Kozmetične emulzije brez površinsko aktivnih snovi Power Ultrasonics
- Zaradi naraščajočega povpraševanja po okolju prijazni kozmetiki se kozmetična industrija osredotoča na formulacijo emulzij brez površinsko aktivnih snovi.
- Pickering emulzije so površinsko aktivne snovi/brez emulgatorjev, brez mešanic ali zmesi o / w, stabilizirane z delci.
- Ultrazvočno mešanje in emulgiranje je odlična tehnika za oblikovanje visoko stabilnih emulzij Pickering brez površinsko aktivnih snovi.
Ultrazvočna emulzifikacija
Močne ultrazvočne strižne sile omogočajo pripravo stabilnih emulzij Pickering brez površinsko aktivnih snovi z uporabo mikronov in nanodelcev kot stabilizatorja. Sonication je netermični emulgatorski postopek, ki se že pogosto uporablja za emulgiranje sistemov w/o-, o/w- in w/o/w-za proizvodnjo stabilnih emulzij (npr. za vlažilce, kreme, losjone, kreme za sončenje, mazila itd.).
Gline in izdelki na osnovi gline kažejo dobre rezultate stabilizatorjev v Pickeringovih emulzijah. Visoke strižne sile ultrazvočne emulgacije omogočajo mešanje celo modifikatorjev reologije, ki jih je običajno težko razpršiti, kot so gline in izdelki na osnovi gline, v kozmetične formulacije. Velika prednost gline je njihova dvojna funkcija, saj stabilizirajo emulzijo in hkrati delujejo kot modifikatorji reologije v formulaciji. To pomeni, da je ultrazvočna razbijanja odlična metoda za oblikovanje celo kozmetičnih emulzij z lastnostmi strižnega redčenja, ki so tudi tiksotropne in s tem ponujajo dobre lastnosti uporabe (npr. enostavno nanašanje na kožo, razpršljivi izdelki itd.).
Emulzija ricinusovega olja v vodi
Ultrazvočna formulacija emulzije ricinusovega olja v vodi
A Pickeringove emulzije olje v vodi lahko pripravimo na naslednji način:
Neprekinjena faza je sestavljena iz vode – disperzija laponita®, notranja / dispergirana faza je sestavljena iz ricinusovega olja.
- Neprekinjeno fazo pripravimo z razprševanjem 2wt% laponitnega® prahu v 0,1M NaCl (v ultra čisti vodi), ki se razprši z uporabo Hielscherjevega ultrazvočnega homogenizatorja UP200St ali UP200Ht (200 W, 26 kHz) za nekaj minut.
- Za o/w-emulzijo se olje postopoma dodaja s pipeto v vodno fazo, medtem ko se zmes ultrazvočno prenaša. Po približno 2 minutah ultrazvočnega razbijanja nastane homogena in stabilna emulzija. Med postopkom emulgiranja se vzorec ohladi v ledeni kopeli, da se prepreči segrevanje vzorca.
UIP1000hdT s steklenim reaktorjem za proizvodnjo izdelkov za nego kože, kot so kreme, losjoni in balzami
Za pripravo večjih količin Hielscher dobavlja za vse laboratorij in Industrijski ultrazvočni aparati posebne pretočne celice, ki omogočajo razprševanje/raztapljanje kapljic prahu in olja v emulzijo v nanomerilu.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 0.5 do 1.5 ml | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Preberite več o ultrazvočni pripravi emulzij Pickering!
Caution: Video "duration" is missing
Literatura / Reference
- 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.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Zakaj emulzije brez površinsko aktivnih snovi?
Večina izdelkov za nego kože predstavlja mešanico dveh ali več snovi, ki se med seboj ne mešajo. To pomeni, da so v skladu z drugim zakonom termodinamike sami po sebi nestabilni. Za oblikovanje stabilne mešanice iz teh materialov, ki se ne mešajo, je potrebna uporaba stabilizatorjev za pripravo emulzije z ustreznim rokom uporabnosti. Ionske ali neionske površinsko aktivne snovi se običajno uporabljajo kot emulgatorji. Za izdelke za nego kože uporaba amfifilnih površinsko aktivnih snovi z nizko molekulsko maso pogosto povzroča intoleranco kozmetičnih izdelkov z občutljivo kožo. Poleg tega vse več potrošnikov zahteva naravne, čiste kozmetične izdelke. Takšni izdelki so večinoma omejeni na aktivne sestavine, ki negujejo kožo, in večinoma ne vsebujejo aditivov (npr. emulgatorjev, dišav itd.).
Emulzije brez površinsko aktivnih snovi / emulgatorjev so zaželena alternativa običajnim kozmetičnim formulacijam. Pickering emulzije temeljijo na uporabi biopolimernih emulgatorjev ali trdnih delcev kot stabilizatorjev, da bi ustvarili stabilne kozmetične izdelke s prijetnimi lastnostmi izdelka. Ultrazvočna emulzifikacija je odlično orodje za pripravo stabilnih nano- in miniemulzij ter Pickeringovih emulzij. Poleg tega se ultrazvočna obdelava uporablja za različne druge aplikacije med proizvodnjo kozmetičnih izdelkov, kot so disperzija pigmentov, raztapljanje praškov ali ekstrakcija aktivnih sestavin.
O emulzijah v kozmetičnih izdelkih
Emulzija je dvofazni sistem. Glavne sestavine so oljna faza in vodna faza.
Vodna faza je voda in katera koli kombinacija materialov, ki so polarni in se vsaj do neke mere raztopijo v vodi.
Oljna faza je sestavljena iz enega ali več oljnih materialov ali drugih sestavin, ki so nepolarne in kažejo vsaj nekaj topnosti v oljnih materialih.
Olje v vodi (o/m): kapljice olja, razpršene v vodi; olje se imenuje notranja ali razpršena faza, voda pa kot zunanja ali neprekinjena faza.
Emulzija voda v olju (brez o): vodne kapljice so razpršene v olju; Voda je notranja ali razpršena faza, olje pa zunanja ali neprekinjena faza.
brez / v / w ali o / w / o so tako imenovane kompleksne ali večkratne emulzije.
Laponit®
Laponit® je sintetična smektična glina, ki tvori bister, tiksotropni gel, ko se razprši v vodi. Vrednost pH 2% suspenzije laponita® je okoli 9,8. Gel nastane pri 2% koncentraciji.
Laponit® je registrirana blagovna znamka podjetja BYK Additives Ltd.