الطحن بالموجات فوق الصوتية لتصنيع أحمر الشفاه
يتضمن تصنيع أحمر الشفاه طحن الشموع والأصباغ الملونة وخلطها بمستوى يمكن التحكم فيه بدقة لضمان خصائص محددة للون أحمر الشفاه وقوامه. ويُعد الطحن والخلط بالموجات فوق الصوتية تقنية موثوقة وفعالة ويمكن التحكم فيها بدقة لإنتاج معلقات شمع/أصباغ شديدة التجانس لتصنيع أحمر شفاه عالي الجودة.
الخلط والطحن بالموجات فوق الصوتية لتصنيع أحمر الشفاه
بوجه عام، يُصنَّع أحمر الشفاه في دفعات صغيرة إلى متوسطة الحجم، لأن تركيبة كل نوع من أنواع أحمر الشفاه تختلف من حيث اللون / الدرجة اللونية، واللمعان، والمكونات (المركبات المغذية)، وغيرها.
يتضمن تصنيع أحمر الشفاه مواد أولية متنوعة، مثل الشموع (شمع العسل، وشمع الكاندليلا، وcamauba)، والأصباغ (مثل الأصباغ العضوية وغير العضوية، والكارمين؛ والأصباغ المشتقة من النباتات، والأصباغ المعدنية مثل الميكا والأكاسيد والأصباغ الزرقاء فوق البحرية)، والكحول (مذيب)، والزيوت (الزيوت المعدنية، أو زيت الخروع، أو اللانولين، أو الزيوت النباتية)، والإضافات (المواد الحافظة، ومضادات الأكسدة، ومكونات العناية، والعطر). وبوجه عام، تبلغ نسبة الزيت:الشمع:الصبغة نحو 50–70% : 20–30% : 5–15%، على التوالي.
تُصهر هذه المكونات وتُحرَّك في دفعات منفصلة: تحتوي الدفعة الأولى على المذيبات، والثانية على الليبيدات / الزيوت، والثالثة على الدهون والمواد الشمعية.
لإدخال الأصباغ الملونة، يُخلط محلول المذيب والزيوت السائلة المسخنة (نحو 180°F أو 85°C) مع الأصباغ الملونة بالتحريك لتكوين مزيج أولي خام. ويُغذَّى هذا المزيج الأولي إلى مفاعل تدفق بالموجات فوق الصوتية، حيث يُعالَج معلق الأصباغ بتجويف شديد ناتج عن الموجات فوق الصوتية (الصوتية). والتجويف بالموجات فوق الصوتية معالجة ميكانيكية بحتة تعتمد على قوى قص شديدة وتصادمات بين الجسيمات. ويتيح الطحن والسحق بالموجات فوق الصوتية التحكم الدقيق في العملية، ومن ثم الحصول على ناتج عالي الجودة باستمرار.
ينتج التشتيت بالموجات فوق الصوتية معلقات متجانسة ذات أحجام نانوية: المنحنى الأخضر – قبل المعالجة بالموجات فوق الصوتية / المنحنى الأحمر بعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية
UIP2000hdT جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية لمستحضرات التجميل في مفاعل من الفولاذ المقاوم للصدأ
بينما تُدخل الخلاطات التقليدية عالية القص والمطاحن الأسطوانية ومطاحن الخرز الهواء إلى معلق الزيت/الأصباغ، تتجنب المعالجة بالموجات فوق الصوتية ضمن خط الإنتاج احتجاز الفقاعات الغازية. كما أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تُحدث تأثيرات لإزالة الهواء / الغازات، مما يجعل الخطوة اللاحقة لإزالة الهواء بالتفريغ غير ضرورية. ويؤدي الاستغناء عن خطوة إزالة الهواء إلى خفض تكاليف المعالجة ووقتها.
في خطوة خلط ثانية، يُدمج معلق الأصباغ/الزيت مع الشمع الساخن. ويمكن أيضًا خلط الأصباغ/الزيت والشمع الساخن باستخدام الخلاط بالموجات فوق الصوتية. وأخيرًا، يُصب مزيج أحمر الشفاه في أنابيب تشكيل، حيث يبرد ويتصلب مع اكتسابه شكله الأسطواني المعتاد. وبمجرد تصلب مزيج الشمع/الأصباغ، يمكن وضعه في عبوة بلاستيكية أو معدنية، ويصبح جاهزًا للبيع.
UIP4000hdT، جهاز قوي للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بقدرة 4000 واط
خلاطات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية لتصنيع أحمر الشفاه
تزود Hielscher Ultrasonics مصنعي مستحضرات التجميل في جميع أنحاء العالم بأجهزة معالجة عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية. ويُعد الطحن والسحق والتشتيت بالموجات فوق الصوتية تقنية موثوقة وفعالة لإنتاج خلطات متجانسة تتكون من الشموع والليبيدات ومستحلبات O/W أو W/O والأصباغ والإضافات المغذية. وتتعامل الخلاطات بالموجات فوق الصوتية بسهولة مع المعلقات شديدة اللزوجة، مثل مصهورات الشمع، والأحمال العالية من الجسيمات، والمعاجين. وحتى التعامل مع الجسيمات شديدة الكشط لا يمثل مشكلة لأنظمة الخلط والطحن بالموجات فوق الصوتية.
يمكن تشغيل عمليات المعالجة بالموجات فوق الصوتية على دفعات أو بصورة مستمرة ضمن خط الإنتاج. وتوفر المعالجة بالموجات فوق الصوتية ضمن خط الإنتاج، باستخدام مفاعل تدفق بالموجات فوق الصوتية، مزايا متعددة، ولا سيما للكميات الأكبر، بما في ذلك زيادة تجانس المنتج، إذ يمكن التحكم بدقة في زمن المكوث في منطقة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ودرجة حرارة المعالجة. ويمنع استخدام نظام بالموجات فوق الصوتية ضمن خط الإنتاج مزود بخلية التدفق احتجاز فقاعات الهواء، كما يُحدث تأثيرات لإزالة الهواء / الغازات.
تتمتع Hielscher Ultrasonics بخبرة طويلة في تصميم أجهزة المعالجة عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية وتصنيعها وتوزيعها لإنتاج مستحضرات التجميل. ونساعد عملاءنا بدءًا من اختبار الجدوى الأول وتحسين العملية، وصولًا إلى تركيب وحدة التشتيت بالموجات فوق الصوتية ذات الحجم الصناعي وتشغيلها.
يمكن لأجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher Ultrasonics توفير سعات اهتزاز عالية جدًا. ويمكن بسهولة التشغيل المستمر بسعات اهتزاز تصل إلى 200µm على مدار 24/7. وللحصول على سعات اهتزاز أعلى، تتوفر سونوترودات مخصصة للموجات فوق الصوتية. وتتيح متانة معدات Hielscher للموجات فوق الصوتية التشغيل على مدار 24/7 تحت ظروف العمل الشاقة وفي البيئات المتطلبة.
يعطيك الجدول أدناه مؤشرًا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| من 1 إلى 500mL | من 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| من 10 إلى 2000mL | من 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| من 0.1 إلى 20L | من 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| من 10 إلى 100L | من 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | من 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
مجانسات عالية القدرة بالموجات فوق الصوتية على نطاقات من النطاق المختبري إلى النطاق التجريبي و النطاق الصناعي .
الأدبيات / المراجع
- N.P. Badgujar Y.E. Bhoge T.D. Deshpande B.A. Bhanvase P.R. Gogate S.H. Sonawane R.D. Kulkarni (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44, Iss. 4. 214 – 223.
- Katircioglu-Bayel, D. (2020): Effect of Combined Mechanical and Ultrasonic Milling on the Size Reduction of Talc. Mining, Metallurgy & Exploration 37, 2020. 311–320.
حقائق جديرة بالمعرفة
أحمر الشفاه، وملمع الشفاه، وبلسم الشفاه
يُعد أحمر الشفاه من أكثر مستحضرات التجميل شيوعًا واستخدامًا. وتشمل مستحضرات تجميل الشفاه الأخرى ملمعات الشفاه وبلسم الشفاه وأقلام ترطيب الشفاه.
بوجه عام، يتميز أحمر الشفاه بثبات يدوم مدة أطول وتغطية أكبر مقارنة بملمعات الشفاه أو بلسم الشفاه.
تكاد مجموعة ألوان أحمر الشفاه وتأثيراته النهائية تكون بلا حدود: فهو متوفر بجميع الألوان والدرجات والتأثيرات النهائية – من شديد اللمعان إلى المتلألئ/اللامع/البراق، ثم الساتاني والمطفي. وهذا يجعل أحمر الشفاه مستحضر تجميل متعدد الاستخدامات بدرجة كبيرة، ويمنح المستخدم خيارات متنوعة لإضفاء مظهر شخصي.
بينما يمثل المظهر والإطلالة التأثيرين الرئيسيين والأكثر وضوحًا اللذين يحققهما أحمر الشفاه، فإنه غالبًا ما يوفر خصائص إضافية، مثل الإضافات المغذية ومكونات تعزيز امتلاء الشفاه والوقاية من الشمس وغيرها من الإضافات. وللحصول على صفات وخصائص معينة لأحمر الشفاه، تتنوع تركيباته وقد تكون معقدة جدًا. والمواد الأولية الأساسية في أحمر الشفاه هي الأصباغ والزيوت والشموع والمواد المطرية، التي توفر اللون والترطيب والحماية.
تُستخدم قاعدة من الشموع والبوليمرات والجسيمات الميكرونية ودون الميكرونية والألياف لإعطاء أحمر الشفاه شكله وبنيته. لذلك، يجب الجمع بين الشموع البلورية وغير المتبلورة التي تعطي بلورات صغيرة الحجم عند تبريدها وتصلبها، بحيث يوفر أحمر الشفاه النهائي ثباتًا جيدًا وترابطًا بين الزيت والأصباغ ومتانة. ومن التركيبات الشائعة، مثلًا، الأوزوكيريت + الشمع دقيق التبلور؛ والبولي إيثيلين + الشمع دقيق التبلور؛ والبولي إيثيلين + الأوزوكيريت؛ أو شمع العسل + الكاندليلا + الكارنوبا.
يُعد نوع المواد المطرية وكميتها في تركيبة أحمر الشفاه عاملين مهمين يؤثران بدرجة كبيرة في خصائص وضعه وقوة لونه وقابليته للفرد ومتانته وتأثيره النهائي. وتشمل المواد المطرية الشائعة زيت الخروع واللانولين وزبدة الشيا وزبدة الكاكاو واللانولين الاصطناعي (bis-diglyceryl polyacyladipate-2) والبولي بيوتين والبولي إيزوبيوتين المهدرج وسترات ثلاثي الإيزوستياريل.
تكون تركيبة أحمر الشفاه النموذجية كما يلي:
- المواد المطرية: 41–79 %
- الشمع / البوليمرات: 15–28 % (كمزيج من 2–5 مواد أولية)
- الأصباغ: 3–10%
- أصباغ البريق اللؤلؤي: 0–10%
- مواد إضفاء المظهر المطفي: 0–5%
- مكونات تعزيز الثبات أثناء الاستخدام: 0–5%
- العطر: 0–0.3%
- المواد الحافظة / مضادات الأكسدة: 0.2–0.5%