Emulsii cosmetice fără surfactant de Power Ultrasonics
- Datorită cererii tot mai mari de produse cosmetice ecologice, industria cosmetică se concentrează pe formularea emulsiilor fără surfactant.
- Emulsiile Pickering sunt amestecuri fără agent tensioactiv / emulgator w / o sau o / w stabilizate de particule.
- Amestecarea cu ultrasunete și emulsionarea este o tehnică excelentă pentru a formula emulsii Pickering fără surfactant foarte stabil.
Emulsionare cu ultrasunete
Forțele puternice de forfecare cu ultrasunete permit pregătirea emulsiilor Pickering stabile, fără surfactant, folosind microni și nanoparticule ca stabilizator. Sonicare este un proces de emulsionare non-termică, care este deja utilizat pe scară largă pentru a emulsiona w / o-, o / w-, și w / o / w-sisteme pentru a produce emulsii stabile (de exemplu, pentru hidratante, creme, loțiuni, produse de protecție solară, unguente etc.).
Argilele și produsele pe bază de argilă prezintă rezultate bune ca stabilizatori în emulsiile Pickering. Forțele mari de forfecare de emulsionare cu ultrasunete permite să se amestece chiar modificatori de reologie, care sunt în mod normal greu de dispersat, ar fi argile și produse pe bază de argilă în formulări cosmetice. Marele avantaj al argilelor este funcția lor dublă, deoarece stabilizează emulsia și acționează simultan ca modificatori de reologie în formulare. Acest lucru înseamnă că sonicare este o metodă excelentă de a formula emulsii chiar cosmetice cu caracteristici de subțiere forfecare, care sunt, de asemenea, tixotropice și oferă, prin urmare, caracteristici bune de aplicare (de exemplu, aplicare ușoară pe piele, produse pulverizabile etc.).
Ulei de ricin emulsie în apă
Formularea cu ultrasunete a unei emulsii ulei de ricin în apă
O emulsie Pickering ulei-în-apă poate fi preparată în felul următor:
Faza continuă constă într-o apă – Dispersia laponitei®, faza internă/dispersată constă în ulei de ricin.
- Faza continuă se prepară prin dispersarea 2wt% pulbere de laponită® în 0,1M NaCl (în apă ultra-pură), dispersarea prin utilizarea omogenizatorului cu ultrasunete Hielscher UP200St sau UP200Ht (200W, 26kHz) timp de câteva minute.
- Pentru o / w-emulsie, uleiul este adăugat treptat folosind o pipetă la faza apoasă, în timp ce amestecul este sonicated. După aproximativ 2 minute de sonicare, se formează o emulsie omogenă și stabilă. În timpul procedurii de emulsionare, eșantionul este răcit într-o baie de gheață pentru a preveni încălzirea eșantionului.
UIP1000hdT cu reactor cu flux de sticlă pentru producția de produse de îngrijire a pielii, cum ar fi creme, loțiuni și balsamuri
Pentru pregătirea unor volume mai mari, Hielscher furnizează pentru toți Laborator și ultrasonicators industriale celule cu flux special, care permit dispersarea / dizolvarea atât a pulberii, cât și a picăturilor de ulei într-o emulsie la scară nanometrică.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 00,5 până la 1,5 ml | n.a. | VialTweeter |
| 1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000 |
| n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Citiți mai multe despre prepararea cu ultrasunete a emulsiilor Pickering!
Caution: Video "duration" is missing
Literatură / Referințe
- 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.
Fapte care merită știute
De ce emulsii fără surfactant?
Majoritatea produselor de îngrijire a pielii reprezintă un amestec de două sau mai multe substanțe care nu sunt miscibile între ele. Aceasta înseamnă că ele sunt, în conformitate cu a doua lege a termodinamicii, inerent instabile. Pentru a forma un amestec stabil din aceste materiale nemiscibile, este necesară utilizarea stabilizatorilor pentru a prepara o emulsie cu un termen de valabilitate adecvat. Surfactanții ionici sau neionici sunt utilizați în mod obișnuit ca emulgatori. Pentru produsele de îngrijire a pielii, utilizarea surfactanților amfifili cu greutate moleculară mică cauzează adesea intoleranțe la produsele cosmetice cu piele sensibilă. În plus, un număr tot mai mare de consumatori solicită produse cosmetice naturale și curate. Astfel de produse sunt reduse în cea mai mare parte la ingredientele active, care hrănesc pielea și sunt în mare parte lipsite de aditivi (de exemplu, emulgatori, parfumuri etc.).
Emulsiile fără surfactant / emulgator sunt o alternativă de dorit la formulările cosmetice convenționale. Emulsiile Pickering se bazează pe utilizarea emulgatorilor biopolimerici sau a particulelor solide ca stabilizatori pentru a crea produse cosmetice stabile cu caracteristici plăcute ale produsului. Emulsionarea cu ultrasunete este un instrument excelent pentru a pregăti nano- și miniemulsii stabile, precum și emulsii Pickering. În plus, sonicare se aplică la diverse alte aplicații în timpul producției de produse cosmetice, cum ar fi dispersia pigmenților, dizolvarea pulberilor, sau extracția ingredientelor active.
Despre emulsiile din produsele cosmetice
O emulsie este un sistem bifazat. Principalele componente sunt o fază uleioasă și o fază apoasă.
Faza apoasă este apa plus orice combinație de materiale care sunt polare și se dizolvă, cel puțin într-o anumită măsură, în apă.
Faza uleioasă cuprinde unul sau mai multe materiale uleioase sau alte ingrediente care sunt nepolare și prezintă cel puțin o anumită solubilitate în materiale uleioase.
Ulei în apă (o/w): picături de ulei dispersate în apă; Uleiul este denumit faza internă sau dispersată, iar apa faza externă sau continuă.
Emulsie apă-în-ulei (fără ulei): picăturile de apă sunt dispersate în ulei; Apa este faza internă sau dispersată, iar uleiul faza externă sau continuă.
fără / o / w sau o / w / o sunt așa-numitele emulsii complexe sau multiple.
Laponita®
Laponita® este o argilă smectică sintetică, care formează un gel limpede, tixotrop atunci când este dispersat în apă. Valoarea pH-ului unei suspensii de laponită® 2% este de aproximativ 9,8. Se formează un gel la concentrație de 2%.
Laponita® este marcă comercială înregistrată a BYK Additives Ltd.