Od mikroplastiku do świadomego piękna. Mikroplastik w kosmetykach – problem i alternatywne rozwiązania

Ze względu na dużą zmienność składu, właściwości i wymiarów mikrocząstek polimerów syntetycznych rozporządzenie nie określa konkretnych polimerów lub substancji wyszczególnionych wg nazwy INCI. Każdą substancję należy oceniać indywidualnie, aby sprawdzić, czy może być ona sklasyfikowana jako mikrocząstka polimeru syntetycznego. W tym celu Komisja Europejska wyznaczyła kryteria definiujące i metody pozwalające określić zdolność do rozkładu. Definicja mikroplastików stosowana do ustalenia ograniczenia jest bardzo szeroka i obejmuje syntetyczne polimery stałe, spełniające obydwa poniższe warunki:

1. są zawarte w cząstkach i stanowią wagowo co najmniej 1% tych cząstek lub tworzą nieprzerwaną powierzchnię powlekającą te cząstki,
2. co najmniej 1% wagowo cząstek, o których mowa w warunku I, spełnia jeden z poniższych warunków:
3. wszystkie wymiary cząstek są równe lub mniejsze niż 5 mm;
4. długość cząstek jest równa lub mniejsza niż 15 mm, a stosunek ich długości do średnicy jest większy niż 3.

Rozporządzenie przewiduje także wyłączenia w wyniku, których zakazy i ograniczenia nie mają zastosowania dla:

• polimerów naturalnych – tzn. powstałych w wyniku naturalnego procesu polimeryzacji, który dokonał się niezależnie od procesu ich ekstrakcji, będących substancjami niemodyfikowanymi chemicznie;
• polimerów ulegających rozkładowi;
• polimerów o rozpuszczalności większej niż 2 g/l;
• polimerów niezawierających atomów węgla w swojej strukturze chemicznej.

Branża kosmetyczna na celowniku, jakie zmiany nas czekają?

Rozporządzenie Komisji (UE) 2023/2055, o którym mowa powyżej, weszło w życie 20 dni po jego publikacji, czyli 17 października br. Ograniczenia dotyczące stosowania mikroplastików w branży kosmetycznej będą wprowadzane stopniowo z uwagi na przewidziane przez Komisję okresy przejściowe dla poszczególnych kategorii produktowych.

Zgodnie z rozporządzeniem produkty kosmetyczne zawierające mikrocząstki polimerów syntetycznych w ich postaci własnej lub w mieszaninach w stężeniu ≥0,01% wagowych będą zakazane w sprzedaży od:

• 17 października 2023 r. (w dniu wejścia w życie rozporządzenia) – stosowane w charakterze materiału ściernego tj. do złuszczania, polerowania lub czyszczenia;
• 17 października 2027 r. – stosowane w produktach spłukiwanych;
• 17 października 2029 r. – stosowane w produktach niespłukiwanych z wyjątkiem produktów do makijażu, warg i paznokci;
• 17 października 2035 r. – stosowane w produktach do makijażu, warg i paznokci.

Dodatkowo w przypadku ostatniej kategorii produktów do makijażu, warg i paznokci z uwagi na tak odległy termin wprowadzenia zakazu, konieczne będzie stosowanie oznakowania na etykietach: „produkt zawiera mikroplastik”. Producenci będą zobowiązani do umieszczenia takiego oznakowania od 17.10.2031 do 16.10.2035 roku. Z kolei produkty zawierające m.in. składniki filmotwórcze od 17.10.2025 roku będą musiały zawierać instrukcje sposobu użycia i usuwania produktu (w formie tekstu lub piktogramu).

Ze względu na zawiłość rozporządzenia, COSLaw – platforma informacyjna dotycząca europejskiego prawa kosmetycznego – opublikowała 14 lutego br. na swojej stronie internetowej nowy dokument, mający na celu pomoc w interpretacji zakazów i ograniczeń wynikających z rozporządzenia 2023/2055. Dokument „CE/EFfCI Guidance on the EU Microplastics Restriction” opracowany przez Cosmetics Europe oraz EFfCI (European Federation for Cosmetic Ingredients) to przewodnik zawierający porady, wskazówki i odpowiedzi na najczęściej pojawiające się pytania, związane z nowym rozporządzeniem w zakresie ograniczenia stosowania mikroplastików. Należy jednak podkreślić, że nie są to oficjalne wytyczne Komisji Europejskiej, a jedynie ukłon w stronę branży kosmetycznej ze strony Cosmetics Europe oraz EFfCI. Komisja Europejska zobowiązała się do opracowania oficjalnych wytycznych do rozporządzenia 2023/2055, których planowana data publikacji przypada na czerwiec br.

Rozważając wpływ powyższych ograniczeń na branżę kosmetyczną, nie można zapomnieć o tym, że europejski przemysł kosmetyczny z własnej inicjatywy w październiku 2015 roku zobowiązał się do zaprzestania stosowania stałych, nie biodegradowalnych mikrogranulek syntetycznych, wykorzystywanych w produktach peelingujących. Jako zamienniki zaczęto stosować rozdrobnione łupiny orzecha włoskiego, skórki owoców, celulozę lub inne substancje pochodzenia mineralnego.

Podjęte działania były odpowiedzią na dane pochodzące z badania przeprowadzonego w 2012 roku, które wskazywały na udział europejskiego sektora kosmetyków i środków higieny osobistej w zakresie od 0,1% do 1,5% całkowitej ilości odpadów z tworzyw sztucznych (nie tylko mikroplastików) znajdujących się w środowisku wodnym. Z kolei Europejska Agencja Chemikaliów (ECHA) oceniła, że wśród mikrocząstek polimerów syntetycznych celowo dodawanych do produktów w 2017 roku, mikroplastiki pochodzące z kosmetyków niespłukiwanych stanowiły jedynie 2% łącznej emisji mikroplastików, zaś kosmetyki spłukiwane 11%. W 2018 roku Cosmetics Europe oceniło efekty samoregulacji branży kosmetycznej w zakresie mikrocząstek polimerów syntetycznych i jak wynika z raportu, użycie mikroplastików w kosmetykach w latach 2012‒2017 zmniejszyło się aż o 97,6%.

Pomimo podjętych działań w zakresie zaprzestania stosowania mikrocząstek polimerów syntetycznych, zdefiniowanie ich w sposób określony w rozporządzeniu nie pozostanie bez wpływu na branżę kosmetyczną. Ograniczenia obejmą te składniki kosmetyczne, które pełnią istotne funkcje w produkcie m.in. emulgatory, zagęstniki i polimery filmotwórcze. Szeroka gama surowców wykorzystywanych w tym celu nie ma odpowiednich zamienników, co otwiera wachlarz możliwości producentom surowców kosmetycznych w opracowaniu ich odpowiedników spełniających aktualne restrykcje.

Zrównoważone surowce – alternatywy dla mikroplastików w kosmetykach

Pierwszą grupą surowców kosmetycznych, która została objęta ograniczeniami w wyniku samoregulacji branży na rzecz usunięcia mikroplastików z produktów kosmetycznych były syntetyczne drobinki peelingujące. W większości przypadków mikrogranulki obecne w żelach pod prysznic czy pastach do zębów były wykonane z polietylenu (PE), polipropylenu (PP) lub politereftalanu etylenu (PET). Kiedy w 2015 roku branża kosmetyczna wprowadziła zakaz ich stosowania, popularność zyskały naturalne ścierniwa, często pochodzące z upcyklingu. Syntetyczne drobiny peelingujące zostały zastąpione przez pestki i nasiona owoców m.in. moreli, brzoskwini, oliwek, żurawiny, truskawek czy malin, a także przez łupiny orzecha włoskiego, migdałów oraz różnego rodzaju suszone owoce. Ciekawą alternatywą, która poza efektem peelingującym może mieć wartość dodaną w postaci substancji aktywnych, zapachowych lub pigmentujących są biodegradowalne mikrokapsułki. Otoczka takiej kapsułki składa się z mikrokrystalicznej celulozy (INCI: Microcrystalline Cellulose), hydroksypropylmetylocelulozy(INCI: Hydrohypropyl Methylcellulose)oraz laktozy (INCI: Lactose) a w wersji wegańskiej zamiast laktozy występuje mannitol (INCI: Mannitol). Rodzaj zakapsułkowanej substancji zależy wyłącznie od potrzeb klienta a rozmiary, w jakich występują kapsułki mieszczą się w zakresie 0,2 – 5,0 mm. Szeroka gama zastosowań takich kapsułek począwszy od żeli pod prysznic, past do zębów po kosmetyki pielęgnujące powoduje, że jest to interesująca alternatywa dla mikrocząstek polimerów syntetycznych oraz naturalnych ścierniw służących jedynie jako substancje złuszczające.

Największym problemem, z jakim obecnie mierzą się producenci kosmetyków jest znalezienie alternatyw dla substancji filmotwórczych, żelujących, modyfikujących reologię, stabilizujących oraz kondycjonujących. Syntetyczne polimery i kopolimery akrylowe, poliestry, poliuretany oraz poliamidy występujące w produktach do pielęgnacji ciała, włosów czy kosmetykach kolorowych muszą zostać zastąpione. Szukając alternatyw warto mieć również na uwadze, że pomimo wysokiej stabilności surowców syntetycznych w procesie technologicznym, nie dostarczają one skórze cennych składników, które mogą zapewnić surowce pochodzenia naturalnego.

Jedną z powszechnie wykorzystywanych naturalnych substancji o właściwościach filmotwórczych jest kwas hialuronowy INCI: Hialuronic acidlub występujący jako sól sodowa Sodium hyaluronate. Jest to biopolimer, czyli naturalny polisacharyd, który występuje m.in. w macierzy międzykomórkowej skóry właściwej (przestrzeń wypełniona komórkami, w której znajdują się też włókna kolagenowe i elastynowe). Dzięki silnym właściwościom higroskopijnym (1 cząsteczka kwasu hialuronowego wiąże aż 250 cząsteczek wody), w produktach kosmetycznych wykorzystywany jest jako modyfikator reologii oraz humektant, który zapobiega wysychaniu kosmetyków. Kwas hialuronowy może mieć różne długości łańcuchów polimerowych, co przekłada się na różne masy cząsteczkowe, a to z kolei na rodzaj funkcji jaką może pełnić w kosmetyku. Niskocząsteczkowy kwas hialuronowy charakteryzuje się lepszą przenikalnością do głębszych warstw naskórka, dzięki czemu doskonale nawilża oraz transportuje substancje odżywcze w głąb skóry. Z kolei kwas hialuronowy o wysokiej masie cząsteczkowej tworzy na skórze ochronny film. Coraz większą popularnością cieszą się takie formy kwasu hialuronowego, które łączą kilka różnych mas cząsteczkowych w jednym produkcie, zapewniając kompleksowe działanie.

Naturalną alternatywą dla karbomerów i polimerów akrylowych stosowanych, jako zagęstniki, emulgatory i stabilizatory jest alginian (INCI: Algin) – polisacharyd, otrzymywany z alg brunatnych. Powstaje z kwasu alginowego, kopolimeru składającego się z kwasu D-mannurowego oraz L-guluronowego. Alginian w kosmetykach najczęściej występuje w postaci soli sodowej kwasu alginowego INCI: Sodium alginate. Wykorzystywany jest w przemyśle kosmetycznym ze względu na swoje właściwości żelujące, emulgujące, nawilżające oraz filmotwórcze. Szerokie zastosowanie alginianu wynika z jego biokompatybilności, braku toksyczności oraz możliwości dopasowania jego właściwości do wielu obszarów zastosowania.

Pomimo powszechnie znanych i wykorzystywanych alternatyw zagęstników i surowców filmotwórczych nie zawierających mikroplastików, jakimi są kwas hialuronowy czy alginian sodu, przemysł kosmetyczny wciąż potrzebuje nowych rozwiązań m.in. dla syntetycznych wosków strukturyzujących obecnych w recepturach szminek, tuszów do rzęs czy produktów do stylizacji włosów. W tym celu najczęściej wykorzystuje się polietylen, który w postaci ciekłej jest woskiem (INCI: Polyethylene). Dla tej substancji L. Frigerio i in. [Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 37, 2024] postanowili znaleźć alternatywę nie zawierającą mikroplastiku. Frigerio wraz z zespołem przeprowadzili analizę porównawczą polietylenu oraz wosku, który jest mieszaniną wosku słonecznikowego i uwodornionego oleju rycynowego INCI: Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Wax, Hydrogenated Castor Oil. Jak wykazały testy oba woski mają podobne właściwości termiczne: tę samą temperaturę skraplania (81 – 87 °C) oraz topnienia (74 – 81 °C). Przeprowadzono również porównanie kompatybilności wosków z olejami, efektów strukturyzowania oraz sieciowania przy niskim stężeniu wosków i jednoznacznie stwierdzono, że nowoopracowany wosk pochodzenia naturalnego może z powodzeniem zastąpić syntetyczny polietylen bez zmiany właściwości użytkowych produktu końcowego. Z kolei w kosmetykach o działaniu filmotwórczym i zmiękczającym skórę polietylen może być zastąpiony woskiem pszczelim naturalnym (INCI: Cera alba/Beeswax) bądź syntetycznym (INCI: Synthetic Beeswax) oraz woskiem carnauba (INCI: Copernicia Cerifera (Carnauba) Wax).

Syntetyczne substancje emulgujące, takie jak emulgatory silikonowe to kolejna grupa surowców, która w świetle nowego rozporządzenia okazuje się być problematyczna i potrzebuje naturalnych alternatyw. W opisie składu kosmetycznego występują najczęściej pod takimi nazwami INCI jak Dimethicone Crosspolymer, Cyclopentasiloxane, Phenyltrimethicon czy PEG/PPG-18/18 Dimethicone. Ich niewątpliwą zaletą poza tworzeniem emulsji, jest poprawa walorów estetycznych i sensorycznych produktów kosmetycznych. Emulgatory silikonowe, jako substancje krzemoorganiczne znane są ze swojej trwałości  i odporności na rozkład biologiczny, co może prowadzić do zanieczyszczenia wód powierzchniowych i gleby. Doskonałą alternatywą dla syntetycznych emulgatorów może okazać się naturalny wosk emulgujący INCI: Rhus Succedanea Fruit Cera, Polyglyceryl‐3 Stearate.Temperatura topnienia takiego wosku mieści się w przedziale 50 – 56 °C a współczynnik HLB wynosi 5 – 9. Jest to emulgator nie zawierający PEG-ów, który bez dodatku ko-emulgatorów jest w stanie emulgować produkty o różnych właściwościach i lepkości, takie jak kremy, masła do ciała czy mleczka do demakijażu. Możliwość dodania tego emulgatora na jednym etapie z pozostałymi składnikami formulacji, zdecydowanie skraca czas przygotowania produktu, dzięki czemu może okazać się obiecującą alternatywą dla syntetycznych emulgatorów.

Kierunek w przyszłość – wspólne, świadome wybory

Naturalne i biodegradowalne surowce stanowią kluczowy obszar rozwoju w przemyśle kosmetycznym w kontekście eliminacji mikrocząstek polimerów syntetycznych z kosmetyków.Dążenie do znalezienia alternatyw dla mikroplastików staje się coraz bardziej priorytetowe, z uwagi na szybko mijające okresy przejściowe dla poszczególnych grup produktowych.

Poprzez zaangażowanie w działania całego sektora zaczynając od producentów surowców, poprzez dystrybutorów aż do producentów kosmetyków, możemy wspólnie dążyć do stworzenia bardziej świadomej i odpowiedzialnej branży kosmetycznej, która dba o zdrowie ludzi i środowisko naturalne.