El uso de ultrasonidos en la fabricación de cosméticos
El procesamiento por ultrasonidos está a la vanguardia de la innovación en el dinámico ámbito del desarrollo y la fabricación de cosméticos y productos de cuidado personal. Sus versátiles aplicaciones en la industria cosmética abarcan la creación de emulsiones, dispersiones, reducción del tamaño de las partículas, preparación de liposomas y extracción de compuestos activos. Esta tecnología de vanguardia capacita tanto a los investigadores de laboratorio como a la producción comercial a gran escala proporcionando sonicadores avanzados adaptados para satisfacer diversas necesidades. Desde la precisión meticulosa de las investigaciones de laboratorio hasta la eficiencia sin fisuras de las capacidades comerciales a gran escala, el procesamiento por ultrasonidos emerge como una fuerza transformadora, mejorando la calidad y la eficacia de las formulaciones cosméticas en todo el espectro.
Procesado por ultrasonidos de productos cosméticos y de cuidado personal
Los productos cosméticos decorativos y para el cuidado de la piel deben cumplir las normas de calidad más estrictas. Para alcanzar este objetivo, es fundamental contar con una tecnología de procesamiento fiable. Los ultrasonidos potentes son una técnica de homogeneización y extracción fiable, que consigue resultados únicos y permite elaborar productos valiosos e innovadores. Para seguir el ritmo de la investigación y el desarrollo cosméticos, se necesitan homogeneizadores potentes y adaptables. Hielscher Ultrasonics le suministra equipos de ultrasonidos fiables para cada etapa del procesamiento – desde el desarrollo de nuevas fórmulas en el laboratorio de investigación hasta la fabricación final de su producto comercializado.
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Emulsiones – Distribución homogénea y estable de gotas con sonicación
Los ultrasonidos son una técnica de eficacia probada para producir emulsiones de tamaño fino (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), como las mini, nano o microemulsiones, las emulsiones dobles y las emulsiones de inversión de fase. Durante la homogeneización ultrasónica, las intensas fuerzas de cavitación cizallan las dos o más fases inmiscibles en gotitas muy pequeñas. Se consigue una gran estabilidad de la emulsión gracias a tamaño de gota pequeño y baja polidispersidad de la distribución del tamaño de las gotas. Las emulsiones son muy relevantes para la producción de cremas, lociones, sueros, aceites, bálsamos, geles & oleo geles y ceras.
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Dispersiones y suspensiones – Distribución del tamaño de las partículas por sonicación
Los polvos, pigmentos (por ejemplo, TiO2, ZnO) y minerales son ingredientes habituales en productos cosméticos como cremas, pantallas solares, barras de labios y esmaltes de uñas. Para obtener un producto uniforme de alta calidad, la dispersión uniforme y distribución del polvo, pigmento o partículas minerales. Dado que los ultrasonidos proporcionan dispersiones fiables de tamaño fino, es la técnica de homogeneización por la que hay que decantarse.
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Fresado y afinado – Reducción de tamaño mediante ultrasonidos
Especialmente en los cosméticos decorativos, los pigmentos deben molerse hasta alcanzar tamaños micrométricos y submicrométricos y dispersarse uniformemente en el producto. Cuando se introducen ondas ultrasónicas intensas en líquidos y lodos viscosos y pastosos, la cavitación ultrasónica genera elevadas fuerzas de cizallamiento que pueden triturar partículas y pigmentos hasta un tamaño de submicrónico y nano tamaño. Especialmente para los cosméticos decorativos (por ejemplo, rímel, esmalte de uñas, barra de labios, maquillaje), la fina distribución del tamaño de los pigmentos es una importante marca de calidad.
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Más información sobre la sonicación para mejorar la producción de esmaltes de uñas.
Extracción botánica – Alto rendimiento mediante ultrasonidos
Los ultrasonidos son una técnica muy rápida y eficaz para mejorar el rendimiento de los componentes activos extraídos de las plantas, por ejemplo, antioxidantes, polisacáridos, terpenos y compuestos fenólicos. Al tratarse de un método no térmico, los ultrasonidos extraen los compuestos de forma suave, de modo que se evitan los daños y la degradación. Además de un mayor rendimiento de los extractosLa ventaja de la extracción por ultrasonidos reside en el uso de disolventes de extracción ecológicos (por ejemplo, agua) o en el uso de menos disolventes, menor temperatura de extraccióny el considerablemente tiempo de extracción reducido. La extracción por ultrasonidos es una técnica bien investigada y ha demostrado su eficacia con muchos compuestos activos, como el ácido ascórbico (vitamina C), el α-tocoferol (vitamina E) y el β-caroteno (provitamina A), la coenzima Q10 o el ácido ferúlico.
Además, la aplicación de ondas ultrasónicas puede mejorar los métodos de extracción tradicionales, como la extracción Soxhlet, la extracción con CO2 supercrítico y la extracción enzimática (por ejemplo, para el colágeno).
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Liposomas mediante encapsulación ultrasónica
Los compuestos activos deben encapsularse para ser transportados a la capa más profunda de la piel, donde deben desplegar todos sus efectos. Los liposomas son un portador habitual de compuestos activos y API. La sonicación es una herramienta fiable para encapsular sustancias en liposomas y emulsionarlos en el producto final. Haga clic aquí para saber más sobre la encapsulación de liposomas asistida por ultrasonidos.
disolución
Las ondas ultrasónicas son muy eficaces para disolver y homogeneizar dos o más fases en un producto uniforme. La homogeneización es un paso importante para obtener un producto de alta calidad con características constantes. Por ello, los ultrasonidos son el método preferido cuando se trata de aplicaciones de disolución y homogeneización.
Haga clic aquí para leer más sobre la disolución por ultrasonidos.
Ultrasonicador con célula de flujo de vidrio para la mezcla y emulsificación en línea de cremas, lociones y otros productos para el cuidado de la piel.
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desarrollo & Análisis en el laboratorio
Hielscher Aparatos de ultrasonidos para laboratorio son ideales tanto para la investigación y el desarrollo como para los procesos rutinarios. Dispositivos como el UP100H son adecuados para aplicaciones múltiples, por ejemplo mezcla, Dispersión, Emulsión, Homogeneización, desintegración o disolución. Los dispositivos de laboratorio son fáciles de usar y tienen una eficacia y una flexibilidad inigualables. Todos los dispositivos pueden controlarse con precisión, de modo que la reproducibilidad para el escalado a escala de producción está garantizada.
Ultrasonidos en la fabricación de productos cosméticos y de cuidado personal
La ultrasonicación puede ampliarse fácilmente. Las pruebas de laboratorio permitirán seleccionar con precisión el tamaño de equipo necesario. En la tabla siguiente se muestran las recomendaciones generales de dispositivos en función del volumen del lote o del caudal que se vaya a procesar.
Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany
Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 0,5 a 1,5 mL | n.a. | VialTweeter | 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | De 3 a 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | Grupo de UIP16000 |
procesamiento en línea
Los reactores ultrasónicos de Hielscher se suelen utilizar en línea. El material se bombea al recipiente del reactor. Allí se expone a la cavitación ultrasónica a una intensidad controlada. El tiempo de exposición depende del volumen del reactor y de la velocidad de alimentación del material. La sonicación en línea elimina el by-pass porque todas las partículas pasan por la cámara del reactor siguiendo una trayectoria definida. Como todas las partículas se exponen a parámetros de sonicación idénticos durante el mismo tiempo en cada ciclo, la sonicación por ultrasonidos suele desplazar la curva de distribución en lugar de ensancharla. Generalmente, “cola derecha” no puede observarse en las muestras sonicadas.
Proceso de refrigeración
Para formulaciones sensibles a la temperatura, Hielscher ofrece reactores de celda de flujo encamisados para todos los dispositivos de laboratorio e industriales. La refrigeración de las paredes internas del reactor permite disipar eficazmente el calor del proceso.
Robusto y fácil de limpiar
Un reactor de ultrasonidos consta de un recipiente y un sistema de ultrasonidos. sonotrodo. Esta es la única pieza sujeta a desgaste y puede sustituirse fácilmente en cuestión de minutos. Las bridas de desacoplamiento de la oscilación permiten montar el sonotrodo en recipientes presurizables abiertos o cerrados o en celdas de flujo en cualquier orientación. No se necesitan cojinetes. Los reactores de celda de flujo se fabrican generalmente en acero inoxidable y tienen geometrías sencillas y pueden ser fácilmente desmontados y arrasado. No hay orificios pequeños ni rincones ocultos. También hay disponibles reactores de celda de flujo especiales que cumplen los requisitos avanzados de CIP (limpieza in situ) y SIP (esterilización in situ).
Limpieza ultrasónica in situ
La intensidad ultrasónica utilizada para las aplicaciones de dispersión es mucho mayor que para la limpieza ultrasónica típica. Por lo tanto, la potencia ultrasónica puede utilizarse para ayudar a su limpieza durante el enjuague y el aclarado, ya que la cavitación acústica elimina las partículas y los restos de líquido del sonotrodo y de las paredes internas del reactor de flujo.
Información interesante
¿Cómo mezclar ingredientes cosméticos?
Mezclar ingredientes cosméticos implica desinfectar todo el equipo, pesar con precisión los ingredientes y seguir una secuencia de formulación específica. Comience combinando los ingredientes solubles en agua. El calor puede favorecer el proceso de mezcla. A continuación, combine los ingredientes solubles en aceite y caliéntelos a la misma temperatura. Mezclar gradualmente la fase oleosa en la fase acuosa sin dejar de remover para formar una emulsión y, a continuación, enfriar la mezcla mientras se añaden los ingredientes termosensibles por debajo de 40°C. Utilizar el equipo de mezclado adecuado para garantizar una consistencia uniforme, comprobar y ajustar el pH, añadir conservantes para evitar el crecimiento microbiano y realizar pruebas de estabilidad y compatibilidad para garantizar la estabilidad y eficacia del producto.