სურფაქტანტის გარეშე კოსმეტიკური ემულსიები მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით
- ეკოლოგიურად სუფთა კოსმეტიკის ზრდადი მოთხოვნის გამო, კოსმეტიკის ინდუსტრია ფოკუსირდება სურფაქტანტის გარეშე ემულსიების ფორმულირებაზე.
- პიკერინგის ემულსიები არის სურფაქტანტის/ემულგატორის გარეშე w/o- ან o/w- ნარევები, რომლებიც სტაბილიზებულია ნაწილაკებით.
- ულტრაბგერითი შერევა და ემულსიფიკაცია არის შესანიშნავი ტექნიკა მაღალსტაბილური, სურფაქტანტის გარეშე პიკერინგის ემულსიების ფორმულირებისთვის.
ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია
ძლიერი ულტრაბგერითი ძვრის ძალები საშუალებას გვაძლევს მოვამზადოთ სტაბილური, სურფაქტანტის გარეშე პიკერინგის ემულსიები მიკრო- და ნანონაწილაკების გამოყენებით როგორც სტაბილიზატორების. ულტრაბგერითი დამუშავება არის არათერმული ემულსიფიკაციის პროცესი, რომელიც უკვე ფართოდ გამოიყენება w/o-, o/w- და w/o/w- სისტემების ემულსიფიკაციისთვის სტაბილური ემულსიების მისაღებად (მაგ. დამატენიანებლების, კრემების, ლოსიონების, მზისგან დამცავი საშუალებების, მალამოების და ა.შ.თვის).
თიხები და თიხაზე დაფუძნებული პროდუქტები კარგ შედეგებს აჩვენებს როგორც სტაბილიზატორები პიკერინგის ემულსიებში. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის მაღალი ძვრის ძალები საშუალებას გვაძლევს შევურიოთ რეოლოგიის მოდიფიკატორებიც კი, რომლებიც ჩვეულებრივ რთულად დისპერგირდება, როგორიცაა თიხები და თიხაზე დაფუძნებული პროდუქტები კოსმეტიკულ ფორმულაციებში. თიხების დიდი უპირატესობა მათი ორმაგი ფუნქციაა, რადგან ისინი ასტაბილურებენ ემულსიას და ამავდროულად მოქმედებენ როგორც რეოლოგიის მოდიფიკატორები ფორმულაციაში. ეს ნიშნავს, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება არის შესანიშნავი მეთოდი კოსმეტიკური ემულსიების ფორმულირებისთვის კიდეც, რომლებსაც აქვთ ძვრის შეამცირებელი მახასიათებლები, რომლებიც ასევე თიქსოტროპულია და შესაბამისად სთავაზობენ კარგ გამოყენების მახასიათებლებს (მაგ. მარტივი გამოყენება კანზე, სპრეის სახით გამოყენებადი პროდუქტები და ა.შ.).
ჯუთის ზეთის ემულსია წყალში
ჯუთის ზეთის ემულსიის ულტრაბგერითი ფორმულირება წყალში
პიკერინგის ზეთის ემულსია წყალში შეიძლება მომზადდეს შემდეგი გზით:
უწყვეტი ფაზა შედგება წყალ-ლაპონიტის® დისპერსიისგან, შიდა/დისპერგირებული ფაზა შედგება ჯუთის ზეთისგან.
- უწყვეტი ფაზა მზადდება 2wt% ლაპონიტის® ფოშის დისპერგირებით 0,1M NaCl-ში (ულტრამაღალი სიწმინდის წყალში), დისპერგირება ხდება Hielscher-ის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორის გამოყენებით UP200St ან UP200Ht (200W, 26kHz) რამდენიმე წუთის განმავლობაში.
- o/w-ემულსიისთვის, ზეთი ნელ-ნელა ემატება პიპეტის გამოყენებით წყალფაზიან ნარევს, მაშინ როცა ნარევი განიცდის ულტრაბგერით დამუშავებას. დაახლოებით 2 წუთიანი ულტრაბგერითი დამუშავების შემდეგ, წარმოიქმნება ჰომოგენური და სტაბილური ემულსია. ემულსიფიკაციის პროცედურის დროს, ნიმუში მაცივდება ყინულის აბაზანაში ნიმუშის გადახურების თავიდან ასაცილებლად.
UIP1000hdT მინის ნაკადის რეაქტორით კანის მოსავლელი პროდუქტების, როგორიცაა კრემები, ლოსიონები და ბალმები, წარმოებისთვის
უფრო დიდი მოცულობების მოსამზადებლად, Hielscher აწვდის ყველა ლაბორატორიულ და სამრეწველო ულტრაბგერით აპარატებს სპეციალური ნაკადის კამერებით, რომლებიც საშუალებას გვაძლევს დავისპერგოთ/გავხსნათ როგორც ფოში, ისე ზეთის წვეთები ნანომასშტაბის ემულსიაში.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრის შესახებ:
| პარტიის მოცულობა | ნაკადის სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 0,5-დან 1,5mL-მდე | n.a. | VialTweeter |
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000 |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
გაიგეთ მეტი პიკერინგის ემულსიების ულტრაბგერითი მომზადების შესახებ!
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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.
ფაქტები, რომლებიც ღირს ცოდნა
რატომ სურფაქტანტის გარეშე ემულსიები?
კანის მოსავლელი პროდუქტების უმეტესობა წარმოადგენს ორი ან მეტი ნივთიერების ნარევს, რომლებიც ერთმანეთში არ ერევა. ეს ნიშნავს, რომ ისინი თერმოდინამიკის მეორე კანონის თანახმად ბუნებით არასტაბილურია. იმისათვის, რომ მივიღოთ სტაბილური ნარევი ამ არაერევი მასალებისგან, საჭიროა სტაბილიზატორების გამოყენება შესაბამისი ვარგისიანობის ვადის მქონე ემულსიის მოსამზადებლად. იონური ან არაიონური სურფაქტანტები ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ემულგატორები. კანის მოსავლელი პროდუქტებისთვის, დაბალი მოლეკულური მასის ამფიფილური სურფაქტანტების გამოყენება ხშირად იწვევს კოსმეტიკური პროდუქტების მიმართ აუტანლობას მგრძნობიარე კანზე. გარდა ამისა, მომხმარებელთა მზარდი რაოდენობა მოითხოვს ბუნებრივ, სუფთა კოსმეტიკურ პროდუქტებს. ასეთი პროდუქტები ძირითადად დაყვანილია აქტიურ ინგრედიენტებამდე, რომლებიც კვებავენ კანს, და ძირითადად თავისუფალია დანამატებისგან (მაგ. ემულგატორები, სუნამოები და ა.შ.).
სურფაქტანტის გარეშე / ემულგატორის გარეშე ემულსიები არის სასურველი ალტერნატივა ტრადიციული კოსმეტიკური ფორმულაციებისთვის. პიკერინგის ემულსიები ეფუძნება ბიოპოლიმერული ემულგატორების ან მყარი ნაწილაკების გამოყენებას სტაბილიზატორებად, რათა შეიქმნას სტაბილური კოსმეტიკური პროდუქტები სასიამოვნო პროდუქციის მახასიათებლებით. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია არის შესანიშნავი ინსტრუმენტი სტაბილური ნანო- და მინიემულსიების, ასევე პიკერინგის ემულსიების მოსამზადებლად. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება სხვადასხვა სხვა დანიშნულებით კოსმეტიკური პროდუქტების წარმოების დროს, როგორიცაა პიგმენტების დისპერგირება, ფოშების გახსნა, ან აქტიური ინგრედიენტების ექსტრაქცია.
ემულსიების შესახებ კოსმეტიკურ პროდუქტებში
ემულსია არის ორფაზიანი სისტემა. მთავარი კომპონენტებია ზეთის ფაზა და წყალფაზიანი ფაზა.
წყალფაზიანი ფაზა არის წყალი პლუს მასალების ნებისმიერი კომბინაცია, რომლებიც არის პოლარული და იხსნება, მინიმუმ გარკვეულწილად, წყალში.
ზეთის ფაზა შეიცავს ერთ ან მეტ ზეთის მასალას, ან სხვა ინგრედიენტებს, რომლებიც არიან არაპოლარული და ავლენენ მინიმუმ გარკვეულ ხსნადობას ზეთის მასალებში.
ზეთი წყალში (o/w): ზეთის წვეთები დისპერგირებულია წყალში; ზეთი მოიხსენიება როგორც შიდა ან დისპერგირებული ფაზა, ხოლო წყალი როგორც გარე ან უწყვეტი ფაზა.
წყალი ზეთში ემულსია (w/o): წყლის წვეთები დისპერგირებულია ზეთში; წყალი არის შიდა ან დისპერგირებული ფაზა, ხოლო ზეთი გარე ან უწყვეტი ფაზა.
w/o/w ან o/w/o არის ე.წ. კომპლექსური ან მრავალფაზიანი ემულსიები.
ლაპონიტი®
ლაპონიტი® არის სინთეზური სმექტური თიხა, რომელიც ქმნის გამჭვირვალე, თიქსოტროპულ ჟელეს, როდესაც დისპერგირდება წყალში. 2% ლაპონიტის® სუსპენზიის pH მნიშვნელობა არის დაახლოებით 9,8. ჟელე წარმოიქმნება 2% კონცენტრაციაზე.
ლაპონიტი® არის BYK Additives Ltd-ის რეგისტრირებული სავაჭრო ნიშანი.