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RÉSUMÉ
Les contraintes technologiques et environnementales, ainsi que les demandes des utilisateurs, ont amené les industriels à utiliser de plus en plus les polymères naturels dans les formulations cosmétiques. Leur variété, la capacité à modifier et contrôler leur structure afin d’ajuster leurs propriétés (filmogènes, hydratation, rhéologiques, gélation…) aux applications désirées ont favorisé leur développement depuis les années 2000.Le choix de ces polymères connaissant leur structure et leurs spécificités, les interactions qui peuvent se créer entre eux (ou entre eux et d’autres constituants de ces formulations), les propriétés qui en découlent et leurs perspectives sont les enjeux de cet article.
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Technological and environmental constraints, along with user requirements, have led manufacturers to use more and more natural polymers in cosmetics formulations. Their diversity and the possibility of modifying and controlling their structures to adjust their properties (film-forming, hydration, rheology, gelling, etc.) to desired applications have encouraged their development since the early 2000s. Choosing these polymers in the knowledge of their structure and their special features, the interactions that may occur among them (or between polymers and other components of the formulation), their resulting properties, and their perspectives are discussed in this article.
Auteur(s)
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Jean-François TRANCHANT : Responsable du département « Innovation matériaux et technologies » LVMH Recherches, Saint Jean de Braye, France
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Jacques DESBRIERES : Professeur Université de Pau et des Pays de l’Adour, Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l’environnement et les matériaux, Pau, France
INTRODUCTION
Les polymères sont des ingrédients importants dans les formules des produits cosmétiques. Ces dernières années, un certain engouement pour les biomatériaux en général et pour les biopolymères (ou polymères naturels) en particulier est apparu. En effet, l’industrie cosmétique s’oriente vers des matières premières issues du naturel (le végétal ou le marin) d’où une conception de produits et de procédés permettant de réduire ou d’éliminer l’utilisation et la synthèse de substances nocives. Ces polymères connaissent un réel essor à cause de leurs origines naturelles et surtout de leur caractère biodégradable et biocompatible. Les polymères naturels interviennent dans tous les types de formulations. Ils sont utilisés dans les produits de soins (les produits solaires, les produits pour cheveux) et dans les formulations de produits de maquillage comme les vernis à ongles, les mascaras, les fonds de teint ou les poudres compactées colorées. Ces polymères apportent des propriétés filmogènes, d’hydratation, d’adhésion, rhéologiques et de gélification pour répondre aux nombreuses fonctions de ces formulations cosmétiques. La nécessité de trouver le compromis optimal entre toutes les fonctionnalités d’une formulation impose l’usage de plusieurs polymères naturels au sein de celle-ci qui peuvent, dans certaines conditions, présenter une certaine synergie entre eux.
Ainsi, dans les formules cosmétiques, ils sont ajoutés :
-
comme agents filmogènes dans les mascaras, les vernis à ongles ;
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comme épaississants et modificateurs de rhéologie dans les émulsions, les gels ;
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comme agents émulsifiants dans les lotions, les crèmes solaires ;
-
comme hydratants, émollients, dispersants et produits résistants à l’eau.
Après avoir présenté dans cet article les propriétés particulières que peuvent apporter les polymères naturels aux formulations cosmétiques, en discutant les paramètres les plus pertinents, nous considérons les polymères naturels prépondérants que nous retrouvons dans ces formulations. Les mécanismes d’action de ces polymères au contact des différents tissus et phanères du corps humain font appel à une stratégie chimique de plus en plus élaborée pour tenter de répondre convenablement et durablement à des conditions environnementales variées. La voie de modification chimique des macromolécules naturelles (cellulose, guar, etc.) laisse entrevoir pour le futur de grandes possibilités pour ce type de matières premières.
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KEYWORDS
physico-chemical properties | interactions
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Conclusion et perspectives
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3. Polymères naturels et cosmétiques
3.1 Cellulose et ses dérivés
La cellulose est un homopolymère linéaire composé de très nombreuses unités de D-anhydroglucopyranose (AGU) reliées entre elles par des liaisons glycosidiques β-1,4 (tableau 2). Le motif de répétition est le dimère cellobiose.
Les AGU possèdent 3 fonctions hydroxyles : 2 alcools secondaires (en positions 2 et 3) et un alcool primaire (en position 6).
La cellulose ne se dissout pas dans l’eau ni dans les solvants organiques et n’est donc pas utilisable directement comme agent filmogène.
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Les poudres de cellulose sont obtenues par transformation de la pulpe de bois (pin par exemple).
Le processus qui produit la cellulose modifie seulement sa forme physique et élimine les impuretés. Cette cellulose reste une α-cellulose, la plus abondante de toutes les matières organiques, dans une forme de poudre hautement purifiée. La bonne maîtrise des conditions opératoires permet ainsi d’obtenir des formes sphériques, lamellaires ou fibrillaires (figure 5).
La gamme de taille des particules sphériques s’échelonne de 3 à 200 μm. La cellulose avec des particules de forme lamellaire joue le rôle d’excipient dans les formules. La cellulose est souvent désignée comme ayant une « sensibilité de lubrifiant ». Cette matière première est généralement utilisée comme ingrédient pour la compression directe dans les poudres de maquillage dans l’industrie cosmétique mais aussi pour les procédés de granulation humide et de sphéronisation.
Le concept des systèmes multiparticulaires sphériques, ou sphéroïdes, a été introduit dans les années 1950. Les sphéroïdes sont des « granules sphériques ou quasiment sphériques présentant une résistance mécanique généralement accrue par rapport aux granules conventionnels. Elles possèdent une surface lisse et régulière...
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Polymères naturels et cosmétiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KORICHI (R.), TRANCHANT (J.F.) - Decorative products. - Handbook of cosmetic science and technology, 3e édition, p. 391-406 (2009).
-
(2) - BERTHOLD (J.), RINAUDO (R.), SALMEN (L.) - Association of water to polar groups ; estimations by an adsorption model for lingo-cellulosic materials. - Colloids and surfaces A : Physicochemical and engineering Aspects, 112, p. 117-129 (1996).
-
(3) - TRANCHANT (J.F.), POULIN (A.), GROSSIORD (J.L.) - Des crèmes au vernis à ongles. - Comprendre la rhéologie EDP sciences, p. 191-221 (2002).
-
(4) - FILLARDET (L.), SEU SALERNO (M.), GRIZZO (S.) - Poudres végétales : quelles avancées. - Expression cosmétique, 20 (2013)
-
(5) - ISIHIHARA (S.), GOTO (T.), TANAKA (T.) - Novel coloured complex cellulose beads. - IFSCC Edimbourg Poster, n° 221 (2002).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook http://webdictionary.personalcarecouncil.org
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