L’idrossietilcellulosa (HEC) è un polimero idrosolubile derivato dalla cellulosa, prezioso per la convenienza, la natura non tossica e il carattere ecologico. È particolarmente apprezzato nelle formulazioni cosmetiche per la capacità di migliorare la consistenza e la stabilità del prodotto.
Gli effetti addensanti e stabilizzanti lo rendono un ingrediente chiave per lo sviluppo di creme, lozioni e gel, cosmetici che fanno della viscosità costante e dell’applicazione uniforme attributi cruciali.
L’idrossietilcellulosa facilita, inoltre, la formazione di emulsioni e sospensioni stabili, garantendo la distribuzione omogenea di principi attivi e pigmenti. La capacità di generare film contribuisce ulteriormente alla ritenzione di umidità e alla creazione di barriere protettive su pelle o capelli.
Interazioni elettrostatiche: lo studio
La quaternizzazione dell’idrossietilcellulosa, che introduce siti cationici lungo la struttura molecolare, ne migliora significativamente la solubilità in acqua e ne aumenta l’idrofilia.
Il metodo di quaternizzazione consente di regolare la densità delle catene di idrossietilcellulosa quaternizzata (QHEC). Tale modifica migliora le interazioni elettrostatiche del polimero con molecole e superfici caricate negativamente.
Il presente lavoro, pubblicato su Polymers, prende in esame il comportamento di adsorbimento e di assemblaggio in massa di complessi di idrossietilcellulosa etossilata quaternizzata (QHECE)-sodio dodecil solfato (SDS) su substrati caricati negativamente.
Il comportamento di fase e i meccanismi di adsorbimento dei complessi in questione sono stati studiati sfruttando substrati modello in grado di imitare bagnabilità e carica superficiale di fibre di capelli danneggiate.
Due metodologie di preparazione, miscelazione ad alta concentrazione e senza gradiente, hanno permesso di chiarirne l’impatto sull’equilibrio, sul comportamento di fase e sulle proprietà di adsorbimento.
Le misurazioni di torbidità, mobilità elettroforetica e conduttività hanno dimostrato l’esistenza di dinamiche di non equilibrio durante il processo di miscelazione, con un’influenza significativa sulle peculiarità strutturali e funzionali dei complessi.
La microbilancia al quarzo con monitoraggio della dissipazione (QCM-D) ha consentito una valutazione dell’adsorbimento dei complessi sui substrati.
Opportunità per il settore haircare
I risultati ottenuti sottolineano il ruolo critico delle concentrazioni intermedie di sodio dodecil solfato (SDS) nel perfezionare la deposizione, oltre a rimarcare l’importanza di protocolli di formulazione e preparazione nella progettazione di cosmetici stabili e ad alte prestazioni.
Da una prospettiva applicativa, sono particolarmente rilevanti per lo sviluppo di prodotti haircare, che fanno della deposizione di agenti condizionanti su capelli danneggiati un criterio di prestazione chiave.
La ricerca soprariportata contribuisce alla comprensione delle interazioni polielettrolita-tensioattivo e fornisce spunti per ottimizzare le formulazioni basate su idrossietilcellulosa etossilata quaternizzata (QHECE).
Nivard M, Ortega F, Rubio RG, Guzmán E. Adsorption and Bulk Assembly of Quaternized Hydroxyethylcellulose–Anionic Surfactant Complexes on Negatively Charged Substrates. Polymers. 2025; 17(2):207. https://doi.org/10.3390/polym17020207
