En ce moment, on lit beaucoup de choses différentes sur les
TA.
C’est vrai, se poser des questions c’est bien. Vouloir
prendre du recul, c’est génial.
Par contre, il faut faire attention à ce qu’on lit. Dans
tous les sens.
Positif, négatif, chacun à le droit, et le devoir, j’ai
envie de dire, de se faire un avis.
Mais, c’est mieux de se faire un avis avec toutes les
informations en main non ?
Du coup, j’ai eu envie de vous en parler un peu.
Ça peut être très rébarbatif pour certains et j’en suis
désolée.
Pour cet article, j’ai beaucoup lu.
Des articles scientifiques, d’autres un peu moins.
Des articles pro « TA » des articles « vade retro les TA ».
En français, en anglais.
D’un point de vue « chimique », d’un point de vue
« cosméto » et d’un point de vue « industriel ».
J’ai eu très souvent envie de me taper la tête contre la
table.
J’ai bu beaucoup de café (bon d’accord, je bois toujours
trop de café)
J’ai fait marcher mes petits neurones pour tout bien piger,
parce qu’on ne peut pas expliquer quelque chose qu’on ne comprends pas.
J’ai essayé d’expliquer tous les termes un peu
scientifiques.
J’ai eu l’impression d’être à nouveau étudiante, et je dois
dire que c’était super sympa.
En espérant que cet article vous intéresse..
C’est parti !
MAIS
C’EST QUOI UN TENSIOACTIF ?
Un tensio-actif est un agent détergent,
lavant, moussant, mouillant mais aussi dispersant et émulsifiant.
( oui, tout ça !! )
Sa structure
est la suivante :
-
Une partie hydrophobe (généralement non polaire)
repoussée par l’eau et souvent oléophile.
La coexistence de ces deux entités d’affinités opposée induit un abaissement de la tension inter-faciale eau/corps gras et au delà de la concentration micellaire critique la formation d’un assemblage moléculaire en micelle.
Chaque tensioactif se voit attribué un
nombre appelé HLB
(Hydrophilic/lipophilic Balance ) entre 1
et 20 : on parle de l’échelle de Griffin.
L’indice 1 est donné à l’acide oléique et
l’indice 20 à l’oléate de potassium.
Grâce à cette échelle on peut en apprécier
le caractère lipophile ou hydrophile et savoir à quelle utilisation il sera le
mieux adapté.
Un indice HLB inférieur à 9 fera dire qu’il
est lipophile ( HBL < 3 = agent anti-mousse, 3> HLB<6 = agent
émulsifiant de l’eau dans l’huile, agent mouillant au delà.)
Un indice
supérieur à 11 qu’il est hydrophile ( Si 9< HLB <13 on l’utilisera comme
émulsifiant de l’huile dans l’eau, si 13 < HLB <15 comme détergent et
comme solubilisant au delà.)
HISTORIQUE
DES TENSIOACTIFS
L’histoire des TA remonte à loin, le
premier tensioactif étant le savon.
Il s’agit de sels d’acides gras dérivés
d’huiles végétales ou des graisses animales.
Elles étaient chauffées avec de la
cendre.
On en trouve des traces dans la civilisation sumérienne, dans l’antique
Mésopotamie (- Sud de l’Irak actuel- entre
3000 et 2000 av J-C)
Avec l’avènement de la pétrochimie, les TA
de synthèse se développent.
L’Allemagne, en 1916, fabrique le premier détergent
totalement synthétique le « NEKAL A » (dérivé du naphtalène, du
propan-2-ol et de l’acide sulfurique )
FONCTIONNEMENT
DU TENSIOACTIF
Un tensioactif, au contact de l’eau, voit
ses molécules se regrouper à la surface : la partie polaire et hydrophile
reste dans l’eau, alors que la partie non polaire et hydrophobe reste hors de
l’eau.
Si l’on augmente la concentration en
produit tensioactif, on observe la formation de micelles : il s’agit
d’agrégats de molécules tensio-actives.
Lorsque l’on se lave, (ou que l’on lave
quelque chose par exemple) les molécules sont absorbées par la «
saleté » et elles se glissent progressivement entre elle et le
support : la peau, le textile, la vaisselle.. Cette « saleté »
change de forme, et est alors détachée, puis « détruites » par des
forces électrostatiques, se dispersent dans le produit lavant, et sont rincées.
Orientation des molécules
Formation de micelles
LES
DIFFERENTES SORTES DE TENSIOACTIFS
a.
Anioniques ( dont la partie hydrophile est
chargée négativement )
i. Sels
des acides carboxyliques
Ils présentent l’inconvénient majeur
d’avoir une faible densité en présence d’eau, subissant la réaction d’hydrolyse[2] . Ils ne
sont plus guère utilisés comme tensioactifs.
ii. Les
lipo-amino acides et les lipo-oligopeptides
iii. Les
dérivés sulfonés
C’est l’industrie allemande qui a introduit la sulfonation[5] des
oléfines et qui a produit des tensioactifs sous forme de sulfonates à chaînes
lipophiles.
Ils sont stables à l’hydrolyse car dérivés d’acides forts. Ils ne
libèrent pas d’ions basiques.
Mais leur utilisation en tant que tensioactifs
pour la cosmétique reste limitée.
Ont étés développés récemment les
sulfosuccinates et les sulfonamides d’acides gras.
Les premiers dérivent d’un
acide sulfosuccinique qui produit un ester d’acide gras à tête polaire mixte, à
la fois sulfonate et carboxylate. Ils sont doux et peu irritants mais ne
peuvent être utilisés que dans une étroite gamme de pH (entre 6 et 8 ) car ils
ont une faible stabilité.
Les seconds sont de bons TA à pouvoir moussant et
dispersants des sels de calcium et donc intéressants à utiliser en présence
d’eaux calcaires.
iv. Les
dérivés sulfatés
En 1950, avec le développement de la pétroléochimie, sont
introduits les sulfates d’alcools à longues chaines hydrocarbonées. ( C12-C18 )
On connaît notamment le dodécyle, sulfate d’ammonium dérivé du dodécanol.[6]
b.
Cationiques ( dont la partie hydrophile est
chargée positivement )
Les plus courants sont les sels d’ammonium. Ils ont une charge
positive et s’associent fortement aux ions de la solution.
Cela étant, à cause de leur effet irritant, ils sont peu
utilisés en cosmétologie.
On a cependant trouvé la solution suivante afin d’atténuer
les effets négatifs de ces tensioactifs cationiques : l’introduction de
fonctions alcools et amides.
Les ammoniums quaternaires[7], qui
sont dérivés de la lanoline sont beaucoup moins irritants d’où l’utilisation en
tant que conditionnant. ( BTMS )
c.
Amphotères ou zwitterioniques
Dans les années 1980, la recherche de nouveaux produits
conduit à l’association des charges anioniques et cationiques dans une seule
molécule.
En milieu alcalin, elles se comportent comme des sels
basiques et comme des sels cationiques en milieu acide. Ils constituent
une « famille de produits » peu agressifs sur le plan
biologique.
Les dérivés d’acides aminés naturels sont les plus utilisés dans la cosmétologie. On parle notamment du dériphat[8].
Des sulfo et carboxy- bétaïnes sont proposés notamment pour
des shampoings doux mais souvent en association avec des TA chargés.
Ils sont surtout utilisés pour les cheveux, car ils auraient un
effet bénéfique sur celui-ci. Ils ont une bonne viscosité, et n’entrainent pas
de dénaturation sévère des protéines membranaires, avec une bonne compatibilité
avec le milieu biologique.
d.
Non ioniques
Après guerre, l’application de la chimie organique de
synthèse aux polymères[9] connaît
un important développement.
Les polyoxyéthylènes (POE) proviennent de la polymérisation
de l’oxyde d’éthylène à l’aide d’amorceurs basiques.
Les premiers polymères hydrosolubles de synthèse utilisent
un amorceur anionique de polymérisation. Lorsque cet amorceur est un agent
basique lipophile on obtient un tensioactif non ionique.
Ils sont utilisés pour produire notamment des gels et dans
les dentifrices.
Les tensioactifs polyoxyéthylés présentent une bonne
solubilité et ont une bonne capacité dispersante des huiles dans l’eau. Ils
sont bien tolérés et peu irritants.
Ces TA polymères ont une masse moléculaire
suffisamment élevée pour ne pas franchir la membrane cellulaire. Ils sont sans
risques toxicologiques. Le défaut majeur est un manque de propriétés moussantes
et une sensibilité à la température.
Il existe de nouveaux TA qui dérivent des glucosides ou de
polyols, mais aussi des éthers d’alcools glycérolés.
On trouve aussi les alcanolamides, avec des bonnes propriétés
moussantes, les oligopeptides (dont les céramides ) qui sont biocompatibles, non irritants et permettent d’obtenir des petites émulsions stables.
LES
TA OBTENUS À PARTIR DE MATIÈRES RENOUVELABLES
On les obtient essentiellement en connectant une partie
lipophile (majoritairement des triglycérides d’origine végétale : acides
lauriques, myristiques, palmitiques, stéariques – pour les saturés – oléiques
et linoléique - pour les non saturés - ) à une partie hydrophile issue de
sucres ou de polyols ( saccharose, D-glucose, glycérole, peptides, acides
aminés..)
Par exemple :
Les APG : ( alkylpolyglucoside ) dérivés d’alcool gras +
glucose ( hydrolyse d’amidon de maïs ou de blé )
Les sucroesters : esters méthyliques d’acides gras et
de saccharoses. (Propriétés émulsifiantes et antimicrobiennes )
Les esters du diglycérol et de polyglycérols : obtenus
par déshydratation du glycérol. On peut obtenir grâce à eux une très large
gamme d’indice HLB ( 1 à 15 ) donc une utilisation diverse.
Les phospholipides (lécithines ) : complètement
biocompatibles car extraction du soja, du colza ou des œufs.
LE
PROBLÈME IRRITANT/DOUX
Afin de déterminer la tolérance de la peau
aux TA on pratique un test sur les globules rouges : le Red Blood Cell Test. Il
est pratiqué in vitro sur des
globules rouges.
On fait tomber des gouttes de solution diluée de TA sur les
globules puis l’on observe à partir de quelle concentration les cellules
meurent.
Ce test permet de déterminer l’effet des TA
sur les yeux et les muqueuses. Cela fournit un indicateur de l’effet irritant.
Il existe un certain nombre de
certifications concernant les TA : BDIH, NaTrue, Ecocert/Cosmébio.
Néanmoins, les certifications diffèrent, il
existe des désaccords, BDIH et NaTrue étant en général plus « durs ».
On distingue aussi deux sortes de TA :
ceux qui sont destinés à être rincés, et les autres.
La réglementation diffère.
LES
TENSIOACTIFS UTILISÉS EN COSMÉTIQUES CLASSEMENT SELON LA VERITE SUR LES COSMETIQUES
ET DETAILS + Ajouts au fur et à mesure
Non/peu irritant
Coco
Glucoside Douceur
de coco, Les utiles de Zinette , Dans ma nature, MaCosmétoperso
Decyl
Glucoside Mousse
de sucre, Les utiles de Zinette, Dans ma Nature, Les Essentiels de Christine, MaCosmetoPerso
Disodium
Cocoyl Glutamate
Laurdimonium
Hydroxypropyl Hydrolyzed Wheat Protein
Lauryl
Glucoside TA de sucre Base moussante douceur Az, Base moussante Consistance, Les utiles de
Zinette, Dans ma Nature, Plantapon SF Dans ma Nature
Sodium
Cocoamphoacetate non autorisé par
BDIH/NaTrue. (non compatible avec une orientation naturelle ) Base moussante douceur Az, Plantapon SF Dans ma Nature
Sodium
Cocoyl Glutamate Base
moussante douceur Az Plantapon SF Dans ma Nature, Les Essentiels de Christine
Sodium
Cocoyl Hydrolyzed Wheat Protein Glutamate
Sodium
Cocoyl Hydrolyzed Wheat Protein
Sodium
Lauryl Glucose Carboxylate & Lauryl Glucoside Base moussante douceur Az Plantapon SF Dans
ma Nature
Sodium
Lauroamphoacetate
Moyennement irritant
Cocamidopropyl
Betaine dérive de la pétrochimie non
autorisé par BDIH/NaTrue. Les utiles de Zinette
Disodium
Cocoamphodiacetate
Disodium
Laureth Sulfosuccinate substance
éthoxylée
Irritant
Ammonium
Lauryl Sulfate
Sodium
Laureth Sulfate : SLES Ethoxylée
Sodium
Lauryl Sulfate : SLS dodécylsufate
de sodium, molécule dérive du dodécanol par sulfonation puis action du
carbonate de sodium.
Sodium
Lauryl Sulfoacetate : SLSA Az, les utiles de Zinette
Sodium
Myreth Sulfate ethoxylé
Ne
se trouve pas dans la liste :
Sodium
Cocoyl Isethionate SCI Az, Dans Ma Nature, Absolubio, Les utiles de Zinette Dans ma
nature.
Sodium
Coco Sulfate SCS
Az Absolubio, les utiles de Zinette, les Essentiels de Christine,MaCosmetoPerso.
Personnellement,
j’estime que cette liste manque d’au moins deux niveaux. Elle place le SLSA
dans la même catégorie que le SLS ou le SLES : irritant, or il existe une
différence entre ces produits. De même on ne peut y placer le SCS, ou le SCI
car est bien moins irritant que les SLS/SLES et pourtant, le SCS est plus
irritant que le SLSA..
(
C’est un peu le cirque ces - + là ! )
On
devrait plutôt être sur du « très irritants » « irritants»
« moyennent irritants » et séparer les « peu irritants »
et les « non irritants » même si bien évidemment il y a une part de
théorique et de sensibilité de la peau.
LA
BIODEGRADABILITE DES TA
C’est quoi la biodégradabilité ?
La biodégradabilité signifie que la dégradation de la
substance doit avoir lieu naturellement à l’aide des micro-organismes que l’on
trouve dans l’eau ou dans le sol.
Lorsque l’on parle d’une biodégradabilité à 90% cela
signifie que 90% de la substance de base doit s’être transformée à la fin du
processus.
La réglementation impose majoritairement une
biodégradabilité supérieure à 60% en 28 jours.
Il existe aussi ce que l’on appelle une
« biodégradabilité primaire » : le corps doit se dégrader sous
l’effet de microorganismes pour devenir un produit ayant perdu ses propriétés
initiales.
Pour les TA, on impose une biodégradabilité primaire
supérieure à 80% en 21 jours.
LES
TA DANS L’ORGANISME
Les organismes vivants synthétisent des tensioactifs, et
ceux ci ont un rôle très important.
On trouve :
les acides biliaires
qui rencontrent les graisses non digérées et les émulsifient aidant ainsi
l’organisme à les métaboliser.
Les lécithines favorisant la perméabilité des membranes
Le DPPC[10] qui
permet la formation d’un « film » qui recouvre la surface des
poumons et qui facilite l’expansion des alvéoles à l’inspiration et qui les
maintient ouverte à l’expiration. Il joue aussi un rôle de défense contre les
micro-organismes.
C’est de notre foie que proviennent la majorité des TA de
notre organisme.
En moyenne, un adulte en synthétise plus de 5 kg par an.
LE
MARCHÉ DES TA
Les tensioactifs sont très loin de ne concerner que la
cosmétique.
On distingue plusieurs groupes, mais le marché se divise
essentiellement en deux parties :
Un marché concernant les gros volumes, avec des produits
standardisés, qui se base sur les prix : lessive, produits ménagers..
Un marché avec des applications bien plus variées, des
tensioactifs plus spécifiques selon l’utilisation prévue. Les TA utilisés en
cosmétique font partie de ce second marché.
Le marché européen des TA s’élève à 2,5 millions de tonnes.
Pourquoi éviter certains TA ?
Il faut prendre en compte différents points :
-
l’écologie : processus de fabrication et de
dégradation et écotoxicité.
- l’utilisation : risque pour la santé :
pouvoir irritant, allergène, toxicité sur le long terme, toxicité sur le court
terme (celle –ci n’étant pas possible vu la réglementation cosmétique )
Les bases issues de la pétrochimie présentent toutes un risque
plus ou moins important que ce soit à l’utilisation ou d’un point de vue
écologique.
On l’a vu, le SLS (sodium lauryl sulfate ) est très irritant,
il est le point de référence pour les contrôles de tolérance cutanée.
( Image l'observatoires des cosmétiques )
Le SLES ( Sodium laureth sulfate ) l’est un peu moins, mais
il reste polluant ( procédé éthoxylation interdit par les cahiers des charges
bio )
Le Sodium Laureth sulfosuccinate ne pénètre pas la peau,
mais reste polluant (ethoxylation[11] )
L’ALS (ammonium lauryl sulfate ) bien qu’autorisé par Ecocert,
Cosmebio, NaTrue peut être irritant mais cet effet est atténué par le mélange
avec d’autres TA. Le BDIH ne l’autorise pas dans son cahier des charges.
Le SCS est un TA anionique dérivé sulfaté ( ester ) des
acides gras de l’huile de coco.
Les TA les plus doux restent les acyglutamates.
Tensioactifs dans les boutiques citées :
[1] molécule polaire : molécule à l’intérieur de laquelle les charges ne sont pas réparties de manière homogène.
[2] Hydrolyse : décomposition d’une substance grâce à
l’eau ( ions H+ et OH-)
[3] La méthylation : modification chimique consistant en l'ajout
d'un groupe méthyle (CH3) sur un
substrat
[4] Amidification = amide = composé organique dérivant
d’un acide carboxylique
[5] Sulfonation : transformation en dérivé sulfonique
[6] Dodécanol : alcool dodécylique – alcool gras
[7] Les ammoniums quartenaires sont des composés dérivés
de l’ammoniac et dans lesquels 4 ions hydrogène sont remplacés par des
groupements « alkyle »
[8] Dérivés d’acides aminés avec une affinité pour la kératine
[9] Substance composée de macromolécules
[10] dipalmitoylphophatidylcholine : phospholipide
[11] Réaction chimique par lequel de l'oxyde d'éthylène est greffé à des molécules apolaires (comme des acides gras) pour rendre ces dernières plus solubles dans l'eau. Ce processus rend les matières premières (éthoxylées) moins agressives pour la peau, mais est mis en cause pour ses conséquences environnementales. ( observatoire des cosmétiques)
NaTrue : http://www.natrue.org/fr/home/
Cosmebio : http://www.cosmebio.org/
Ecocert : http://www.ecocert.fr/
Sources en français :
Pierre le Perchec, Les molécules de la beauté, de l’hygiène
et de la protection, CNRS ed. Nathan.
Armand Lattes Interactions moléculaires et réactivité
chimique et photochimique
L’observatoire des Cosmétiques
La Vérité sur les Cosmétiques
CNRS : dossier : La peau.
Biolinéaires.com
Tensioactifs CNRS
Webpeda Académie de Montpellier
Pharmtox.free
Futura Sciences
Actuenvironnement
EncycloEcolo
Académie de Nice
Le Flacon
Ineris.fr – centre doc.
(…)
