Výkonový ultrazvuk pro výrobu kosmetiky
Ultrazvukové zpracování stojí v čele inovací v dynamických oblastech vývoje a výroby kosmetiky a prostředků osobní péče. Jeho všestranné aplikace v kosmetickém průmyslu zahrnují tvorbu emulzí, disperzí, zmenšování velikosti částic, přípravu liposomů a extrakci účinných látek. Tato špičková technologie podporuje jak laboratorní výzkumníky, tak velkokapacitní komerční výrobu tím, že poskytuje pokročilé sonikátory přizpůsobené rozmanitým potřebám. Od pečlivé přesnosti laboratorních zkoumání až po plynulou efektivitu plných komerčních výrobních kapacit se ultrazvukové zpracování ukazuje jako transformační síla, která zvyšuje kvalitu a účinnost kosmetických formulací v celém spektru.
Ultrazvukové zpracování kosmetických produktů a prostředků osobní péče
Produkty péče o pleť a dekorativní kosmetiky musí splňovat nejvyšší standardy kvality. Ke splnění tohoto cíle je zásadní spolehlivá technologie zpracování. Výkonový ultrazvuk je spolehlivá technika homogenizace a extrakce, která dosahuje jedinečných výsledků a umožňuje vyrábět hodnotné, inovativní produkty. Aby bylo možné držet krok s kosmetickým výzkumem a vývojem, jsou zapotřebí výkonné a přizpůsobivé homogenizátory. Hielscher Ultrasonics vám dodá spolehlivé ultrazvukové zařízení pro každou fázi zpracování – od vývoje nových formulací ve výzkumné laboratoři až po finální výrobu vašeho komercializovaného produktu.
Klikněte zde a prohlédněte si celou řadu ultrazvukových přístrojů Hielscher!
Emulze – homogenní a stabilní distribuce kapek pomocí sonikace
Ultrazvuk je osvědčená technika pro výrobu jemných emulzí (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), jako jsou mini-, nano- nebo mikroemulze, dvojité emulze a emulze s inverzí fází. Během ultrazvukové homogenizace intenzivní kavitační síly smykem rozbíjejí dvě nebo více nemísitelných fází na velmi malé kapky. Vysoké stability emulze se dosahuje jak malou velikostí kapek , tak nízkou polydisperzitou distribuce velikosti kapek. Emulze jsou velmi důležité pro výrobu krémů, pleťových mlék, sér, olejů, balzámů, gelů a oleogelů i vosků.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukové emulgaci!
Disperze a suspenze – distribuce velikosti částic pomocí sonikace
Prášky, pigmenty (např. TiO2, ZnO) a minerály jsou běžnými složkami kosmetických produktů, jako jsou krémy, opalovací krémy, rtěnky a laky na nehty. Pro získání jednotného produktu vysoké kvality musí být zajištěna rovnoměrná disperze a distribuce částic prášku, pigmentu nebo minerálu. Protože ultrazvuk poskytuje spolehlivé jemné disperze, je to homogenizační technika první volby.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukovém dispergování!
Mletí a jemné mletí – zmenšování velikosti pomocí ultrazvuku
Zejména u dekorativní kosmetiky musí být pigmenty rozemlety na mikronovou a submikronovou velikost a musí být v produktu rovnoměrně dispergovány. Když jsou intenzivní ultrazvukové vlny přenášeny do kapalin a viskózních, pastovitých suspenzí, vede ultrazvuková kavitace k vysokým smykovým silám, které dokážou rozemlít částice a pigmenty až na submikronovou a nanometrovou velikost. Zejména u dekorativní kosmetiky (např. řasenky, laky na nehty, rtěnky, make-up) je jemná distribuce velikosti pigmentů důležitým znakem kvality.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukovém zmenšování velikosti částic!
Zjistěte více o sonikaci pro lepší výrobu laků na nehty!
Extrakce z rostlin – vysoké výtěžky pomocí ultrazvuku
Ultrazvuk je velmi rychlá a účinná technika ke zvýšení výtěžku účinných složek extrahovaných z rostlin, např. antioxidantů, polysacharidů, terpenů a fenolických sloučenin. Jako netermická metoda extrahuje ultrazvuk sloučeniny šetrně, takže nedochází k jejich poškození a degradaci. Kromě vyššího výtěžku extraktů spočívají výhody ultrazvukové extrakce v použití ekologického extrakčního rozpouštědla (např. vody) nebo menšího množství rozpouštědla, nižší teplotě extrakce a výrazně zkrácené době extrakce. Ultrazvuková extrakce je dobře prozkoumaná technika a osvědčila se u mnoha účinných látek, jako je kyselina askorbová (vitamin C), α-tokoferol (vitamin E) a β-karoten (provitamin A), koenzym Q10 nebo kyselina ferulová.
Kromě toho může aplikace ultrazvukových vln zlepšit tradiční extrakční metody, jako je Soxhletova extrakce, superkritická extrakce CO2 a enzymatická extrakce (např. kolagenu).
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukové extrakci!
Liposomy pomocí ultrazvukové enkapsulace
Účinné látky musí být enkapsulovány, aby mohly být dopraveny do hlubší vrstvy kůže, kde mají plně rozvinout své účinky. Liposomy jsou běžným nosičem účinných látek a API. Sonikace je spolehlivý nástroj k enkapsulaci látek do liposomů a k jejich emulgaci do finálního produktu. Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukem podporované enkapsulaci liposomů!
Rozpouštění
Ultrazvukové vlny jsou velmi účinné při rozpouštění a homogenizaci dvou nebo více fází do jednotného produktu. Silné ultrazvukové smykové síly pomáhají rozpouštět prášky, např. prášek alantoinu. Homogenizace je důležitým krokem k získání vysoce kvalitního produktu se stálými vlastnostmi. Proto je ultrazvuk preferovanou metodou, pokud jde o aplikace rozpouštění a homogenizace.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukovém rozpouštění!
Ultrazvukový přístroj se skleněnou průtokovou celou pro inline míchání a emulgaci krémů, pleťových mlék a dalších produktů péče o pleť.
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Vývoj a analýza v laboratoři
Hielscher ultrazvuková laboratorní zařízení jsou ideální pro výzkum a vývoj i pro rutinní procesy. Zařízení jako ruční UP100H jsou vhodná pro rozmanité aplikace, např. míchání, dispergování, emulgace, homogenizace, dezintegrace nebo rozpouštění. Laboratorní zařízení se snadno používají a vyznačují se bezkonkurenční účinností a flexibilitou. Všechna zařízení lze přesně řídit, takže je zajištěna reprodukovatelnost při převodu do výrobního měřítka.
Ultrazvuk ve výrobě kosmetických produktů a prostředků osobní péče
Ultrazvukové zpracování lze snadno převést do většího měřítka. Laboratorní testy umožní přesně zvolit potřebnou velikost zařízení. Níže uvedená tabulka ukazuje obecná doporučení zařízení v závislosti na objemu šarže nebo průtoku, který má být zpracován.
Konstrukce, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany
Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou známé svými nejvyššími standardy kvality a konstrukce. Robustnost a snadná obsluha umožňují bezproblémovou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí zvládají ultrazvukové přístroje Hielscher snadno.
Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje se špičkovou technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě vyhovují požadavkům CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje představu o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů:
| Objem šarže | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 0,5 až 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr UIP16000 |
Inline zpracování
Ultrazvukové reaktory Hielscher se běžně používají v inline režimu. Materiál je čerpán do nádoby reaktoru. Tam je vystaven ultrazvukové kavitaci o řízené intenzitě. Doba expozice je dána objemem reaktoru a rychlostí přívodu materiálu. Inline sonikace vylučuje obtékání (by-passing), protože všechny částice procházejí reaktorovou komorou po definované dráze. Protože jsou všechny částice během každého cyklu vystaveny stejným parametrům sonikace po stejnou dobu, ultrazvukové zpracování distribuční křivku obvykle posouvá, místo aby ji rozšiřovalo. U sonikovaných vzorků obecně nelze pozorovat „right tailing“ (pravostranné chvostování).
Chlazení procesu
Pro formulace citlivé na teplotu nabízí Hielscher reaktory s průtokovou celou s chladicím pláštěm pro všechna laboratorní a průmyslová zařízení. Chlazením vnitřních stěn reaktoru lze procesní teplo účinně odvádět.
Robustní a snadno čistitelné
Ultrazvukový reaktor se skládá z nádoby reaktoru a ultrazvukové sonotrody. Je to jediná součást, která podléhá opotřebení, a lze ji snadno vyměnit během několika minut. Příruby oddělující vibrace umožňují montáž sonotrody do otevřených nebo uzavřených tlakovatelných nádob nebo průtokových cel v libovolné orientaci. Nejsou potřeba žádná ložiska. Reaktory s průtokovou celou jsou obvykle vyrobeny z nerezové oceli, mají jednoduchou geometrii a lze je snadno rozebrat a vytřít. Nejsou zde žádné malé otvory ani skryté kouty. K dispozici jsou také speciální reaktory s průtokovou celou splňující pokročilé požadavky CIP (clean-in-place) a SIP (sterilize-in-place).
Ultrazvukové čištění na místě
Intenzita ultrazvuku používaná pro dispergační aplikace je mnohem vyšší než u běžného ultrazvukového čištění. Proto lze ultrazvukový výkon využít k podpoře čištění během proplachování a oplachování, protože ultrazvuková kavitace odstraňuje částice a zbytky kapalin ze sonotrody a ze stěn průtokové cely.
Fakta, která stojí za to znát
Jak míchat kosmetické složky?
Míchání kosmetických složek zahrnuje sanitaci veškerého vybavení, přesné vážení složek a dodržování specifického pořadí formulace. Začněte spojením složek rozpustných ve vodě. Zahřívání může proces míchání podpořit. Poté spojte složky rozpustné v oleji a zahřejte je na stejnou teplotu. Postupně vmíchejte olejovou fázi do vodní fáze za stálého míchání, aby vznikla emulze, poté směs ochlaďte a přidávejte složky citlivé na teplo při teplotě pod 40°C. Použijte vhodné míchací zařízení k zajištění jednotné konzistence, zkontrolujte a upravte pH, přidejte konzervační látky k zabránění mikrobiálnímu růstu a proveďte testy stability a kompatibility, abyste zajistili stabilitu a účinnost produktu.