Emulsione kozmetike pa surfaktantë me ultratinguj me fuqi të lartë
- Për shkak të kërkesës në rritje për produkte kozmetike miqësore me mjedisin, industria kozmetike po përqendrohet në formulimin e emulsioneve pa surfaktantë.
- Emulsionet Pickering janë përzierje w/o ose o/w pa surfaktantë/emulgatorë, të stabilizuara nga grimcat.
- Përzierja dhe emulsifikimi me ultratinguj janë një teknikë e shkëlqyer për formulimin e emulsioneve Pickering pa surfaktantë dhe me qëndrueshmëri të lartë.
Emulsifikimi me ultratinguj
Forcat e fuqishme prerëse të ultratingujve mundësojnë përgatitjen e emulsioneve Pickering të qëndrueshme, pa surfaktantë, duke përdorur mikrogrimca dhe nanogrimca si stabilizues. Sonikimi është një proces jotermik emulsifikimi që tashmë përdoret gjerësisht për emulsifikimin e sistemeve w/o, o/w dhe w/o/w për të prodhuar emulsione të qëndrueshme (p.sh. për produkte hidratuese, kremra, locione, produkte mbrojtëse nga dielli, pomada etj.).
Argjilat dhe produktet me bazë argjile japin rezultate të mira si stabilizues në emulsionet Pickering. Forcat e larta prerëse të emulsifikimit me ultratinguj mundësojnë përzierjen në formulimet kozmetike edhe të modifikuesve të reologjisë, të cilët zakonisht janë të vështirë për t’u disperguar, si argjilat dhe produktet me bazë argjile. Avantazhi i madh i argjilave është funksioni i tyre i dyfishtë, pasi ato stabilizojnë emulsionin dhe njëkohësisht veprojnë si modifikues të reologjisë në formulim. Kjo do të thotë se sonikimi është një metodë e shkëlqyer për formulimin edhe të emulsioneve kozmetike me karakteristika të uljes së viskozitetit nën veprimin e forcave prerëse, të cilat janë gjithashtu tiksotropike dhe kështu ofrojnë karakteristika të mira aplikimi (p.sh. aplikim të lehtë në lëkurë, produkte që mund të spërkaten etj.).
Emulsion vaj ricini në ujë
Formulimi me ultratinguj i një emulsioni vaj ricini në ujë
Një emulsion Pickering vaj në ujë mund të përgatitet në mënyrën e mëposhtme:
Faza e vazhdueshme përbëhet nga një dispersion ujë – laponite®, ndërsa faza e brendshme/e disperguar përbëhet nga vaj ricini.
- Faza e vazhdueshme përgatitet duke disperguar pluhur laponite® në masën 2wt% në 0,1M NaCl (në ujë ultra të pastër), duke përdorur për dispergimin homogjenizuesin me ultratinguj të Hielscher UP200St ose UP200Ht (200W, 26kHz) për disa minuta.
- Për emulsionin o/w, vaji shtohet gradualisht me pipetë në fazën ujore, ndërkohë që përzierja i nënshtrohet sonikimit. Pas rreth 2 minutash sonikimi, formohet një emulsion homogjen dhe i qëndrueshëm. Gjatë procedurës së emulsifikimit, mostra ftohet në një banjë akulli për të parandaluar ngrohjen e saj.
UIP1000hdT me reaktor qelqi me rrjedhje për prodhimin e produkteve të kujdesit për lëkurën, si kremra, locione dhe balsame
Për përgatitjen e vëllimeve më të mëdha, Hielscher ofron për të gjithë ultrasonikatorët laboratorikë dhe ultrasonikatorët industrialë qeliza të posaçme me rrjedhje, të cilat mundësojnë dispergimin/tretjen si të pluhurit ashtu edhe të pikëzave të vajit në një emulsion në shkallë nanometrike.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të ultrasonikatorëve tanë:
| Vëllimi për seri | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 0,5 deri në 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e lartë | grup pajisjesh UIP16000 |
Lexoni më shumë për përgatitjen e emulsioneve Pickering me ultratinguj!
Literatura / Referencat
- 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.
Fakte që ia vlen të dini
Pse emulsione pa surfaktantë?
Shumica e produkteve të kujdesit për lëkurën përbëhen nga një përzierje e dy ose më shumë substancave që nuk përzihen me njëra-tjetrën. Kjo do të thotë se, sipas ligjit të dytë të termodinamikës, ato janë në thelb të paqëndrueshme. Për të formuar një përzierje të qëndrueshme nga këto materiale që nuk përzihen me njëra-tjetrën, nevojitet përdorimi i stabilizuesve për të përgatitur një emulsion me një afat të përshtatshëm ruajtjeje. Surfaktantët jonikë ose jojonikë përdoren zakonisht si emulgatorë. Në produktet e kujdesit për lëkurën, përdorimi i surfaktantëve amfifilikë me masë molekulare të ulët shpesh shkakton intolerancë ndaj produkteve kozmetike te personat me lëkurë të ndjeshme. Për më tepër, një numër gjithnjë e më i madh konsumatorësh kërkon produkte kozmetike natyrale dhe të pastra. Produkte të tilla kufizohen kryesisht te përbërësit aktivë që ushqejnë lëkurën dhe janë kryesisht pa aditivë (p.sh. emulgatorë, aromatizues etj.).
Emulsionet pa surfaktantë / pa emulgatorë janë një alternativë e dëshirueshme ndaj formulimeve kozmetike konvencionale. Emulsionet Pickering bazohen në përdorimin e emulgatorëve biopolimerikë ose të grimcave të ngurta si stabilizues për të krijuar produkte kozmetike të qëndrueshme me karakteristika të këndshme. Emulsifikimi me ultratinguj është një mjet i shkëlqyer për përgatitjen e nanoemulsioneve dhe miniemulsioneve të qëndrueshme, si dhe të emulsioneve Pickering. Për më tepër, sonikimi përdoret në zbatime të ndryshme të tjera gjatë prodhimit të produkteve kozmetike, si dispergimi i pigmenteve, tretja e pluhurave ose ekstraktimi i përbërësve aktivë.
Rreth emulsioneve në produktet kozmetike
Një emulsion është një sistem dyfazor. Përbërësit kryesorë janë një fazë vajore dhe një fazë ujore.
Faza ujore përbëhet nga uji dhe çdo kombinim materialesh që janë polare dhe treten, të paktën deri në njëfarë mase, në ujë.
Faza vajore përfshin një ose më shumë materiale vajore ose përbërës të tjerë që janë jopolarë dhe kanë të paktën njëfarë tretshmërie në materiale vajore.
Vaj në ujë (o/w): pikëza vaji të disperguara në ujë; vaji quhet faza e brendshme ose e disperguar, ndërsa uji quhet faza e jashtme ose e vazhdueshme.
Emulsion ujë në vaj (w/o): pikëzat e ujit janë të disperguara në vaj; uji është faza e brendshme ose e disperguar, ndërsa vaji është faza e jashtme ose e vazhdueshme.
w/o/w ose o/w/o janë të ashtuquajturat emulsione komplekse ose të shumëfishta.
Laponite®
Laponite® është një argjilë smektike sintetike, e cila formon një xhel të kthjellët dhe tiksotropik kur dispergohet në ujë. Vlera e pH-së së një suspensioni 2% të Laponite® është rreth 9,8. Në përqendrimin 2% formohet një xhel.
Laponite® është një markë tregtare e regjistruar e BYK Additives Ltd.