Krachtig ultrageluid voor de productie van cosmetica
Ultrasone verwerking loopt voorop in de innovatie binnen de dynamische wereld van de ontwikkeling en productie van cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging. De veelzijdige toepassingen ervan in de cosmetica-industrie omvatten het maken van emulsies en dispersies, het verkleinen van deeltjes, het bereiden van liposomen en het extraheren van werkzame stoffen. Deze geavanceerde technologie ondersteunt zowel laboratoriumonderzoekers als grootschalige commerciële productie met geavanceerde sonicatoren die op uiteenlopende behoeften zijn afgestemd. Van de nauwgezette precisie van laboratoriumonderzoek tot de soepele efficiëntie van commerciële productie op volledige schaal: ultrasone verwerking werkt als een transformerende kracht die de kwaliteit en werkzaamheid van cosmetische formuleringen over de hele linie verbetert.
Ultrasone verwerking van cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging
Huidverzorgingsproducten en decoratieve cosmetica moeten aan de hoogste kwaliteitsnormen voldoen. Een betrouwbare verwerkingstechnologie is cruciaal om dit doel te bereiken. Krachtig ultrageluid is een betrouwbare homogenisatie- en extractietechniek die unieke resultaten oplevert en de productie van waardevolle, innovatieve producten mogelijk maakt. Om de ontwikkelingen in cosmetisch onderzoek en ontwikkeling bij te houden, zijn krachtige en aanpasbare homogenisatoren nodig. Hielscher Ultrasonics levert u betrouwbare ultrasone apparatuur voor elke verwerkingsfase – van de ontwikkeling van nieuwe formuleringen in het onderzoekslaboratorium tot de uiteindelijke productie van uw op de markt gebrachte product.
Klik hier om het volledige assortiment sonicatoren van Hielscher te bekijken!
Emulsies – Homogene en stabiele druppelverdeling met sonicatie
Ultrageluid is een beproefde techniek voor het produceren van emulsies met kleine druppels (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), zoals mini-, nano- of micro-emulsies, dubbele emulsies en fase-inversie-emulsies. Tijdens ultrasone homogenisatie verdelen intense cavitatiekrachten de twee of meer niet-mengbare fasen door afschuiving in zeer kleine druppels. Een hoge emulsiestabiliteit wordt bereikt door zowel een kleine druppelgrootte als een lage polydispersiteit van de druppelgrootteverdeling. Emulsies zijn zeer relevant voor de productie van crèmes, lotions, serums, oliën, balsems, gels & oleogels en wassen.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon emulgeren!
Dispersies en suspensies – Deeltjesgrootteverdeling door sonicatie
Poeders, pigmenten (bijv. TiO2, ZnO) en mineralen zijn veelgebruikte ingrediënten in cosmetische producten zoals crèmes, zonnebrandmiddelen, lippenstift en nagellak. Om een uniform product van hoge kwaliteit te verkrijgen, moeten de gelijkmatige dispersie en verdeling van de poeder-, pigment- of mineraaldeeltjes worden gewaarborgd. Omdat ultrageluid op betrouwbare wijze dispersies met kleine deeltjes oplevert, is het de aangewezen homogenisatietechniek.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon dispergeren!
Malen en fijnmalen – Verkleining met ultrageluid
Vooral voor decoratieve cosmetica moeten pigmenten tot afmetingen in het micron- en submicronbereik worden gemalen en gelijkmatig in het product worden gedispergeerd. Wanneer intense ultrasone golven in vloeistoffen en viskeuze, pasta-achtige slurries worden gekoppeld, veroorzaakt de ultrasone cavitatie hoge afschuifkrachten die deeltjes en pigmenten kunnen vermalen tot afmetingen in het submicronbereik en het nanobereik . Vooral bij decoratieve cosmetica (bijv. mascara, nagellak, lippenstift, make-up) is de fijne grootteverdeling van pigmenten een belangrijk kwaliteitskenmerk.
Klik hier om meer te lezen over ultrasone deeltjesverkleining!
Lees meer over sonicatie voor een verbeterde nagellakproductie!
Plantenextractie – Hoge opbrengsten met ultrageluid
Ultrageluid is een zeer snelle en efficiënte techniek om de opbrengst van uit planten geëxtraheerde werkzame bestanddelen te verhogen, bijv. antioxidanten, polysachariden, terpenen en fenolische verbindingen. Als niet-thermische methode extraheert ultrageluid de verbindingen op milde wijze, zodat beschadiging en afbraak worden voorkomen. Naast een hogere opbrengst aan extracten, liggen de voordelen van ultrasone extractie in het gebruik van een milieuvriendelijk extractieoplosmiddel (bijv. water) of van minder oplosmiddel, een lagere extractietemperatuur, en een aanzienlijk kortere extractietijd. Ultrasone extractie is een uitvoerig onderzochte techniek die succesvol is gebleken voor veel werkzame stoffen, zoals ascorbinezuur (vitamine C), α-tocoferol (vitamine E) en β-caroteen (provitamine A), co-enzym Q10 of ferulinezuur.
Bovendien kan de toepassing van ultrasone golven traditionele extractiemethoden verbeteren, zoals Soxhlet-extractie, extractie met superkritisch CO2 en enzymatische extractie (bijv. voor collageen).
Klik hier om meer te lezen over ultrasone extractie!
Liposomen via ultrasone inkapseling
Werkzame stoffen moeten worden ingekapseld om naar de diepere huidlaag te worden vervoerd, waar ze hun volledige werking moeten ontplooien. Liposomen zijn een veelgebruikte drager voor werkzame stoffen en actieve farmaceutische ingrediënten (API’s). Sonicatie is een betrouwbaar hulpmiddel om stoffen in liposomen in te kapselen en deze in het eindproduct te emulgeren. Klik hier om meer te lezen over de ultrasoon ondersteunde inkapseling van liposomen!
Oplossen
Ultrasone golven zijn zeer efficiënt voor het oplossen en homogeniseren van twee of meer fasen tot een uniform product. Krachtige ultrasone afschuifkrachten helpen poeders op te lossen, bijv. allantoïnepoeder. Homogenisatie is een belangrijke stap om een hoogwaardig product met constante eigenschappen te verkrijgen. Daarom is ultrageluid de voorkeursmethode voor toepassingen op het gebied van oplossen en homogeniseren.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon oplossen!
Sonicator met glazen doorstroomcel voor het inline mengen en emulgeren van crèmes, lotions en andere huidverzorgingsproducten.
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Ontwikkeling & analyse in het laboratorium
Hielscher laboratoriumapparaten voor ultrasone behandeling zijn ideaal voor onderzoek en ontwikkeling en voor routinematige processen. Apparaten zoals de draagbare UP100H zijn geschikt voor talrijke toepassingen, bijv. mengen, dispergeren, emulgeren, homogeniseren, desintegreren of oplossen. De laboratoriumapparaten zijn eenvoudig te gebruiken en bieden een ongeëvenaarde efficiëntie en flexibiliteit. Alle apparaten kunnen nauwkeurig worden geregeld, zodat de reproduceerbaarheid bij opschaling naar productieschaal gewaarborgd is.
Ultrageluid bij de productie van cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging
Ultrasone behandeling kan eenvoudig worden opgeschaald. Met laboratoriumtests kan de vereiste apparatuurgrootte nauwkeurig worden geselecteerd. De onderstaande tabel toont algemene aanbevelingen voor apparaten, afhankelijk van het te verwerken batchvolume of debiet.
Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit uit Duitsland
Sonicatoren van Hielscher staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Dankzij hun robuustheid en eenvoudige bediening kunnen onze sonicatoren soepel in industriële installaties worden geïntegreerd. Sonicatoren van Hielscher kunnen ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen gemakkelijk aan.
Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op sonicatoren met hoge prestaties met de modernste technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard voldoen sonicatoren van Hielscher aan de CE-voorschriften en aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicatoren:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 0,5 tot 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 tot 150L | 3 tot 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Inline verwerking
Ultrasone reactoren van Hielscher worden doorgaans inline gebruikt. Het materiaal wordt in het reactorvat gepompt. Daar wordt het blootgesteld aan ultrasone cavitatie met een gecontroleerde intensiteit. De blootstellingsduur wordt bepaald door het reactorvolume en het toevoerdebiet van het materiaal. Inline sonicatie voorkomt bypassstromen, omdat alle deeltjes langs een vastgelegd traject door de reactorkamer gaan. Aangezien alle deeltjes tijdens elke cyclus gedurende dezelfde tijd aan identieke sonicatieparameters worden blootgesteld, verschuift ultrasone behandeling doorgaans de verdelingscurve in plaats van deze te verbreden. Over het algemeen kan bij gesoniceerde monsters geen staartvorming aan de rechterkant worden waargenomen.
Proceskoeling
Voor temperatuurgevoelige formuleringen biedt Hielscher doorstroomcelreactoren met koelmantel voor alle laboratorium- en industriële apparaten. Door de binnenwanden van de reactor te koelen, kan proceswarmte effectief worden afgevoerd.
Robuust en eenvoudig te reinigen
Een ultrasone reactor bestaat uit het reactorvat en de ultrasone sonotrode. Dit is het enige onderdeel dat aan slijtage onderhevig is en het kan binnen enkele minuten eenvoudig worden vervangen. Flensen die trillingen ontkoppelen maken het mogelijk om de sonotrode in elke oriëntatie in open of gesloten, onder druk te zetten vaten of doorstroomcellen te monteren. Er zijn geen lagers nodig. Doorstroomcelreactoren zijn doorgaans gemaakt van roestvrij staal, hebben eenvoudige geometrieën en kunnen eenvoudig worden gedemonteerd en schoongeveegd. Er zijn geen kleine openingen of verborgen hoeken. Er zijn ook speciale doorstroomcelreactoren verkrijgbaar die aan de geavanceerde eisen voor CIP (reinigen ter plaatse) en SIP (steriliseren ter plaatse) voldoen.
Ultrasone reiniging ter plaatse
De ultrasone intensiteit die voor dispergeertoepassingen wordt gebruikt, is veel hoger dan bij gebruikelijke ultrasone reiniging. Daarom kan het ultrasone vermogen worden gebruikt om de reiniging te ondersteunen tijdens het doorspoelen en naspoelen, doordat ultrasone cavitatie deeltjes en vloeistofresten van de sonotrode en de wanden van de doorstroomcel verwijdert.
Wetenswaardigheden
Hoe mengt u cosmetische ingrediënten?
Het mengen van cosmetische ingrediënten omvat het hygiënisch reinigen van alle apparatuur, het nauwkeurig afwegen van ingrediënten en het volgen van een specifieke volgorde bij het samenstellen van de formulering. Begin met het combineren van in water oplosbare ingrediënten. Verwarming kan het mengproces bevorderen. Combineer vervolgens de in olie oplosbare ingrediënten en verwarm ze tot dezelfde temperatuur. Meng de oliefase geleidelijk door de waterfase en roer daarbij voortdurend om een emulsie te vormen. Koel het mengsel vervolgens af en voeg de warmtegevoelige ingrediënten toe bij een temperatuur onder 40°C. Gebruik geschikte mengapparatuur om een uniforme consistentie te waarborgen, controleer de pH en pas deze aan, voeg conserveermiddelen toe om microbiële groei te voorkomen en voer stabiliteits- en compatibiliteitstests uit om de stabiliteit en werkzaamheid van het product te waarborgen.