Comprendre le rôle des tensioactifs dans les produits cosmétiques et de nettoyage

Un tensioactif (nom abrégé pour « agent agissant en surface ») est un composé chimique qui modifie le comportement d’un liquide. Lorsqu’un tensioactif est ajouté à un liquide, il réduit sa tension superficielle. Cela permet au liquide de s’étaler et de mouiller la surface sur laquelle il est appliqué.

Les tensioactifs peuvent augmenter les propriétés mouillantes, émulsifiantes (combinantes), moussantes et dissolvantes des liquides. Ils sont couramment utilisés dans de nombreux produits personnels, cosmétiques et de nettoyage. Bien que ces composés puissent améliorer la fonction d’un liquide, ils peuvent également poser des problèmes de sécurité pour les personnes, les animaux et l’environnement.

Rôle des tensioactifs dans les produits populaires

Les tensioactifs sont ajoutés aux produits ménagers courants car ils peuvent améliorer l’interaction de l’eau avec les substances huileuses comme la graisse et la saleté. Les rôles des tensioactifs sont les suivants.

1. Faciliter le nettoyage

Les tensioactifs aident à éliminer la graisse et la saleté des surfaces lorsqu’ils sont utilisés dans des produits de nettoyage tels que le détergent à lessive, le savon pour les mains, le shampoing et le savon à vaisselle. Ils permettent aux nettoyants de se mélanger à l’eau et de rester en suspension (rester mélangés) pour éliminer la saleté de la surface à nettoyer. Lorsque le tensioactif est rincé, la saleté et les huiles sont éliminées avec l’eau.

Sans tensioactifs, les savons et les détergents se sépareraient de l’eau sans s’y mélanger. Cela interférerait avec le processus de nettoyage.

2. Améliorer les propriétés mouillantes

Les tensioactifs aident également un liquide à se disperser et à mouiller une surface. Cette caractéristique permet à un nettoyant ou à un autre liquide de s’écouler plus facilement afin qu’il puisse couvrir toute une surface pour une efficacité maximale.

La capacité des tensioactifs à faciliter les propriétés mouillantes d’un liquide est également importante dans l’utilisation de pesticides. La surface cireuse de nombreux champignons, insectes et plantes peut interférer avec la capacité d’un spray à base d’eau à pénétrer ces cibles. Les tensioactifs permettent une meilleure pénétration.

3. Favoriser le moussage

Les tensioactifs offrent des avantages significatifs en tant qu’agents moussants. La mousse, plutôt qu’un liquide qui peut s’écouler, aide à distribuer les produits de soins personnels tels que les shampoings, les nettoyants pour le visage et les nettoyants pour le corps afin que l’huile et la saleté puissent être éliminées des cheveux et de la peau. Les utilisateurs préfèrent souvent une formulation en mousse.

La mousse est également précieuse dans les nettoyants industriels requis pour couvrir de grandes surfaces. Le moussage favorise un meilleur contact entre le produit nettoyant et la saleté. Les propriétés moussantes des tensioactifs de qualité alimentaire sont également précieuses dans l’industrie agroalimentaire pour produire des mousses, des garnitures fouettées et des meringues.

Les tensioactifs moussants améliorent également l’efficacité des mousses anti-incendie, qui sont utilisées pour prévenir et éteindre les incendies. Ces composés coupent l’oxygène du feu et le suppriment.

4. Améliorer la lubrification

Les tensioactifs sont un ingrédient clé des lubrifiants car ils créent un film mince entre les surfaces en mouvement. Par exemple, dans la crème à raser, la mousse permet aux rasoirs de glisser sur la peau, éliminant ainsi les poils et réduisant les irritations.

Lorsqu’ils sont ajoutés aux lubrifiants pour moteurs de voitures, les tensioactifs aident à empêcher les particules d’adhérer aux pièces du moteur. Cela permet aux pièces de bouger comme prévu.

5. Faciliter l’émulsification

Les lotions et crèmes sont des émulsions (mélanges d’huiles et d’eau qui ne se séparent pas en leurs propres couches). La matière huileuse est combinée avec de l’eau et d’autres ingrédients pour formuler un produit qui n’a pas besoin d’être remixé avant de l’appliquer.

Les tensioactifs sont utilisés comme émulsifiants pour créer des substances huile dans l’eau (lotions hydratantes) ou eau dans l’huile (crèmes hydratantes) et délivrer les huiles à la surface de votre peau.

Types de tensioactifs

Les tensioactifs décomposent l’interface entre l’eau et les huiles et/ou la saleté, tout en maintenant ces huiles et saletés en suspension pour leur élimination.

Les tensioactifs peuvent le faire car ce sont des composés qui contiennent à la fois une extrémité hydrophile (qui aime l’eau), où les molécules d’eau ont tendance à se rassembler, et une extrémité hydrophobe (qui déteste l’eau), où se rassemblent des matières insolubles dans l’eau telles que l’huile et la graisse.

Les tensioactifs sont regroupés en fonction de la charge électrique du groupe de molécules hydrophiles.Les tensioactifs anioniques et non ioniques constituent les tensioactifs les plus couramment utilisés.

Tensioactifs anioniques

Les tensioactifs anioniques ont une charge négative à leur extrémité hydrophile, ce qui aide la substance à soulever et à suspendre des matériaux comme l’huile et la saleté. Ces tensioactifs peuvent améliorer les propriétés moussantes et autres propriétés d’étalement. Ce sont des nettoyants très puissants souvent utilisés dans les savons et les détergents.

Des exemples de tensioactifs anioniques comprennent :

• Laurylsulfate d’ammonium
• Laureth sulfate de sodium
• Sulfosuccinates
• Sulfonate d’alkylbenzène

Tensioactifs non ioniques

Les tensioactifs non ioniques n’ont aucune charge sur leur extrémité hydrophile. Ils sont neutres. Ces tensioactifs excellent dans l’émulsification des huiles et sont plus performants que les tensioactifs anioniques pour éliminer les salissures organiques. Ces tensioactifs ont généralement un faible potentiel d’irritation.

Ils sont uniques car ils ont un point de trouble, qui correspond à la température à laquelle ils se séparent de la solution de nettoyage. Les tensioactifs non ioniques sont couramment utilisés dans les produits pharmaceutiques.

Des exemples de tensioactifs non ioniques comprennent :

• Éther alkylique 
• Éther d’alkyl glycéryl
• Éther laurylique de polyoxyéthylène 4
• Éthers polyoxyéthylène-acétyliques

Tensioactifs cationiques

Les tensioactifs cationiques ont une charge positive à leur extrémité hydrophile. Puisqu’ils sont plus irritants et ne nettoient pas, ne rincent pas et ne moussent pas aussi bien que les autres tensioactifs, les tensioactifs cationiques ne sont pas utilisés pour le nettoyage.

Cependant, ils sont idéaux pour le conditionnement et sont souvent utilisés comme ingrédients principaux dans les revitalisants capillaires à rincer. Ils possèdent également de fortes propriétés désinfectantes.

Des exemples de tensioactifs cationiques comprennent :

• Chlorure de didécyldiméthylammonium
• Chlorure de dodécyl triméthylammonium
• Chlorure de tétrabutylammonium
• Chlorure de benzalkonium

Tensioactifs amphotères

Les tensioactifs amphotères sont également appelés matériaux zwitterioniques. Dans ces tensioactifs, l’extrémité hydrophile peut porter simultanément des groupes hydrophiles anioniques et cationiques en fonction des conditions ambiantes telles que le pH (une échelle d’acide à base).

Ils sont souvent utilisés dans les produits nettoyants tels que les shampoings. Ils peuvent aider à épaissir une formule et à rendre une substance plus crémeuse avec des bulles plus petites.

Des exemples de tensioactifs amphotères comprennent :

• Cocamidopropylbétaïne
• Cocoamphopropionate
• Lauraminopropionate de sodium

Chimie simplifiée

Les tensioactifs réduisent la tension superficielle de l’eau. Sans tensioactifs, une goutte d’eau conserve sa forme et ne se répandra pas sur une surface. Lorsque des tensioactifs sont ajoutés à l’eau, ils aident l’eau à se répandre et à mouiller une surface traitée, qu’il s’agisse de vêtements, de surfaces, de cheveux ou de vaisselle.

Lorsqu’un tensioactif est combiné avec de l’eau, les extrémités hydrophobes (qui détestent l’eau) fonctionnent pour rester à l’écart de l’eau. Ils s’organisent en une forme sphérique appelée micelle. Les extrémités qui aiment l’eau restent à l’extérieur de la micelle, et les extrémités qui détestent l’eau, qui ne veulent pas être à proximité de l’eau, restent protégées à l’intérieur de la micelle.

Dans les savons liquides et les détergents, les tensioactifs forment une fine couche sur des substances telles que la saleté et la graisse sur les surfaces traitées. L’huile, la saleté et la graisse sont des substances hydrophobes attirées vers l’intérieur de la micelle de tensioactif après avoir été décollées de la surface traitée.

Ces substances hydrophobes restent en suspension dans l’eau dans la micelle et ne peuvent donc pas retourner à la surface. La terre est plus facile à éliminer avec l’eau puisqu’elle reste piégée dans la micelle, qui est en suspension dans l’eau.

Problèmes de sécurité

Les tensioactifs ont de nombreuses applications dans les produits de consommation et industriels, notamment les aliments, les cosmétiques, les produits de santé et les pesticides. Bien que les tensioactifs améliorent les performances des produits couramment utilisés, bon nombre de ces composés sont des produits synthétiques qui présentent les risques suivants pour la santé et l’environnement :

1. Dommages au corps humain

Les tensioactifs présents dans les produits pharmaceutiques et cosmétiques ont été associés à des réactions cutanées telles que la dermatite de contact irritante et l’inflammation. Ils présentent également un certain degré de toxicité.

Une fois que les tensioactifs pénètrent dans l’organisme, ils peuvent endommager l’activité des enzymes (protéines qui facilitent les réactions chimiques) et perturber les fonctions normales de l’organisme. Ils peuvent également s’accumuler dans le corps, ce qui rend difficile la dégradation de leur impact. Cependant, le type de tensioactif utilisé et ses mécanismes d’action varient considérablement.

En règle générale, les tensioactifs non ioniques présentent un risque moindre d’irritation de la peau, tandis que les tensioactifs cationiques présentent le risque le plus élevé. La toxicité des tensioactifs anioniques se situe entre les tensioactifs non ioniques et cationiques.

La recherche indique que le dodécylbenzène sulfonate de sodium (utilisé dans les détergents, les produits de nettoyage et les pesticides) peut être absorbé par la peau. pouvant causer des lésions au foie. D’autres effets, tels que des malformations du développement chez le fœtus et le cancer, ont également été associés à ce surfactant.

2. Eaux usées polluées

L’utilisation à grande échelle de tensioactifs a contribué à la contamination des eaux usées. En concentrations élevées, les tensioactifs et les produits chimiques indésirables qui peuvent se développer suite à leur utilisation sont difficiles à traiter dans les eaux usées.

La forte concentration de tensioactifs provenant des eaux usées urbaines, industrielles et domestiques augmente le risque de contamination de l’eau potable, posant ainsi un risque supplémentaire pour les humains et les animaux. Certains tensioactifs ont de graves conséquences sur la santé des humains lorsqu’ils ingèrent ou boivent des aliments ou de l’eau contaminés.

3. Dommages à la vie aquatique

Selon leur concentration, les tensioactifs présents dans l’eau peuvent affecter la croissance des algues et des microbes aquatiques. Cela peut nuire à la chaîne alimentaire des organismes microbiens aquatiques et nuire aux poissons et à d’autres formes de vie aquatique dans les plans d’eau.

L’accumulation de tensioactifs peut augmenter avec le temps, car les tensioactifs synthétiques ont une faible biodégradabilité, ce qui signifie qu’ils ne sont pas facilement décomposés par des substances naturelles comme les bactéries et les champignons et réabsorbés dans l’environnement.