טחינה אולטרסונית לייצור שפתונים
ייצור שפתונים כולל טחינה וערבוב של שעוות ופיגמנטים צבעוניים ברמת שליטה מדויקת, כדי להבטיח פרופיל צבע ומרקם מסוים של השפתון. טחינה וערבוב אולטרסוניים הם טכניקה אמינה, יעילה וניתנת לשליטה מדויקת ליצירת תרחיפי שעווה/פיגמנט הומוגניים ביותר לייצור שפתונים באיכות גבוהה.
ערבוב וטחינה אולטרסוניים לייצור שפתונים
ככלל, שפתונים מיוצרים באצוות קטנות עד בינוניות, משום שההרכב של כל גרסת שפתון משתנה מבחינת הצבע / הגוון, הברק, הרכיבים (תרכובות מזינות) וכדומה.
ייצור שפתונים כולל חומרי גלם שונים כגון שעוות (שעוות דבורים, שעוות קנדלילה, camauba), פיגמנטים (למשל פיגמנטים אורגניים ואי־אורגניים, קרמין; פיגמנטים ממקור צמחי, פיגמנטים מינרליים כגון נציצים, תחמוצות ואולטרמרינים), אלכוהול (ממס), שמנים (שמן מינרלי, שמן קיק, לנולין או שמנים צמחיים) ותוספים (חומרים משמרים, נוגדי חמצון, רכיבי טיפוח, חומרי בישום). ככלל, היחס בין שמן:שעווה:פיגמנט הוא בקירוב 50–70% : 20–30% : 5–15%, בהתאמה.
רכיבים אלה מותכים ומעורבבים באצוות נפרדות: אצווה אחת מכילה את הממסים, האצווה השנייה מכילה את הליפידים / השמנים, והאצווה השלישית מכילה את השומנים והחומרים השעוותיים.
לשילוב הפיגמנטים הצבעוניים, תמיסת הממס והשמנים הנוזליים המחוממים (כ־180°F או 85°C) מעורבבים עם הפיגמנטים הצבעוניים באמצעות בחישה, ליצירת תערובת מקדימה גולמית. התערובת המקדימה מוזנת לריאקטור אולטרסוני בזרימה רציפה, שבו תרחיף הפיגמנטים מטופל בקוויטציה אולטרסונית (אקוסטית) עזה. קוויטציה אולטרסונית היא טיפול מכני בלבד, המבוסס על כוחות גזירה קיצוניים ועל התנגשויות בין חלקיקים. טחינה וריסוק אולטרסוניים מאפשרים שליטה מדויקת בתהליך ובכך תפוקה באיכות גבוהה באופן רציף.
פיזור אולטרסוני מייצר תרחיפים אחידים בגודל ננומטרי: עקומה ירוקה – לפני סוניקציה / עקומה אדומה לאחר סוניקציה
UIP2000hdT מכשיר אולטרסוני למוצרי קוסמטיקה בריאקטור מפלדת אל־חלד
בעוד שמערבלים קונבנציונליים בעלי כוחות גזירה גבוהים, טחנות גלילים וטחנות חרוזים מחדירים אוויר לתרחיף השמן/פיגמנט, סוניקציה בקו הייצור מונעת לכידת בועות גז. לטיפול אולטרסוני יש אפילו השפעות של סילוק אוויר / גזים, המייתרות את השלב הבא של סילוק אוויר באמצעות ואקום. הימנעות משלב סילוק האוויר מפחיתה את עלויות העיבוד ואת משכו.
בשלב ערבוב שני, תרחיף הפיגמנט/שמן משולב עם השעווה החמה. גם ערבוב הפיגמנט/שמן והשעווה החמה יכול להתבצע באמצעות המערבל האולטרסוני. לבסוף, תערובת השפתון נמזגת לצינורות יציקה, שבהם השפתון מתקרר ומתקשה תוך קבלת צורת המקל האופיינית שלו. ברגע שתערובת השעווה/פיגמנט מתמצקת, ניתן להכניסה לאריזת פלסטיק או מתכת, והיא מוכנה למכירה.
UIP4000hdT, מעבד אולטרסוני רב־עוצמה בהספק של 4000 ואט
מערבלים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים לייצור שפתונים
Hielscher Ultrasonics מספקת מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים ליצרני קוסמטיקה ברחבי העולם. טחינה, ריסוק ופיזור אולטרסוניים הם טכנולוגיה אמינה ויעילה ליצירת תערובות הומוגניות המורכבות משעוות, ליפידים, תחליבי O/W או W/O, פיגמנטים ותוספים מזינים. מערבלים אולטרסוניים מטפלים בקלות בתרחיפים בעלי צמיגות גבוהה מאוד, כגון שעוות מותכות, תערובות בעלות תכולת חלקיקים גבוהה ומשחות. אפילו טיפול בחלקיקים שוחקים מאוד אינו מהווה בעיה עבור מערכות ערבוב וטחינה אולטרסוניות.
ניתן להפעיל תהליכים אולטרסוניים באצוות ובהפעלה רציפה בקו הייצור. במיוחד בכמויות ייצור גדולות יותר, עיבוד אולטרסוני בקו הייצור באמצעות ריאקטור אולטרסוני בזרימה רציפה מציע יתרונות שונים, ובהם אחידות גבוהה יותר של המוצר, משום שניתן לשלוט במדויק בזמן השהייה באזור הסוניקציה ובטמפרטורת העיבוד. שימוש במערכת אולטרסונית בקו הייצור עם תא זרימה מונע לכידת בועות אוויר ואף מספק השפעות של סילוק אוויר / גזים.
ל־Hielscher Ultrasonics ניסיון רב־שנים בתכנון, בייצור ובהפצה של מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים לייצור מוצרי קוסמטיקה. אנו מסייעים ללקוחותינו החל מבדיקת ההיתכנות הראשונה ומיטוב התהליך ועד להתקנה ולהפעלה של יחידת הפיזור האולטרסונית בקנה מידה תעשייתי.
המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים של Hielscher Ultrasonics יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד. ניתן להפעיל בקלות אמפליטודות של עד 200µm ברציפות, בהפעלה של 24/7. לאמפליטודות גבוהות עוד יותר, זמינות סונוטרודות אולטרסוניות מותאמות אישית. עמידותו של הציוד האולטרסוני של Hielscher מאפשרת הפעלה של 24/7 בעומסי עבודה כבדים ובסביבות תובעניות.
הטבלה שלהלן נותנת מושג על כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 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 |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאלו אותנו!
ספרות / מקורות
- N.P. Badgujar Y.E. Bhoge T.D. Deshpande B.A. Bhanvase P.R. Gogate S.H. Sonawane R.D. Kulkarni (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44, Iss. 4. 214 – 223.
- Katircioglu-Bayel, D. (2020): Effect of Combined Mechanical and Ultrasonic Milling on the Size Reduction of Talc. Mining, Metallurgy & Exploration 37, 2020. 311–320.
עובדות שכדאי לדעת
שפתונים, ליפ גלוס, באלמים לשפתיים
שפתונים הם ממוצרי הקוסמטיקה הפופולריים והנפוצים ביותר בשימוש. מוצרי קוסמטיקה נוספים לשפתיים הם ליפ גלוס, באלמים לשפתיים ושפתוני לחות.
ככלל, שפתונים מציעים עמידות ממושכת יותר וכיסוי רב יותר מליפ גלוס או מבאלמים לשפתיים.
מגוון הצבעים והגימורים של שפתונים כמעט בלתי מוגבל: שפתונים זמינים בכל צבע, גוון וגימור – מברק עז, דרך גימור מנצנץ/מבריק/עתיר נצנצים וגימור סאטן, ועד גימור מט. הדבר הופך שפתונים למוצר איפור רב־שימושי מאוד ומעניק למשתמשים אפשרויות רבות ליצירת מראה אישי.
בעוד שהחזות והמראה הם ההשפעות העיקריות והבולטות ביותר שמושגות באמצעות שפתונים, לעיתים קרובות יש להם תכונות נוספות, כגון תוספים מזינים, רכיבים להענקת נפח לשפתיים, מסנן קרינה ותוספות אחרות. כדי להשיג איכויות ותכונות מסוימות של השפתון, הפורמולציות של שפתונים משתנות ויכולות להיות מורכבות למדי. חומרי הגלם הבסיסיים בשפתון הם פיגמנטים, שמנים, שעוות וחומרים מרככים, התורמים צבע, לחות והגנה.
הבסיס המורכב משעוות, פולימרים, חלקיקים בגודל מיקרוני ותת־מיקרוני וסיבים משמש להענקת צורה ומבנה לשפתון. לכן יש לשלב שעוות גבישיות ואמורפיות, המספקות גבישים קטנים בעת הקירור וההתקשות, כך שהשפתון הסופי יציע יציבות טובה, קשירה של שמן/פיגמנט וחוזק. שילובים נפוצים הם, למשל, אוזוקריט + שעווה מיקרו־גבישית; פוליאתילן + שעווה מיקרו־גבישית; פוליאתילן + אוזוקריט; או שעוות דבורים + קנדלילה + קרנובה.
הסוג והכמות של החומרים המרככים בפורמולציית שפתון הם גורמים חשובים המשפיעים במידה רבה על מאפייני המריחה של השפתון, עוצמת הצבע, ההתפשטות, העמידות והגימור. חומרים מרככים נפוצים הם שמן קיק, לנולין, חמאת שיאה, חמאת קקאו, לנולין סינתטי (bis-diglyceryl polyacyladipate-2), פוליבוטן, פוליאיזובוטן מוקשה וטריאיזוסטאריל ציטראט.
פורמולציה טיפוסית של שפתון נראית כך:
- חומרים מרככים: 41–79 %
- שעווה / פולימרים: 15–28 % (כתערובת של 2–5 חומרי גלם)
- פיגמנטים: 3–10%
- פיגמנטים בעלי ברק פנינתי: 0–10%
- חומרים להקניית גימור מט: 0–5%
- רכיבים להקניית עמידות: 0–5%
- חומרי בישום: 0–0.3%
- חומרים משמרים / נוגדי חמצון: 0.2–0.5%