Биоразлагаемые отшелушивающие микрогранулы

Пластиковые отшелушивающие гранулы были не постепенно вытеснены, а запрещены, поэтому замены проектировали к законодательному сроку. Понимание того, что было утрачено, объясняет, почему заменители так непохожи друг на друга.

Что делает частицу отшелушивающей

Механическое отшелушивание снимает корнеоциты наружного рогового слоя трением. Итог задают четыре свойства частицы.

Твёрдость относительно мишени. Частица должна быть твёрже того слоя корнеоцитов, который призвана снять, и не твёрже необходимого. Слишком мягкая деформируется и ничего не делает; слишком твёрдая стирает и то, что глубже мёртвого слоя.

Форма. Именно это свойство было важнее всего и обсуждается меньше всего. Сфера касается кожи в точке и катится; угловатый обломок подставляет режущие рёбра. Полиэтиленовые гранулы были гладкими сферами — ровно поэтому они были мягкими и ровно поэтому угловатая замена того же размера и той же твёрдости даёт более жёсткий продукт. Молотая скорлупа и косточки плодов угловаты по природе, и с ними связывают микроразрывы кожи.

Размер, обычно в диапазоне 1–1000 мкм, определяет, как частица ложится на рельеф кожи и как ощущается.

Деформируемость. Частица, поддающаяся под нажимом, сама ограничивает своё абразивное действие; это свойство безопасности, а не эффективности.

Почему биоразлагаемость — свойство остова, а не происхождения

«Натуральное» и «биоразлагаемое» не синонимы, и эта категория даёт самый наглядный пример расхождения.

Биоразложение требует, чтобы у микроорганизмов среды нашлись ферменты, способные атаковать остов полимера, и чтобы этот остов был им физически доступен. Целлюлоза подходит: её β-1,4-глюкановая цепь — субстрат целлюлаз, а те распространены повсеместно.

Ацетат целлюлозы — это целлюлоза, гидроксильные группы которой ацетилированы. Дальнейшее определяется степенью замещения: сколько из трёх гидроксилов на глюкозное звено несут ацетильные группы. При низком замещении эстеразы снимают ацетильные группы, и целлюлазы затем добираются до цепи. При высоком ацетильные группы стерически мешают связыванию целлюлазы, и разложение резко замедляется. Значит, частица из производного целлюлозы не разлагаема автоматически, и значимое число здесь — степень замещения, а не исходное сырьё.

Лёгкая биоразлагаемость определяется испытанием, а не утверждением. Серия ОЭСР 301 измеряет минерализацию — обычно по выделению CO₂ или по потреблению кислорода — против порога прохождения за 28 суток, а для моря существуют отдельные протоколы, потому что морская вода холоднее, беднее питательными веществами и населена иначе, чем инокулят активного ила. Материал, прошедший пресноводный тест, не показал разложения в океане — а именно там и возникла регуляторная тревога.

Три основные химии замены

Микрокристаллическая целлюлоза — целлюлоза, гидролизом лишённая аморфных участков; остаются кристаллические агрегаты, которым можно придать почти сферическую форму. Это ближайший структурный аналог полиэтиленовой гранулы.

Гранулы жожоба делают из масла жожоба, которое химически не триглицерид, а жидкий восковой эфир длинноцепочечных жирных кислот и спиртов; гидрирование поднимает его точку плавления, давая твёрдую, мягкую, сферическую частицу, размягчающуюся при температуре кожи.

Глюкоманнан коньяку образует не твёрдую частицу, а мягкую набухшую в воде губку, отшелушивающую фактурой поверхности при очень малой абразивной нагрузке.

Регулирование, породившее все три, вполне конкретно: американский Microbead-Free Waters Act 2015 года для смываемой косметики и ограничение REACH (ЕС) 2023/2055 на намеренно добавляемые микропластики.