Ultra-sons de potência para a produção de cosméticos
O processamento ultrassónico está na vanguarda da inovação nos domínios dinâmicos do desenvolvimento e fabrico de cosméticos e cuidados pessoais. As suas aplicações versáteis na indústria cosmética abrangem a criação de emulsões, dispersões, redução do tamanho das partículas, preparação de lipossomas e extração de compostos activos. Esta tecnologia de ponta capacita tanto os investigadores de laboratório como a produção comercial em grande escala, fornecendo sonicadores avançados adaptados para satisfazer diversas necessidades. Desde a precisão meticulosa das investigações laboratoriais até à eficiência perfeita das capacidades comerciais em grande escala, o processamento ultrassónico surge como uma força transformadora, melhorando a qualidade e a eficácia das formulações cosméticas em todo o espetro.
Processamento ultrassónico de produtos cosméticos e de cuidados pessoais
Os produtos de cuidados da pele e cosméticos decorativos têm de cumprir os mais elevados padrões de qualidade. Uma tecnologia de processamento fiável é crucial para atingir este objetivo. O ultrassom de potência é uma técnica de homogeneização e extração fiável, que alcança resultados únicos e permite produzir produtos valiosos e inovadores. Para acompanhar o ritmo da investigação e desenvolvimento de cosméticos, são necessários homogeneizadores potentes e adaptáveis. A Hielscher Ultrasonics fornece-lhe equipamento de ultra-sons fiável para cada fase do processamento – desde o desenvolvimento de novas formulações no laboratório de investigação até ao fabrico final do seu produto comercializado.
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Emulsões – Distribuição homogénea e estável de gotículas com sonicação
O ultrassom é uma técnica comprovada para produzir emulsões de tamanho fino (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), tais como mini-, nano- ou micro-emulsões, emulsões duplas e emulsões de inversão de fase. Durante a homogeneização por ultra-sons, forças de cavitação intensas cortam as duas ou mais fases imiscíveis em gotículas muito pequenas. Uma elevada estabilidade da emulsão é alcançada por ambos tamanho pequeno das gotas e baixa polidispersão da distribuição do tamanho das gotículas. As emulsões são muito importantes para a produção de cremes, loções, soros, óleos, bálsamos, géis & géis e ceras oleosas.
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Dispersões e suspensões – Distribuição do tamanho das partículas por sonicação
Os pós, pigmentos (por exemplo, TiO2, ZnO) e minerais são ingredientes comuns em produtos cosméticos, tais como cremes, protectores solares, batons e vernizes para unhas. Para obter um produto uniforme de alta qualidade, a dispersão homogénea A homogeneização e a distribuição das partículas de pó, pigmento ou minerais devem ser asseguradas. Como os ultra-sons fornecem dispersões fiáveis de tamanho fino, é a técnica de homogeneização a escolher.
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Fresagem e retificação fina – Redução de tamanho por ultrassom
Especialmente para cosméticos decorativos, os pigmentos têm de ser moídos até ao tamanho micrónico e submicrónico e têm de ser dispersos uniformemente no produto. Quando ondas ultra-sónicas intensas são acopladas a líquidos e pastas viscosas, a cavitação ultra-sónica resulta em forças de corte elevadas que podem triturar partículas e pigmentos até submicrónico e nano tamanho. Especialmente para cosméticos decorativos (por exemplo, rímel, verniz para unhas, batom, maquilhagem), a distribuição fina do tamanho dos pigmentos é uma marca importante de qualidade.
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Extração de plantas – Elevados rendimentos através de ultra-sons
Os ultra-sons são uma técnica muito rápida e eficiente para melhorar o rendimento dos componentes activos extraídos das plantas, por exemplo, antioxidantes, polissacáridos, terpenos e compostos fenólicos. Sendo um método não térmico, os ultra-sons extraem os compostos de uma forma suave, de modo a evitar danos e degradação. Para além de um maior rendimento dos extractosA vantagem da extração por ultra-sons reside na utilização de solvente de extração verde (por exemplo, água) ou na utilização de menos solvente, temperatura de extração mais baixae o consideravelmente tempo de extração reduzido. A extração por ultra-sons é uma técnica bem estudada e provou ser bem sucedida para muitos compostos activos, como o ácido ascórbico (vitamina C), o α-tocoferol (vitamina E) e o β-caroteno (provitamina A), a co-enzima Q10 ou o ácido ferúlico.
Além disso, a aplicação de ondas ultrassónicas pode melhorar os métodos de extração tradicionais, como a extração Soxhlet, a extração supercrítica de CO2 e a extração enzimática (por exemplo, para o colagénio).
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Lipossomas por encapsulamento ultrassónico
Os compostos activos devem ser encapsulados para serem transportados para a camada mais profunda da pele, onde devem desenvolver todos os seus efeitos. Os lipossomas são um transportador comum para compostos activos e APIs. A sonicação é uma ferramenta fiável para encapsular substâncias em lipossomas e para os emulsionar no produto final. Clique aqui para ler mais sobre a encapsulação de lipossomas assistida por ultra-sons!
Dissolução
As ondas de ultrassom são muito eficientes para dissolver e homogeneizar duas ou mais fases em um produto uniforme. As poderosas forças de cisalhamento ultra-sónicas ajudam a dissolver pós, por exemplo, pó de alantoína A homogeneização é um passo importante para obter um produto de alta qualidade com caraterísticas constantes. Portanto, o ultrassom é o método preferido quando se trata de dissolver e aplicações de homogeneização.
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Ultrassom com célula de fluxo de vidro para a mistura em linha e emulsificação de cremes, loções e outros produtos de cuidados da pele.
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desenvolvimento & Análise no laboratório
Hielscher Dispositivos ultra-sónicos de laboratório são ideais para investigação e desenvolvimento, bem como para processos de rotina. Dispositivos como o UP100H são adequados para aplicações em colectores, por exemplo Mistura, Dispersão, Emulsão, Homogeneização, desintegrante OU Dissolução. Os dispositivos de laboratório são fáceis de utilizar e têm uma eficiência e flexibilidade inigualáveis. Todos os dispositivos podem ser controlados com precisão, de modo a garantir a reprodutibilidade da escala até à escala de produção.
Ultrassons no fabrico de produtos cosméticos e de cuidados pessoais
A ultrassonografia pode ser aumentada facilmente. Os testes laboratoriais permitirão selecionar com precisão a dimensão do equipamento necessário. O quadro seguinte apresenta recomendações gerais para o equipamento, em função do volume do lote ou do caudal a processar.
Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha
Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 0.5 a 1,5mL | n.d. | VialTweeter | 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
processamento em linha
Os reactores ultra-sónicos Hielscher são normalmente utilizados em linha. O material é bombeado para o recipiente do reator. Aí é exposto à cavitação ultra-sónica a uma intensidade controlada. O tempo de exposição é um resultado do volume do reator e a taxa de alimentação de material. A sonicação em linha elimina o by-pass porque todas as partículas passam pela câmara do reator seguindo um caminho definido. Uma vez que todas as partículas são expostas a parâmetros de ultra-sons idênticos durante o mesmo tempo em cada ciclo, a ultra-sons normalmente desloca a curva de distribuição em vez de a alargar. Em geral, “cauda direita” não pode ser observado em amostras sonicadas.
Arrefecimento do processo
Para formulações sensíveis à temperatura, a Hielscher oferece reactores de célula de fluxo encamisados para todos os dispositivos laboratoriais e industriais. Ao arrefecer as paredes internas do reator, o calor do processo pode ser dissipado eficazmente.
Robusto e fácil de limpar
Um reator de ultra-sons é constituído pelo recipiente do reator e pelo reator de ultra-sons sonotrodo. Esta é a única peça que está sujeita a desgaste e pode ser facilmente substituída em poucos minutos. As flanges de desacoplamento de oscilação permitem a montagem do sonotrodo em recipientes pressurizáveis abertos ou fechados ou em células de fluxo em qualquer orientação. Não são necessários rolamentos. Os reactores de célula de fluxo são geralmente feitos de aço inoxidável e têm geometrias simples e podem facilmente desmontável e apagados. Não existem pequenos orifícios ou cantos escondidos. Também estão disponíveis reactores de células de fluxo especiais que cumprem os requisitos avançados de CIP (limpeza no local) e SIP (esterilização no local).
Máquina de limpeza por ultra-sons no local
A intensidade ultra-sónica utilizada para aplicações de dispersão é muito mais elevada do que para a limpeza ultra-sónica típica. Por conseguinte, a potência ultra-sónica pode ser utilizada para auxiliar de limpeza durante a lavagem e o enxaguamento, uma vez que o sistema de ultra-sons a cavitação remove as partículas e resíduos líquidos do sonotrodo e das paredes da célula de fluxo.
Fatos, vale a pena conhecer
Como misturar ingredientes cosméticos?
A mistura de ingredientes cosméticos envolve a higienização de todo o equipamento, a pesagem exacta dos ingredientes e o seguimento de uma sequência de formulação específica. Comece por combinar ingredientes solúveis em água. O aquecimento pode promover o processo de mistura. De seguida, combine os ingredientes solúveis em óleo e aqueça-os à mesma temperatura. Misture gradualmente a fase oleosa na fase aquosa enquanto mexe continuamente para formar uma emulsão, depois arrefeça a mistura enquanto adiciona ingredientes sensíveis ao calor abaixo dos 40°C. Utilizar equipamento de mistura adequado para garantir uma consistência uniforme, verificar e ajustar o pH, adicionar conservantes para evitar o crescimento microbiano e efetuar testes de estabilidade e compatibilidade para garantir a estabilidade e eficácia do produto.