Ultraschall für die Herstellung von Kosmetika

Die Ultraschalltechnik steht an der Spitze der Innovation in den dynamischen Bereichen der Entwicklung und Herstellung von Kosmetika und Körperpflegemitteln. Die vielseitigen Anwendungen in der Kosmetikindustrie umfassen die Herstellung von Emulsionen, Dispersionen, die Reduzierung der Partikelgröße, die Herstellung von Liposomen und die Extraktion von Wirkstoffen. Diese Spitzentechnologie unterstützt sowohl die Forschung im Labor als auch die kommerzielle Produktion in großem Maßstab, indem sie fortschrittliche Sonicators bereitstellt, die auf die unterschiedlichsten Bedürfnisse zugeschnitten sind. Von der akribischen Präzision von Laboruntersuchungen bis hin zur nahtlosen Effizienz kommerzieller Großproduktionskapazitäten - die Ultraschallverarbeitung erweist sich als transformative Kraft, die die Qualität und Wirksamkeit kosmetischer Formulierungen im gesamten Spektrum verbessert.

Ultraschallverarbeitung von Kosmetik- und Körperpflegeprodukten

Hautpflegeprodukte und dekorative Kosmetik müssen höchste Qualitätsstandards erfüllen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine zuverlässige Technologie unabdingbar. Leistungsultraschall eine zuverlässige Technologie für die Homogenisierung und Extraktion. Dabei überzeugt Ultraschall mit signifikanten Ergebnissen und ermöglicht es, hochwertige, innovative Produkte zu produzieren. Um mit der kosmetischen Forschung und Entwicklung Schritt zu halten, sind leistungsstarke und anpassungsfähige Homogenisatoren erforderlich. Hielscher Ultrasonics liefert Ihnen zuverlässige Ultraschallgeräte für die einzelnen Prozessstufen – von der Entwicklung neuer Formulierungen im Forschungslabor bis hin zur endgültigen Herstellung Ihres vermarkteten Produkts.
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Emulsionen – Homogene und stabile Tröpfchenverteilung mit Ultraschall

Ultraschall ist eine bewährte Technik zur Herstellung feiner Emulsionen (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), wie Mini-, Nano- oder Mikroemulsionen, Doppelemulsionen und Phaseninversionsemulsionen. Bei der Ultraschallhomogenisierung werden die zwei oder mehr nicht mischbaren Phasen durch intensive Kavitationskräfte in sehr kleine Tröpfchen zerteilt. Eine hohe Emulsionsstabilität wird erreicht durch kleine Tropfengröße und niedrige Polydispersität wird eine hohe Emulsionsstabilität erreicht. Emulsionen sind besonders relevant für die Herstellung von Hautcreme, Gel, Lotion, Seren, Öl, Balsam & Oleo-Gelen und Wachsen.
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Dispersionen und Suspensionen – Partikelgrößenverteilung mit Ultraschall

Pulver, Pigmente (z. B. TiO2, ZnO) und Mineralien sind häufig verwendete Zusatzstoffe für kosmetische Produkte wie Cremes, Sonnenschutzmittel, Lippenstift und Nagellack. Um ein homogenes Produkt von hoher Qualität zu erhalten, müssen Pulver, Pigmente und mineralische Partikel zu einer gleichmäßigen Dispersion verarbeitet werden. Da mit Leistungs-Ultraschall zuverlässig Dispersionen im Mikron- und Nanobereich produziert werden können, zählt Ultraschall zu den präferierten Homogenisierungstechniken.
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Mahlen und Zerkleinern – Partikelgrößenreduktion mit Ultraschall

Vor allem für dekorative Kosmetika müssen Pigmente auf Mikron- und Submikron-Größen gemahlen und anschließend homogen in der Formulierung dispergiert werden. Wenn intensive Ultraschallwellen in Flüssigkeiten oder in viskose, pastöse Slurries gekoppelt werden, werden durch die Ultraschallkavitation hohe Scherkräfte generiert, wodurch Partikel und Pigmente auf Submikron- und Nano -Größen vermahlen werden. Besonders in dekorativer Kosmetik (z.B. Wimperntusche, Nagellack, Lippenstift, Make-up) ist die feine Korngrößenverteilung der Pigmente ein wichtiges Qualitätsmerkmal.
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Extraktion botanischer Stoffe – Hohe Ausbeute mittels Ultraschall

Ultraschall ist eine sehr schnelle und effiziente Technik, um hohe Erträge aktiver Substanzen, z.B. Antioxidantien, Polysaccharide, Terpene und Phenolverbindungen, aus pflanzen zu extrahieren. Da es sich bei der ultraschall-gestützten Extraktion um eine nicht-thermische Methode handelt, werden aktiven Wirkstoffe auf sanfte Weise gewonnen, so dass eine Schädigung und Zersetzung des Extraktes vermieden wird. Neben einer höheren Ausbeute an Extrakten liegen weitere Vorteile der Ultraschallextraktion in der Nutzung von "grünen", umweltfreundlichen Extraktionslösungsmitteln (z.B. Wasser) bzw. in einer Reduktion der verwendeten Lösungsmittel, in der niedrigeren Extraktionstemperatur sowie in der deutlich reduzierten Extraktionsdauer. Bei der Ultraschall-Extraktion handelt es sich um eine bewährte, gut untersuchte Technik, welche sich bereits für die Extraktion vieler aktiver Verbindungen wie Ascorbinsäure (Vitamin C), α-Tocopherol (Vitamin E) und β-Carotin (Provitamin A), Coenzym Q10 oder Ferulasäure als erfolgreich erwiesen hat.
Darüber hinaus kann die Anwendung von Ultraschallwellen herkömmliche Extraktionsmethoden wie die Soxhlet-Extraktion, die überkritische CO2-Extraktion und die enzymatische Extraktion (z. B. für Kollagen) verbessern.
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Liposomen mittels Ultraschallverkapselung

Aktive Verbindungen müssen verkapselt in die tiefere Hautschicht geschleust werden, damit sie dort ihre volle Wirkung entfalten können. Liposomen sind ein häufig genutztes Vesikel für aktive Verbindungen und APIs. Ultraschall ist die zuverlässige Technik, um Wirkstoffe in Liposomen zu verkapseln und sie anschließend in das Endprodukt zu emulgieren. Klicken Sie hier, um mehr über die ultraschallgestützte Verkapselung von Liposomen zu erfahren!

Lösen

Ultraschallwellen sind sehr effizient, um zwei oder mehr Phasen aufzulösen und zu einem einheitlichen Produkt zu homogenisieren. Starke Ultraschall-Scherkräfte helfen beim Auflösen von Pulvern, z. B. Allantoinpulver. Die Homogenisierung ist ein wichtiger Schritt, um ein hochwertiges Produkt mit konstanten Eigenschaften zu erhalten. Daher ist Ultraschall die bevorzugte Methode, wenn es um Auflösungs- und Homogenisierungsanwendungen geht.
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Die Ultraschall-Emulgierung wird zur Herstellung von Hautpflegeprodukten wie Cremes und Lotionen mit hohem Wirkstoffgehalt eingesetzt.

Ultraschallgerät mit Glasdurchflusszelle für das Inline-Mischen und Emulgieren von Cremes, Lotionen und anderen Hautpflegeprodukten.

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Bitte benutzen Sie das untenstehende Formular, um weitere Informationen über Ultraschallhomogenisatoren, Anwendungen in der Kosmetikproduktion, technische Daten, Fallstudien und Preise anzufordern. Wir freuen uns darauf, Ihren Mischprozess mit Ihnen zu besprechen und Ihnen einen Ultraschallhomogenisator anzubieten, der Ihren Anforderungen entspricht!









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Entwicklung & Analyse im Labor

Gerät UP50h
Hielscher Ultraschall-Laborgeräte eignen sich optimal für Forschung & Entwicklung sowie für Routineprozesse im Labor. Geräte wie das Handgerät UP100H eignen sich für vielfältige Anwendungen, z.B. Mischen, Dispergieren, Emulgieren, Homogenisieren, Desintegration oder Lösen. Unsere Laborgeräte sind einfach zu bedienen und haben eine unübertroffene Effizienz und Flexibilität. Alle Geräte können präzise gesteuert werden, so dass eine Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleistet ist.

Ultraschall bei der Herstellung von kosmetischen und Körperpflegeprodukten

Die Ultraschallbehandlung kann leicht vergrößert werden. Anhand von Labortests lässt sich die erforderliche Gerätegröße genau auswählen. Die nachstehende Tabelle enthält allgemeine Geräteempfehlungen in Abhängigkeit von der zu verarbeitenden Chargenmenge oder Durchflussrate.

Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany

Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.

Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Ultraschallgeräte CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
0,5 bis 1,5 ml n.a. VialTweeter
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
15 bis 150 Liter 3 bis 15 l/min UIP6000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

Inline-Verarbeitung

Diskrete Rezirkulation für Ultraschall-DispersionHielscher 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, das 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“ ist bei beschallten Proben normalerweise nicht zu beobachten.

Prozesskühlung

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.

Robust und einfach zu reinigen

Ultraschall-Durchflusszreaktoren aus rostfreiem Stahl für die Beschallung von Flüssigkeiten.Der Aufbau eines Ultraschallreaktors besteht aus demReaktorgefäß, in das die Ultraschall- Sonotrodehineinragt. Die Sonotrode ist das einzige Verschleißteil, welches durch die Kavitation Abnutzungserscheinungen zeigt. Eine Sonotrode kann jedoch problemlos innerhalb von wenigen Minuten ausgetauscht werden. Oszillations-entkoppelnde Flansche ermöglichen es, dass die Sonotrode in offene oder geschlossene, unter Druck gesetzte Gefäße bzw. Reaktoren montiert werden können. Unsere Durchflusszellen und Reaktorgefäße sind in der Regel aus Edelstahl gefertigt, weisen einfache Geometrien auf 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.



Wissenswertes

Ultraschall-Homogenisatoren werden oft als Sonicator, Ultraschall-Lysegerät, Ultraschall-Disruptor, Ultraschall-Labormühle, Sono-Ruptor, Sonifier, Dismembrator, Zell-Disruptor, Ultraschall-Dispergierer oder Ultraschallemulgiergerät bezeichnet. Die unterschiedlichen Bezeichnungen ergeben sich aus den zahlreichen unterschiedlichen Anwendungen, für die Ultraschallgeräte eingesetzt werden.

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