Power Ultrasonics kozmetičke emulzije bez surfaktanata
- Zbog sve veće potražnje za ekološki prihvatljivom kozmetikom, kozmetička se industrija usredotočuje na formulaciju emulzija bez tenzida.
- Pickering emulzije su smjese bez tenzida/emulgatora u/u- ili u/v-smjese stabilizirane česticama.
- Ultrazvučno miješanje i emulgiranje izvrsna je tehnika za formuliranje vrlo stabilnih Pickering emulzija bez surfaktanata.
Ultrazvučna emulgacija
Snažne ultrazvučne sile smicanja omogućuju pripremu stabilnih Pickering emulzija bez surfaktanata korištenjem mikronskih i nanočestica kao stabilizatora. Sonikacija je proces netermalne emulgacije koji se već naširoko koristi za emulgiranje w/u-, o/w- i w/u/w-sustava za proizvodnju stabilnih emulzija (npr. za ovlaživače, kreme, losione, kreme za sunčanje, masti itd. .).
Gline i proizvodi na bazi gline pokazuju dobre rezultate kao stabilizatori u Pickering emulzijama. Visoke smične sile ultrazvučne emulgacije omogućuju miješanje čak i modifikatora reologije, koje je inače teško raspršiti, poput gline i proizvoda na bazi gline, u kozmetičke formulacije. Velika prednost glina je njihova dvostruka funkcija budući da stabiliziraju emulziju i istovremeno djeluju kao modifikatori reologije u formulaciji. To znači da je sonikacija izvrsna metoda za formuliranje čak i kozmetičkih emulzija s karakteristikama razrjeđivanja smicanjem koje su također tiksotropne i stoga nude dobre karakteristike primjene (npr. jednostavno nanošenje na kožu, proizvodi koji se mogu prskati itd.).
Emulzija ricinusovog ulja u vodi
Ultrazvučna formulacija emulzije ricinusovog ulja u vodi
Pickering emulzije ulje u vodi mogu se pripremiti na sljedeći način:
Kontinuirana faza sastoji se od vode – laponite® disperzija, unutarnja/disperzna faza sastoji se od ricinusovog ulja.
- The continuous phase is prepared by dispersing 2wt% laponite® powder in 0.1M NaCl (in ultra-pure water), dispersing by using Hielscher’s ultrasonic homogenizer UP200St ili UP200Ht (200 W, 26 kHz) nekoliko minuta minuta.
- Za u/v-emulziju, ulje se postupno dodaje pipetom u vodenu fazu, dok se smjesa sonicira. Nakon cca. 2 minute sonikacije, stvara se homogena i stabilna emulzija. Tijekom postupka emulgiranja uzorak se hladi u ledenoj kupelji kako bi se spriječilo zagrijavanje uzorka.
UIP1000hdT sa staklenim protočnim reaktorom za proizvodnju proizvoda za njegu kože kao što su kreme, losioni i balzami
Za pripremu većih količina, Hielscher zalihe za sve laboratorija i industrijski ultrazvučni uređaji posebne protočne ćelije, koje omogućuju raspršivanje/otapanje i praha i kapljica ulja u emulziju nanomjere.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 0.5 do 1,5 ml | na | VialTweeter |
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Pročitajte više o ultrazvučnoj pripremi Pickering emulzija!
Literatura? Reference
- Sargolzaei, J.; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Modeling and Simulation of High Power Ultrasonic Process in Preparation of Stable Oil-in-Water Emulsion. Journal of Software Engineering and Applications 4, 2011. 259-267
- Tabibiazar, M.; Davaran, S.; Hashemi, M.; Homayonirad, A.; Rasoulzadeh, F.; Hamishehkar, H.; Mohammadifar, M.A: (2015): Design and fabrication of a food-grade albumin-stabilized nanoemulsion. Food Hydrocolloids 44, 2015. 220-228.
Činjenice koje vrijedi znati
Zašto emulzije bez surfaktanata?
Većina proizvoda za njegu kože predstavlja mješavinu dviju ili više tvari koje se međusobno ne miješaju. To znači da su u skladu s drugim zakonom termodinamike inherentno nestabilni. Za formiranje stabilne smjese od ovih materijala koji se ne miješaju, potrebna je uporaba stabilizatora za pripremu emulzije s odgovarajućim rokom trajanja. Ionski ili neionski surfaktanti obično se koriste kao emulgatori. Za proizvode za njegu kože, upotreba amfifilnih tenzida niske molekularne težine često uzrokuje intoleranciju kozmetičkih proizvoda kod osjetljive kože. Nadalje, sve veći broj potrošača zahtijeva prirodne, čiste kozmetičke proizvode. Takvi proizvodi svode se uglavnom na aktivne sastojke koji njeguju kožu i uglavnom su bez dodataka (npr. emulgatora, mirisa i sl.).
Emulzije bez površinski aktivnih tvari/emulgatora poželjna su alternativa konvencionalnim kozmetičkim formulacijama. Pickering emulzije temelje se na korištenju biopolimernih emulgatora ili čvrstih čestica kao stabilizatora u svrhu stvaranja postojanih kozmetičkih proizvoda ugodnih karakteristika proizvoda. Ultrazvučna emulgacija izvrstan je alat za pripremu stabilnih nano- i miniemulzija, kao i Pickering emulzija. Nadalje, sonikacija se primjenjuje u raznim drugim primjenama tijekom proizvodnje kozmetičkih proizvoda kao što je disperzija pigmenata, otapanje pudera ili ekstrakcija aktivnih sastojaka.
O emulzijama u kozmetičkim proizvodima
Emulzija je dvofazni sustav. Glavne komponente su uljna faza i vodena faza.
Vodena faza je voda plus bilo koja kombinacija materijala koji su polarni i otapaju se, barem donekle, u vodi.
Uljna faza sadrži jedan ili više uljnih materijala ili drugih sastojaka koji su nepolarni i pokazuju barem neku topljivost u uljnim materijalima.
Ulje u vodi (o/w): kapljice ulja raspršene u vodi; ulje se naziva unutarnja ili dispergirana faza, a voda vanjska ili kontinuirana faza.
Emulzija vode u ulju (w/o): kapljice vode raspršene su u ulju; voda je unutarnja ili dispergirana faza, a ulje vanjska ili kontinuirana faza.
w/o/w ili o/w/o su takozvane složene ili višestruke emulzije.
Laponit®
Laponite® je sintetička smektička glina koja stvara bistri, tiksotropni gel kada se rasprši u vodi. pH vrijednost 2% Laponite® suspenzije je oko 9,8. Pri koncentraciji od 2% nastaje gel.
Laponite® je registrirani zaštitni znak tvrtke BYK Additives Ltd.