Ultraschall-gestützte Vermahlung in der Lippenstiftherstellung

Bei der Lippenstiftherstellung werden Wachse und Farbpigmente auf eine genau kontrollierbare Größe und Homogenität vermahlen und gemischt, um ein bestimmtes Farb- und Texturprofil des Lippenstiftes zu gewährleisten. Das Mahlen und Mischen mit Ultraschall ist ein zuverlässiges, effizientes und genau kontrollierbares Verfahren, um eine äußerst homogene Wachs-/Pigment-Slurry für die Herstellung hochwertiger Lippenstifte zu erzeugen.

Mischen und Mahlen mit Ultraschall in der Lippenstiftproduktion

Im Allgemeinen erfolgt die Herstellung von Lippenstiften in kleinen bis mittelgroßen Chargen, da die Zusammensetzung der einzelnen Lippenstiftvarianten in Farbe / Farbnuancen, Glanz, Inhaltsstoffen (pflegende Zusätze) usw. variiert.
Zur Herstellung von Lippenstiften werden verschiedene Rohstoffe wie Wachse (Bienenwachs, Candelillawachs, Camauba), Pigmente (z.B. organische und anorganische, Pigmente, Karmin; Pigmente pflanzlichen Ursprungs, mineralische Pigmente wie Mica, Oxide, Ultramarin), Alkohol (Lösungsmittel), Öle (Mineral-, Rizinus-, Lanolin- oder Pflanzenöle) und Zusatzstoffe (Konservierungsmittel, Antioxidantien, pflegende Inhaltsstoffe, Duftstoffe) verwendet. Im Allgemeinen beträgt das Verhältnis von Öl:Wachs:Pigment ca. 50-70 : 20-30 : 5-15.
Diese Inhaltsstoffe werden in getrennten Batches geschmolzen und gerührt: ein Batch enthält die Lösungsmittel, der zweite Batch enthält die Lipide / Öle, und der dritte Batch enthält die Fette und wachsartigen Stoffe.
Zur Einarbeitung der Farbpigmente werden die Lösemittellösung und erhitzten flüssigen Öle (ca. 180°F bzw. 85°C) mit den Farbpigmenten unter Rühren zu einer groben Vormischung vermischt. Die Vormischung wird in einen Ultraschall-Durchflussreaktor geleitet, in dem die Pigment-Slurry mit intensiver Ultraschall-Kavitation behandelt wird. Die Ultraschallkavitation ist eine rein mechanische Behandlung, die auf extremen Scherkräften und interpartikulärer Kollision beruht. Das Vermahlen und und Feinmahlen mit Ultraschall ermöglicht eine präzise Prozesssteuerung und damit eine gleichbleibend hohe Qualität des Outputs.

Durch das Mahlen und Zerkleinern mit Ultraschall wird die Teilchengröße der Pigmente gleichmäßig reduziert, so dass eine gleichmäßige, glatte Textur erzielt wird. Dies ist ein wichtiger Schritt, da die Textur eines Lippenstiftes ein wesentliches Qualitätsmerkmal ist und ein körniges Gefühl unerwünscht ist. Darüber hinaus ist die gleichmäßige Partikelgrößenverteilung entscheidend, um eine gewisse Farbstärke und Farbtiefe des Lippenstiftes zu erzielen.
Während herkömmliche Hochscher-Mischer, Walzen- und Perlmühlen Luft in die Öl-/Pigment-Slurry eintragen, vermeidet die Inline-Ultraschallbeschallung den Einschluss von Gasblasen. Die Ultraschall-Beschallung hat sogar Entlüftungs-/Entgasungseffekte, was den nachfolgenden Schritt der Entlüftung durch Vakuum überflüsssig macht. Durch die Vermeidung des Entlüftungsschritts werden Prozesskosten und -zeit reduziert.
In einem zweiten Mischschritt wird die Pigment-/Öl-Slurry mit dem heißen Wachs kombiniert. Das Mischen von Pigment/Öl und dem heissen Wachs kann auch mittels eines Ultraschallmischers erfolgen. Danach wird die Lippenstiftmischung in Formen gegossen, in denen der Lippenstift abkühlt und aushärtet und dabei seine typische Stiftform erhält. Sobald das Wachs/Pigmentgemisch fest geworden ist, kann es in eine Kunststoff- oder Metallverpackung eingelegt werden und ist verkaufsfertig.

Hochleistungs-Ultraschallmischer für die Lippenstiftherstellung

Hielscher Ultrasonics liefert Hochleistungs-Ultraschallgeräte an Kosmetikhersteller weltweit. Das Vermahlen, Feinmahlen und Dispergieren mit Ultraschall ist eine zuverlässige und effektive Technologie zur Herstellung homogener Mischungen, die aus Wachsen, Lipiden, O/W- oder W/O-Emulsionen, Pigmenten und pflegenden Zusätzen bestehen. Ultraschallmischer können problemlos hochviskose Slurries wie geschmolzene Wachse, Slurries mit hohen Partikelladungen und Pasten verarbeiten. Selbst die Handhabung von sehr abrasiven Partikeln ist für Ultraschallmisch- und Mahlsysteme kein Problem.
Ultraschallprozesse können sowohl im Batch- als auch im kontinuierlichen Inline-Betrieb durchgeführt werden. Besonders bei größeren Chargen bietet die Ultraschall-Inline-Bearbeitung mit einem Ultraschall-Durchflussreaktor verschiedene Vorteile, wie z.B. eine höhere Produktgleichmäßigkeit, da die Verweilzeit im Beschallungsbereich und die Bearbeitungstemperatur präzise gesteuert werden können. Der Einsatz eines Ultraschall-Inline-Systems mit Durchflusszelle verhindert den Eintrag von Luftblasen und sorgt für gleichmäßige Entlüftungs-/Entgasungseffekte.
Hielscher Ultrasonics verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung, Herstellung und dem Vertrieb von Hochleistungs-Ultraschallgeräten für die Herstellung von Kosmetikprodukten. Wir begleiten unsere Kunden von der ersten Machbarkeitsprüfung über die Prozessoptimierung bis hin zur Installation und dem Betrieb von vollindustriellen Ultraschall-Dispergieranlagen.
Hielscher Ultrasonics‘ industrielle Ultraschallprozessoren können sehr hohe Amplituden liefern. Amplituden von bis zu 200µm können problemlos im 24/7 Betrieb kontinuierlich betrieben werden. Für noch höhere Amplituden sind kundenspezifische Ultraschall-Sonotroden erhältlich. Die Robustheit der Hielscher-Ultraschallgeräte ermöglicht einen 24/7-Betrieb bei hoher Beanspruchung und in anspruchsvollen Umgebungen.
In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren: