Crèmes et produits cosmétiques émulsionnés par ultrasons

Les produits de soin de la peau tels que les crèmes, lotions, hydratants, baumes et onguents reposent généralement sur des émulsions stables de taille submicronique et nanométrique. L’émulsification par ultrasons génère des forces de cisaillement élevées et est bien établie comme technique de mélange puissante et fiable pour les produits de soin de la peau et les produits cosmétiques.

Émulsification homogène pour la production de produits de soin de la peau

L’émulsification par ultrasons est une technique établie pour produire des émulsions submicroniques et des nanoémulsions destinées aux produits de soin de la peau et aux produits cosmétiques. La sonication basse fréquence à haute amplitude est la méthode de traitement supérieure, qui peut facilement remplacer l’homogénéisateur haute pression ou le mélangeur à fort cisaillement conventionnel. Lorsque des liquides ou des suspensions épaisses sont soumis à la sonication par ultrasons de haute puissance, d’intenses forces de cisaillement sont générées, qui fournissent l’énergie nécessaire pour produire des émulsions submicroniques ou des nanoémulsions stables et translucides ou transparentes. La cavitation acoustique (ultrasonore) crée des bulles de vide qui implosent violemment et de manière asymétrique, ce qui entraîne ensuite des conditions extrêmes localement confinées, telles que des différentiels de pression et de température très élevés ainsi que des jets de liquide. Ces conditions extrêmes rompent les gouttelettes et dispersent et fragmentent les particules solides jusqu’à l’échelle submicronique/nanométrique. Les émulsions de taille submicronique et nanométrique présentent l’avantage que les minuscules gouttelettes offrent une très grande surface, ce qui améliore la pénétration cutanée et l’acheminement des substances bioactives dans les couches de la peau. En outre, les nanoémulsions sont stables par rapport aux macroémulsions et ne présentent pas le crémage, la sédimentation, la floculation ou la coalescence observés avec les macroémulsions.
Avec les appareils à ultrasons, les procédés d’émulsification peuvent être facilement testés à petite échelle, puis transposés de manière linéaire à l’échelle de production. Cela facilite le développement de nouvelles formulations ou l’optimisation de produits existants.
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Préparation d’une émulsion par ultrasons (eau rouge / huile jaune). Quelques secondes de sonication transforment les phases séparées eau/huile en une émulsion fine.

Dispersion de molécules bioactives par ultrasons

En général, les produits de soin de la peau sophistiqués sont enrichis en principes actifs tels que des antioxydants, des vitamines et d’autres molécules bioactives, qui nourrissent la peau ou remplissent certaines fonctions dermatologiques. Les substances bioactives couramment utilisées comprennent des vitamines telles que la vitamine C et la vitamine E, la CoQ10, le reveratrol, l’acide férulique, l’acide hyaluronique, ainsi que divers peptides et lipides. Pour garantir une application homogène et une libération contrôlée des ingrédients cosmétiques, les substances bioactives doivent être dispersées de manière homogène et avec une distribution uniforme dans tout le produit de soin de la peau. Les homogénéisateurs à ultrasons dispersent les particules solides de manière homogène et avec une granulométrie uniforme au sein de la formulation de soin de la peau. Ainsi, le mélange et la dispersion par ultrasons permettent non seulement d’obtenir une texture de crème homogène et lisse, mais protègent également les molécules bioactives contre l’oxydation et l’hydrolyse, car les substances bioactives sont encapsulées dans la phase huileuse de la nanoémulsion H/E et ne sont pas exposées à l’eau et à l’air.

Selon la formulation (émulsion eau-dans-huile ou huile-dans-eau), les molécules bioactives lipophiles et hydrophiles bénéficient respectivement de la formulation en nanoémulsions ou en liposomes.
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Mélangeurs à ultrasons haute performance pour formulations cosmétiques

La formulation de produits de soin de la peau tels que les crèmes, lotions, hydratants, baumes, onguents, pommades et produits dermatologiques pour applications topiques / transdermiques requiert une technologie de mélange fiable et puissante afin d’empêcher la séparation de phases, le crémage et la floculation des ingrédients dans le produit de soin de la peau. Les homogénéisateurs à ultrasons génèrent des forces de mélange à fort cisaillement qui rompent les gouttelettes jusqu’à une taille submicronique/nanométrique et dispersent et désagglomèrent les particules pour obtenir un mélange homogène. Le mélange uniforme de taille submicronique/nanométrique assure une formulation stable à long terme, avec une pénétration cutanée profonde, un taux d’absorption élevé et l’acheminement des molécules bioactives.
Hielscher Ultrasonics fournit des homogénéisateurs à ultrasons aux fabricants de produits de soin de la peau et de produits cosmétiques du monde entier. Le contrôle précis de tous les paramètres importants du procédé, tels que l’amplitude, la pression, la température et la durée de sonication, rend le procédé ultrasonore fiable et reproductible. Hielscher Ultrasonics connaît l’importance d’une qualité de produit constamment élevée et aide les fabricants de cosmétiques à mettre en œuvre la standardisation des procédés et les BPF (bonnes pratiques de fabrication, GMP), car tous nos homogénéisateurs à ultrasons numériques enregistrent automatiquement tous les paramètres du procédé ultrasonore sur une carte SD intégrée. Cela facilite considérablement la surveillance du procédé et le contrôle qualité.
Tous les appareils à ultrasons Hielscher sont conçus pour un fonctionnement 24/7 à pleine charge et sont de véritables bêtes de somme fiables en production.

Appareils à ultrasons de taille industrielle

La gamme de produits de Hielscher Ultrasonics couvre l’ensemble du spectre, des appareils à ultrasons de laboratoire compacts aux systèmes à ultrasons de paillasse puissants et entièrement industriels. Si les procédés de sonication peuvent être réalisés en mode batch et en ligne, la sonication continue au moyen d’un montage à circulation est recommandée pour les volumes plus importants à l’échelle industrielle, en raison d’une sonication et d’un contrôle du procédé exceptionnellement uniformes. Une large gamme d’accessoires tels que des sonotrodes (également appelées sondes, cornes ou pointes), des cornes booster (qui fonctionnent comme amplificateur ou réducteur), des réacteurs à cellule à circulation et d’autres compléments permettent d’assembler la configuration idéale pour votre procédé.
La robustesse, la fiabilité et le faible entretien sont d’autres avantages des appareils à ultrasons Hielscher. Tous les systèmes à ultrasons industriels Hielscher sont conçus pour un fonctionnement 24/7 en service intensif et dans des environnements exigeants.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos appareils à ultrasons :