Tensidfräi kosmetesch Emulsioune mat Leeschtungsultraschall
- Wéinst der zouhuelender Nofro no ëmweltfrëndlecher Kosmetik konzentréiert sech d’Kosmetikindustrie op d’Formuléierung vun tensidfräien Emulsiounen.
- Pickering-Emulsioune sinn tensid-/emulgatorfräi w/o- oder o/w-Mëschungen, déi duerch Partikele stabiliséiert ginn.
- D’Mëschen an d’Emulgéiere mat Ultraschall ass eng exzellent Technik, fir héichstabil tensidfräi Pickering-Emulsiounen ze formuléieren.
Ultraschallemulgéierung
Staark Ultraschall-Schéierkräften erlaben et, stabil, tensidfräi Pickering-Emulsioune mat Mikro- an Nanopartikelen als Stabilisator hierzestellen. D’Ultraschallbehandlung ass en netthermeschen Emulgéierungsprozess, dee scho breet agesat gëtt, fir w/o-, o/w- a w/o/w-Systemer ze emulgéieren a stabil Emulsiounen hierzestellen (z. B. fir Fiichtegkeetsfleegprodukter, Cremen, Lotiounen, Sonneschutzmëttel, Salben asw.).
Toun an toungestëtzte Produkter weisen als Stabilisatoren a Pickering-Emulsioune gutt Resultater. Déi héich Schéierkräfte bei der Ultraschallemulgéierung erlaben et, souguer Rheologiemodifikatoren, déi normalerweis schwéier ze dispergéiere sinn, wéi Toun an toungestëtzte Produkter, a kosmetesch Formuléierungen anzemëschen. De grousse Virdeel vum Toun ass seng duebel Funktioun, well en d’Emulsioun stabiliséiert a gläichzäiteg als Rheologiemodifikator an der Formuléierung wierkt. Dat bedeit, datt d’Ultraschallbehandlung eng exzellent Method ass, fir souguer kosmetesch Emulsioune mat schéierdënnenden Eegenschaften ze formuléieren, déi och thixotrop sinn an doduerch gutt Uwendungseegenschafte bidden (z. B. einfacht Opdroen op d’Haut, sprëtzbar Produkter asw.).
Rizinusueleg-a-Waasser-Emulsioun
Formuléierung vun enger Rizinusueleg-a-Waasser-Emulsioun mat Ultraschall
Eng Pickering-Ueleg-a-Waasser-Emulsioun kann op follgend Manéier hiergestallt ginn:
Déi kontinuéierlech Phas besteet aus enger Waasser–laponite®-Dispersioun, déi bannenzeg/dispergéiert Phas besteet aus Rizinusueleg.
- Déi kontinuéierlech Phas gëtt preparéiert, andeems 2wt% laponite®-Pudder an 0,1M NaCl (an ultrarengem Waasser) mam Ultraschallhomogenisator vun Hielscher UP200St oder UP200Ht (200W, 26kHz) fir e puer Minutten dispergéiert gëtt.
- Fir d’o/w-Emulsioun gëtt den Ueleg no an no mat enger Pipett an déi wässereg Phas bäiginn, wärend d’Mëschung mat Ultraschall behandelt gëtt. No ongeféier 2 Minutten Ultraschallbehandlung entsteet eng homogen a stabil Emulsioun. Wärend dem Emulgéierungsprozess gëtt d’Prouf an engem Äisbad gekillt, fir ze verhënneren, datt se sech erwiermt.
UIP1000hdT mat engem Duerchflossreakter aus Glas fir d’Produktioun vun Hautfleegprodukter wéi Cremen, Lotiounen a Balsamen
Fir méi grouss Volummen ze preparéieren, liwwert Hielscher fir all Labo- an industriell Ultraschallapparater speziell Duerchflosszellen, déi et erlaben, souwuel de Pudder wéi och d’Uelegdrëpsen an eng nanoskalëg Emulsioun ze dispergéieren/opzeléisen.
D’Tabell hei ënne gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 0,5 bis 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Verbond aus UIP16000 |
Liest méi iwwer d’Hierstellung vu Pickering-Emulsioune mat Ultraschall!
Literatur / Referenzen
- 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.
Wëssenswäertes
Firwat tensidfräi Emulsiounen?
Déi meescht Hautfleegprodukter bestinn aus enger Mëschung vun zwee oder méi Stoffer, déi sech net matenee mësche loossen. Dat bedeit, datt si nom zweete Gesetz vun der Thermodynamik u sech instabil sinn. Fir aus dësen net vermëschbare Materialien eng stabil Mëschung ze bilden, musse Stabilisatoren agesat ginn, fir eng Emulsioun mat enger ugemoossener Haltbarkeet hierzestellen. Ionesch oder netionesch Tenside ginn allgemeng als Emulgatoren agesat. Bei Hautfleegprodukter féiert den Asaz vun amphiphillen Tenside mat niddregem Molekulargewiicht dacks dozou, datt kosmetesch Produkter bei empfindlecher Haut net verdroe ginn. Ausserdeem verlaangt eng wuessend Zuel vu Konsumenten natierlech, reng kosmetesch Produkter. Esou Produkter si meeschtens op d’Wierkstoffer reduzéiert, déi d’Haut fleegen, a si gréisstendeels fräi vun Zousazstoffer (z. B. Emulgatoren, Doftstoffer asw.).
Tensidfräi / emulgatorfräi Emulsioune sinn eng wënschenswäert Alternativ zu konventionelle kosmetesche Formuléierungen. Pickering-Emulsioune baséieren op der Verwendung vu biopolymere Emulgatoren oder feste Partikelen als Stabilisatoren, fir stabil kosmetesch Produkter mat agreabele Produkteegenschaften hierzestellen. D’Ultraschallemulgéierung ass en exzellent Mëttel, fir stabil Nano- a Miniemulsiounen esou wéi Pickering-Emulsiounen hierzestellen. Ausserdeem gëtt d’Ultraschallbehandlung bei verschiddenen aneren Uwendunge wärend der Produktioun vu kosmetesche Produkter agesat, wéi beim Dispergéiere vu Pigmenter, beim Opléise vu Pudder oder bei der Extraktioun vu Wierkstoffer.
Iwwer Emulsiounen a kosmetesche Produkter
Eng Emulsioun ass en Zweephasesystem. D’Haaptkomponente sinn eng Uelegphas an eng wässereg Phas.
Déi wässereg Phas besteet aus Waasser an enger belibeger Kombinatioun vu Materialien, déi polar sinn a sech op d’mannst zu engem gewëssene Mooss am Waasser opléisen.
D’Uelegphas ëmfaasst een oder méi ueleg Materialien oder aner Ingredienten, déi netpolar sinn an op d’mannst eng gewësse Léislechkeet an uelege Materialien opweisen.
Ueleg-a-Waasser (o/w): Uelegdrëpsen, déi am Waasser dispergéiert sinn; den Ueleg gëtt als bannenzeg oder dispergéiert Phas bezeechent an d’Waasser als baussenzeg oder kontinuéierlech Phas.
Waasser-an-Ueleg-Emulsioun (w/o): Waasserdrëpse sinn am Ueleg dispergéiert; d’Waasser ass déi bannenzeg oder dispergéiert Phas an den Ueleg déi baussenzeg oder kontinuéierlech Phas.
w/o/w oder o/w/o si sougenannt komplex oder multipel Emulsiounen.
Laponite®
Laponite® ass e syntheetesche smekteschen Toun, deen e kloert, thixotroopt Gel bilt, wann en am Waasser dispergéiert gëtt. De pH-Wäert vun enger 2% Laponite®-Suspensioun läit bei ongeféier 9,8. Bei enger Konzentratioun vun 2% entsteet e Gel.
Laponite® ass eng registréiert Mark vu BYK Additives Ltd.