La arcilla bentonita como ingrediente multifunción en cosmética natural

Arcilla Bentonita

En este post os queremos hablar de un ingrediente muy interesante en la formulación de cosmética natural, la arcilla bentonita. Antes de explicar a fondo cuál es la composición de la arcilla bentonita, sus características físico-químicas principales y sus propiedades cosméticas, vamos a hacer un breve repaso de lo que son las arcillas.

Una arcilla se define como una roca sedimentaria descompuesta, constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedente de la descomposición de rocas que contienen feldespato. Las arcillas presentan diversas coloraciones según los metales e impurezas que contienen, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura o lavada. La arcilla se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,0039 mm. Químicamente sería un silicato hidratado de alúmina, y es así como se puede encontrar descrito en algunas composiciones químicas.

Las arcillas se caracterizan por adquirir plasticidad cuando se mezclan con agua, propiedad que hace que sean utilizadas para la formulación de mascarillas cosméticas, tanto faciales, como corporales y capilares. Los minerales de la arcilla son filosilicatos de aluminio hidratados y, dependiendo de si el origen es marino o terrestre, contienen cantidades variables de hierro, magnesio, metales alcalinos, alcalinotérreos y otros cationes que les confieren las propiedades terapéuticas. Tanto los minerales que contienen, como sus características como hidrocoloides harán que cada una de las arcillas disponibles en cosmética natural se pueda destinar a una aplicación óptima. Para saber más sobre las arcillas, te recomendamos que leas el artículo que dedicábamos a ellas hace una semanas en nuestro blog: “Arcillas en cosmética natural: origen, tipos, usos y aplicaciones

Las arcillas se caracterizan por adquirir plasticidad cuando se mezclan con agua, propiedad que hace que sean utilizadas para la formulación de mascarillas cosméticas, tanto faciales, como corporales y capilares. Clic para tuitear

De todas las arcillas que hay disponibles en el mercado, la arcilla bentonita quizás sea una de las que presentan unas características más versátiles, ya que además de ofrecer propiedades sensoriales y terapéuticas, es un ingrediente muy utilizado a nivel técnico para estabilizar y modificar la viscosidad de algunas formulaciones.

Arcilla bentonita: origen y características físicoquímicas.

Existen diferentes sinónimos de la arcilla bentonita, la más utilizada en cosmética natural es la bentonita sódica. Se conoce también como arcilla coloidal, arcilla de Denver, wilkinita, tailorita, arcilla jabonosa, jabón mineral y se puede encontrar en los listados de ingredientes con un código de aditivo, el E-558. Su INCI es Bentonite.

La arcilla bentonita, o bentonita de sodio, es una arcilla natural coloidal que contiene una dosis elevada de un grupo de minerales denominados esmectitas, de las cuales destaca la montmorillonita (CI 77004). Las arcillas bentonitas más puras pueden llegan a contener más de un 70% de esta esmectita, de hecho, y por su alto contenido en montmorillonita (especialmente de calcio), la arcilla bentonita también puede ser conocida con esta misma denominación. La montmorillonita es un silicato de aluminio coloidal hidratado de origen natural, en el que algunos de los átomos de aluminio y silicio han sido sustituidos por otros átomos minerales como el calcio, el hierro o el magnesio.

Los criterios de clasificación utilizados por la industria se basan en su comportamiento y propiedades fisico-químicas; así la clasificación industrial más aceptada establece tipos de bentonitas en función de su capacidad de hinchamiento en agua: bentonitas altamente hinchables o sódicas, bentonitas poco hinchables o cálcicas, bentonitas moderadamente hinchables o intermedias.

Partiendo de las rocas extraídas, se pueden hacer diferentes modificaciones con el objetivo de mejorar las propiedades dependiendo del uso que se les quiera dar. Para el uso cosmético se procede a una activación sódica, sobre las bentonitas cálcicas de partida, tratándolas con carbonato sódico, para así obtener bentonitas sódicas. Norteamérica, Europa y Japón son los principales productores de bentonitas activadas. La verdadera arcilla de bentonita se extrae de las regiones montañosas de Wyoming.

Bentonita

Las arcillas de bentonita, se presentan como partículas extremadamente finas del orden de 0,5 μm o menos. Los cationes intercambiables como el sodio, el calcio y el magnesio se producen entre las diferentes capas de silicatos de las que están compuestas, y que están asociadas con moléculas de agua. Estos elementos son intercambiables y esta propiedad de la capacidad de intercambio iónico se mide en términos de miliequivalentes por 100 gramos. Tanto la propiedad del intercambio iónico como la reacción de intercambio son características muy importantes en muchas de las aplicaciones en las que se usan las arcillas de bentonita y determinarán en la mayoría de los casos sus aplicaciones finales.

Para el uso cosmético se procede a una activación sódica, sobre las bentonitas cálcicas de partida, tratándolas con carbonato sódico, para así obtener bentonitas sódicas. Clic para tuitear

La arcilla bentonita la encontraremos en el mercado en forma de polvo granuloso que se puede presentar en diferentes tonalidades que van del blanco al color crema. Es una arcilla que presenta una baja solubilidad en agua y alcohol. Tiene una gran capacidad de absorber agua, lo que hace que se pueda utilizar en la formación de geles o dispersiones coloidales. Puede absorber hasta 12 veces su peso en agua lo que hace que se utilice con en otras industrias diferentes a la cosmética, como pueden ser la farmacéutica, la obra civil o la agricultura, por citar algunos ejemplos.

En cuanto a sus propiedades químicas, cabe destacar que cuando incorporamos una bentonita en una formulación en base acuosa, esta tiende a cargarse de forma negativa, por lo que producirá una reacción con los componentes catiónicos de la fórmula.

Aplicación cosmética de la arcilla bentonita

Se utiliza fundamentalmente como agente de carga, absorbente, estabilizante y modificador de la viscosidad en diferentes tipos de preparaciones cosméticas como, por ejemplo, geles en base agua o aceite, ungüentos, cremas, lociones, geles de baño o champús. También puede formar parte de ingredientes más complejos como emulsionantes de acción en frío, espesantes, formadores de películas (film formers), otras mezclas de arcillas con diferentes funciones, agentes blanqueantesy activos iluminadores u otros activos dónde ejerce una acción estabilizadora dentro del ingrediente cosmético final.

Bentonita

La arcilla de bentonita se ha considerado durante mucho tiempo como una arcilla terapéutica. Muchas publicaciones y documentos científicos se refieren a la capacidad de las arcillas de bentonita para absorber toxinas y venenos mediante la aplicación tópica en el área afectada de la piel.

La preparación de la suspensión de bentonita variará según las propiedades de esta. Existen en el mercado arcillas bentonitas con diferentes propiedades y será el fabricante de la misma el que nos indicará cuál será la mejor forma de introducirla en nuestros productos. Algunas de ellas ya vienen preparadas en suspensiones listas para su uso (ready to use) y no hace falta un proceso previo de preparación para su utilización, pero en otras ocasiones sí que hay que prepararlas antes de ser añadidas a la formulación. Si partimos de la arcilla bentonita en polvo pura, hay que espolvorearla sobre el agua caliente y dispersarla bajo agitación. Seguidamente, habría que dejar esta mezcla reposando durante cierto tiempo (que puede ser variable y puede llegar a las 24 horas) para poder obtener de ella el máximo rendimiento.

En ocasiones puede ser útil hacer una premezcla con glicerina para después añadirla a cualquier tipo de formulación en base agua, de esta forma se optimiza su humectación. Respecto al pH de trabajo, la mayor eficacia la encontramos a pH’s que van del 9-10. En formulación cosmética podemos considerar un pH óptimo de 6-6,5.

FunciónConcentraciones de uso
Geles8-25%
Estabilizante de emulsiones1%
Agente suspensor0,5-5%
Adsorbente/Clarificante1-2%

Algunas incompatibilidades de la arcilla bentonita

Aunque su pH de mayor eficacia es alrededor del 9-10, tal como hemos comentado, se mantienen muy estables a pH de aproximadamente 6. Cuanto más ácido sea el pH final de la formulación más probabilidades de precipitación de la arcilla. A estos valores de pH también la arcilla bentonita tendrá menos capacidad para absorber agua y menos estabilidad aportará a la formulación final. Por el contrario, cuanto más alcalino sea el pH final más se potenciará las propiedades de la bentonita.

A valores de pH ácidos la arcilla bentonita tendrá menos capacidad para absorber agua y menos estabilidad aportará a la formulación final. Clic para tuitear

Soporta hasta un 30% de alcohol y hasta un 50% de glicerina, por encima de estos valores se producirá una precipitación. Tiene una incompatibilidad alta con todos aquellos ingredientes cosméticos con un alto contenido de electrolitos y de cargas positivas, como pueden ser los extractos vegetales. Por este motivo hay que limitar su uso en las formulaciones que se vayan a utilizar, a no ser que la arcilla bentonita esté estabilizada y tenga mejor tolerancia a este tipo de ingredientes.

A continuación os dejamos una fórmula dónde hemos utilizado la bentonita. Además de participar en la estabilización de la fórmula, tendrá cierta capacidad calmante y detoxificante, combinación ideal para una crema fluida facial para pieles sensibles.

Fluido Facial Hidratante Para Pieles Sensibles

Fase A
  • Cetearyl Alcohol, Glyceryl Stearate, Potassium Palmitoyl Hydrolyzed Wheat Protein 6,00%
  • Aceite de macadamia (Macadamia Ternifolia Seed Oil) 18,00%
  • Tocopherol mixed 0,10%
Fase B
  • Aqua (Water) up to 100,00%
  • Glicerina vegetal (Glycerin) 10,00%
  • Bentonita (Bentonite) 5,00%
Fase C
  • Extracto oleoso de granada (Helianthus Annuus Seed Oil, Punica Granatum Fruit Extract, Rosmarinus Officinalis Leaf Extract) 2,00%
  • Extracto oleoso de caléndula (Helianthus Annuus Seed Oil, Calendula Officinalis Flower Extract) 2,00%
Fase D
  • Aceite esencial de lavanda (Lavandula angustifolia flower oil) 0,10%
  • Pentylene Glycol 5,00%
Procedimiento de elaboración
  1. Dispersar la fase B. Para ello, mezclar la bentonita junto con la glicerina  y luego añadir al agua a 45ºC [dispersar la mezcla durante 30 minutos a 40ºC].
  2. Calentar la fase A a 60ºC hasta la total fusión de los ingredientes.
  3. Añadir la fase A sobre la fase B bajo agitación media (300 rpm).
  4. Homogenizar AB durante 1 minuto (3.000 rpm).
  5. Añadir la fase C y homogenizar durante 1 minuto más (3.000 rpm).
  6. Dejar en agitación lenta (150 rpm) la fase ABC hasta los 35ºC.
  7. Finalmente [por debajo de 35ºC], mezclar los componentes de la fase D e  ir añadiéndolos poco a poco manteniendo la agitación.
  8. Agitar hasta obtener una mezcla homogénea.
  9. Ajustar el pH final alrededor de 6.50 si fuese necesario.

Nota: esta formulación es experimental y puede requerir ajustes para su fabricación final.

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Recursos bibliográficos

1. BENTONITA – Ingrediente cosmético (INCI) [Internet]. [cited 2020 Jul 19]. Available from: https://cosmetics.specialchem.com/inci/bentonite
2. Murray HH. Chapter 6 Bentonite Applications. Vol. 2, Developments in Clay Science. Elsevier; 2006. p. 111–30
3. Romero EG. LAS ARCILLAS: PROPIEDADES Y USOS.  Disponible en: http://campus.usal.es/~delcien/doc/GA.PDF

Escrito por María Cerdán. Tutora de Mentactiva.