Pour une bonne publicité, le shampooing doit savoir se faire mousser !

Formuler un shampooing moussant, qui permet d’obtenir une belle mousse, dense, ferme et qui persiste dans le temps constitue tout « un art », selon Paul Cornwell. Un « art », plus qu’une science, qui nécessite le recours à de nombreux essais, sans se rebuter, afin de pouvoir obtenir ce dont on a rêvé.1 La chose paraît simple, mais, est en réalité, elle est complexe et ce d’autant plus que l’on souhaite incorporer dans ce type de cosmétique une plus grande quantité d’ingrédients. Afin de ne pas fonctionner au doigt mouillé, il s’agit de connaître les ingrédients à privilégier lorsque l’on veut que tout roule en amassant une belle mousse !

Hygiène et mousse, les deux font la paire

Le consommateur, et ce quelle que soit son origine géographique,2 aime la mousse et relie le caractère moussant au caractère nettoyant du produit d’hygiène concerné.3 Ce critère d’effet moussant est d’ailleurs pris en compte par le formulateur, qui détermine le caractère moussant du produit formulé au même titre que son pH ou sa viscosité.4,5

A noter que ce goût pour les shampooings moussants (caractère facilement obtenu avec les tensioactifs de synthèse) concerne aussi bien les consommateurs de shampooings conventionnels que les consommateurs de shampooings naturels.6 Aussi bien les adeptes du shampooing liquide que les adeptes du shampooing en poudre.7

Ajoutons que si l’humain aime se laver la tête avec un shampooing moussant, il aime également laver son animal domestique avec un shampooing qui mousse tout aussi bien.8 On ne se refait pas ! Qui aime bien son chien sait faire mousser son shampooing !

Une mousse… des bulles

Une mousse ne correspond, ni plus ni moins, qu’à une association de bulles, correspondant à la dispersion d’un gaz (l’air) dans un liquide (produit d’hygiène).  

Les tensioactifs, des générateurs de mousse, la base

Les tensioactifs anioniques comme le laurylsulfate de sodium et le lauryléthersulfate de sodium sont les champions en ce qui concerne leur effet moussant.9

D’autres tensioactifs anioniques comme les iséthionates sont jugés plus doux, tout en étant de bons agents moussants.10

En ce qui concerne les tensioactifs non ioniques, il est intéressant de les associer entre eux et de jouer sur le nombre de carbone composant la chaîne hydrophobe (ou queue), sur son degré de saturation. A ce petit jeu, le palmitate et le stéarate de saccharose semblent être de bons candidats pour qui veut formuler un shampooing à partir de tensioactifs comme les Span et les Brij avec une mousse stable dans le temps.11 A tester !

Les bétaïnes, en renfort

Celles-ci sont incorporées dans les shampooings en association avec les tensioactifs anioniques (et souvent suivant un ratio 10 pour 1), afin de diminuer le caractère irritant de la base lavante anionique et afin d’augmenter le volume et la tenue de la mousse.1

L’emblématique cocamidopropylbétaïne (utilisée parfois jusqu’à des doses de 30 %) est largement retrouvée dans les produits du commerce à ces fins.12

Les agents épaississants, en complément

Ces agents sont considérés comme des stabilisateurs de mousse, car ils permettent d’épaissir la phase liquide du produit d’hygiène, ce qui permet de former des bulles plus résistantes à la déformation et à la perforation.

En cas d’utilisation de tensioactifs anioniques, on pourra aisément épaissir la préparation par ajout de chlorure de sodium.

Dans le cas de l’utilisation de tensioactifs amphotères et/ou non ionique, le sel sera sans effet en matière de viscosité et il sera nécessaire d’incorporer des gélifiants,1 comme la gomme xanthane,13 les dérivés de cellulose,14 ou la silice (en particulier nanoparticulaire).15 Des ingrédients plus nobles comme la fibroïne de soie (en association avec le caprylglucoside) permettent d’obtenir des shampooings produisant une bonne qualité de mousse,16 tout en jouant sur le côté doux et soyeux de la soie.

Les alcanolamides, les plus fréquents

Il s’agit des exhausteurs de mousse, les plus efficaces capables de former en association avec des tensioactifs moussants, un film de mousse serré particulièrement élastique, ce qui augmente sa durée de vie en diminuant la probabilité de rupture.17

Ces alcanolamides sont nombreux. Difficile d’en proposer une liste exhaustive… Ceux-ci occupent, ainsi, des lignes et des lignes de l’inventaire européen.18-21

Ces alcanolamides sont, selon le cas, des dérivés de MEA (monoéthanolamine), de DEA (diéthanolamine) ou de MIPA (monoisopropanolamine). Les dérivés « MEA » et « MIPA » (Annexe III, n°61) et « DEA » (Annexe III, n°60) sont réglementés en ce qui concerne leur pureté (teneur maximale en amine secondaire et précautions à prendre en matière de formulation du fait du risque de formation de nitrosamines).22

Avec à leur actif (ou plutôt passif) un effet irritant pour la muqueuse oculaire23 et un effet allergisant. Ceci est connu dans la littérature en ce qui concerne l’emblématique cocamide DEA,24 une allergie jugée, toutefois, rare du fait du grand nombre de shampooings en contenant et du nombre de cas d’allergies déclarées.

Les PEG, les plus lourds, les plus efficaces

Les PEG de haut poids moléculaire sont intéressants en ce qui concerne la formation de mousse, une mousse à la fois crémeuse et dense.1,25 Des copolymères d’acrylates et de PEG sont également considérés comme de bons promoteurs de la stabilité des mousses.26

Les polymères cationiques, pour un effet 2 en 1

Incorporés à faible dose (0,1 à 0,3 % m/m), ces polymères jouent sur plusieurs tableaux. Permettant à la fois de gainer le cheveu et d’agir sur les qualités organoleptiques de la mousse,1,27 ces dérivés peuvent parfois être considérés comme des actifs… C’est le cas par exemple d’une protéine de blé quaternairisée qui joue sur plusieurs tableaux, permettant de restaurer le cheveu abîmé, tout en permettant l’obtention d’une mousse stable.28

Et les anti-mousse ou destructeurs de mousse !

Ce qui est fait peut être défait et il est bien de savoir que les corps gras comme les huiles sont considérés comme des destructeurs de mousse, capables de rompre, comme leur nom le laisse supposer, les films constitutifs des bulles de mousse.29 Certaines silicones ne sont pas non plus les amies des mousses, du moins lorsqu’elles sont associées à certains tensioactifs.30

Mousse et stabilisateurs de mousse, en bref

Pas facile d’obtenir la mousse que l’on veut, quand on veut. Une crème de soin ou un fond de teint qui « savonne » sur la peau… pas top. Un shampooing qui peine à mousser… pas top, non plus. Afin de résoudre ces problèmes, il faut quelques pistes de recherche et beaucoup d’essais en paillasse ! Y a plus qu’à…

Bibliographie

1 Cornwell PA. A review of shampoo surfactant technology: consumer benefits, raw materials and recent developments. Int J Cosmet Sci. 2018 Feb;40(1):16-30

2 AlQuadeib BT, Eltahir EKD, Banafa RA, Al-Hadhairi LA. Pharmaceutical evaluation of different shampoo brands in local Saudi market. Saudi Pharm J. 2018 Jan;26(1):98-106

3 Arzhavitina A, Steckel H. Foams for pharmaceutical and cosmetic application. Int J Pharm. 2010 Jul 15;394(1-2):1-17. doi: 10.1016/j.ijpharm.2010.04.028

4 Deeksha, Malviya R, Sharma PK. Advancement in shampoo (a dermal care product): preparation methods, patents and commercial utility. Recent Pat Inflamm Allergy Drug Discov. 2014 Jan;8(1):48-58

5 Azadbakht M, Monadi T, Esmaeili Z, Chabra A, Tavakoli N. Formulation and Evaluation of Licorice Shampoo in Comparison with Commercial Shampoo. J Pharm Bioallied Sci. 2018 Oct-Dec;10(4):208-215

6 Saripalla DD, Khokhani ND, Kamath A, Rai RP, Nayak S. Organoleptic and physicochemical properties of natural-based herbal shampoo formulations with Cyclea peltata as a key ingredient. J Cosmet Dermatol. 2022 Apr;21(4):1666-1674

7 Dubey S, Nema N, Nayak S. Preparation and evaluation of herbal shampoo powder. Anc Sci Life. 2004 Jul;24(1):38-44

8 Peña-Corona SI, Juárez-Rodríguez I, Vargas-Estrada D, Amador-González E, Arvizu-Tovar L, Soberanis-Ramos O. Measurement of the physicochemical, performance, and consumer-information characteristics of commercial nonmedicated shampoo for dogs. Pol J Vet Sci. 2022 Jun;25(2):213-221

9 Jun S, Pelot DD, Yarin AL. Foam consolidation and drainage. Langmuir. 2012 Mar 27;28(12):5323-30

10 Petter PJ. Fatty acid sulphoalkyl amides and esters as cosmetic surfactants. Int J Cosmet Sci. 1984 Oct;6(5):249-60

11 Mustan F, Politova-Brinkova N, Vinarov Z, Rossetti D, Rayment P, Tcholakova S. Interplay between bulk aggregates, surface properties and foam stability of nonionic surfactants. Adv Colloid Interface Sci. 2022 Apr;302:102618

12 Kim D, Seok JK, Kim M, Choi S, Hong J, Yoon YA, Chung H, Bae ON, Kwack SJ, Kim KB, Lee JY. Safety assessment of cocamidopropyl betaine, a cosmetic ingredient. Toxicol Res. 2024 May 21;40(3):361-375

13 Falusi F, Berkó S, Kovács A, Budai-Sz?cs M. Application of Xanthan Gum and Hyaluronic Acid as Dermal Foam Stabilizers. Gels. 2022 Jun 30;8(7):413

14 Czakaj A, Kannan A, Wi?niewska A, Grze? G, Krzan M, Warszy?ski P, Fuller GG. Viscoelastic interfaces comprising of cellulose nanocrystals and lauroyl ethyl arginate for enhanced foam stability. Soft Matter. 2020 Apr 29;16(16):3981-3990

15 Sheng Y, Peng Y, Zhang S, Guo Y, Ma L, Wang Q, Zhang H. Study on Thermal Stability of Gel Foam Co-Stabilized by Hydrophilic Silica Nanoparticles and Surfactants. Gels. 2022 Feb 15;8(2):123

16 Maxwell R, Costache MC, Giarrosso A, Bosques C, Amin S. Optimizing interactions between soluble silk fibroin and capryl glucoside for design of a natural and high-performance co-surfactant system. Int J Cosmet Sci. 2021 Feb;43(1):68-77

17 Rodríguez C, Sakai T, Fujiyama R, Kunieda H. Phase diagrams and microstructure of aggregates in mixed ionic surfactant/foam booster systems. J Colloid Interface Sci. 2004 Feb 15;270(2):483-9

18 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/

19 Fiume MM, Heldreth BA, Bergfeld WF, Belsito DV, Hill RA, Klaassen CD, Liebler DC, Marks JG Jr, Shank RC, Slaga TJ, Snyder PW, Andersen FA. Safety Assessment of Ethanolamides as Used in Cosmetics. Int J Toxicol. 2015 Jul-Aug;34(1 Suppl):18S-34S

20 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/

21 Fiume MM, Heldreth B, Bergfeld WF, Belsito DV, Hill RA, Klaassen CD, Liebler DC, Marks JG Jr, Shank RC, Slaga TJ, Snyder PW, Andersen FA. Safety assessment of diethanolamides as used in cosmetics. Int J Toxicol. 2013 May-Jun;32(3 Suppl):36S-58S

22 Règlement 1223/2009

23 Zhao F, Wang S, Li Y, Wang J, Wang Y, Zhang C, Li Y, Huang L, Yu Y, Zheng J, Yu B, Pessah IN, Cao Z. Surfactant cocamide monoethanolamide causes eye irritation by activating nociceptor TRPV1 channels. Br J Pharmacol. 2021 Sep;178(17):3448-3462

24 Mertens S, Gilissen L, Goossens A. Allergic contact dermatitis caused by cocamide diethanolamine. Contact Dermatitis. 2016 Jul;75(1):20-4

25 Xu M, Guo F, Bao X, Gui X, Xing Y, Cao Y. Study on the Strengthening Mechanism of a MIBC-PEG Mixed Surfactant on Foam Stability. ACS Omega. 2023 Jul 19;8(30):27429-27438

26 Daniels GC, Hinnant KM, Brown LC, Weise NK, Aukerman MC, Giordano BC. Copolymer Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Synthesis of Polyethylene Glycol (PEG) Functionalized with Hydrophobic Acrylates: A Study of Surface and Foam Properties. Langmuir. 2022 Apr 19;38(15):4547-4554

27 Politova N, Tcholakova S, Golemanov K, Denkov ND, Vethamuthu M, Ananthapadmanabhan KP. Effect of cationic polymers on foam rheological properties. Langmuir. 2012 Jan 17;28(2):1115-26

28 Wang S, Meng D, Wang S, Zhang Z, Yang R, Zhao W. Modification of wheat gluten for improvement of binding capacity with keratin in hair. R Soc Open Sci. 2018 Feb 7;5(2):171216

29 Denkov ND. Mechanisms of foam destruction by oil-based antifoams. Langmuir. 2004 Oct 26;20(22):9463-505

30 Christiano SP, Fey KC. Silicone antifoam performance enhancement by nonionic surfactants in potato medium. J Ind Microbiol Biotechnol. 2003 Jan;30(1):13-21