Ultradźwiękowe mielenie w produkcji szminek
Produkcja szminek obejmuje rozdrabnianie i mieszanie wosków oraz pigmentów barwnych w precyzyjnie kontrolowanych warunkach, aby zapewnić określony profil barwy i tekstury szminki. Ultradźwiękowe rozdrabnianie i mieszanie to niezawodna, wydajna i precyzyjnie kontrolowalna technika wytwarzania wysoce jednorodnych zawiesin wosków i pigmentów do produkcji szminek wysokiej jakości.
Ultradźwiękowe mieszanie i rozdrabnianie w produkcji szminek
Sz mink i produkuje się na ogół w małych i średnich partiach, ponieważ poszczególne warianty różnią się składem pod względem barwy / odcienia, połysku, składników (substancji odżywczych) itp.
Produkcja szminek obejmuje różne surowce, takie jak woski (wosk pszczeli, wosk candelilla, camauba), pigmenty (np. pigmenty organiczne i nieorganiczne, karmin; pigmenty pochodzenia roślinnego, pigmenty mineralne, takie jak miki, tlenki, ultramaryny), alkohol (rozpuszczalnik), oleje (mineralne, rycynowy, lanolinowy lub roślinne) oraz dodatki (konserwanty, przeciwutleniacze, składniki pielęgnacyjne, substancje zapachowe). Na ogół proporcje oleju:wosku:pigmentu wynoszą odpowiednio ok. 50–70% : 20–30% : 5–15%.
Składniki te są topione i mieszane w oddzielnych partiach: jedna partia zawiera rozpuszczalniki, druga lipidy / oleje, a trzecia tłuszcze i materiały woskowe.
Aby wprowadzić pigmenty barwne, roztwór rozpuszczalnika i podgrzane ciekłe oleje (ok. 180°F lub 85°C) miesza się z pigmentami barwnymi, uzyskując zgrubną mieszankę wstępną. Mieszanka wstępna jest podawana do ultradźwiękowego reaktora przepływowego, w którym zawiesina pigmentów jest poddawana intensywnej kawitacji ultradźwiękowej (akustycznej). Kawitacja ultradźwiękowa jest obróbką czysto mechaniczną, opartą na bardzo dużych siłach ścinania i zderzeniach między cząstkami. Ultradźwiękowe mielenie i rozdrabnianie umożliwia precyzyjne sterowanie procesem, a tym samym uzyskiwanie stale wysokiej jakości produktu.
Dyspergowanie ultradźwiękowe wytwarza jednorodne zawiesiny cząstek o rozmiarach nanometrycznych: zielona krzywa – przed sonikacją / czerwona krzywa po sonikacji
UIP2000hdT sonikator do produktów kosmetycznych w reaktorze ze stali nierdzewnej
Podczas gdy konwencjonalne mieszalniki o dużych siłach ścinania, młyny walcowe i młyny kulkowe wprowadzają powietrze do zawiesiny oleju i pigmentów, sonikacja w linii procesowej zapobiega uwięzieniu pęcherzyków gazu. Sonikacja zapewnia nawet efekty odpowietrzania / odgazowania, dzięki czemu późniejszy etap odpowietrzania próżniowego staje się zbędny. Pominięcie etapu odpowietrzania zmniejsza koszty i skraca czas przetwarzania.
W drugim etapie mieszania zawiesinę pigmentów w oleju łączy się z gorącym woskiem. Mieszanie pigmentów i oleju z gorącym woskiem również można przeprowadzić za pomocą mieszalnika ultradźwiękowego. Na koniec mieszaninę szminki wlewa się do form w kształcie rurek, w których szminka stygnie i twardnieje, uzyskując swój typowy kształt sztyftu. Gdy mieszanina wosku i pigmentów zestali się, można ją umieścić w plastikowym lub metalowym opakowaniu i jest gotowa do sprzedaży.
UIP4000hdT, wydajny procesor ultradźwiękowy o mocy 4000 watów
Mieszalniki ultradźwiękowe o wysokiej wydajności do produkcji szminek
Hielscher Ultrasonics dostarcza sonikatory o wysokiej wydajności producentom kosmetyków na całym świecie. Ultradźwiękowe mielenie, rozdrabnianie i dyspergowanie to niezawodna i skuteczna technologia wytwarzania jednorodnych mieszanin złożonych z wosków, lipidów, emulsji O/W lub W/O, pigmentów oraz dodatków odżywczych. Mieszalniki ultradźwiękowe z łatwością przetwarzają zawiesiny o dużej lepkości, takie jak stopione woski, mieszaniny o dużej zawartości cząstek oraz pasty. Nawet przetwarzanie cząstek o bardzo silnych właściwościach ściernych nie stanowi problemu dla ultradźwiękowych systemów mieszania i mielenia.
Procesy ultradźwiękowe można prowadzić w trybie okresowym oraz w trybie ciągłym w linii procesowej. Zwłaszcza w przypadku większych partii obróbka ultradźwiękowa w linii procesowej z wykorzystaniem ultradźwiękowego reaktora przepływowego zapewnia różne korzyści, w tym większą jednorodność produktu, ponieważ czas przebywania w strefie sonikacji i temperatura przetwarzania mogą być precyzyjnie kontrolowane. Zastosowanie ultradźwiękowego systemu pracującego w linii procesowej z komorą przepływową zapobiega uwięzieniu pęcherzyków powietrza i zapewnia nawet efekty odpowietrzania / odgazowania.
Hielscher Ultrasonics ma wieloletnie doświadczenie w projektowaniu, produkcji i dystrybucji sonikatorów o wysokiej wydajności do wytwarzania produktów kosmetycznych. Wspieramy naszych klientów od pierwszego testu wykonalności i optymalizacji procesu po instalację i eksploatację przemysłowego urządzenia do dyspergowania ultradźwiękowego.
Przemysłowe procesory ultradźwiękowe Hielscher Ultrasonics mogą zapewniać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200µm można z łatwością utrzymywać w ciągłej pracy w trybie 24/7. Do uzyskiwania jeszcze wyższych amplitud dostępne są sonotrody ultradźwiękowe dostosowane do indywidualnych potrzeb. Wytrzymałość urządzeń ultradźwiękowych Hielscher umożliwia pracę w trybie 24/7 przy dużym obciążeniu i w wymagających warunkach.
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:
| Objętość partii | Natężenie przepływu | Zalecane urządzenia |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| nie dotyczy | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| nie dotyczy | większe | zespół urządzeń UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Homogenizatory ultradźwiękowe dużej mocy – od skali laboratoryjnej do pilotażowej i przemysłowej .
Literatura / źródła
- 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.
Warto wiedzieć
Szminki, błyszczyki, balsamy do ust
Szminki należą do najpopularniejszych i najczęściej używanych produktów kosmetycznych. Inne kosmetyki do ust to błyszczyki, balsamy do ust i pomadki ochronne.
Na ogół szminki dłużej utrzymują się na ustach i zapewniają większe krycie niż błyszczyki lub balsamy do ust.
Gama kolorów i wykończeń szminek jest niemal nieograniczona: szminki są dostępne we wszelkich kolorach, odcieniach i wykończeniach – od wysokiego połysku przez wykończenia mieniące się / lśniące / brokatowe po satynowe i matowe. Dzięki temu szminki są bardzo wszechstronnym produktem do makijażu i dają użytkownikowi wiele możliwości stworzenia indywidualnego wyglądu.
Chociaż wygląd jest głównym i najbardziej oczywistym efektem uzyskiwanym dzięki szminkom, często oferują one dodatkowe właściwości, takie jak dodatki odżywcze, składniki zwiększające objętość ust, filtry przeciwsłoneczne i inne dodatki. Aby uzyskać określone cechy i właściwości szminek, stosuje się zróżnicowane receptury, które mogą być dość złożone. Podstawowymi surowcami w szminkach są pigmenty, oleje, woski i emolienty, które zapewniają kolor, nawilżenie i ochronę.
Baza z wosków, polimerów, cząstek o rozmiarach mikrometrowych i submikrometrowych oraz włókien służy do nadania szmince kształtu i struktury. Dlatego woski krystaliczne i amorficzne, które podczas chłodzenia i twardnienia zapewniają mały rozmiar kryształów, należy łączyć tak, aby gotowa szminka charakteryzowała się dobrą stabilnością, wiązaniem oleju i pigmentów oraz wytrzymałością. Powszechnie stosowane połączenia to np. ozokeryt + wosk mikrokrystaliczny; polietylen + wosk mikrokrystaliczny; polietylen + ozokeryt; lub wosk pszczeli + wosk candelilla + wosk carnauba.
Rodzaj i ilość emolientów w recepturze szminki są ważnymi czynnikami, które silnie wpływają na właściwości aplikacyjne szminki, intensywność barwy, rozprowadzanie, trwałość i wykończenie. Powszechnie stosowane emolienty to olej rycynowy, lanolina, masło shea, masło kakaowe, lanolina syntetyczna (bis-diglyceryl polyacyladipate-2), polibuten, uwodorniony poliizobuten i cytrynian triizostearylu.
Typowa receptura szminki wygląda następująco:
- Emolienty: 41–79 %
- Wosk / polimery: 15–28 % (jako mieszanina 2–5 surowców)
- Pigmenty: 3–10%
- Pigmenty o perłowym połysku: 0–10%
- Środki matujące: 0–5%
- Składniki zapewniające trwałość na ustach: 0–5%
- Substancje zapachowe: 0–0,3%
- Konserwanty / przeciwutleniacze: 0,2–0,5%