Power Ultrasonics kozmetičke emulzije bez surfaktanata
- Zbog sve veće potražnje za ekološki prihvatljivom kozmetikom, kozmetička industrija se fokusira na formulaciju emulzija bez surfaktanata.
- Pickering emulzije su smjese bez tenzida/emulgatora bez/o- ili o/w-mješavine stabilizirane česticama.
- Ultrazvučno miješanje i emulgiranje je odlična tehnika za formuliranje visoko stabilnih Pickering emulzija bez surfaktanata.
Ultrazvučna emulzifikacija
Snažne ultrazvučne sile smicanja omogućavaju pripremu stabilnih Pickering emulzija bez surfaktanata koristeći mikronske i nanočestice kao stabilizator. Sonikacija je netermički proces emulgiranja koji se već naširoko koristi za emulgiranje w/o-, o/w- i w/o/w-sistema za proizvodnju stabilnih emulzija (npr. za hidratantne kreme, kreme, losione, kreme za sunčanje, masti itd. .).
Gline i proizvodi na bazi gline pokazuju dobre rezultate kao stabilizatori u Pickering emulzijama. Visoke sile smicanja ultrazvučne emulgacije omogućavaju miješanje čak i modifikatora reologije, koje je inače teško raspršiti, kao što su glina i proizvodi na bazi gline, u kozmetičke formulacije. Velika prednost glina je njihova dvostruka funkcija jer stabiliziraju emulziju i istovremeno djeluju kao modifikatori reologije u formulaciji. To znači da je sonikacija odlična metoda za formuliranje čak i kozmetičkih emulzija sa karakteristikama razrjeđivanja smicanjem koje su također tiksotropne i stoga nude dobre karakteristike primjene (npr. lako nanošenje na kožu, proizvodi za prskanje itd.).
Emulzija ricinusovog ulja u vodi
Ultrazvučna formulacija emulzije ricinusovog ulja u vodi
Pickering emulzije ulje u vodi mogu se pripremiti na sljedeći način:
Kontinuirana faza se sastoji od vode – laponite® disperzija, unutrašnja/disperzna faza se sastoji od ricinusovog ulja.
- Kontinuirana faza se priprema dispergiranjem 2wt% laponite® praha u 0,1M NaCl (u ultra čistoj vodi), dispergiranjem pomoću Hielscherovog ultrazvučnog homogenizatora UP200St ili UP200Ht (200W, 26kHz) nekoliko minuta.
- Za o/w-emulziju, ulje se postepeno dodaje pomoću pipete u vodenu fazu, dok se smjesa obrađuje ultrazvukom. Nakon cca. 2 minute sonikacije, formira se homogena i stabilna emulzija. Tokom postupka emulgiranja, uzorak se hladi u ledenoj kupelji kako bi se spriječilo zagrijavanje uzorka.
UIP1000hdT sa staklenim protočnim reaktorom za proizvodnju proizvoda za njegu kože kao što su kreme, losioni i balzami
Za pripremu većih količina, Hielscher zalihe za sve lab i Industrijski ultrasonikatori specijalne protočne ćelije, koje omogućavaju raspršivanje/otapanje i praha i kapljica ulja u emulziju nanorazmjera.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 0.5 do 1.5 mL | N / A | VialTweeter |
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000 |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Pročitajte više o ultrazvučnoj pripremi Pickering emulzija!
Caution: Video "duration" is missing
Literatura / Reference
- Sargolzaei, J.; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Modeling and Simulation of High Power Ultrasonic Process in Preparation of Stable Oil-in-Water Emulsion. Journal of Software Engineering and Applications 4, 2011. 259-267
- Tabibiazar, M.; Davaran, S.; Hashemi, M.; Homayonirad, A.; Rasoulzadeh, F.; Hamishehkar, H.; Mohammadifar, M.A: (2015): Design and fabrication of a food-grade albumin-stabilized nanoemulsion. Food Hydrocolloids 44, 2015. 220-228.
Činjenice koje vrijedi znati
Zašto emulzije bez surfaktanata?
Većina proizvoda za njegu kože predstavlja mješavinu dvije ili više tvari koje se međusobno ne miješaju. To znači da su oni u skladu sa drugim zakonom termodinamike inherentno nestabilni. Za formiranje stabilne smjese od ovih materijala koji se ne miješaju potrebna je upotreba stabilizatora za pripremu emulzije s odgovarajućim rokom trajanja. Jonski ili nejonski surfaktanti se obično koriste kao emulgatori. Za proizvode za njegu kože, upotreba male molekularne težine, amfifilnih surfaktanata često uzrokuje netoleranciju kozmetičkih proizvoda s osjetljivom kožom. Nadalje, sve veći broj potrošača je zahtjevan za prirodnim, čistim kozmetičkim proizvodima. Takvi proizvodi se uglavnom svode na aktivne sastojke koji njeguju kožu, a uglavnom su bez aditiva (npr. emulgatori, mirisi itd.).
Emulzije bez surfaktanata / emulgatora su poželjna alternativa konvencionalnim kozmetičkim formulacijama. Pickering emulzije se zasnivaju na upotrebi biopolimernih emulgatora ili čvrstih čestica kao stabilizatora u cilju stvaranja stabilnih kozmetičkih proizvoda sa prijatnim karakteristikama proizvoda. Ultrazvučna emulzifikacija je odličan alat za pripremu stabilnih nano- i miniemulzija, kao i Pickeringovih emulzija. Nadalje, sonikacija se primjenjuje na razne druge primjene tokom proizvodnje kozmetičkih proizvoda kao što je disperzija pigmenata, otapanje pudera ili ekstrakcija aktivnih sastojaka.
O emulzijama u kozmetičkim proizvodima
Emulzija je dvofazni sistem. Glavne komponente su uljna faza i vodena faza.
Vodena faza je voda plus bilo koja kombinacija materijala koji su polarni i otapaju se, barem u određenoj mjeri, u vodi.
Uljna faza se sastoji od jednog ili više uljnih materijala ili drugih sastojaka koji su nepolarni i pokazuju barem određenu topljivost u uljnim materijalima.
Ulje u vodi (o/w): kapljice ulja raspršene u vodi; ulje se naziva unutrašnja ili disperzovana faza, a voda spoljašnja ili kontinuirana faza.
Emulzija voda u ulju (w/o): kapljice vode su raspršene u ulju; voda je unutrašnja ili disperzna faza, a ulje vanjska ili kontinuirana faza.
w/o/w ili o/w/o su takozvane kompleksne ili višestruke emulzije.
Laponite®
Laponite® je sintetička smektička glina, koja formira bistar, tiksotropni gel kada se rasprši u vodi. pH vrijednost 2% Laponite® suspenzije je oko 9,8. Gel se formira pri koncentraciji od 2%.
Laponite® je registrovani zaštitni znak BYK Additives Ltd.