Tehoultraääni kosmetiikan tuotannossa
Ultraäänikäsittely on innovaatioiden eturintamassa kosmetiikan ja henkilökohtaisen hygienian tuotteiden kehityksen ja valmistuksen dynaamisilla aloilla. Sen monipuoliset sovellukset kosmetiikkateollisuudessa kattavat emulsioiden ja dispersioiden valmistuksen, hiukkaskoon pienentämisen, liposomien valmistuksen ja vaikuttavien yhdisteiden uuttamisen. Tämä huipputeknologia tukee sekä laboratoriotutkijoita että laajamittaista kaupallista tuotantoa tarjoamalla edistyneitä ultraäänilaitteita, jotka on räätälöity erilaisiin tarpeisiin. Laboratoriotutkimusten huolellisesta tarkkuudesta täysimittaisen kaupallisen tuotannon sujuvaan tehokkuuteen ultraäänikäsittely toimii uudistavana voimana, joka parantaa kaikenlaisten kosmetiikkavalmisteiden laatua ja tehoa.
Kosmetiikan ja henkilökohtaisen hygienian tuotteiden ultraäänikäsittely
Ihonhoitotuotteiden ja värikosmetiikan on täytettävä korkeimmat laatuvaatimukset. Luotettava prosessointitekniikka on ratkaisevan tärkeä tämän tavoitteen saavuttamiseksi. Tehoultraääni on luotettava homogenointi- ja uuttotekniikka, jolla saavutetaan ainutlaatuisia tuloksia ja voidaan valmistaa arvokkaita, innovatiivisia tuotteita. Kosmetiikan tutkimuksen ja kehityksen tahdissa pysymiseen tarvitaan tehokkaita ja mukautuvia homogenisaattoreita. Hielscher Ultrasonics toimittaa luotettavia ultraäänilaitteita kaikkiin prosessoinnin vaiheisiin – uusien koostumusten kehittämisestä tutkimuslaboratoriossa kaupallistetun tuotteen lopulliseen valmistukseen.
Katso tästä Hielscherin koko ultraäänilaitevalikoima!
Emulsiot – homogeeninen ja vakaa pisarajakauma ultraäänikäsittelyllä
Ultraääni on hyväksi todettu tekniikka pienipisaraisten emulsioiden (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), kuten mini-, nano- ja mikroemulsioiden, kaksoisemulsioiden ja faasi-inversioemulsioiden, valmistamiseen. Ultraäänihomogenoinnin aikana voimakkaat kavitaatiovoimat pilkkovat kaksi tai useampia toisiinsa sekoittumattomia faaseja hyvin pieniksi pisaroiksi. Emulsion hyvä stabiilisuus saavutetaan sekä pienellä pisarakoolla että vähäisellä polydispersiteetillä pisarakokojakaumassa. Emulsiot ovat erittäin merkityksellisiä voiteiden, ihonhoitoemulsioiden, seerumien, öljyjen, balsamien, geelien, oleogeelien ja vahojen valmistuksessa.
Lue tästä lisää ultraääniemulgoinnista!
Dispersiot ja suspensiot – hiukkaskokojakauma ultraäänikäsittelyllä
Jauheet, pigmentit (esim. TiO2, ZnO) ja mineraalit ovat tavallisia ainesosia kosmetiikkatuotteissa, kuten voiteissa, aurinkosuojatuotteissa, huulipunissa ja kynsilakoissa. Tasalaatuisen ja korkealaatuisen tuotteen saamiseksi on varmistettava jauhe-, pigmentti- tai mineraalihiukkasten tasainen dispergoituminen ja jakautuminen. Koska ultraäänellä saadaan luotettavasti hienojakoisia dispersioita, se on suositeltava homogenointitekniikka.
Lue tästä lisää ultraäänidispergoinnista!
Jauhatus ja hienojauhatus – koon pienentäminen ultraäänellä
Erityisesti värikosmetiikassa pigmentit on jauhettava mikrometrikokoon ja sitä pienemmiksi, ja ne on dispergoitava tuotteeseen tasaisesti. Kun voimakkaita ultraääniaaltoja kytketään nesteisiin ja viskooseihin, tahnamaisiin lietteisiin, ultraäänikavitaatio synnyttää suuria leikkausvoimia, jotka voivat jauhaa hiukkasia ja pigmenttejä alle mikrometrin kokoon ja nanokokoon . Erityisesti värikosmetiikassa (esim. ripsiväreissä, kynsilakoissa, huulipunissa ja meikeissä) pigmenttien hienojakoinen kokojakauma on tärkeä laadun tunnusmerkki.
Lue tästä lisää hiukkaskoon pienentämisestä ultraäänellä!
Lue lisää ultraäänikäsittelystä kynsilakan tuotannon parantamiseksi!
Kasviuutto – suuret saannot ultraäänellä
Ultraääni on erittäin nopea ja tehokas tekniikka kasveista uutettavien vaikuttavien aineiden, kuten antioksidanttien, polysakkaridien, terpeenien ja fenoliyhdisteiden, saannon parantamiseen. Ei-termisenä menetelmänä ultraääni uuttaa yhdisteet hellävaraisesti, jolloin vaurioituminen ja hajoaminen vältetään. Ultraääniuuton etuja ovat suurempi uutesaanto, ympäristöystävällisen uuttoliuottimen (esim. veden) käyttö tai vähäisempi liuottimen käyttö, alhaisempi uuttolämpötila ja huomattavasti lyhyempi uuttoaika. Ultraääniuutto on perusteellisesti tutkittu tekniikka, jonka on osoitettu toimivan monille vaikuttaville yhdisteille, kuten askorbiinihapolle (C-vitamiini), α-tokoferolille (E-vitamiini), β-karoteenille (A-provitamiini), koentsyymi Q10:lle ja ferulahapolle.
Lisäksi ultraääniaaltojen käyttö voi parantaa perinteisiä uuttomenetelmiä, kuten Soxhlet-uuttoa, ylikriittistä CO2-uuttoa ja entsymaattista uuttoa (esim. kollageenin uuttamisessa).
Lue tästä lisää ultraääniuutosta!
Liposomit ultraäänikapseloinnilla
Vaikuttavat yhdisteet on kapseloitava, jotta ne voidaan kuljettaa ihon syvempään kerrokseen, jossa niiden tulisi saada aikaan täysi vaikutuksensa. Liposomit ovat yleinen kantaja vaikuttaville yhdisteille ja lääkeaineille. Ultraäänikäsittely on luotettava keino kapseloida aineita liposomeihin ja emulgoida ne lopputuotteeseen. Lue tästä lisää liposomien ultraääniavusteisesta kapseloinnista!
Liuottaminen
Ultraääniaallot liuottavat ja homogenisoivat erittäin tehokkaasti kaksi tai useampia faaseja tasalaatuiseksi tuotteeksi. Voimakkaat ultraäänen synnyttämät leikkausvoimat auttavat liuottamaan jauheita, esimerkiksi allantoiinijauhetta. Homogenointi on tärkeä vaihe korkealaatuisen tuotteen saamiseksi, jonka ominaisuudet pysyvät vakioina. Siksi ultraääni on ensisijainen menetelmä liuottamiseen ja homogenointiin.
Lue tästä lisää ultraääniliuottamisesta!
Lasista virtauskennoa käyttävä ultraäänilaite voiteiden, ihonhoitoemulsioiden ja muiden ihonhoitotuotteiden sekoittamiseen ja emulgointiin virtausprosessissa.
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kehitys ja analyysi laboratoriossa
Hielscherin ultraäänilaboratoriolaitteet soveltuvat ihanteellisesti tutkimukseen ja kehitykseen sekä rutiiniprosesseihin. Laitteet, kuten kädessä pidettävä UP100H , soveltuvat monenlaisiin käyttökohteisiin, esimerkiksi sekoittamiseen, dispergointiin, emulgointiin, homogenointiin, solujen hajotukseen tai liuottamiseen. Laboratoriolaitteet ovat helppokäyttöisiä, ja niiden tehokkuus ja joustavuus ovat vertaansa vailla. Kaikkia laitteita voidaan ohjata tarkasti, jolloin toistettavuus tuotantomittakaavaan skaalattaessa varmistetaan.
Ultraääni kosmetiikan ja henkilökohtaisen hygienian tuotteiden valmistuksessa
Ultraäänikäsittely voidaan skaalata helposti suurempaan mittakaavaan. Laboratoriokokeiden avulla voidaan valita tarvittava laitekoko tarkasti. Alla olevassa taulukossa esitetään yleisiä laitesuosituksia käsiteltävän erätilavuuden tai tilavuusvirran mukaan.
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Saksassa valmistettua laatua
Hielscherin ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscherin ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka panostaa erityisesti suorituskykyisiin ultraäänilaitteisiin, joissa yhdistyvät huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Hielscherin ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL-, CSA- ja RoHs-vaatimukset.
Alla oleva taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0,5–1,5 mL | n.a. | VialTweeter | 1–500 mL | 10–200 mL/min | UP100H |
| 10–2000 mL | 20–400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20 L | 0,2–4 L/min | UIP2000hdT |
| 10–100 L | 2–10 L/min | UIP4000hdT |
| 15–150 L | 3–15 L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Käsittely virtausprosessissa
Hielscherin ultraäänireaktoreita käytetään yleisesti virtausprosesseissa. Materiaali pumpataan reaktoriastiaan. Siellä se altistetaan ultraäänikavitaatiolle hallitulla intensiteetillä. Altistusaika määräytyy reaktorin tilavuuden ja materiaalin syöttönopeuden perusteella. Virtausprosessin ultraäänikäsittely poistaa ohivirtauksen, koska kaikki hiukkaset kulkevat reaktorikammion läpi määriteltyä reittiä pitkin. Koska kaikki hiukkaset altistuvat samoille ultraäänikäsittelyn parametreille yhtä pitkäksi ajaksi jokaisella kierrolla, ultraäänikäsittely tyypillisesti siirtää jakaumakäyrää sen leventämisen sijaan. Ultraäänikäsitellyissä näytteissä ei yleensä havaita jakauman oikealle ulottuvaa häntää.
Prosessin jäähdytys
Lämpötilaherkille valmisteille Hielscher tarjoaa vaipallisia virtauskennoreaktoreita kaikkiin laboratorio- ja teollisuuslaitteisiin. Reaktorin sisäseinämiä jäähdyttämällä prosessilämpö voidaan poistaa tehokkaasti.
Kestävä ja helppo puhdistaa
Ultraäänireaktori koostuu reaktoriastiasta ja ultraäänikäyttöisestä sonotrodista. Tämä on ainoa kuluva osa, ja se voidaan vaihtaa helposti muutamassa minuutissa. Värähtelyä eristävien laippojen avulla sonotrodi voidaan asentaa avoimiin tai suljettuihin paineistettaviin säiliöihin tai virtauskennoihin missä tahansa asennossa. Laakereita ei tarvita. Virtauskennoreaktorit valmistetaan yleensä ruostumattomasta teräksestä, ja niiden geometria on yksinkertainen. Ne voidaan purkaa helposti ja puhdistaa pyyhkimällä. Niissä ei ole pieniä aukkoja tai piilossa olevia nurkkia. Saatavilla on myös erityisiä virtauskennoreaktoreita, jotka täyttävät vaativat CIP- (puhdistus paikallaan) ja SIP-vaatimukset (sterilointi paikallaan).
Ultraäänipuhdistus paikallaan
Dispergointiin käytettävä ultraääni-intensiteetti on paljon suurempi kuin tavanomaisessa ultraäänipuhdistuksessa. Siksi ultraäänitehoa voidaan käyttää puhdistuksen tehostamiseen huuhtelun ja pesuhuuhtelun aikana, sillä ultraäänen synnyttämä kavitaatio poistaa hiukkasia ja nestejäämiä sonotrodista ja virtauskennon seinämistä.
Hyödyllistä tietoa
Miten kosmetiikan ainesosia sekoitetaan?
Kosmetiikan ainesosien sekoittamiseen kuuluu kaikkien laitteiden desinfiointi, ainesosien tarkka punnitseminen ja tietyn valmistusjärjestyksen noudattaminen. Aloita yhdistämällä vesiliukoiset ainesosat. Lämmittäminen voi edistää sekoitusprosessia. Yhdistä sitten öljyliukoiset ainesosat ja lämmitä ne samaan lämpötilaan. Sekoita öljyfaasi vähitellen vesifaasiin jatkuvasti sekoittaen emulsion muodostamiseksi. Jäähdytä sitten seosta ja lisää lämpöherkät ainesosat alle 40 °C:n lämpötilassa. Käytä sopivia sekoituslaitteita tasaisen koostumuksen varmistamiseksi, tarkista ja säädä pH, lisää säilöntäaineita mikrobien kasvun estämiseksi ja tee stabiilisuus- ja yhteensopivuustestit tuotteen stabiilisuuden ja tehon varmistamiseksi.