パワー超音波による界面活性剤フリーの化粧品エマルション
- 環境に優しい化粧品への需要の高まりから、化粧品業界は界面活性剤フリーのエマルションの処方に力を入れている。
- ピッカリングエマルションは、界面活性剤/乳化剤を含まないw/oまたはo/w混合物で、粒子によって安定化されている。
- 超音波混合乳化は、安定性の高い界面活性剤フリーのピッカリングエマルションを調合する優れた技術である。
超音波乳化
強力な超音波せん断力により、安定剤としてミクロンおよびナノ粒子を使用した、安定した界面活性剤フリーのピッカリングエマルションを調製することができる。ソニケーションは非加熱乳化プロセスであり、w/o-、o/w-、w/o/w-系の乳化にすでに広く使用されており、安定したエマルションを製造することができます（保湿剤、クリーム、ローション、日焼け止め、軟膏など）。
クレーやクレーベースの製品は、ピッカリングエマルションの安定剤として良好な結果を示す。超音波乳化の高い剪断力により、粘土や粘土ベースの製品のような、通常は分散しにくいレオロジー調整剤も化粧品製剤に混合することができます。クレーの大きな利点は、エマルジョンを安定させると同時に、製剤中でレオロジー調整剤として働くという二重機能です。つまり、超音波処理は、チキソトロピー性を有し、良好な塗布特性（例えば、皮膚への容易な塗布、スプレー可能な製品など）を提供する剪断薄膜特性を有する化粧品用エマルションでさえも調合する優れた方法である。
ヒマシ水中油乳剤
ヒマシ油-水中油型エマルジョンの超音波製剤化
ピッカリング油中水型エマルションは、以下の方法で調製できる：
連続相は水 – ラポナイト®分散液の内／分散相はヒマシ油である。
クリーム、ローション、バームなどのスキンケア製品製造用ガラス製フローリアクター付きUIP1000hdT
大容量の仕込みのために、Hielscherはすべての製品を供給している。 ラブ そして 工業用超音波発生装置 特殊なフローセルにより、粉末と油滴の両方をナノスケールのエマルジョンに分散／溶解させることができる。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 00.5〜1.5mL | n.a. | バイアルツイーター |
| 1〜500mL | 10～200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20～400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1～20L | 0.2～4L/分 | UIP2000hdT |
| 10～100L | 2～10L/分 | UIP4000 |
| n.a. | 10～100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献・参考文献
- 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.
知っておくべき事実
なぜ界面活性剤を使わないエマルションなのか？
ほとんどのスキンケア製品は、互いに混和しない2つ以上の物質の混合物である。これは、熱力学の第二法則に従い、本質的に不安定であることを意味する。これらの混和しない物質から安定した混合物を形成するには、適切な保存期間を持つエマルジョンを調製するための安定剤の使用が必要である。乳化剤としては、イオン性または非イオン性の界面活性剤が一般的に使用されている。スキンケア製品の場合、低分子量の両親媒性界面活性剤の使用は、敏感肌の化粧品への不耐性を引き起こすことが多い。さらに、自然で清潔な化粧品を求める消費者が増えている。そのような化粧品は、肌を育てる有効成分だけを残し、添加物（乳化剤、香料など）を含まないものが主流である。
界面活性剤フリー／乳化剤フリーのエマルションは、従来の化粧品製剤に代わる望ましい選択肢である。ピッカリングエマルションは、快適な製品特性を持つ安定した化粧品を作るために、安定剤として生体高分子乳化剤または固体粒子を使用することに基づいています。超音波乳化は、ピッカリングエマルションと同様に、安定したナノエマルションやミニエマルションを調製するための優れたツールです。さらに、超音波乳化は、顔料の分散、粉体の溶解、有効成分の抽出など、化粧品製造の様々な用途に応用されています。
化粧品のエマルジョンについて
エマルションは二相系である。主成分は油相と水相である。
水相は、水と、極性を持ち少なくともある程度は水に溶解する物質の組み合わせである。
油相は、1種以上の油性物質、または非極性で油性物質に少なくともいくらかの溶解性を示す他の成分からなる。
水中油型（o/w）： 油は内相または分散相、水は外相または連続相と呼ばれる。
油中水型エマルジョン（w/o）： 水は内相または分散相、油は外相または連続相である。
W/O/WまたはO/W/O いわゆる複合エマルジョン、マルチプルエマルジョンである。
ラポナイト
ラポナイト®は合成スメクチッククレイで、水に分散させると透明なチキソトロピー性のゲルを形成する。2%ラポナイト®懸濁液のpH値は約9.8である。2%の濃度でゲルが形成される。
Laponite®はBYK Additives Ltd.の登録商標です。