Ultraschall-Mischen für die Kosmetikindustrie

Hielscher Sonikatoren werden in der Kosmetikindustrie für vielfältige Prozesse eingesetzt, z.B. bei der Herstellung von Lotionen, Sonnenschutzmitteln, Cremes, Gelen oder Salben. Sonicators spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Qualität, Stabilität und Wirksamkeit von Kosmetik- und Schönheitsprodukten. Ihre Fähigkeit, die Partikelgröße fein zu kontrollieren, die Vermischung der Inhaltsstoffe zu verbessern und die Bildung fortschrittlicher Abgabesysteme zu erleichtern, macht sie in modernen kosmetischen Formulierungsprozessen unverzichtbar.
 

Verbesserte Produktion von Kosmetik- und Hautpflegeprodukten durch Ultraschall-Homogenisierung

• Stabile Cremes und Lotionen
• Tensidfreie Emulsionen
• Liposomen
• Oleogele
• Nagellack
• Lippenstift
• Wirkstoffextraktion

Einsatz von Ultraschallgeräten bei der Herstellung von Kosmetik- und Hautpflegeprodukten

Sonicators, auch bekannt als Ultraschallhomogenisatoren, werden in der Kosmetik- und Hautpflegeindustrie häufig eingesetzt, da sie die Inhaltsstoffe effizient mischen, emulgieren, dispergieren und auflösen können. Hier sind einige wichtige Anwendungen:

1. Emulgierung:
   • Cremes und Lotionen: Sonikatoren werden zur Herstellung stabiler Emulsionen verwendet, die Öl- und Wasserphasen zu glatten Cremes und Lotionen vermischen. Die vom Ultraschallstab erzeugten Hochfrequenz-Schallwellen helfen, Tröpfchen in feinste Partikel zu zerkleinern, wodurch eine gleichmäßige und stabile Emulsion entsteht.
   • Seren und Gele: Bei Produkten wie Seren und Gelen erleichtern Ultraschallhomogenisatoren die Dispersion der Wirkstoffe und sorgen für eine gleichmäßige Verteilung und verbesserte Stabilität.
2. Dispersion von Nanopartikeln:
   • Nanoemulsionen: Sonikatoren sind für die Bildung von Nanoemulsionen von entscheidender Bedeutung, da sie die Größe der Emulsionströpfchen bis in den Nanometerbereich reduzieren. Dies verbessert die Textur, das Aussehen und das Eindringen des Produkts in die Haut.
   • Suspensionen: Ultraschall trägt zur gleichmäßigen Dispersion von Pigmenten, Tonen und anderen festen Partikeln in Suspensionen bei und verbessern so die Konsistenz und Leistung des Endprodukts.
3. Liposomen und Niosomen:
   Delivery Systems: Ultraschallhomogenisatoren helfen bei der Herstellung von Liposomen und Niosomen. Diese Vesikel dienen als System für dir Wirkstoffabgabe. Diese Systeme verbessern die Bioverfügbarkeit und Wirksamkeit von Wirkstoffen und machen die Produkte effektiver.
4. Extraktion von Wirkstoffen:
   Botanische Extrakte: Die Ultraschallextraktion ist eine effiziente Methode zur Gewinnung von Wirkstoffen aus pflanzlichen Quellen. Sie erhöht die Ausbeute und die Reinheit der Extrakte, die dann aufgrund ihrer positiven Eigenschaften in Formulierungen verwendet werden.
5. Desagglomerierung:
   Pigmente und Füllstoffe: Sonikatoren brechen Agglomerate von Pigmenten und Füllstoffen auf und sorgen für eine gleichmäßige Verteilung im Produkt. Dies führt zu einer glatteren Textur und gleichmäßigeren Farbe in Make-up-Produkten.
6. Entgasung:
   Luftblasenentfernung, Entlüftung: Ultraschallgeräte können gelöste Gase und Blasen aus Flüssigkeiten entfernen, was wichtig ist, um die Bildung von Lufteinschlüssen in Gelen, Cremes und anderen Formulierungen zu verhindern. Dies führt zu einer glatteren Produkttextur und verbesserter Stabilität.

Die Formulierung neuer kosmetischer Produkte ist mit vielen verfahrenstechnischen Herausforderungen verbunden, z.B. stabile Nanoemulgierung von Öl- und Wasserphasen, Dispergieren und Lösen. Hielscher Ultrasonics bietet leistungsstarke und zuverlässige Ultraschall-Mischgeräte für den Einsatz sowohl in der Laborforschung als auch in der industriellen Produktion.
 

Ultraschallmischer für die Kosmetik-Industrie

Die Ultraschallbehandlung kann problemlos hochskaliert werden. Anhand von Labortests können Sie die benötigte Gerätegröße für den Produktionsmaßstab auswählen. Die nachstehende Tabelle enthält allgemeine Geräteempfehlungen in Abhängigkeit von der zu verarbeitenden Chargenmenge oder Durchflussmenge.

Inline-Verarbeitung – Optimieren Sie Ihre Produktion mit Power-Ultraschall

Hielscher Ultraschallreaktoren werden für die Beschallung größerer Volumina im Durchflussverfahren eingesetzt. Das Material wird in den Durchflussreaktor gepumpt, wo es unter kontrollierten Bedingungen intensiven Ultraschallkavitation ausgesetzt ist. Die Beschallungsdauer ergibt sich aus dem Reaktorvolumen und der Fließgeschwindigkeit des Materials. Mit einer kontinuierlichen Beschallung im Durchfluss wird sichergestellt, dass alle Partikel eine gleichmäßige Beschallung im Reaktor erhalten. Da alle Partikel mit den identischen Beschallungsparametern, d.h. gleicher Intensität und Dauer, beschallt werden, wird die Partikelverteilungskurve nach links verschoben, anstatt ausgeweitet zu werden. Ein sogenanntes „right tailing“ kann bei beschallten Proben nicht beobachtet werden.

Prozesskühlung während der Ultraschallverarbeitung

Um auch temperaturempfindliche Formulierungen unter kontrollierten Temperaturbedingungen beschallen zu können, bietet Hielscher für alle Labor- und Industriegeräte Durchflussreaktoren mit Kühlmantel. Durch Kühlung der internen Reaktorwände wird die Prozesswärme effektiv abgeführt.
Lesen Sie mehr über die Temperaturkontrolle während der Beschallung!

Robust und einfach zu reinigen

Hielscher-Ultraschall-Mischreaktoren bestehen aus dem Reaktorbehälter und der Ultraschallsonotrode (auch Ultraschallhorn, -sonde oder -stab genannt). Diese unterliegt als einziges Teil dem Verschleiß und kann innerhalb weniger Minuten ausgetauscht werden. Schwingungsentkoppelnde Flansche ermöglichen die Montage der Sonotrode in offenen oder geschlossenen druckbeaufschlagbaren Behältern oder Durchflusszellen in beliebiger Ausrichtung. Es werden keine Lager benötigt. Durchflusszellenreaktoren sind in der Regel aus rostfreiem Stahl gefertigt, haben eine einfache Geometrie und können problemlos zerlegt und gereinigt werden. Es gibt keine kleinen Öffnungen oder versteckten Ecken und Kanten, welche eine Reinigung erschweren würden. Zudem sind spezielle Durchflussreaktoren erhältlich, welche die erweiterten Anforderungen für CIP (Clean-in-Place) und SIP (Sterlize-in-Place) erfüllen.

Integrierte Ultraschallreinigung

Die Ultraschallintensität unserer Ultraschallhomogenisatoren ist deutlich höher als die eines gewöhnlichen Ultraschallreinigungsbads. Daher eignen sich die Ultraschallhomogenisatoren ideal, um den Reinigungsprozess während des Spülens zu unterstützen, da die Ultraschall- Kavitation Partikel ablöst und entfernt , so dass die Rückstände anschließend mit der Flüssigkeit aus dem Reaktor gespült werden.

Ultraschall in der kosmetischen Forschung und Analyse

Hielscher Ultraschall-Laborgeräte sind ideal für Forschung und Entwicklung, aber auch für Routineprozesse wie Analyse und Qualitätskontrolle. Ultraschallgeräte wie das Handgerät UP100H eignen sich für vielfältige Anwendungen, z.B. zum Mischen, Dispergieren, Emulgieren, Homogenisieren, Extrahieren oder Lösen von pflanzlichen Stoffen. Die Laborgeräte sind einfach zu bedienen und zeichnen sich durch eine unübertroffene Effizienz und Flexibilität aus. Ultraschall-Laborsonicatoren werden typischerweise für Volumina von 1mL bis 2 Litern eingesetzt. Hielscher-Ultraschallgeräte bieten eine genaue Prozesskontrolle und hervorragende Reproduzierbarkeit für den Maßstab bis hin zum Produktionsmaßstab. Die automatische Amplitudensteuerung und Frequenzabstimmung ist für die Prozessvalidierung und Reproduzierbarkeit von unschätzbarem Wert. Deshalb ist diese Funktion in alle Hielscher Ultraschallgeräte integriert.
Lesen Sie mehr darüber, warum Sonicators für die Herstellung von Kosmetika unverzichtbar sind!