Tensioattivi e HLB: come si sceglie un detergente

Il tensioattivo è la molecola che tiene insieme ciò che per natura resta separato. Ha una testa idrofila, solubile in acqua, e una coda lipofila, solubile nei grassi: si sistema all'interfaccia tra le due fasi e ne abbassa la tensione.

In breve

• Un tensioattivo ha una parte che ama l'acqua e una che ama i grassi: si mette fra le due e permette all'acqua di portare via lo sporco grasso.
• L'HLB è un numero da 0 a 20 che descrive il carattere della molecola, non la qualità: 2-6 emulsionanti acqua in olio, 8-16 olio in acqua, 13-16 detergenti, oltre 16 solubilizzanti.
• Un buon detergente non è un tensioattivo ma una miscela: tre o più tensioattivi diversi sono di norma più dermocompatibili di uno solo.
• Quello che si sente sulla pelle dipende dal pH e dalla miscela, non dal nome del singolo ingrediente.
• La schiuma non misura la detersione: sono due proprietà distinte.

Il numero che descrive il carattere

L'HLB, Hydrophilic-Lipophilic Balance, è un valore da 0 a 20 che esprime il rapporto tra la parte idrofila e quella lipofila. Non è una misura di qualità, è una descrizione di attitudine: dice a cosa serve quella molecola, non quanto è buona.

Verso lo zero è più lipofilo e si scioglie negli oli. Valori tra 2 e 6 corrispondono a emulsionanti acqua in olio; intorno a 10 la molecola è solubile in entrambe le fasi; tra 8 e 16 stanno gli emulsionanti olio in acqua; tra 13 e 16 i detergenti. Sopra 16 i solubilizzanti, quelli che disperdono una fragranza in un tonico mantenendolo trasparente.

Un solubilizzante non è un detergente migliore: fa un altro mestiere. E un emulsionante non è un detergente mancato: nelle creme il suo compito è tenere unite le fasi.

Le quattro famiglie

I cationici portano carica positiva e derivano in genere da sali di ammonio quaternario. Si legano alla cheratina, che è carica negativamente, dando morbidezza ed effetto antistatico: sono la base dei balsami. Non sono buoni detergenti e sono incompatibili con gli anionici.

Gli anionici sono i detergenti classici, schiumogeni ed emulsionanti O/A, molto diffusi, con aggressività che varia sensibilmente da sottofamiglia a sottofamiglia. È la famiglia a cui appartengono i solfati più discussi dell'etichetta, e il punto è questo: l'appartenenza alla famiglia non dice nulla sull'aggressività del singolo membro né della miscela finita.

Gli anfoteri cambiano comportamento secondo il pH: cationici in ambiente acido, anionici in ambiente basico. Detergono meno degli anionici ma ne riducono l'aggressività e ne aumentano la viscosità. Fra i tensioattivi di origine naturale ci sono le saponine di edera e ippocastano e la lecitina, un fosfolipide vegetale che nelle creme fa da emulsionante.

I non ionici non hanno carica: sono compatibili con tutte le materie prime e con gli altri tensioattivi, indifferenti al pH, poco aggressivi e ben tollerati. Sono i più usati nelle emulsioni, ed è la ragione per cui in un prodotto che resta sulla pelle il tensioattivo quasi mai è il problema.

Come si costruisce un detergente

Non con un tensioattivo, ma con una struttura: un primario, responsabile della detersione, e uno o più secondari che la migliorano e ne smussano l'aggressività. Come regola, una miscela di tre o più tensioattivi diversi risulta più dermocompatibile di un tensioattivo singolo. A completare ci sono un viscosizzante, la correzione del pH e il sistema conservante, che in un prodotto ricco d'acqua non è un'opzione.

La detersione funziona per micelle. Superata una concentrazione caratteristica di quella molecola, la concentrazione micellare critica, le molecole si organizzano in sferette con le code rivolte all'interno, dove inglobano lo sporco liposolubile, e le teste all'esterno, che permettono il risciacquo. Queste sferette misurano tra 0,01 e 0,05 micron, abbastanza poco da restare trasparenti. Lo sporco idrosolubile, invece, va via con la sola acqua.

La detersione con tensioattivi è detta per questo "di contrasto": poco selettiva per natura, e per questo smussata in formulazione con i surgrassanti.

Sapone e syndet

Il sapone vero è un anionico ottenuto per saponificazione di trigliceridi con idrossido di sodio o di potassio. È il capostipite dei detergenti, con ritrovamenti che risalgono a circa 2800 anni prima di Cristo. Ha pH tra 8 e 10 e un potere sgrassante che rimuove anche i lipidi cutanei protettivi e con essi le condizioni in cui vive la flora residente.

Il syndet, da synthetic detergent, è una miscela di tensioattivi sintetici diffusasi dai primi anni Sessanta. Il suo vantaggio è che il pH si regola in formulazione: 3,5 per un detergente intimo, 6 o 7 per uno shampoo. A pari potere lavante, la dermocompatibilità è molto migliore.

L'aggressività, del resto, non si valuta a occhio. In laboratorio si usa il test della zeina: una proteina del mais insolubile in acqua che diventa più solubile all'aumentare dell'aggressività del tensioattivo. Il dato riguarda la miscela, non il nome in etichetta.

Quale pH per quale prodotto

Il film idrolipidico ha pH debolmente acido, 4,5-5,5, con differenze di sede: viso 4,8-5,5, corpo intorno a 5,6, ascelle fino a 6,5. Non è un dettaglio estetico: il pH acido ostacola la proliferazione di funghi, muffe e batteri. Dopo il contatto con un prodotto alcalino la cute ripristina il proprio valore in circa due ore, quindi una volta ogni tanto non succede nulla; è l'uso frequente che rompe l'equilibrio del mantello acido e favorisce secchezza e sensibilizzazione.

Da qui i valori di riferimento in formulazione: viso 4,5-5,5; contorno occhi e struccanti oculari intorno a 7, perché il liquido lacrimale è neutro; detergenti intimi intorno a 3,5; shampoo 6-7.

Cosa la detersione porta via

Il primo strato che si incontra è il film idrolipidico: una fase idrofila, il NMF, e una lipofila fatta per il 95% di sebo e per il 5% di lipidi epidermici, questi ultimi responsabili del cemento che tiene insieme i corneociti. L'NMF è una miscela igroscopica di sostanze idrosolubili, in gran parte aminoacidi liberi, acido pirrolidoncarbossilico, lattati e urea: siccome è tutto idrosolubile, si rimuove anche per semplice risciacquo con acqua, senza bisogno di un detergente aggressivo.

Quando il sistema si assottiglia aumenta la TEWL, la perdita d'acqua transepidermica: in condizioni fisiologiche vale 300-400 ml al giorno e cresce con detergenti forti, esfolianti aggressivi, ambienti caldi e secchi ed età.

Una precisazione, perché circola il contrario: una detersione aggressiva non induce la ghiandola sebacea a produrre più sebo. La ghiandola continua al proprio ritmo, stimolata dagli androgeni; quello che cambia è che la barriera resta scoperta più a lungo. Il rimbalzo compensatorio non è dimostrato, ed è il nodo di cui parliamo a proposito della pelle grassa.

Come leggere l'INCI di un detergente

Gli ingredienti compaiono in ordine decrescente di quantità, e sotto l'1% l'ordine diventa libero: dopo l'acqua si incontra il primario, poi i secondari, poi viscosizzanti, correttori di pH, conservanti e fragranza. La lettura dell'INCI dice quindi la struttura del prodotto, non la sua delicatezza. Il sistema conservante, invece, è regolato con precisione, da una lista positiva con le concentrazioni massime: l'Allegato V del Regolamento (CE) 1223/2009.

Due idee da abbandonare

La prima: schiuma non significa detersione. Il potere schiumogeno e quello detergente sono proprietà distinte, e un composto molto schiumogeno può detergere poco. La schiuma nasce perché il tensioattivo si dispone all'interfaccia fra acqua e aria: è una conseguenza della struttura della molecola, non una misura del lavoro svolto.

La seconda: più aggressivo non vuol dire più pulito. La sensazione di pelle che "tira" dopo il lavaggio segnala che si è rimosso più del necessario, ed è il primo passo verso una pelle disidratata. Dopo una detersione troppo energica bisogna restituire acqua e lipidi, con idratanti come la glicerina e lipidi affini a quelli di superficie come lo squalano, prossimo allo squalene che costituisce circa il 15% del sebo, o gli insaponificabili di oliva, emollienti e lenitivi.

Scegliere, in pratica

Un detergente adatto si riconosce da tre cose: il pH coerente con la zona, una miscela di più tensioattivi anziché uno solo, e l'assenza di pelle tirata dopo il risciacquo. Sul viso, una pelle che tende al grasso tollera bene un gel, che si asciuga rapidamente; una pelle secca o reattiva se la cava meglio con un latte detergente, emulsione olio in acqua che rimuove lo sporco per affinità lipidica invece che per contrasto.

Quando la doppia detersione abbia senso e quando sia solo un passaggio in più è discusso in doppia detersione: serve davvero. Nella Biblioteca degli Ingredienti gli attivi dei detergenti sono descritti con nome INCI e azione cosmetica.

Domande frequenti

Cos'è un tensioattivo e a cosa serve

È una molecola con una parte affine all'acqua e un'altra affine ai grassi, che si colloca fra le due fasi e ne abbassa la tensione. Nei detergenti rende disperdibile in acqua lo sporco grasso; nelle creme, lo stesso tipo di molecola tiene unite la fase acquosa e quella oleosa.

Che differenza c'è tra sapone e syndet

Il sapone è un anionico ottenuto per saponificazione e ha pH tra 8 e 10, quindi alcalino. Il syndet è una miscela di tensioattivi sintetici il cui pH si regola in formulazione, da 3,5 a 7 secondo la destinazione: a pari potere lavante è molto meglio tollerato.

I tensioattivi fanno male alla pelle

Dipende dalla molecola, dalla concentrazione, dal pH e soprattutto dalla miscela: la famiglia chimica da sola non basta a giudicare. I non ionici sono poco aggressivi e ben tollerati, gli anionici variano molto da sottofamiglia a sottofamiglia.

Quale pH deve avere un detergente

Per il viso 4,5-5,5, vicino a quello del film idrolipidico; per il contorno occhi intorno a 7, perché il liquido lacrimale è neutro; per i detergenti intimi intorno a 3,5 e per gli shampoo 6-7. Dopo un prodotto alcalino la pelle ripristina il proprio pH in circa due ore, quindi l'uso occasionale non è un problema: lo è quello frequente.

La parte onesta

Un detergente non cura nulla. Resta sulla pelle pochi istanti e poi viene risciacquato: è il prodotto da cui aspettarsi meno effetti attivi e più assenza di danni. Quando viene presentato come trattamento, la domanda è quanto di quell'attivo possa fare nel tempo di un risciacquo.

Non esiste nemmeno un pH universalmente giusto: dipende dalla zona e dallo scopo, ed è il motivo per cui un buon detergente intimo e uno per il viso non possono essere lo stesso prodotto. Allo stesso modo nessun tensioattivo è buono o cattivo in assoluto: lo è la formula in cui si trova. Sui limiti dei claim cosmetici abbiamo scritto nella pagina del laboratorio.

E c'è un limite che riguarda noi come laboratorio: possiamo dire com'è costruita una formula e cosa si sa del comportamento delle classi di tensioattivi, non prevedere la reazione di una singola pelle. Se dopo la detersione compaiono rossore persistente, prurito, desquamazione che non passa o lesioni, il problema esce dal campo del cosmetico ed è il dermatologo a dover guardare. Un detergente sbagliato si cambia; una dermatite si diagnostica.