Επιφανειοδραστική χωρίς καλλυντικά γαλακτώματα από υπερήχους δύναμης
- Λόγω της αυξανόμενης ζήτησης για φιλικά προς το περιβάλλον καλλυντικά, η βιομηχανία καλλυντικών επικεντρώνεται στη διαμόρφωση γαλακτωμάτων χωρίς επιφανειοδραστικές ουσίες.
- Τα γαλακτώματα απολέπισης είναι μείγματα χωρίς επιφανειοδραστικές ουσίες/γαλακτωματοποιητή w/o- ή o/w σταθεροποιημένα με σωματίδια.
- Υπερήχων ανάμειξη και γαλακτωματοποίηση είναι μια εξαιρετική τεχνική για να διατυπώσει εξαιρετικά σταθερή επιφανειοδραστική χωρίς γαλακτώματα Pickering.
Υπερήχων γαλακτωματοποίηση
Οι ισχυρές δυνάμεις διάτμησης υπερήχων επιτρέπουν την παρασκευή σταθερών, χωρίς επιφανειοδραστικές ουσίες γαλακτωμάτων Pickering χρησιμοποιώντας μικροσωματίδια και νανοσωματίδια ως σταθεροποιητή. Κατεργασία με υπερήχους είναι μια μη θερμική διαδικασία γαλακτωματοποίησης που χρησιμοποιείται ήδη ευρέως για τη γαλακτωματοποίηση συστημάτων w / o, o / w και w / o / w για την παραγωγή σταθερών γαλακτωμάτων (π.χ. για ενυδατικές κρέμες, κρέμες, λοσιόν, αντηλιακά, αλοιφές κ.λπ.).
Οι άργιλοι και τα προϊόντα με βάση τον άργιλο δείχνουν καλά αποτελέσματα σταθεροποιητές στα γαλακτώματα Pickering. Οι υψηλές δυνάμεις διάτμησης της γαλακτωματοποίησης υπερήχων επιτρέπει να αναμειγνύονται ακόμη και τροποποιητές ρεολογίας, οι οποίοι είναι συνήθως δύσκολο να διασκορπιστούν, όπως άργιλοι και προϊόντα με βάση τον πηλό σε καλλυντικά σκευάσματα. Το μεγάλο πλεονέκτημα των αργίλων είναι η διπλή τους λειτουργία αφού σταθεροποιούν το γαλάκτωμα και ταυτόχρονα δρουν ως τροποποιητές ρεολογίας στη σύνθεση. Αυτό σημαίνει ότι η υπερήχηση είναι μια εξαιρετική μέθοδος για τη διαμόρφωση ακόμη και καλλυντικών γαλακτωμάτων με χαρακτηριστικά διάτμησης-αραίωσης που είναι επίσης θιξοτροπικά και προσφέρουν έτσι καλά χαρακτηριστικά εφαρμογής (π.χ. εύκολη εφαρμογή στο δέρμα, ψεκασμένα προϊόντα κ.λπ.).
Γαλάκτωμα καστορέλαιου σε νερό
Υπερήχων διατύπωση ενός γαλακτώματος καστορέλαιου σε νερό
Ένα γαλακτώματα ελαίου σε νερό Pickering μπορεί να παρασκευαστεί με τον ακόλουθο τρόπο:
Η συνεχής φάση αποτελείται από ένα νερό – Διασπορά λαπονίτη®, η εσωτερική/διασκορπισμένη φάση συνίσταται σε καστορέλαιο.
- Η συνεχής φάση παρασκευάζεται με διασπορά σκόνης λαπονίτη® 2wt% σε 0.1M NaCl (σε εξαιρετικά καθαρό νερό), διασπορά χρησιμοποιώντας τον υπερηχητικό ομογενοποιητή Hielscher UP200St ή UP200Ht (200W, 26kHz) για λίγα λεπτά.
- Για το γαλάκτωμα o/w, το έλαιο προστίθεται σταδιακά χρησιμοποιώντας μια πιπέτα στην υδατική φάση, ενώ το μείγμα υποβάλλεται σε υπερήχους. Μετά από περίπου 2 λεπτά υπερήχων, σχηματίζεται ένα ομοιογενές και σταθερό γαλάκτωμα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γαλακτωματοποίησης, το δείγμα ψύχεται σε λουτρό πάγου για να αποφευχθεί η θέρμανση του δείγματος.

UIP1000hdT με αντιδραστήρα ροής γυαλιού για την παραγωγή προϊόντων φροντίδας του δέρματος όπως κρέμες, λοσιόν και βάλσαμα
Για την προετοιμασία μεγαλύτερων όγκων, Hielscher προμήθειες για όλους εργαστήριο και Βιομηχανικοί υπερήχων Ειδικά κύτταρα ροής, τα οποία επιτρέπουν τη διασπορά/διάλυση και των δύο, της σκόνης και των σταγονιδίων ελαίου σε γαλάκτωμα νανοκλίμακας.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
---|---|---|
0.5 έως 1.5mL | μ.δ. | VialTweeter |
1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000 |
μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική προετοιμασία των γαλακτωμάτων Pickering!
Caution: Video "duration" is missing
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Sargolzaei, J.; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Modeling and Simulation of High Power Ultrasonic Process in Preparation of Stable Oil-in-Water Emulsion. Journal of Software Engineering and Applications 4, 2011. 259-267
- Tabibiazar, M.; Davaran, S.; Hashemi, M.; Homayonirad, A.; Rasoulzadeh, F.; Hamishehkar, H.; Mohammadifar, M.A: (2015): Design and fabrication of a food-grade albumin-stabilized nanoemulsion. Food Hydrocolloids 44, 2015. 220-228.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Γιατί γαλακτώματα χωρίς επιφανειοδραστικές ουσίες;
Τα περισσότερα προϊόντα φροντίδας του δέρματος αντιπροσωπεύουν ένα μείγμα δύο ή περισσότερων ουσιών που δεν είναι αναμίξιμες μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι είναι σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής εγγενώς ασταθείς. Για να σχηματιστεί ένα σταθερό μείγμα από αυτά τα μη αναμίξιμα υλικά, απαιτείται η χρήση σταθεροποιητών για την παρασκευή ενός γαλακτώματος με κατάλληλη διάρκεια ζωής. Ιοντικές ή μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες χρησιμοποιούνται συνήθως ως γαλακτωματοποιητές. Για τα προϊόντα φροντίδας του δέρματος, η χρήση χαμηλού μοριακού βάρους, αμφιφιλικών επιφανειοδραστικών ουσιών συχνά προκαλεί δυσανεξίες καλλυντικών προϊόντων με ευαίσθητο δέρμα. Επιπλέον, ένας αυξανόμενος αριθμός καταναλωτών απαιτεί φυσικά, καθαρά καλλυντικά προϊόντα. Τα προϊόντα αυτά περιορίζονται κυρίως στα δραστικά συστατικά, τα οποία θρέφουν το δέρμα, και είναι ως επί το πλείστον απαλλαγμένα από πρόσθετα (π.χ. γαλακτωματοποιητές, αρώματα κ.λπ.).
Τα γαλακτώματα χωρίς επιφανειοδραστικές ουσίες / χωρίς γαλακτωματοποιητή είναι μια επιθυμητή εναλλακτική λύση στα συμβατικά καλλυντικά σκευάσματα. Τα γαλακτώματα Pickering βασίζονται στη χρήση βιοπολυμερών γαλακτωματοποιητών ή στερεών σωματιδίων ως σταθεροποιητών προκειμένου να δημιουργηθούν σταθερά καλλυντικά προϊόντα με ευχάριστα χαρακτηριστικά προϊόντος. Υπερήχων γαλακτωματοποίηση είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για την προετοιμασία σταθερών νανο- και miniemulsions, καθώς και γαλακτώματα Pickering. Επιπλέον, υπερήχηση εφαρμόζεται σε διάφορες άλλες εφαρμογές κατά τη διάρκεια της παραγωγής των καλλυντικών προϊόντων, όπως η διασπορά των χρωστικών ουσιών, διάλυση των σκονών, ή εκχύλιση των δραστικών συστατικών.
Σχετικά με τα γαλακτώματα στα καλλυντικά προϊόντα
Ένα γαλάκτωμα είναι ένα σύστημα δύο φάσεων. Τα κύρια συστατικά είναι μια ελαιώδης φάση και μια υδατική φάση.
Η υδατική φάση είναι νερό συν οποιοδήποτε συνδυασμό υλικών που είναι πολικά και διαλύονται, τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό, στο νερό.
Η ελαιώδης φάση περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα ελαιώδη υλικά ή άλλα συστατικά που είναι μη πολικά και παρουσιάζουν τουλάχιστον κάποια διαλυτότητα σε ελαιώδη υλικά.
Λάδι σε νερό (o/w): σταγονίδια ελαίου διασκορπισμένα στο νερό. Το λάδι αναφέρεται ως εσωτερική ή διασκορπισμένη φάση και το νερό ως εξωτερική ή συνεχής φάση.
Γαλάκτωμα νερού σε έλαιο (β/ο): τα σταγονίδια νερού διασκορπίζονται σε λάδι. Το νερό είναι η εσωτερική ή διασκορπισμένη φάση και το λάδι η εξωτερική ή συνεχής φάση.
Β/Ο/Π ή Ο/Ε/Ο είναι τα λεγόμενα σύνθετα ή πολλαπλά γαλακτώματα.
Λαπωνίτης®
Ο λαπονίτης® είναι ένας συνθετικός σμηματικός πηλός, ο οποίος σχηματίζει ένα διαυγές, θιξοτροπικό πήκτωμα όταν διασκορπίζεται στο νερό. Η τιμή pH ενός εναιωρήματος λαπονίτη® 2% είναι περίπου 9,8. Σχηματίζεται ένα πήκτωμα σε συγκέντρωση 2%.
Το Laponite® είναι σήμα κατατεθέν της BYK Additives Ltd.