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03 octobre 2009

Instabilité des émulsions

Un shéma extrait d'un manuel de cosmétologie pour le CAP d'esthétique...

instabilit___mulsion

Esthétique Cosmétique CAP, BP/Bac Pro -Par Marie-Claude Martini,Gérard Peyrefitte,Jérôme Camponovo

Quelques explications..

  • La coalescence : Fusion de 2 micelles qui se répète et conduit à la rupture définitive de l'émulsion par séparation des phases. (phénomène irréversible)
  • Le crémage et la sédimentation : Phénomène dû à la pesanteur, rassemblement des micelles à la surface ou au fond selon que le liquide dispersé est plus lourd ou moins lourd que le liquide dispersant, rassemblement qui conduit à séparer l'émulsion initiale en deux émulsions dont l’une est nettement plus riche que l’autre en particules dispersées appelée condensat.Plus les particules sont grosses et plus la sédimentation est rapide. (phénomène réversible)
  • La floculation : Les micelles se rapprochent en paquet, phénomène souvent précurseur de la sédimentation ou du crémage, dû à l'adhésivité des gouttelettes. (phénomène réversible)
  • L'inversion de phase : En rajoutant trop d'huile dans l'eau, on obtient non plus des micelles d'huile dans l'eau, mais des micelles d'eau dans l'huile.(phénomène irréversible)

Ne figure pas sur ce schéma un autre phénomène, le mûrissement d'Oswald (phénomène irréversible) :

À l’issue de l’émulsification, la population de micelles n’est pas homogène en taille, on observe un flux de matière des petites vers les grosses gouttes, au travers de la phase continue. Les petites gouttes se vident au profit des plus grosses, la granulométrie se modifie, les micelles faible taille disparaissent. e phénomène n'est en général pas gênant.

Il peut également se produire lorsqu'on mélange 2 émulsions différentes. On parle alors de mûrissement compositionnel, le résultat final étant une identité de composition de tous les micelles.

Quels sont les facteurs influençant la stabilité des émulsions ?

  • Le choix de l'émulsifiant
  • La quantité d'émulsifiant. Ni trop, ni trop peu, il y a une concentration optimale.
  • La nature des phases, le choix des différents composants
  • Le rapport volumique des phases. Le contrôle de la nature de l’émulsion et de sa stabilité devient plus difficile lorsque la fraction volumique de phase dispersée excède 70 %. On peut provoquer l’inversion d’une émulsion initialement eau dans l’huile en augmentant la quantité d’eau, sans rien changer au niveau des ingrédients utilisés. On parle alors d’inversion catastrophique.
  • Le mode opératoire, ce qui inclut le matériel utilisé (outil cisaillant, pâles, sens et vitesse d'introduction des composants, etc.)
  • La température. Les tensioactifs non ioniques éthoxylés sont particulièrement sensibles à la température . Cette sensibilité se traduit en solution aqueuse par l’existence d’une température au-dessus de laquelle il y a précipitation du tensioactif, devenu insoluble (températurede trouble (cloud point)). Les interactions pôle hydrophile - phase aqueuse, qui déterminent l’hydrophilie du tensioactif, varient en sens inverse de la température : elles diminuent lorsque la température augmente. Une émulsion de ce type initialement H/E peut ainsi être inversée à haute température et devenir de type E/H.
  • Le pH
  • L'ionisation donc la concentration en sels.

Comment éviter les problèmes de déstabilisation ?

  • En jouant sur la rhéologie=viscosité de l'émulsion (utilisation d'un gélifiant).
  • Par répulsion stérique, c'est à dire en dotant les gouttelettes d'une couronne de polymère ampiphile, ou de cristaux liquides et c'est là que ça devient intéressant pour nous, de particules solides (talc, nacre micronisée...).
  • En jouant sur la répulsion électrostatique en utilisant un tensio-actif ionique.
  • En contrôlant l'élasticité, là c'est compliqué pour nous, c'est lié au choix du tensio-actif.
  • Rechercher la valeur HLB optimale pour différents types chimiques . Il n’existe malheureusement pas de règles claires (publiées) pour s’orienter dans le choix des types chimiques. C’est affaire d’expérience. J'aime bien...La science des émulsions garde une part de poésie qui nous laisse notre place à nous, amateurs...

Les différents points abordés le sont de manière inégale, si j'ai le courage, je reviendrais améliorer les choses...Surtout en ce qui concerne le pH.

J'ai essayé d'être compréhensible par tous, mais c'est bien difficile sur ce sujet...

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Posté par bluetansy à 10:50 - Outils et techniques - Commentaires [11] - Permalien [#]

Commentaires

    Très intéressant, Blue, maintenant je sais POURQUOI! Merci beaucoup pour ce travail

    Posté par cristine, 03 octobre 2009 à 13:37
  • sacré boulot !!! Merci Blue pour avoir éclairci les choses...

    Posté par métisse, 03 octobre 2009 à 18:53
  • Ton article est très intéressant. J'aime comprendre le pourquoi du comment.

    Posté par Ka fée, 04 octobre 2009 à 16:46
  • N'hésitez pas à demander des précisions...Si je ne sais pas...Je chercherai...

    Posté par bluetansy, 04 octobre 2009 à 20:14
  • Un truc qui me titille..
    Il me semble qu'il y a plus sur le marché d'émulsifiants de type hydrophile, que d'émulsifiants de type lipophile, pour les émulsions E/H avec un fort % de phase huileuse
    Pourquoi ?
    J'ai le CB émulsifiant d'aromantic. Je le trouve très bien pour pour faire des crèmes pommadées.
    Sauf que sa compo n'est vraiment pas terrible

    Dans ton article, y a t il un schéma correspondant à ce qui se passe quand on fait une émulsion ratée avec la Polawax avec une grande phase huileuse (+50%) ?

    *Une des solutions que tu donnes : "En jouant sur la rhéologie=viscosité de l'émulsion"
    Donc, c'est pour cela que dans pas mal de crèmes du commerce (et des formules de chez Michele par ex), il y a tjs une gomme associée aux émulsifiants. C'est un "plus" pour tenir l'émulsion et pas seulement pour jouer avec la texture

    *Tous les fournisseurs sont ils obligés de nous fournir le HLB ? Impossible connaitre celui de l'Olivem 1000(qui par contre me semble accepter tous les % de phase huileuse : des plus faibles aux plus importantes !)

    Posté par patte, 04 octobre 2009 à 22:52
  • Les émulsions "modernes" sont de type huile dans eau, elles sont plus légères, avec un toucher moins gras et conviennent à plus de types de peau, c'est sans doute pour ça que les émulsifiant eau dans huile (je préfère ce terme) sont plus développés.
    Les émulsions eau dans huile sont à réserver à un type de peau très sèche (manque de gras nourrissant pas manque d'eau), à des peau atopiques sèches (qui desquament, avec eczéma sec) ou à des conditions ekstrêmes (vent, froid, climat désertique...).

    Je pense que dans le cas que tu cites plusieurs phénomènes peuvent se produire, je pencherais bien pour la coalescence...

    Oui tu as compris l'intérêt de la présence des gélifiants, ils stabilisent l'émulsion.

    Non, fournir le HLB n'est pas obligatoire, je n'ai pas non plus celui de l'olivem.
    La notion de HLB est valable pour les tensioactifs (donc les émulsifiants aussi) non ioniques.

    Posté par bluetansy, 05 octobre 2009 à 01:59
  • Vraiment très intéressant ton article ! Il y a certains termes avec lesquels je ne suis pas encore extrêmement familière mais j'ai un bon dictionnaire pour ça ^^.

    Ce que je me demande... chaque huile à un poids différent ainsi que pour la masse... cela n'aurait il pas aussi un effet ? Si on utilise deux huiles différentes de poids différents avec une quantité de liquide ne risque t'on pas d'avoir des réactions varié selon la quantité de chaque huile utilisé à chaque foi ? (désoler ma question est peut être pas bien clair)

    Posté par Mariejoe, 05 octobre 2009 à 17:11
  • Si si j'ai compris...Mais en fait je me dis que ça doit être pareil qu'avec une seule huile, les 2 huiles se mélangent et forment une substance "homogène", une seule huile est déjà formée de plusieurs acides gras différents...Les micelles sont des gouttelettes du mélange des acides gras...

    c'est sans doute aussi dans ce cas qu'intervient le phénomène du mûrissement d'oswald...il faut du temps avant que tout s'équilibre bien (sans doute aussi pour ça que certaines émulsions ne prennent leur allure définitive qu'au bout d'un certain délai).

    Posté par bluetansy, 05 octobre 2009 à 18:54
  • ah en effet merci de ta réponse

    Posté par Mariejoe, 06 octobre 2009 à 08:58
  • reconnaissante

    Merci bcp ! c'est très utile !

    Posté par Fedwa, 06 décembre 2013 à 14:42
  • Merci pour avoir éclairci les choses, ça m'a beaucoup aider à mieux comprendre les phénomènes d'instabilités des émulsions

    Posté par Thonia, 07 mai 2018 à 08:29

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