Effektultraljud för tillverkning av kosmetika
Ultraljudsbehandling ligger i framkant av innovationen inom de dynamiska områdena utveckling och tillverkning av kosmetika och kroppsvårdsprodukter. Dess mångsidiga tillämpningar inom kosmetikindustrin omfattar framställning av emulsioner och dispersioner, partikelstorleksreduktion, liposomberedning och extraktion av aktiva föreningar. Denna avancerade teknik ger både laboratorieforskare och storskalig kommersiell produktion nya möjligheter genom avancerade ultraljudsapparater som är anpassade för olika behov. Från den noggranna precisionen i laboratorieundersökningar till den smidiga effektiviteten vid fullskalig kommersiell produktion fungerar ultraljudsbehandling som en omvälvande kraft som förbättrar kvaliteten och effektiviteten hos kosmetiska formuleringar inom hela området.
Ultraljudsbehandling av kosmetika och kroppsvårdsprodukter
Hudvårdsprodukter och dekorativ kosmetika måste uppfylla de högsta kvalitetsstandarderna. En tillförlitlig processteknik är avgörande för att uppnå detta mål. Effektultraljud är en tillförlitlig homogeniserings- och extraktionsteknik som ger unika resultat och gör det möjligt att tillverka värdefulla, innovativa produkter. För att hålla jämna steg med forskning och utveckling inom kosmetika krävs kraftfulla och anpassningsbara homogenisatorer. Hielscher Ultrasonics förser dig med tillförlitlig ultraljudsutrustning för varje bearbetningssteg – från utvecklingen av nya formuleringar i forskningslaboratoriet till den slutliga tillverkningen av din kommersialiserade produkt.
Klicka här för att se hela utbudet av ultraljudsapparater från Hielscher!
Emulsioner – homogen och stabil droppfördelning med ultraljudsbehandling
Ultraljud är en beprövad teknik för att framställa findroppiga emulsioner (W/O, O/W, O/W/O, W/O/W), såsom mini-, nano- eller mikroemulsioner, dubbelemulsioner och fasinversionsemulsioner. Vid ultraljudshomogenisering finfördelar intensiva kavitationskrafter de två eller flera icke blandbara faserna till mycket små droppar genom skjuvning. Hög emulsionsstabilitet uppnås genom både liten droppstorlek och låg polydispersitet i droppstorleksfördelningen. Emulsioner är mycket relevanta för tillverkning av krämer, lotioner, serum, oljor, balsam, geler & oleogeler samt vaxer.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsemulgering!
Dispersioner och suspensioner – partikelstorleksfördelning genom ultraljudsbehandling
Pulver, pigment (t.ex. TiO2, ZnO) och mineraler är vanliga ingredienser i kosmetiska produkter som krämer, solskyddsmedel, läppstift och nagellack. För att få en enhetlig produkt av hög kvalitet måste jämn dispergering och fördelning av pulver-, pigment- eller mineralpartiklarna säkerställas. Eftersom ultraljud ger tillförlitliga, finpartikulära dispersioner är det den homogeniseringsteknik man bör välja.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsdispergering!
Malning och finmalning – storleksreduktion med ultraljud
Särskilt för dekorativ kosmetika måste pigment malas till mikrometer- och submikrometerstorlek och dispergeras jämnt i produkten. När intensiva ultraljudsvågor kopplas in i vätskor och viskösa, pastaliknande slurryblandningar ger ultraljudskavitationen upphov till höga skjuvkrafter som kan mala ned partiklar och pigment till submikrometerstorlek och nanostorlek . Särskilt för dekorativ kosmetika (t.ex. mascara, nagellack, läppstift, makeup) är pigmentens fina storleksfördelning ett viktigt kvalitetskännetecken.
Klicka här för att läsa mer om partikelstorleksreduktion med ultraljud!
Läs mer om ultraljudsbehandling för förbättrad nagellackstillverkning!
Växtextraktion – höga utbyten med ultraljud
Ultraljud är en mycket snabb och effektiv teknik för att förbättra utbytet av aktiva komponenter som extraheras ur växter, t.ex. antioxidanter, polysackarider, terpener och fenolföreningar. Som en icke-termisk metod extraherar ultraljud föreningarna på ett skonsamt sätt så att skador och nedbrytning undviks. Utöver ett högre extraktutbyte, ligger fördelarna med ultraljudsextraktion i användningen av miljövänliga extraktionslösningsmedel (t.ex. vatten) eller mindre mängder lösningsmedel, lägre extraktionstemperatur, och den avsevärt förkortade extraktionstiden. Ultraljudsextraktion är en väl undersökt teknik som har visat sig framgångsrik för många aktiva ämnen såsom askorbinsyra (vitamin C), α-tokoferol (vitamin E) och β-karoten (provitamin A), koenzym Q10 eller ferulasyra.
Dessutom kan användningen av ultraljudsvågor förbättra traditionella extraktionsmetoder såsom Soxhlet-extraktion, extraktion med superkritisk CO2 och enzymatisk extraktion (t.ex. för kollagen).
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsextraktion!
Liposomer genom ultraljudsinkapsling
Aktiva ämnen måste kapslas in för att transporteras till det djupare hudlagret där de ska utveckla sin fulla effekt. Liposomer är vanliga bärare för aktiva ämnen och aktiva farmaceutiska substanser (API:er). Ultraljudsbehandling är ett tillförlitligt verktyg för att kapsla in ämnen i liposomer och emulgera in dem i slutprodukten. Klicka här för att läsa mer om ultraljudsassisterad inkapsling av liposomer!
Upplösning
Ultraljudsvågor är mycket effektiva för att lösa upp och homogenisera två eller flera faser till en enhetlig produkt. Kraftiga skjuvkrafter från ultraljud hjälper till att lösa upp pulver, t.ex. allantoinpulver. Homogenisering är ett viktigt steg för att få en högkvalitativ produkt med konstanta egenskaper. Därför är ultraljud den föredragna metoden för upplösning och homogenisering.
Klicka här för att läsa mer om upplösning med ultraljud!
Ultraljudshomogenisator med flödescell av glas för inlineblandning och emulgering av krämer, lotioner och andra hudvårdsprodukter.
Kontakta oss! / Fråga oss!
Utveckling och analys i laboratoriet
Hielscher ultraljudsutrustning för laboratorier är idealisk för forskning och utveckling samt för rutinprocesser. Instrument som det handhållna UP100H är lämpliga för många olika tillämpningar, t.ex. blandning, dispergering, emulgering, homogenisering, sönderdelning eller upplösning. Laboratorieinstrumenten är enkla att använda och har oöverträffad effektivitet och flexibilitet. Alla instrument kan styras exakt så att reproducerbarheten säkerställs vid uppskalning till produktionsskala.
Ultraljud vid tillverkning av kosmetika och kroppsvårdsprodukter
Ultraljudsbehandling kan enkelt skalas upp. Laboratorietester gör det möjligt att exakt välja den utrustningsstorlek som krävs. Tabellen nedan visar allmänna rekommendationer om utrustning utifrån den satsvolym eller det flöde som ska bearbetas.
Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielschers ultraljudshomogenisatorer är välkända för sina högsta standarder för kvalitet och konstruktion. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integrering av våra ultraljudshomogenisatorer i industrianläggningar. Hielschers ultraljudshomogenisatorer klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudshomogenisatorer med den senaste tekniken och hög användarvänlighet. Hielschers ultraljudshomogenisatorer uppfyller naturligtvis CE-kraven och kraven enligt UL, CSA och RoHs.
Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudshomogenisatorers ungefärliga bearbetningskapacitet:
| Satsvolym | Flöde | Rekommenderad utrustning |
|---|---|---|
| 0,5 till 1,5mL | ej tillämpligt | VialTweeter | 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15L/min | UIP6000hdT |
| ej tillämpligt | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| ej tillämpligt | högre | kluster av UIP16000 |
Inlinebearbetning
Hielschers ultraljudsreaktorer används vanligen i kontinuerliga processflöden. Materialet pumpas in i reaktorkärlet. Där utsätts det för ultraljudskavitation med kontrollerad intensitet. Exponeringstiden bestäms av reaktorvolymen och materialets matningsflöde. Ultraljudsbehandling i kontinuerligt flöde eliminerar förbipassage eftersom alla partiklar passerar genom reaktorkammaren längs en definierad väg. Eftersom alla partiklar utsätts för identiska ultraljudsparametrar under lika lång tid i varje cykel, förskjuter ultraljudsbehandlingen vanligtvis fördelningskurvan snarare än att bredda den. I allmänhet kan ingen ”högersvans” observeras hos ultraljudsbehandlade prover.
Processkylning
För temperaturkänsliga formuleringar erbjuder Hielscher mantlade flödescellsreaktorer för alla laboratorie- och industriapparater. Genom att kyla reaktorns innerväggar kan processvärmen avledas effektivt.
Robust och lätt att rengöra
En ultraljudsreaktor består av reaktorkärlet och en ultraljudsdriven sonotrod. Detta är den enda del som utsätts för slitage, och den kan enkelt bytas ut på några minuter. Vibrationsfrikopplande flänsar gör det möjligt att montera sonotroden i öppna eller slutna trycksättningsbara behållare eller flödesceller i valfri orientering. Inga lager behövs. Flödescellsreaktorer är i allmänhet tillverkade av rostfritt stål, har enkla geometrier och kan enkelt demonteras och torkas ur. Det finns inga små öppningar eller dolda hörn. Särskilda flödescellsreaktorer som uppfyller de avancerade kraven för CIP (rengöring på plats) och SIP (sterilisering på plats) finns också tillgängliga.
Ultraljudsrengöring på plats
Den ultraljudsintensitet som används för dispergering är mycket högre än vid typisk ultraljudsrengöring. Därför kan ultraljudseffekten användas för att underlätta rengöringen under genomspolning och sköljning, eftersom ultraljudets kavitation avlägsnar partiklar och vätskerester från sonotroden och flödescellens väggar.
Fakta värda att känna till
Hur blandar man kosmetiska ingredienser?
Blandning av kosmetiska ingredienser innebär att all utrustning desinficeras, ingredienserna vägs noggrant och en bestämd ordningsföljd för formuleringen följs. Börja med att kombinera vattenlösliga ingredienser. Uppvärmning kan främja blandningsprocessen. Kombinera sedan oljelösliga ingredienser och värm till samma temperatur. Blanda gradvis in oljefasen i vattenfasen under kontinuerlig omrörning för att bilda en emulsion. Kyl sedan blandningen och tillsätt värmekänsliga ingredienser vid en temperatur under 40°C. Använd lämplig blandningsutrustning för att säkerställa en jämn konsistens, kontrollera och justera pH-värdet, tillsätt konserveringsmedel för att förhindra mikrobiell tillväxt och genomför stabilitets- och kompatibilitetstester för att säkerställa produktens stabilitet och effektivitet.