperatura. Variant el contingut de tensioactiu, el tipus de tensioactiu utilitzat i la relació oli/aigua, es poden produir microemulsions amb propietats específiques, com ara transparència, viscositat, efectes de modificació i propietats escumants. Coemulsionant en el sistema mixt d'ètersulfat d'alquil i no ions, s'observa l'àrea de microemulsió expandida i es pot utilitzar per formular emulsions concentrades o de partícules fines d'oli-aigua.

S'ha fet una avaluació de triangles de fase pseudoternaris de sistemes multicomponents que contenen alquil poliglicòsid/SLES i SML amb un hidrocarbur (dioctil ciclohexà) i alquil poliglicòsid/SLES i GMO amb olis polars (dicaprilil èter/octil dodecanol). Demostren la variabilitat i l'extensió de les àrees per a o/w, w/o o microemulsions per a fases hexagonals i per a fases laminars en funció de l'estructura química i la relació de mescla dels components. Si aquests triangles de fase se superposen a triangles de rendiment congruents que indiquen, per exemple, el comportament escumant i les propietats de viscositat de les mescles corresponents, proporcionen una ajuda valuosa per al formulador a l'hora de trobar formulacions de microemulsió específiques i ben dissenyades, per exemple, per a netejadors facials o banys d'escuma regreixants. Com a exemple, es pot derivar una formulació de microemulsió adequada per a banys d'escuma regreixants a partir del triangle de fase.