Felületaktív anyagoktól mentes kozmetikai emulziók nagy teljesítményű ultrahanggal
- A környezetbarát kozmetikumok iránti növekvő kereslet miatt a kozmetikai ipar a felületaktív anyagoktól mentes emulziók előállítására összpontosít.
- A Pickering-emulziók részecskékkel stabilizált, felületaktív anyagoktól és emulgeálószerektől mentes w/o- vagy o/w-keverékek.
- Az ultrahangos keverés és emulgeálás kiváló technika a rendkívül stabil, felületaktív anyagoktól mentes Pickering-emulziók előállítására.
Ultrahangos emulgeálás
Az erős ultrahangos nyíróerők lehetővé teszik stabil, felületaktív anyagoktól mentes Pickering-emulziók előállítását mikro- és nanoméretű részecskék stabilizátorként történő felhasználásával. Az ultrahangos kezelés nem termikus emulgeálási eljárás, amelyet már széles körben alkalmaznak w/o-, o/w- és w/o/w-rendszerek emulgeálására, stabil emulziók előállítása céljából (pl. hidratálókhoz, krémekhez, testápolókhoz, fényvédőkhöz, kenőcsökhöz stb.).
Az agyagok és az agyagalapú termékek jó eredményeket mutatnak a Pickering-emulziók stabilizátoraiként. Az ultrahangos emulgeálás nagy nyíróerői lehetővé teszik még az általában nehezen diszpergálható reológiai módosítók, például az agyagok és az agyagalapú termékek bekeverését is a kozmetikai készítményekbe. Az agyagok nagy előnye a kettős funkciójuk: stabilizálják az emulziót, és egyidejűleg reológiai módosítóként is működnek a készítményben. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos kezelés kiváló módszer még olyan kozmetikai emulziók előállítására is, amelyek viszkozitása nyírás hatására csökken, és amelyek egyúttal tixotrópok is, ezáltal kedvező alkalmazási tulajdonságokat biztosítanak (pl. könnyű felvitel a bőrre, permetezhető termékek stb.).
Ricinusolaj-a-vízben emulzió
Ricinusolaj-a-vízben emulzió előállítása ultrahanggal
A Pickering-típusú olaj-a-vízben emulzió a következő módon állítható elő:
A folytonos fázis víz–laponite® diszperzióból, a belső/diszpergált fázis ricinusolajból áll.
- A folytonos fázist 2wt% laponite® por 0,1M NaCl-ban (ultratiszta vízben) történő diszpergálásával állítják elő, a Hielscher UP200St vagy UP200Ht (200W, 26kHz) ultrahangos homogenizátorával, néhány percen át.
- Az o/w-emulzió előállításához az olajat pipettával fokozatosan adagolják a vizes fázishoz, miközben a keveréket ultrahangos kezelésnek vetik alá. Körülbelül 2 perc ultrahangos kezelés után homogén és stabil emulzió képződik. Az emulgeálás során a mintát jégfürdőben hűtik, hogy megakadályozzák a felmelegedését.
UIP1000hdT üveg átfolyó reaktorral bőrápoló termékek, például krémek, testápolók és balzsamok gyártásához
Nagyobb térfogatok előállításához a Hielscher minden laboratóriumi és ipari ultrahangos készülékéhez speciális átfolyó cellákat biztosít, amelyek lehetővé teszik mind a por, mind az olajcseppek diszpergálását/oldását úgy, hogy nanoméretű emulzió képződjön.
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Adagtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | készülékcsoport: UIP16000 |
Tudjon meg többet a Pickering-emulziók ultrahangos előállításáról!
Szakirodalom / Hivatkozások
- 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.
Hasznos tudnivalók
Miért érdemes felületaktív anyagoktól mentes emulziókat használni?
A legtöbb bőrápoló termék két vagy több, egymással nem elegyedő anyag keveréke. Ez azt jelenti, hogy a termodinamika második főtétele szerint eredendően instabilak. Ahhoz, hogy ezekből az egymással nem elegyedő anyagokból stabil keverék képződjön, stabilizátorokat kell használni a megfelelő eltarthatóságú emulzió előállításához. Emulgeálószerként általában ionos vagy nemionos felületaktív anyagokat alkalmaznak. A bőrápoló termékekben az alacsony molekulatömegű, amfifil felületaktív anyagok használata érzékeny bőr esetén gyakran okoz intoleranciát a kozmetikai termékekkel szemben. Emellett egyre több fogyasztó igényel természetes, tiszta kozmetikai termékeket. Az ilyen termékek összetételét többnyire a bőrt ápoló hatóanyagokra korlátozzák, és nagyrészt mentesek az adalékanyagoktól (pl. emulgeálószerektől, illatanyagoktól stb.).
A felületaktív anyagoktól / emulgeálószerektől mentes emulziók kívánatos alternatívát jelentenek a hagyományos kozmetikai készítményekkel szemben. A Pickering-emulziók biopolimer emulgeálószerek vagy szilárd részecskék stabilizátorként történő használatán alapulnak, hogy kellemes terméktulajdonságokkal rendelkező, stabil kozmetikai termékeket hozzanak létre. Az ultrahangos emulgeálás kiváló eszköz stabil nano- és miniemulziók, valamint Pickering-emulziók előállítására. Emellett az ultrahangos kezelést a kozmetikai termékek gyártása során számos más alkalmazásban is használják, például pigmentek diszpergálására, porok oldására vagy hatóanyagok kinyerésére.
A kozmetikai termékekben található emulziókról
Az emulzió kétfázisú rendszer. Fő összetevői egy olajfázis és egy vizes fázis.
A vizes fázis vízből és olyan anyagok tetszőleges kombinációjából áll, amelyek polárisak, és legalább bizonyos mértékben oldódnak vízben.
Az olajfázis egy vagy több olajos anyagot, illetve más olyan összetevőket tartalmaz, amelyek apolárisak, és legalább bizonyos mértékben oldódnak olajos anyagokban.
Olaj-a-vízben (o/w): vízben diszpergált olajcseppek; az olajat belső vagy diszpergált fázisnak, a vizet pedig külső vagy folytonos fázisnak nevezik.
Víz-az-olajban emulzió (w/o): az olajban vízcseppek vannak diszpergálva; a víz a belső vagy diszpergált fázis, az olaj pedig a külső vagy folytonos fázis.
w/o/w vagy o/w/o rendszerek az úgynevezett összetett vagy többszörös emulziók.
Laponite®
A Laponite® szintetikus szmektikus agyag, amely vízben diszpergálva átlátszó, tixotróp gélt képez. A 2%-os Laponite® szuszpenzió pH-értéke körülbelül 9,8. A gél 2%-os koncentrációnál képződik.
A Laponite® a BYK Additives Ltd. bejegyzett védjegye.