Pindaktiivsete ainete vabad kosmeetilised emulsioonid Power Ultrasonics poolt
- Kasvava nõudluse tõttu keskkonnasõbraliku kosmeetika järele keskendub kosmeetikatööstus pindaktiivsete ainete vabade emulsioonide koostamisele.
- Pickering emulsioonid on pindaktiivsete ainete? emulgaatorite vabad w? o- või o? w-segud, mis on stabiliseeritud osakestega.
- Ultraheli segamine ja emulgeerimine on suurepärane meetod väga stabiilsete pindaktiivsete ainete vabade Pickering emulsioonide sõnastamiseks.
Ultraheli emulgeerimine
Võimas ultraheli nihkejõud võimaldavad valmistada stabiilseid, pindaktiivsete ainete vaba Pickering emulsioone, kasutades stabilisaatorina mikroni- ja nanoosakesi. Sonikatsioon on mittetermiline emulgeerimisprotsess, mida kasutatakse juba laialdaselt w? o-, o? w- ja w? o? w-süsteemide emulgeerimiseks stabiilsete emulsioonide tootmiseks (nt niisutajate, kreemide, vedelike, päikesekaitsetoodete, salvide jms jaoks).
Savid ja savipõhised tooted näitavad häid tulemusi stabilisaatorid Pickering emulsioonides. Ultraheli emulgeerimise kõrge nihkejõud võimaldab segada isegi reoloogilisi modifikaatoreid, mida on tavaliselt raske hajutada, näiteks savi ja savipõhised tooted kosmeetilistesse preparaatidesse. Savide suur eelis on nende kahekordne funktsioon, kuna need stabiliseerivad emulsiooni ja toimivad samaaegselt preparaadis reoloogia modifikaatoritena. See tähendab, et ultrahelitöötlus on suurepärane meetod isegi kosmeetiliste emulsioonide formuleerimiseks, millel on nihke-hõrenemisomadused, mis on ka tiksotroopsed ja pakuvad seeläbi häid kasutusomadusi (nt lihtne nahale kandmine, pihustatavad tooted jne).
Riitsinusõli-vees emulsioon
Kastoorõli-vees emulsiooni ultraheli koostis
Pickering õli-vees emulsioone saab valmistada järgmiselt:
Pidev faas koosneb veest – laponiidi® dispersioon, sisemine/dispergeeritud faas koosneb kastoorõlist.
- The continuous phase is prepared by dispersing 2wt% laponite® powder in 0.1M NaCl (in ultra-pure water), dispersing by using Hielscher’s ultrasonic homogenizer UP200St või UP200Ht (200W, 26kHz) mõneks minutiks.
- O? w-emulsiooni puhul lisatakse õli järk-järgult pipeti abil vesifaasile, samal ajal kui segu töödeldakse ultraheliga. Pärast umbes 2-minutilist ultrahelitöötlust moodustub homogeenne ja stabiilne emulsioon. Emulgeerimisprotseduuri ajal jahutatakse proovi jäävannis, et vältida proovi kuumutamist.
UIP1000hdT klaasvoolureaktoriga nahahooldustoodete, näiteks kreemide, vedelike ja palsamite tootmiseks
Suuremate mahtude valmistamiseks varustab Hielscher kõiki Lab ja tööstuslikud ultrasonikaatorid spetsiaalsed voolurakud, mis võimaldavad hajutada/lahustada nii pulbrit kui ka õlitilku nanoskaalas emulsiooniks.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 0.5 kuni 1,5 ml | mujal liigitamata | VialTweeter |
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml? min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml? min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L? min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000 |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L? min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Loe lähemalt Pickering emulsioonide ultraheli ettevalmistamise kohta!
Kirjandus? Viited
- 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.
Faktid, mida tasub teada
Miks pindaktiivsete ainete vabad emulsioonid?
Enamik nahahooldustooteid kujutab endast kahe või enama aine segu, mis ei ole omavahel segunevad. See tähendab, et need on kooskõlas termodünaamika teise seadusega, mis on oma olemuselt ebastabiilne. Nendest segunematutest materjalidest stabiilse segu moodustamiseks on sobiva säilivusajaga emulsiooni valmistamiseks vaja kasutada stabilisaatoreid. Emulgaatoritena kasutatakse tavaliselt ioonseid või mitteioonseid pindaktiivseid aineid. Nahahooldustoodete puhul põhjustab madala molekulmassiga, amfifiilsete pindaktiivsete ainete kasutamine sageli tundliku nahaga kosmeetikatoodete talumatust. Lisaks nõuab üha rohkem tarbijaid looduslikke ja puhtaid kosmeetikatooteid. Sellised tooted taanduvad peamiselt nahka toitvatele toimeainetele ja ei sisalda enamasti lisaaineid (nt emulgaatorid, lõhnaained jne).
Pindaktiivsete ainete vabad? emulgaatorivabad emulsioonid on soovitav alternatiiv tavapärastele kosmeetilistele preparaatidele. Pickering emulsioonid põhinevad biopolümeersete emulgaatorite või tahkete osakeste kasutamisel stabilisaatoritena, et luua stabiilsed kosmeetikatooted, millel on meeldivad tooteomadused. Ultraheli emulgeerimine on suurepärane vahend stabiilsete nano- ja miniemulsioonide ning Pickering emulsioonide valmistamiseks. Lisaks rakendatakse kosmeetikatoodete tootmisel ultrahelitöötlust mitmesugustele muudele rakendustele, näiteks pigmentide hajutamisele, pulbrite lahustamisele või toimeainete ekstraheerimisele.
Emulsioonide kohta kosmeetikatoodetes
Emulsioon on kahefaasiline süsteem. Peamised komponendid on õlifaas ja vesifaas.
Vesifaas on vesi ja kõik materjalide kombinatsioonid, mis on polaarsed ja lahustuvad vähemalt mingil määral vees.
Õlifaas koosneb ühest või mitmest õlisest materjalist või muudest koostisosadest, mis on mittepolaarsed ja millel on vähemalt mõningane lahustuvus õlistes materjalides.
Õli-vees (jah/w): vees dispergeeritud õlitilgad; õli nimetatakse sisemiseks või dispergeeritud faasiks ja vett väliseks või pidevaks faasiks.
Vesi-õlis emulsioon (w/o): veepiisad dispergeeritakse õlis; vesi on sisemine või dispergeeritud faas ja õli väline või pidev faas.
w/o/w või o/w/o on nn komplekssed või mitmekordsed emulsioonid.
Laponiit®
Laponiit® on sünteetiline smeetiline savi, mis moodustab vees dispergeerituna selge tiksotroopse geeli. 2% laponiitsuspensiooni® pH väärtus on umbes 9,8. 2% kontsentratsioonil moodustub geel.
Laponiit® on ettevõtte BYK Additives Ltd. registreeritud kaubamärk.