Kosmetikrohstoffe im Test

Gelbildner im Vergleich

Blau eingefärbtes Duschgel

2010 habe ich in der Rührküche u. a. drei Gelbilder mit einander in ihren Eigenschaften verglichen und diese Testreihe fotografisch dokumentiert. Ein Fokus lag u. a. in ihrer Kompatibilität mit verschiedenen Tensiden. In einem Forum gehen sehr viele interessante Dokumentationen schnell unter, und daher möchte ich diese Testreihe hier auf Olionatura vorstellen und mit aktuellen Tests ergänzen. Die Ergebnisse sind jeweils in mein Buch »Naturkosmetische Rohstoffe« eingeflossen, aber es ist sicher interessant, Ergebnisse im Detail fotografisch aufbereitet zu lesen.

Testkandidaten dieser Versuchsreihe sind 3 bekannte Gelbildner: Natrosol® 250 HX, Xanthan transparent (das normale Xanthan spielt heute bei Olionatura-Leserinnen und -lesern keine Rolle mehr) und Konjac Mannan® (kosmetische Qualität). Konjac Mannan hat sich interessanterweise im deutschsprachigen Raum nie so richtig durchsetzen können; die beiden anderen Produkte sind jedoch aktuell Standard in der Herstellung eigener Naturkosmetikprodukte. Die folgende Tabelle soll alle 3 Gelbildner kurz in ihren wesentlichen Kerndaten skizzieren:

Natrosol® 250 HX Xanthan transparent Konjac Mannan
Halbsynthetischer Gelbildner auf Cellulosebasis; wird durch Anlagerung funkioneller Gruppen an die OH-Gruppen der Cellulose erzeugt, die ihre Eigenschaften verändern. Fermentationsprodukt auf Basis glucose- bzw. saccharosehaltiger Substrate, wird von Mikroorganismen erzeugt. Natürlicher Gelbildner aus den Knollen der Konjac-Mannan-Pflanze (Amorphophallus konjac).
nichtionischer Gelbildner anionischer Gelbildner nichtionischer Gelbildner

Herstellung des Basis-Gels

Alle 3 Gele basieren auf

  • 99 g abgekochtes Wasser
  • und 1 g Gelbildner,

jeweils frisch ins gerade abgekochte Wasser gerührt und 2 Minuten moderat dispergiert.

Wichtig: Konjac® Mannan ist hier mit 5 % Xanthan versetzt; es handelt sich also um eine Mischung 95:5 Konjac Mannan/Xanthan. Der Grund liegt in der erheblich verbesserten Stabilität eines Konjac-Mannan-Gels durch diesen geringen Zusatz.

  • Konjac Mannan quillt schnell, ergibt nach 2 Minuten ein hochviskoses leicht milchiges Gel, in dem sich gegen das Licht kleine, opake Batzen zeigen. Nach 20 Minuten Wartezeit ist das Gel homogener geworden, weist aber immer noch vereinzelte Inhomogenitäten auf, die an Ballungen von Gelbildner erinnern.
  • Xanthan transparent quillt willig und schnell, ergibt nach 2 Minuten ein klares Gel, in dem sich gegen das Licht kleine Lufteinschlüsse und Muster zeigen. Nach 20 Minuten Wartezeit ist das Gel weitgehend homogen und klar, es bleiben einzelne Lufteinschlüsse.
  • Natrosol® 250 HX quillt willig und schnell, ergibt nach 2 Minuten ein klares Gel, in dem sich gegen das Licht kleine regelmäßige Muster zeigen. Nach 20 Minuten Wartezeit ist das Gel völlig homogen und klar.

Die untere Abbildung zeigt die 3 Gele im Vergleich:

Konjac Mannan, Xanthan transparent, Natrosol™ 250 HX

Von links: Konjac Mannan, Xanthan transparent, Natrosol™ 250 HX


I Viskosität und Fließverhalten im Vergleich

  • In der Viskosität liegt Konjac Mannan an der Spitze, es ist hochviskos. Im Fließverhalten erinnert es an Pudding, es »fließt« in Batzen aus dem Becherglas, in dicken, viskosen, zusammenhängenden Tropfen.
  • Xanthan transparent ist wesentlich niedigviskoser, aber ein schönes, leichtes Gel. Es fließt gleichmäßiger, kann aber einen gewissen Puddingcharakter nicht verleugnen; man ahnt ihn noch. Störend empfinde ich ihn gar nicht.
  • Natrosol® 250 HX ist noch etwas niedrigviskoser, aber nur gering. Sein Fließverhalten ist wie dicke Flüssigkeit, sehr homogen und gleichmäßig, in keiner Weise puddingartig.

Die Viskosität stellt sich also so dar: Konjac® Mannan > Xanthan transparent > Natrosol® 250 HX.


II Einsatz in einem Hydrodispersionsgel

Mit 10 % Mandelöl, raffiniert, stelle ich Hydrodispersionsgele her, alle 2 Minuten kalt mit Flügelrührer verarbeitet, mitteltourig (d. h. ca. 1000 rpm):

  • Konjac Mannan zeigt hier seine Stärken (zumindest in Verbindung mit 5 % Xanthan), es bindet das Öl sehr schön ein und ergibt ein angenehm viskoses, homogenes Cremegel.
  • Xanthan transparent bindet das Öl ebenfalls gut ein.
  • Natrosol® 250 HX ergibt auch ein homogenes Gel, gegen das Licht scheinen mir die sichtbaren Einschlüsse etwas deutlicher ausgeprägt zu sein.

Von links: Konjac Mannan, Xanthan transparent, Natrosol™ 250 HX

Im Hautgefühl habe ich keine großen Unterschiede feststellen können, denn nach wenigen Sekunden sind alle ohne Rückstände eingezogen. Ein kurzes Kleben (Adhäsion) ist bei allen Dreien kurz vorhanden.


III Säure- und Alkohol-Resistenz

Meine Säureattacken (0,2 g Milchsäure auf 10 g Gel) werden von allen klaglos hingenommen.
Alle stecken 15 % reinen Alkohol locker weg. Konjac Mannan muss ich etwas länger rühren, da es knubbelt. Dann sind alle 3 wieder willig.


 

IV Kompatibilität mit Tensiden

Alle 3 Gelbildner werden mit Plantapon® SF zu einem Shampoo gerührt, mit 15 % WAS wird dafür das Gel 50:50 mit der Tensidmischung versetzt und jeweils 2 Minuten sanft gerührt. Plantapon® SF ist eine Tensidmischung aus zwei anionischen Tensiden (unter 5 % Sodium Lauryl Glucose Carboxylat und unter 5 % Sodium Cocoyl Glutamate), einem amphoteren Tensid (10–15 % Sodium Cocoamphoacetate ) und einem nichtionischen Tensid (5–15 % Lauryl Glucoside) sowie (5–15 %) hydratisierendem, irritationsmilderndem und schaumstabilisierendem Glycerin.

Hier zeigen sich Unterschiede. Im Hinterkopf behalten müssen wir, dass der pH-Wert der Tensid-Gel-Mischung noch nicht eingestellt wurde. Er ist aktuell – bedingt durch Plantapon® SF – deutlich im basischen Bereich:

  • Konjac Mannan kann nicht überzeugen; Die Mischung verliert an Viskosität und wird deutlich flüssiger. Das Tensidgel selbst ist weitgehend luftbläschenfrei, darüber steht jedoch eine Schaumhaube.
  • Xanthan transparent meistert die Aufgabe souverän und erzeugt ein recht ansprechendes Cremegel. Das Tensidgel mit Xanthan ist momentan das einzige, das eine gewisse Viskosität zeigt. Allerdings sind viele Luftblasen zu sehen.
  • Natrosol® 250 HX verbindet sich mit dem Tensid, schäumt jedoch stark (der Schaum zeigt sich als Haube über dem Tensidgel) und ergibt eine etwas inhomogen wirkende Mischung. Au ch hier verringert sich die Viskosität deutlich.
Konjac Mannan, Xanthan transparent, Natrosol™ 250 HX

Von links: Konjac Mannan, Xanthan transparent, Natrosol™ 250 HX plus Plantapon® SF

Nun stelle ich den pH-Wert auf pH 5–5,5 ein; schlagartig verändert sich das Bild: Alle drei dicken an.  Xanthan ist ein deutlich viskoses Gel, Natrosol® 250 HX und Konjac® Mannan sind zwar niedrigviskoser, aber nicht mehr völlig flüssig. Für eine angenehme Produktkonsistenz reicht es jedoch nicht.


 Ergebnisse

Xanthan

Unten: Momentaner »Sieger« in Kombination mit Plantapon® SF ist eindeutig Xanthan, allerdings zeigen sich noch deutliche Luftblasen:

Gelbildner im Vergleich: Xanthan und Plantapon® SF

Xanthan und Plantapon® SF

Unten: Alternativ habe ich Xanthan mit einem amphoteren Tenid gemischt, Kokosbetain. Die beiden sind echte Traumpartner, wie die Probe zeigt. Das Gel ist absolut klar, homogen und stabil:

Gelbildner im Vergleich: Xanthan und Kokosbetain

Xanthan und Kokosbetain

Interessehalber habe ich auch die beiden anderen Gelbildner, Konjac Mannan und Natrosol™ 250 HX mit Kokosbetain gemischt; beide Ergebnisse sind enttäuschend:

Konjac Mannan

Unten: Zwar gewinnt Konjac® Mannan in Verbindung mit der pH-Wert-Regulation bei Plantapon® SF (oberes Bild) wieder leicht an Viskosität, aber es trennt sich völlig, mit Kokosbetain (unteres Bild) ergeben sich ebenfalls Sedimente:

Gelbildner im Vergleich: Konjac Mannan und Plantapon® SF

Konjac Mannan und Plantapon® SF

Gelbildner im Vergleich: Konjac Mannan und Kokosbetain

Konjac Mannan und Kokosbetain

Natrosol 250 HX

Unten:  Auch Natrosol 250 HX wird in Verbindung mit der pH-Wert-Regulation bei Plantapon® SF (oberes Foto) wieder viskoser, dennoch bleibt es sich nicht ganz stabil; mit Kokosbetain (unteres Foto) trennen sich die Phasen, wir erkennen deutlich Sedimente.

Gelbildner im Vergleich: Natrosol™ 250 HX und Plantapon® SF

Natrosol™ 250 HX und Plantapon® SF

 

Natrosol™ 250 HX plus Kokosbetain

Natrosol™ 250 HX plus Kokosbetain