فراصوت پرتوان برای تولید محصولات آرایشی
پردازش فراصوتی در خط مقدم نوآوری در عرصه‌های پویای توسعه و تولید محصولات آرایشی و مراقبت شخصی قرار دارد. کاربردهای متنوع آن در صنعت آرایشی شامل تولید امولسیون‌ها و دیسپرسیون‌ها، کاهش اندازهٔ ذرات، تهیهٔ لیپوزوم‌ها و استخراج ترکیبات فعال است. این فناوری پیشرفته، با ارائهٔ سونیکاتورهای پیشرفته‌ای که متناسب با نیازهای گوناگون طراحی شده‌اند، هم پژوهشگران آزمایشگاهی و هم تولید تجاری در مقیاس بزرگ را توانمند می‌سازد. از دقت بالای بررسی‌های آزمایشگاهی تا کارایی روان تولید تجاری در مقیاس کامل، پردازش فراصوتی به‌عنوان نیرویی تحول‌آفرین، کیفیت و اثربخشی طیف گسترده‌ای از فرمولاسیون‌های آرایشی را ارتقا می‌دهد.
پردازش فراصوتی محصولات آرایشی و مراقبت شخصی
محصولات مراقبت از پوست و محصولات آرایشی رنگی باید بالاترین استانداردهای کیفیت را برآورده کنند. برای دستیابی به این هدف، فناوری پردازش قابل‌اعتماد ضروری است. فراصوت پرتوان روشی قابل‌اعتماد برای همگن‌سازی و استخراج است که نتایجی منحصربه‌فرد به دست می‌دهد و تولید محصولات ارزشمند و نوآورانه را امکان‌پذیر می‌سازد. برای همگام ماندن با تحقیق و توسعه در حوزهٔ محصولات آرایشی، هموژنایزرهای قدرتمند و سازگار با نیازهای مختلف لازم است. Hielscher Ultrasonics برای هر مرحله از پردازش، تجهیزات فراصوتی قابل‌اعتمادی در اختیار شما قرار می‌دهد – از توسعهٔ فرمولاسیون‌های جدید در آزمایشگاه تحقیقاتی تا تولید نهایی محصول تجاری‌شدهٔ شما.
برای مشاهدهٔ مجموعهٔ کامل سونیکاتورهای Hielscher اینجا کلیک کنید!
امولسیون‌ها – توزیع همگن و پایدار قطرات با فراصوت‌دهی
فراصوت روشی اثبات‌شده برای تولید امولسیون‌های ریزقطره (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W)، مانند مینی‌امولسیون‌ها، نانوامولسیون‌ها یا میکروامولسیون‌ها، امولسیون‌های دوگانه و امولسیون‌های وارونگی فاز است. در جریان همگن‌سازی فراصوتی، نیروهای شدید کاویتاسیون با اعمال برش، دو یا چند فاز امتزاج‌ناپذیر را به قطرات بسیار کوچک تبدیل می‌کنند. پایداری بالای امولسیون با هر دو عاملِ اندازهٔ کوچک قطرات و چندپراکندگی کم در توزیع اندازهٔ قطرات حاصل می‌شود. امولسیون‌ها برای تولید کرم‌ها، لوسیون‌ها، سرم‌ها، روغن‌ها، بالم‌ها، ژل‌ها و اولئوژل‌ها و موم‌ها اهمیت زیادی دارند.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ امولسیون‌سازی فراصوتی اینجا کلیک کنید!
دیسپرسیون‌ها و سوسپانسیون‌ها – توزیع اندازهٔ ذرات با فراصوت‌دهی
پودرها، رنگدانه‌ها (برای مثال TiO2، ZnO) و مواد معدنی از اجزای رایج محصولات آرایشی مانند کرم‌ها، ضدآفتاب‌ها، رژ لب و لاک ناخن هستند. برای دستیابی به محصولی یکنواخت و باکیفیت، باید از پراکنش یکنواخت و توزیع یکدست ذرات پودر، رنگدانه یا مادهٔ معدنی اطمینان حاصل کرد. از آنجا که فراصوت دیسپرسیون‌هایی با اندازهٔ ذرات ریز را به‌طور قابل‌اعتماد فراهم می‌کند، روشی مناسب برای همگن‌سازی است.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ پراکنش فراصوتی اینجا کلیک کنید!
آسیاب‌کردن و ریزآسیاب‌کردن – کاهش اندازه با فراصوت
به‌ویژه در محصولات آرایشی رنگی، رنگدانه‌ها باید تا ابعاد میکرونی و زیرمیکرونی آسیاب و به‌طور یکنواخت در محصول پراکنده شوند. هنگامی که انرژی امواج شدید فراصوتی به مایعات و دوغاب‌های گران‌رو و خمیری منتقل می‌شود، کاویتاسیون فراصوتی نیروهای برشی بالایی ایجاد می‌کند که می‌توانند ذرات و رنگدانه‌ها را تا ابعاد زیرمیکرونی و نانومتری خرد کنند. به‌ویژه در محصولات آرایشی رنگی (برای مثال ریمل، لاک ناخن، رژ لب و مواد آرایش صورت)، توزیع اندازهٔ ریز رنگدانه‌ها شاخص مهمی از کیفیت است.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ کاهش اندازهٔ ذرات با فراصوت اینجا کلیک کنید!
دربارهٔ فراصوت‌دهی برای بهبود تولید لاک ناخن بیشتر بدانید!
استخراج گیاهی – بازده بالا با فراصوت
فراصوت روشی بسیار سریع و کارآمد برای افزایش بازده استخراج اجزای فعال گیاهان، مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، پلی‌ساکاریدها، ترپن‌ها و ترکیبات فنولی است. فراصوت به‌عنوان روشی غیرحرارتی، ترکیبات را به‌آرامی استخراج می‌کند تا از آسیب و تخریب آن‌ها جلوگیری شود. علاوه بر بازده بیشتر عصاره‌ها، مزایای استخراج فراصوتی شامل استفاده از حلال استخراج سبز (برای مثال آب) یا مصرف کمتر حلال، دمای پایین‌تر استخراج، و همچنین کاهش چشمگیر زمان استخراج است. استخراج فراصوتی روشی است که به‌خوبی بررسی شده و موفقیت آن برای بسیاری از ترکیبات فعال مانند اسید آسکوربیک (ویتامین C)، α-توکوفرول (ویتامین E) و β-کاروتن (پروویتامین A)، کوآنزیم Q10 یا اسید فرولیک به اثبات رسیده است.
علاوه بر این، استفاده از امواج فراصوتی می‌تواند روش‌های سنتی استخراج مانند استخراج Soxhlet، استخراج با CO2 فوق‌بحرانی و استخراج آنزیمی (برای مثال برای کلاژن) را بهبود دهد.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ استخراج فراصوتی اینجا کلیک کنید!
لیپوزوم‌ها با کپسوله‌سازی فراصوتی
ترکیبات فعال باید کپسوله شوند تا به لایهٔ عمیق‌تر پوست منتقل شوند؛ جایی که باید اثرات خود را به‌طور کامل اعمال کنند. لیپوزوم‌ها حامل رایجی برای ترکیبات فعال و مواد مؤثرهٔ دارویی (APIs) هستند. فراصوت‌دهی ابزاری قابل‌اعتماد برای کپسوله‌سازی مواد در لیپوزوم‌ها و امولسیون‌سازی آن‌ها در محصول نهایی است. برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ کپسوله‌سازی لیپوزوم‌ها به کمک فراصوت اینجا کلیک کنید!
حل‌کردن
امواج فراصوتی برای حل‌کردن و همگن‌سازی دو یا چند فاز و تبدیل آن‌ها به محصولی یکنواخت بسیار کارآمد هستند. نیروهای برشی قدرتمند فراصوتی به حل‌شدن پودرها، برای مثال پودر آلانتوئین، کمک می‌کنند. همگن‌سازی گامی مهم برای دستیابی به محصولی باکیفیت و دارای ویژگی‌های ثابت است. بنابراین، فراصوت روش ترجیحی برای کاربردهای حل‌کردن و همگن‌سازی است.
برای مطالعهٔ بیشتر دربارهٔ حل‌کردن فراصوتی اینجا کلیک کنید!
سونیکاتور مجهز به سلول جریان شیشه‌ای برای اختلاط و امولسیون‌سازی درون‌خطی کرم‌ها، لوسیون‌ها و سایر محصولات مراقبت از پوست.
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
توسعه و آنالیز در آزمایشگاه
Hielscher: دستگاه‌های فراصوتی آزمایشگاهی برای تحقیق و توسعه و همچنین فرایندهای معمول ایدئال هستند. دستگاه‌هایی مانند مدل قابل نگه‌داشتن در دستِ UP100H برای کاربردهای گوناگونی مناسب هستند، برای مثال اختلاط, پراکنش, امولسیون‌سازی, همگن‌سازی, متلاشی‌سازی یا حل‌کردن. استفاده از دستگاه‌های آزمایشگاهی آسان است و این دستگاه‌ها کارایی و انعطاف‌پذیری بی‌نظیری دارند. همهٔ دستگاه‌ها را می‌توان به‌دقت کنترل کرد تا تکرارپذیری هنگام افزایش مقیاس تا مقیاس تولید تضمین شود.
فراصوت در تولید محصولات آرایشی و مراقبت شخصی
مقیاس فراصوت‌دهی را می‌توان به‌آسانی افزایش داد. آزمایش‌های آزمایشگاهی امکان انتخاب دقیق اندازهٔ تجهیزات موردنیاز را فراهم می‌کنند. جدول زیر توصیه‌های کلی برای انتخاب دستگاه را بر اساس حجم بچ یا دبی مورد پردازش نشان می‌دهد.
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
سونیکاتورهای Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شهرت دارند. استحکام و سهولت کاربری، ادغام روان سونیکاتورهای ما در تأسیسات صنعتی را امکان‌پذیر می‌سازد. سونیکاتورهای Hielscher به‌آسانی از عهدهٔ شرایط سخت و محیط‌های پرچالش برمی‌آیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهینامهٔ ISO است و بر سونیکاتورهای پربازده با فناوری روز و کاربری آسان تأکید ویژه‌ای دارد. البته سونیکاتورهای Hielscher با CE مطابقت دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده می‌کنند.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد:
| حجم بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 0٫5 تا 1٫5mL | قابل‌اعمال نیست | VialTweeter | 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 تا 150L | 3 تا 15L/min | UIP6000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000 |
پردازش درون‌خطی
راکتورهای فراصوتی Hielscher معمولاً به‌صورت درون‌خطی استفاده می‌شوند. ماده به داخل محفظهٔ راکتور پمپ می‌شود و در آنجا در معرض کاویتاسیون فراصوتی با شدت کنترل‌شده قرار می‌گیرد. زمان مواجهه تابع حجم راکتور و دبی خوراک ماده است. فراصوت‌دهی درون‌خطی عبور میان‌بُر را حذف می‌کند، زیرا همهٔ ذرات با دنبال‌کردن مسیری مشخص از محفظهٔ راکتور می‌گذرند. از آنجا که همهٔ ذرات در هر چرخه، برای مدت یکسان در معرض پارامترهای یکسان فراصوت‌دهی قرار می‌گیرند، فراصوت‌دهی معمولاً منحنی توزیع را جابه‌جا می‌کند، به‌جای آنکه آن را پهن‌تر کند. به‌طور کلی، در نمونه‌های فراصوت‌دهی‌شده «دنباله‌دارشدن به سمت راست» مشاهده نمی‌شود.
خنک‌کاری فرایند
برای فرمولاسیون‌های حساس به دما، Hielscher راکتورهای سلول جریان ژاکت‌دار را برای همهٔ دستگاه‌های آزمایشگاهی و صنعتی ارائه می‌دهد. با خنک‌کردن دیواره‌های داخلی راکتور می‌توان گرمای فرایند را به‌طور مؤثر دفع کرد.
مستحکم و آسان برای تمیزکردن
راکتور فراصوتی از محفظهٔ راکتور و سونوتْرود فراصوتی تشکیل شده است. این تنها قطعه‌ای است که در معرض سایش قرار می‌گیرد و می‌توان آن را به‌آسانی ظرف چند دقیقه تعویض کرد. فلنج‌های جداساز نوسان امکان نصب سونوتْرود را در هر جهتی در ظروف باز یا بستهٔ قابل‌فشاردهی یا سلول‌های جریان فراهم می‌کنند. نیازی به یاتاقان نیست. راکتورهای سلول جریان عموماً از فولاد زنگ‌نزن ساخته می‌شوند، هندسهٔ ساده‌ای دارند و می‌توان آن‌ها را به‌آسانی باز کرد و با دستمال تمیز کرد. هیچ روزنهٔ کوچک یا گوشهٔ پنهانی وجود ندارد. راکتورهای ویژهٔ سلول جریان که الزامات پیشرفتهٔ CIP (شست‌وشو در محل) و SIP (استریل‌سازی در محل) را برآورده می‌کنند نیز در دسترس هستند.
پاک‌کنندهٔ فراصوتی در محل
شدت فراصوت مورد استفاده در کاربردهای پراکنش بسیار بیشتر از شدت مورد استفاده در تمیزکاری معمول فراصوتی است. بنابراین، می‌توان از توان فراصوت برای کمک به تمیزکاری هنگام شست‌وشو با جریان سیال و آبکشی استفاده کرد، زیرا کاویتاسیون فراصوتی ذرات را جدا می‌کند و بقایای مایع را نیز از سونوتْرود و دیواره‌های سلول جریان می‌زداید.
نکات دانستنی
چگونه مواد تشکیل‌دهندهٔ محصولات آرایشی را مخلوط کنیم؟
اختلاط مواد تشکیل‌دهندهٔ محصولات آرایشی شامل ضدعفونی‌کردن تمام تجهیزات، توزین دقیق مواد و رعایت ترتیب مشخص فرمولاسیون است. ابتدا مواد محلول در آب را با هم ترکیب کنید. گرم‌کردن می‌تواند فرایند اختلاط را تسهیل کند. سپس مواد محلول در روغن را با هم ترکیب کنید و تا همان دما گرم کنید. فاز روغنی را به‌تدریج و با هم‌زدن مداوم با فاز آبی مخلوط کنید تا امولسیون تشکیل شود؛ سپس مخلوط را خنک کنید و مواد حساس به حرارت را در دمای کمتر از 40°C به آن بیفزایید. برای اطمینان از قوام یکنواخت، از تجهیزات اختلاط مناسب استفاده کنید، pH را بررسی و تنظیم کنید، برای جلوگیری از رشد میکروبی مواد نگهدارنده بیفزایید و برای اطمینان از پایداری و اثربخشی محصول، آزمون‌های پایداری و سازگاری انجام دهید.