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.