אולטרסאונד רב־עוצמה לייצור מוצרי קוסמטיקה
עיבוד אולטרסוני ניצב בחזית החדשנות בתחומים הדינמיים של פיתוח וייצור מוצרי קוסמטיקה וטיפוח אישי. יישומיו המגוונים בתעשיית הקוסמטיקה כוללים יצירת תחליבים, הכנת דיספרסיות, הקטנת גודל חלקיקים, הכנת ליפוזומים ומיצוי תרכובות פעילות. טכנולוגיה מתקדמת זו מסייעת הן לחוקרי מעבדה והן לייצור מסחרי בקנה מידה גדול באמצעות מכשירי סוניקציה מתקדמים המותאמים לצרכים מגוונים. מהדיוק המוקפד של מחקרי מעבדה ועד ליעילות הרציפה של ייצור מסחרי בהיקף מלא, עיבוד אולטרסוני מתגלה ככוח מחולל שינוי, המשפר את האיכות והיעילות של פורמולציות קוסמטיות בכל קנה מידה.
עיבוד אולטרסוני של מוצרי קוסמטיקה וטיפוח אישי
מוצרי טיפוח עור ואיפור חייבים לעמוד בתקני האיכות הגבוהים ביותר. טכנולוגיית עיבוד אמינה חיונית להשגת מטרה זו. אולטרסאונד רב־עוצמה הוא שיטה אמינה להומוגניזציה ולמיצוי, המשיגה תוצאות ייחודיות ומאפשרת לייצר מוצרים חדשניים ובעלי ערך. כדי לעמוד בקצב המחקר והפיתוח בתחום הקוסמטיקה, נדרשים הומוגנייזרים עוצמתיים הניתנים להתאמה. Hielscher Ultrasonics מספקת לכם ציוד אולטרסוני אמין לכל שלב בעיבוד – מפיתוח פורמולציות חדשות במעבדת המחקר ועד לייצור הסופי של המוצר המסחרי שלכם.
לחצו כאן לצפייה במגוון המלא של המכשירים האולטרסוניים של Hielscher!
תחליבים – התפלגות טיפות הומוגנית ויציבה באמצעות סוניקציה
אולטרסאונד הוא שיטה מוכחת לייצור תחליבים בעלי טיפות קטנות (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), כגון מיני־תחליבים, ננו־תחליבים או מיקרו־תחליבים, תחליבים כפולים ותחליבים הנוצרים בהיפוך פאזות. במהלך הומוגניזציה אולטרסונית, כוחות קוויטציה עזים גוזרים שתי פאזות או יותר שאינן מתערבבות זו בזו לטיפות קטנות מאוד. יציבות גבוהה של התחליב מושגת הן באמצעות גודל טיפות קטן והן באמצעות פולידיספרסיות נמוכה של התפלגות גודל הטיפות. לתחליבים חשיבות רבה בייצור קרמים, תחליבי טיפוח, סרומים, שמנים, משחות באלם, ג'לים וג'לים שמניים ושעוות.
לחצו כאן לקריאה נוספת על תחלוב אולטרסוני!
דיספרסיות ותרחיפים – התפלגות גודל החלקיקים באמצעות סוניקציה
אבקות, פיגמנטים (למשל TiO2, ZnO) ומינרלים הם מרכיבים נפוצים במוצרי קוסמטיקה כגון קרמים, תכשירי הגנה מהשמש, שפתונים ולק לציפורניים. כדי לקבל מוצר אחיד באיכות גבוהה, יש להבטיח פיזור אחיד ואת התפלגותם של חלקיקי האבקה, הפיגמנט או המינרל. מאחר שאולטרסאונד מאפשר הכנה אמינה של דיספרסיות בעלות חלקיקים קטנים, זוהי שיטת ההומוגניזציה המועדפת.
לחצו כאן לקריאה נוספת על פיזור אולטרסוני!
טחינה וטחינה דקה – הקטנת גודל באמצעות אולטרסאונד
בייחוד במוצרי איפור, יש לטחון פיגמנטים לגודל מיקרוני ותת־מיקרוני ולפזרם באופן אחיד במוצר. כאשר גלים אולטרסוניים עזים מועברים לתוך נוזלים ותרחיפים צמיגים ומשחתיים, הקוויטציה האולטרסונית יוצרת כוחות גזירה גבוהים היכולים לטחון חלקיקים ופיגמנטים עד לגודל תת־מיקרוני וכן ננומטרי . בייחוד במוצרי איפור (למשל מסקרה, לק לציפורניים, שפתון ומייק־אפ), התפלגות גודל הפיגמנטים בטווח הגדלים הקטנים היא מדד איכות חשוב.
לחצו כאן לקריאה נוספת על הקטנת גודל חלקיקים באמצעות אולטרסאונד!
למידע נוסף על סוניקציה לשיפור ייצור לק לציפורניים!
מיצוי מצמחים – תפוקות גבוהות באמצעות אולטרסאונד
אולטרסאונד הוא שיטה מהירה ויעילה מאוד לשיפור תפוקת הרכיבים הפעילים המופקים מצמחים, למשל נוגדי חמצון, רב־סוכרים, טרפנים ותרכובות פנוליות. כשיטה לא־תרמית, אולטרסאונד ממצה את התרכובות בעדינות, כך שנמנעים נזק ופירוק. נוסף על תפוקה גבוהה יותר של תמציות, יתרונות המיצוי האולטרסוני כוללים שימוש בממס מיצוי ידידותי לסביבה (למשל מים) או בכמות קטנה יותר של ממס, טמפרטורת מיצוי נמוכה יותר, וכן זמן מיצוי קצר במידה ניכרת. מיצוי אולטרסוני הוא טכניקה שנחקרה היטב, ויעילותה הוכחה עבור תרכובות פעילות רבות כגון חומצה אסקורבית (ויטמין C), α-טוקופרול (ויטמין E) ו-β-קרוטן (פרו-ויטמין A), קואנזים Q10 או חומצה פרולית.
יתר על כן, שימוש בגלים אולטרסוניים יכול לשפר שיטות מיצוי מסורתיות כגון מיצוי סוקסלט, מיצוי ב-CO2 סופרקריטי ומיצוי אנזימטי (למשל של קולגן).
לחצו כאן לקריאה נוספת על מיצוי אולטרסוני!
ליפוזומים באמצעות כימוס אולטרסוני
יש לכמס תרכובות פעילות כדי להעבירן לשכבת העור העמוקה יותר, שבה הן אמורות לממש את מלוא השפעתן. ליפוזומים הם נשא נפוץ לתרכובות פעילות ולחומרים פרמצבטיים פעילים (APIs). סוניקציה היא כלי אמין המאפשר לכמס חומרים בליפוזומים ולתחלב אותם לתוך המוצר הסופי. לחצו כאן לקריאה נוספת על כימוס ליפוזומים בסיוע אולטרסאונד!
המסה
גלים אולטרסוניים יעילים מאוד בהמסה ובהומוגניזציה של שתי פאזות או יותר לקבלת מוצר אחיד. כוחות גזירה אולטרסוניים עוצמתיים מסייעים בהמסת אבקות, למשל אבקת אלנטואין. הומוגניזציה היא שלב חשוב לקבלת מוצר באיכות גבוהה בעל מאפיינים קבועים. לכן, אולטרסאונד הוא השיטה המועדפת ליישומי המסה והומוגניזציה.
לחצו כאן לקריאה נוספת על המסה אולטרסונית!
מכשיר אולטרסוני עם תא זרימה מזכוכית לערבוב ולתחלוב של קרמים, תחליבים ומוצרי טיפוח עור אחרים בקו הייצור.
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
פיתוח ואנליזה במעבדה
Hielscher – מכשירי המעבדה האולטרסוניים שלה אידיאליים למחקר ופיתוח וכן לתהליכים שגרתיים. מכשירים כגון המכשיר הידני UP100H מתאימים למגוון רחב של יישומים, למשל ערבוב, פיזור, תחלוב, הומוגניזציה, פירוק או המסה. מכשירי המעבדה קלים לשימוש ומציעים יעילות וגמישות שאין להן מתחרים. ניתן לשלוט בכל המכשירים במדויק, כך שמובטחת שחזוריות בעת הגדלת קנה המידה להיקף ייצור.
אולטרסאונד בייצור מוצרי קוסמטיקה וטיפוח אישי
ניתן להגדיל בקלות את קנה המידה של סוניקציה. בדיקות מעבדה יאפשרו לבחור במדויק את גודל הציוד הנדרש. הטבלה שלהלן מציגה המלצות כלליות למכשירים בהתאם לנפח האצווה או לספיקת הזרימה המיועדים לעיבוד.
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ידועים בסטנדרטים הגבוהים ביותר של איכות ותכנון. עמידות וקלות תפעול מאפשרות שילוב חלק של המכשירים האולטרסוניים שלנו במתקנים תעשייתיים. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מתמודדים בקלות עם תנאים קשים וסביבות תובעניות.
Hielscher Ultrasonics היא חברה בעלת הסמכת ISO, והיא שמה דגש מיוחד על מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, המצוידים בטכנולוגיה המתקדמת ביותר וידידותיים למשתמש. כמובן, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו-RoHs.
הטבלה שלהלן מספקת אומדן של קיבולת העיבוד המשוערת של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 0.5 עד 1.5mL | n.a. | VialTweeter | 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 עד 150L | 3 עד 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | מערך של מכשירי UIP16000 |
עיבוד בקו הייצור
כורים אולטרסוניים של Hielscher משמשים בדרך כלל לעיבוד בקו הייצור. החומר נשאב אל מכל הכור. שם הוא נחשף לקוויטציה אולטרסונית בעוצמה מבוקרת. זמן החשיפה נקבע לפי נפח הכור וקצב הזנת החומר. סוניקציה בקו הייצור מונעת מעקפים, משום שכל החלקיקים עוברים בתא הכור במסלול מוגדר. מכיוון שכל החלקיקים נחשפים לפרמטרי סוניקציה זהים למשך אותו פרק זמן בכל מחזור, סוניקציה בדרך כלל מסיטה את עקומת ההתפלגות במקום להרחיב אותה. ככלל, לא ניתן להבחין ב"זנב ימני" בדגימות שעברו סוניקציה.
קירור התהליך
עבור פורמולציות רגישות לטמפרטורה, Hielscher מציעה כורי תא זרימה בעלי מעטפת קירור לכל המכשירים המעבדתיים והתעשייתיים. באמצעות קירור הדפנות הפנימיות של הכור ניתן לפזר ביעילות את החום הנוצר בתהליך.
עמידים וקלים לניקוי
כור אולטרסוני מורכב ממכל הכור ומן הסונוטרודה האולטרסונית. זהו החלק היחיד הנתון לבלאי, וניתן להחליפו בקלות בתוך דקות. אוגנים לבידוד תנודות מאפשרים להתקין את הסונוטרודה בכל כיוון במכלים פתוחים או סגורים הניתנים ללחץ, או בתאי זרימה. אין צורך במסבים. כורי תא זרימה עשויים בדרך כלל מפלדת אל־חלד, בעלי גאומטריה פשוטה, וניתן לפרק אותם בקלות ולנגב את פנים הכור. אין פתחים קטנים או פינות נסתרות. קיימים גם כורי תא זרימה מיוחדים העומדים בדרישות המתקדמות של CIP (ניקוי במקום) ושל SIP (עיקור במקום).
ניקוי אולטרסוני במקום
העוצמה האולטרסונית המשמשת ליישומי פיזור גבוהה בהרבה מזו המשמשת לניקוי אולטרסוני טיפוסי. לכן ההספק האולטרסוני יכול לשמש כדי לסייע בניקוי במהלך הזרמה ושטיפה, שכן הקוויטציה האולטרסונית מסירה חלקיקים ושאריות נוזלים מן הסונוטרודה ומדפנות תא הזרימה.
עובדות שכדאי לדעת
כיצד לערבב רכיבים קוסמטיים?
ערבוב רכיבים קוסמטיים כולל חיטוי של כל הציוד, שקילה מדויקת של הרכיבים והקפדה על סדר פעולות מוגדר להכנת הפורמולציה. התחילו בשילוב הרכיבים המסיסים במים. חימום עשוי לקדם את תהליך הערבוב. לאחר מכן שלבו את הרכיבים המסיסים בשמן וחממו לאותה טמפרטורה. ערבבו בהדרגה את הפאזה השומנית לתוך הפאזה המימית תוך ערבוב רציף ליצירת תחליב, ולאחר מכן קררו את התערובת והוסיפו את הרכיבים הרגישים לחום בטמפרטורה הנמוכה מ־40°C. השתמשו בציוד ערבוב מתאים כדי להבטיח מרקם אחיד, בדקו והתאימו את ה־pH, הוסיפו חומרים משמרים למניעת צמיחה מיקרוביאלית ובצעו בדיקות יציבות ותאימות כדי להבטיח את יציבות המוצר ואת יעילותו.