口紅製造のための超音波粉砕
口紅の製造では、口紅に所定の色と質感を確保するために、ワックスと着色顔料の粉砕および混合を精密に制御する必要があります。超音波粉砕および混合は、高品質の口紅の製造に用いる、均質性の非常に高いワックス/顔料スラリーを生成するための、信頼性と効率に優れ、正確に制御できる技術です。
口紅製造のための超音波混合および粉砕
一般に、口紅は中小規模のバッチで製造されます。これは、口紅の各バリエーションで、色/色調、光沢、成分(栄養成分)などの組成が異なるためです。
口紅の製造には、ワックス(ミツロウ、キャンデリラワックス、camauba)、顔料(例えば、有機顔料および無機顔料、カルミン、植物由来顔料、マイカ、酸化物、ウルトラマリンなどの鉱物顔料)、アルコール(溶媒)、油(鉱物油、ヒマシ油、ラノリン油、植物油)および添加剤(防腐剤、抗酸化剤、ケア成分、香料)など、さまざまな原料が使用されます。一般に、油:ワックス:顔料の比率は、それぞれ約50–70% : 20–30% : 5–15%です。
これらの成分は、別々のバッチで溶融し、かくはんします。最初のバッチには溶媒、二番目のバッチには脂質/油、三番目のバッチには脂肪とワックス状物質が含まれます。
着色顔料を配合するために、溶媒溶液と加熱した液状の油(約180°Fまたは85°C)を着色顔料とともにかくはんし、粗い予備混合物を作ります。この予備混合物を超音波フロースルーリアクターに供給し、顔料スラリーを強力な超音波(音響)キャビテーションで処理します。超音波キャビテーションは、極めて強いせん断力と粒子間の衝突に基づく、純粋に機械的な処理です。超音波による微粉砕および粉砕により、プロセスを精密に制御でき、その結果、継続的に高品質な製品を得られます。
UIP2000hdT :ステンレス製リアクター内で化粧品を処理する超音波処理装置
従来の高せん断ミキサー、ロールミル、ビーズミルは油/顔料スラリーに空気を混入させますが、インライン超音波処理は気泡の巻き込みを防ぎます。超音波処理には脱気/脱ガス効果もあり、その後の真空による脱気工程が不要になります。脱気工程を省くことで、処理コストと時間を削減できます。
二段階目の混合工程では、顔料/油スラリーを高温のワックスと混合します。顔料/油と高温のワックスの混合にも、超音波ミキサーを使用できます。最後に、口紅の混合物を成形用チューブに注ぎます。その中で口紅は冷却されて固まり、典型的なスティック形状になります。ワックス/顔料混合物が固まれば、プラスチック製または金属製の容器に収めて販売できます。
UIP4000hdT:4000ワットの高出力超音波プロセッサー
口紅製造のための高性能超音波ミキサー
Hielscher Ultrasonicsは、世界中の化粧品メーカーに高性能超音波処理装置を供給しています。超音波による微粉砕、粉砕および分散は、ワックス、脂質、O/WまたはW/Oエマルション、顔料、栄養添加剤からなる均質な混合物を生成するための、信頼性が高く効果的な技術です。超音波ミキサーは、溶融ワックス、粒子含有量の多いスラリー、ペーストなどの高粘度スラリーを容易に処理できます。非常に研磨性の高い粒子の処理でも、超音波混合・粉砕システムには問題ありません。
超音波プロセスは、バッチ処理と連続インライン処理のいずれでも実施できます。特に大きなロットでは、超音波フロースルーリアクターを使用した超音波インライン処理により、製品の均一性向上をはじめとするさまざまな利点が得られます。これは、超音波処理領域での滞留時間と処理温度を精密に制御できるためです。フローセルを備えた超音波インラインシステムを使用すると、気泡の巻き込みを防ぐことができ、脱気/脱ガス効果も得られます。
Hielscher Ultrasonicsは、化粧品製造用の高性能超音波処理装置の設計、製造および販売に長年の経験を有しています。初期の実現可能性試験とプロセスの最適化から、産業規模の超音波分散装置の設置と運転まで、お客様を支援します。
Hielscher Ultrasonicsの産業用超音波プロセッサーは、非常に高い振幅を実現できます。最大200µmの振幅で、24/7の連続運転を容易に行えます。さらに高い振幅には、特注の超音波ソノトロードが利用できます。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、高負荷や厳しい環境下でも24/7の運転が可能です。
以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力の目安を示しています:
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000hdT |
| 該当なし | 10–100L/min | UIP16000 |
| 該当なし | より大きな流量 | クラスター構成の UIP16000 |
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文献・参考資料
- 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.
知っておきたい事実
口紅、リップグロス、リップバーム
口紅は、最も人気があり、広く使用されている化粧品のひとつです。その他の唇用化粧品には、リップグロス、リップバーム、スティック状のリップクリームがあります。
一般に、口紅はリップグロスやリップバームよりも長持ちし、カバー力も高くなります。
口紅の色と仕上がりの種類は、ほぼ無限です。口紅にはあらゆる色、ニュアンス、仕上がりがあり、高光沢から、ほのかなきらめき/輝き/ラメ感、サテン、マットまで選べます。そのため、口紅は非常に多用途なメイクアップ製品であり、使用者に個性的なルックを作るための多様な選択肢を提供します。
口紅による主な、そして最も明白な効果は外観や見た目ですが、栄養添加剤、唇をふっくらさせる成分、日焼け止めなどの追加機能を備えていることもよくあります。特定の品質や特性を得るために、口紅の処方はさまざまで、かなり複雑になることがあります。口紅の基本原料は、顔料、油、ワックス、エモリエントであり、着色、保湿、保護に寄与します。
ワックス、ポリマー、マイクロメートルサイズ(およびそれ未満)の粒子、繊維からなる基材を使用して、口紅に形状と構造を与えます。そのため、冷却して固まる際に小さな結晶を形成する結晶性ワックスと非晶性ワックスを組み合わせ、最終的な口紅が良好な安定性、油/顔料の結合性、強度を持つようにする必要があります。一般的な組み合わせとして、例えば、オゾケライト+マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレン+マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレン+オゾケライト、またはミツロウ+キャンデリラワックス+カルナウバワックスがあります。
口紅の処方におけるエモリエントの種類と量は、口紅の塗布特性、発色の強さ、伸び、持続性、仕上がりに大きく影響する重要な要因です。一般的に使用されるエモリエントは、ヒマシ油、ラノリン、シアバター、ココアバター、合成ラノリン(bis-diglyceryl polyacyladipate-2)、ポリブテン、水添ポリイソブテン、クエン酸トリイソステアリルです。
典型的な口紅の処方は、次のとおりです:
- エモリエント:41–79 %
- ワックス/ポリマー:15–28 %(2–5種類の原料を混合)
- 顔料:3–10%
- パール光沢顔料:0–10%
- つや消し剤:0–5%
- 持続性に寄与する成分:0–5%
- 香料:0–0.3%
- 防腐剤/抗酸化剤:0.2–0.5%

