Ultralydsformaling til fremstilling af læbestift
Fremstilling af læbestift omfatter formaling og blanding af voks og farvepigmenter under præcist kontrollerbare forhold for at sikre læbestiften en bestemt farve- og teksturprofil. Ultralydsformaling og -blanding er en pålidelig, effektiv og præcist kontrollerbar teknik til at fremstille meget homogene voks-/pigmentsuspensioner til produktion af læbestifter af høj kvalitet.
Ultralydsblanding og -formaling til fremstilling af læbestift
Generelt fremstilles læbestifter i små til mellemstore batcher, da sammensætningen af hver læbestiftvariant varierer med hensyn til farve / nuance, glans, ingredienser (plejende stoffer) osv.
Fremstilling af læbestift omfatter forskellige råvarer såsom voks (bivoks, candelillavoks, camauba), pigmenter (f.eks. organiske og uorganiske pigmenter, karmin; plantebaserede pigmenter, mineralpigmenter såsom glimmer, oxider, ultramarinpigmenter), alkohol (opløsningsmiddel), olier (mineralolie, ricinusolie, lanolinolie eller vegetabilske olier) og tilsætningsstoffer (konserveringsmidler, antioxidanter, plejende ingredienser, duftstoffer). Generelt er forholdet mellem olie:voks:pigment henholdsvis ca. 50–70% : 20–30% : 5–15%.
Disse ingredienser smeltes og omrøres i separate batcher: én batch indeholder opløsningsmidlerne, den anden batch indeholder lipiderne / olierne, og den tredje batch indeholder fedtstofferne og de voksagtige materialer.
For at indarbejde farvepigmenterne blandes opløsningen med opløsningsmiddel og de opvarmede flydende olier (ca. 180°F eller 85°C) med farvepigmenterne under omrøring for at danne en grov forblanding. Forblandingen føres ind i en ultralydsgennemstrømningsreaktor, hvor pigmentsuspensionen behandles med intens ultralydskavitation (akustisk kavitation). Ultralydskavitation er en rent mekanisk behandling, der er baseret på ekstreme forskydningskræfter og kollisioner mellem partikler. Ultralydsformaling og -findeling muliggør præcis processtyring og dermed et produkt af vedvarende høj kvalitet.
Ultralydsdispergering producerer ensartede suspensioner med partikler i nanostørrelse: grøn kurve – før sonikering / rød kurve efter sonikering
UIP2000hdT ultralydsapparat til kosmetiske produkter i en reaktor af rustfrit stål
Mens konventionelle blandere med høje forskydningskræfter, valsemøller og perlemøller tilfører luft til olie-/pigmentsuspensionen, undgår inline-sonikering indeslutning af gasbobler. Sonikering har endda en afluftende / afgassende virkning, som gør det efterfølgende trin med vakuumafluftning overflødigt. Ved at undgå afluftningstrinnet reduceres forarbejdningsomkostningerne og tidsforbruget.
I et andet blandingstrin kombineres pigment-/oliesuspensionen med den varme voks. Blandingen af pigment/olie og den varme voks kan også udføres med ultralydsblanderen. Til sidst hældes læbestiftblandingen i støberør, hvor læbestiften afkøles og hærder, samtidig med at den får sin typiske stiftform. Så snart voks-/pigmentblandingen er størknet, kan den sættes i en plast- eller metalemballage og er klar til salg.
UIP4000hdT, en kraftig ultralydsprocessor på 4000 watt
Højtydende ultralydsblandere til fremstilling af læbestift
Hielscher Ultrasonics leverer højtydende ultralydsapparater til kosmetikproducenter verden over. Ultralydsformaling, -findeling og -dispergering er en pålidelig og effektiv teknologi til at fremstille homogene blandinger bestående af voks, lipider, O/W- eller W/O-emulsioner, pigmenter og plejende tilsætningsstoffer. Ultralydsblandere håndterer nemt meget viskøse suspensioner såsom vokssmelter, høje partikelkoncentrationer og pastaer. Selv håndtering af meget abrasive partikler er ikke noget problem for ultralydsblande- og -formalingssystemer.
Ultralydsprocesser kan udføres i batcher og i kontinuerlig inline-drift. Især ved større produktionspartier giver inline-ultralydsbehandling med en ultralydsgennemstrømningsreaktor forskellige fordele, herunder større produktensartethed, da opholdstiden i sonikeringsområdet og behandlingstemperaturen kan styres præcist. Anvendelse af et inline-ultralydssystem med gennemstrømningscelle forhindrer indeslutning af luftbobler og giver endda en afluftende / afgassende virkning.
Hielscher Ultrasonics har mange års erfaring med design, fremstilling og distribution af højtydende ultralydsapparater til produktion af kosmetiske produkter. Vi hjælper vores kunder fra den første gennemførlighedstest og procesoptimering til installation og drift af ultralydsdispergeringsenheden i industriel størrelse.
Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200µm kan nemt opretholdes kontinuerligt i 24/7-drift. Til endnu højere amplituder fås specialtilpassede ultralydssonotroder. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr muliggør 24/7-drift ved høj belastning og i krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Ultralydshomogenisatorer med høj effekt fra laboratorie- til pilot- og industriel skala.
Litteratur / referencer
- 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.
Nyttig viden
Læbestifter, lipgloss, læbepomader
Læbestifter er blandt de mest populære og udbredte kosmetiske produkter. Andre kosmetiske læbeprodukter er lipgloss, læbebalsam og læbepomader i stiftform.
Generelt har læbestifter længere holdbarhed på læberne og større dækkeevne end lipgloss eller læbepomader.
Udvalget af læbestiftfarver og finish er næsten ubegrænset: Læbestifter fås i alle farver, nuancer og finish – fra højglans til skinnende/glansfuld/glitrende til satin til mat. Dette gør læbestifter til et meget alsidigt makeupprodukt og giver brugeren mange muligheder for at skabe et individuelt udseende.
Selvom udseendet er den vigtigste og mest åbenlyse effekt, der opnås med læbestifter, har de ofte yderligere egenskaber såsom plejende tilsætningsstoffer, ingredienser, der giver læberne mere fylde, solbeskyttelse og andre tilføjelser. For at opnå bestemte kvaliteter og egenskaber ved læbestifter varierer læbestiftformuleringerne og kan være ret komplekse. De grundlæggende råvarer i læbestift er pigmenter, olier, voks og blødgørende stoffer, som bidrager med farve, fugt og beskyttelse.
Basen af voks, polymerer, partikler i mikrometerstørrelse og derunder samt fibre bruges til at give læbestiften dens form og struktur. Derfor skal krystallinske og amorfe vokse, der giver en lille krystalstørrelse ved afkøling og hærdning, kombineres, så den færdige læbestift får god stabilitet, olie-/pigmentbinding og styrke. Almindeligt anvendte kombinationer er f.eks. ozokerit + mikrokrystallinsk voks; polyethylen + mikrokrystallinsk voks; polyethylen + ozokerit; eller bivoks + candelillavoks + carnaubavoks.
Typen og mængden af blødgørende stoffer i en læbestiftformulering er vigtige faktorer, som i høj grad påvirker læbestiftens påføringsegenskaber, farvestyrke, fordeling, holdbarhed og finish. Almindeligt anvendte blødgørende stoffer er ricinusolie, lanolin, sheasmør, kakaosmør, syntetisk lanolin (bis-diglyceryl polyacyladipate-2), polybuten, hydrogeneret polyisobuten og triisostearyl citrate.
En typisk læbestiftformulering ser således ud:
- Blødgørende stoffer: 41–79 %
- Voks / polymerer: 15–28 % (som en blanding af 2–5 råvarer)
- Pigmenter: 3–10%
- Perlemorspigmenter: 0–10%
- Matteringsmidler: 0–5%
- Ingredienser, der bidrager til holdbarheden på læberne: 0–5%
- Duftstoffer: 0–0,3%
- Konserveringsmidler / antioxidanter: 0,2–0,5%