Quats, alias Ammoniums quaternaires : quel problème avec ces ingrédients ?

Couramment appelés “quats”, les ammoniums quaternaires sont très courants en cosmétique conventionnelle. À quoi servent-ils et pourquoi les éviter ? Explications.

Les ammoniums quaternaires, alias quats, sont assimilés à des tensioactifs cationiques, évoqués dans notre article : “Quels tensioactifs en Slow Cosmétique ?”. Ils ont de nombreuses fonctions en cosmétique : agent tensioactif dans les produits lavants, conservateur ou épaississant dans les produits de soin, ou encore agent conditionneur pour les produits capillaires. L’Association Slow Cosmétique vous explique dans le détail quand et pourquoi ils posent problème.

C’est quoi, les quats ?

Pour comprendre ce que sont les ammoniums quaternaires, et quels sont ceux dont la présence est polémique dans les cosmétiques, voyons les différents types de quats existants.

Il faut dans un premier temps différencier les quats de synthèse (issus eux-mêmes de la pétrochimie ou du végétal), des quats issus directement du végétal qui ne subissent pas de transformation.

Les quats issus de la pétrochimie

On obtient des ammoniums quaternaires de synthèse issus de la pétrochimie de deux façons :

  • par procédé d’alkylation (ou quaternisation) d’amines tertiaires, qui sont des composés dérivés de l’ammoniac. Ce procédé d’alkylation va transformer les amines tertiaires en amines quaternaires, autrement appelés sels d’ammonium quaternaires.
  • par synthétisation des amines tertiaires à partir d’oxyde d’éthylène, qui est un gaz reconnu comme cancérigène et mutagène par l’Union Européenne, comme l’indique Cancer environnement dans son article.

Ce sont ces composés pétrochimiques que l’on retrouve en masse dans les produits cosmétiques conventionnels.

Les quats issus du végétal

Le procédé d’alkylation permet également d'obtenir des ammoniums quaternaires de synthèse issus du végétal tels que les fameux dérivés de betaine (cocamidopropyl betaine, coco-betaine ou encore babassuamidopropyl betain…) mais aussi le BTMS. Il faut toutefois savoir que ce procédé est autorisé par le référentiel COSMOS lorsqu’il s’agit “d’agro-ingrédients”, c’est-à-dire d’ingrédients d’origine naturelle. C'est pourquoi il n’est pas rare de retrouver des ammoniums quaternaires dans des formules labellisées Cosmos.

NOTE : sous la dénomination “ammonium quaternaire”, on trouve aussi certains ingrédients synthétisés directement par le végétal : il s’agit par exemple de la bétaïne (aussi appelée glycine). C'est un acide aminé extrait de la betterave ou encore de la canne à sucre. Il n’a donc pas subi de transformation chimique.

Comment reconnaît-on les quats pétrochimiques ?

Il existe un grand nombre d’ammoniums quaternaires de nature pétrochimique, que l’on retrouve sous différents noms dans les listes INCI des produits cosmétiques.

Ils sont pour la plupart assez faciles à identifier, cherchez ces mots dans votre liste INCI :

  • quaternium > quaternium-chiffre (quaternium-5 par exemple), polyquaternium-chiffre…
  • -monium > Cetyl triméthyl ammonium chlorure (CTAC) ; Alcool cétéarylique et behentrimonium methosulfate (BTMS)…
  • chloride > Behentrimonium chloride, Cetrimonium chloride…
  • bromide > Cetrimonium bromide, benzalkonium bromide…

Tous ces quats sont évidemment exclus des labels bio et a fortiori de la Charte Slow Cosmétique.

À quoi servent-ils dans les cosmétiques ? Comment fonctionnent-ils ?

Qu’ils soient utilisés en tant que tensioactifs dans les produits lavants, conservateurs ou épaississants dans les produits de soin ou encore agents conditionneurs au sein de produits capillaires, les quats sont polyvalents. Pour gainer le cheveu ou donner une texture plus lisse au produit, les industriels utilisent parfois les quats pour remplacer les silicones, en se targuant bien souvent d’une mention marketing associée : “sans silicones”. D’où l’importance de toujours bien vérifier les listes INCI pour s’assurer de l’honnêteté de la marque, le label Slow Cosmétique sur le produit étant sinon une garantie utile.

Comment agissent les quats dans une formule cosmétique ?

Prenons l’exemple d’un quat utilisé en tant qu’agent conditionneur. Ici, l’ammonium quaternaire, grâce à sa charge électrique positive (cation), se fixe sur la fibre capillaire. Plus cette dernière sera abîmée, plus elle sera chargée négativement et donc plus le quat pourra jouer son rôle de gainage et enrober voire même pénétrer la fibre capillaire. Mais même non abîmée, la kératine possède la faculté de se charger positivement ou négativement et donc de se gorger de ces quats. C’est pourquoi, comme les silicones, les quats donnent l’illusion d’une chevelure plus lisse, brillante, gainée.

Quelles problématiques avec les quats pétrochimiques ? 

Impact sur la santé

L’éventuelle toxicité des quats, que ce soit pour l’humain ou pour l’environnement, diffère selon la “catégorie” de quats. Puisqu'ils ne sont pas tous synthétisés de la même manière et possèdent des formules chimiques différentes, leurs effets diffèrent. Néanmoins, l’utilisation de produits cosmétiques contenant des ammoniums quaternaires est dans tous les cas déconseillée.

Sur les cheveux, les quats, en se fixant sur la fibre, ont ainsi tendance à l’alourdir voire à l’étouffer au fil du temps. En comblant les brèches abîmées, les quats forment un film et pénètrent profondément dans la fibre mais ne la nourrissent pas.

Par ailleurs, outre le fait qu’ils n’apportent rien de particulier à la peau ou aux cheveux, ils présentent en plus de cela un potentiel irritant plus ou moins important, comme en témoigne l’article 866/2014 du Règlement européen. C’est notamment pour cette raison que la concentration maximale des quats est réglementée dans les produits cosmétiques. Les quats d’origine végétale sont quant à eux plus doux pour la peau et les cheveux.

Impact environnemental

De nombreux ammoniums quaternaires sont également décriés à cause de leur toxicité pour l’environnement. Le magazine 60 millions de consommateurs a notamment répertorié en janvier 2021, le polyquaternium-7 et le polyquaternium-10 comme ingrédients polluants, à éviter dans les formules capillaires vouées à être rincées. La synthétisation des quats pose également problème, notamment lorsque celle-ci est réalisée à partir d’oxyde d’éthylène. Ce gaz très irritant est en effet toxique pour les voies respiratoires et cancérigène pour le personnel qui le manipule lors de la fabrication des quats, comme l’indique l’INRS.

Enfin, notons que la biodégradabilité des quats est également très mauvaise? Notamment du fait de la charge cationique qui perdure dans l’environnement même après dégradation du produit. 

Quelles alternatives naturelles ?

Depuis quelques années, l’industrie de la chimie verte cherche des alternatives écologiques à l’utilisation des quats de nature pétrochimique. On observe ainsi une accélération de la disponibilité de matières premières biosourcées et renouvelables. De nouveaux ingrédients sont ainsi fabriqués à partir d’acides aminés naturels (dérivés notamment de l’huile de graine de brassica). Le but ? Produire des esters gras ayant les mêmes propriétés que les quats. En effet, ces lipides aminés présentent un caractère cationique, caractéristique des ammoniums quaternaires. Il permet à la kératine de la peau ou des cheveux de s’accrocher à la molécule. Ces ingrédients seraient non seulement naturels, mais aussi biodégradables et non toxiques pour l’environnement.

Pour remplacer les conditionneurs capillaires, il existe par ailleurs de très bonnes alternatives naturelles et qui ont fait leurs preuves. Par exemple l’inuline, un glucide produit par les racines ou rhizomes de nombreuses plantes comme l’agave, le pissenlit ou encore la chicorée. C’est un actif conditionneur reconnu qui donne de très bons résultats sur les cheveux. Certaines huiles végétales sont également reconnues pour leurs propriétés disciplinantes, lissantes ou gainantes. Il s’agit notamment des huiles de brocoli, piqui ou encore pracaxi. Choisissez-les éthiques et engagées, en direct des artisans labellisés Slow Cosmétique (ici l’huile de brocoli de Bioflore).

La position de la Slow Cosmétique

L’Association Slow Cosmétique déplore la nature pétrochimique de la plupart des ammoniums quaternaires utilisés en cosmétique conventionnelle. Premièrement, ce sont des ingrédients inertes, c'est-à-dire qu’ils n’apportent rien ni à la peau ni aux cheveux. Par ailleurs, comme expliqué plus haut, ils présentent bien souvent un caractère irritant, en plus d’être néfastes pour l’environnement. Ces ingrédients ne sont donc pas acceptés dans les formules des marques labellisées Slow Cosmétique. La Charte Slow Cosmétique privilégie toujours les ingrédients naturels les moins transformés possibles.

Ainsi, la Charte tolère les quats de synthèse issus du végétal, ou les quats synthétisés directement par le végétal. L’Association Slow Cosmétique incite toutefois les marques à adopter un maximum de vigilance quant à leur utilisation, notamment concernant le caractère polluant de certains d’entre eux.

Les marques labellisées Slow Cosmétique doivent donc toujours préférer les alternatives les plus naturelles possibles et faire preuve d’un maximum de transparence et d’éthique dans leur démarche globale.

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