Ultraljudsemulgerade krämer och kosmetiska produkter
Hudvårdsprodukter som krämer, lotioner, fuktgivande produkter, balsam och salvor är i allmänhet baserade på stabila emulsioner med droppstorlekar i submikron- och nanoskala. Ultraljudsemulgering skapar starka skjuvkrafter och är väletablerad som en effektiv och tillförlitlig blandningsteknik för hudvårdsprodukter och kosmetiska produkter.
Homogen emulgering vid tillverkning av hudvårdsprodukter
Ultraljudsemulgering är en etablerad teknik för att framställa submikron- och nanoemulsioner för hudvårdsprodukter och kosmetiska produkter. Ultraljudsbehandling med låg frekvens och hög amplitud är den överlägsna bearbetningsmetoden, som enkelt kan ersätta en konventionell högtryckshomogenisator eller högskjuvningsblandare. När vätskor eller suspensioner behandlas med högeffektsultraljud uppstår intensiva skjuvkrafter som tillför den energi som behövs för att framställa stabila och genomlysande eller genomskinliga submikron- eller nanoemulsioner. Akustisk kavitation (ultraljudskavitation) skapar vakuumbubblor som imploderar våldsamt och asymmetriskt, vilket därefter ger upphov till lokalt begränsade extrema förhållanden, såsom mycket stora tryck- och temperaturskillnader samt vätskestrålar. Dessa extrema förhållanden bryter sönder droppar samt dispergerar och finfördelar fasta partiklar till submikron-/nanometerskala. Emulsioner med droppstorlekar i submikron- och nanoskala har fördelen att de mycket små dropparna ger en mycket stor ytarea, vilket förbättrar hudpenetrationen och tillförseln av bioaktiva ämnen till hudlagren. Dessutom är nanoemulsioner stabila jämfört med makroemulsioner och uppvisar inte gräddsättning, sedimentering, flockning eller koalescens, vilket förekommer hos makroemulsioner.
Med ultraljudsapparater kan emulgeringsprocesser enkelt testas i liten skala och sedan skalas upp linjärt till produktionsnivå. Detta underlättar utvecklingen av nya formuleringar eller optimeringen av befintliga produkter.
Läs mer om nanoemulgering med ultraljud!
Följ den här länken för att läsa mer om tensidfria Pickeringemulsioner som framställs med ultraljudsbehandling!
UIP1000hdT med genomströmningsreaktor av glas för tillverkning av hudvårdsprodukter som krämer, lotioner och balsam
- Ökad absorptionshastighet
- Minskade variationer i absorptionen
- Förbättrad biotillgänglighet för lipofila molekyler
- Långtidsstabilitet
- Skydd mot oxidation och hydrolys
Dispergering av bioaktiva molekyler med ultraljud
I allmänhet berikas avancerade hudvårdsprodukter med aktiva ingredienser som antioxidanter, vitaminer och andra bioaktiva molekyler som ger huden näring eller fyller vissa dermatologiska funktioner. Vanliga bioaktiva ämnen är vitaminer som vitamin C och vitamin E, CoQ10, reveratrol, ferulasyra, hyaluronsyra samt olika peptider och lipider. För att säkerställa en jämn applicering och kontrollerad tillförsel av kosmetiska ingredienser måste de bioaktiva ämnena dispergeras homogent och fördelas jämnt i hela hudvårdsprodukten. Ultraljudshomogenisatorer dispergerar fasta partiklar jämnt och med en enhetlig partikelstorlek i hudvårdsformuleringen. Därmed ger blandning och dispergering med ultraljud inte bara en jämn och slät krämkonsistens, utan skyddar även de bioaktiva molekylerna mot oxidation och hydrolys, eftersom de bioaktiva ämnena är inkapslade i oljefasen i O/W-nanoemulsionen och inte exponeras för vatten och luft.
Beroende på formuleringen (vatten-i-olja- eller olja-i-vatten-emulsion) gynnas lipofila och hydrofila bioaktiva molekyler av att formuleras som nanoemulsioner respektive liposomer.
Klicka här för att läsa mer om framställning av nanoliposomer med ultraljud!
Högpresterande ultraljudsblandare för kosmetiska formuleringar
Formulering av hudvårdsprodukter som krämer, lotioner, fuktgivande produkter, balsam, salvor, smörjor och dermatologiska produkter för topikal / transdermal applicering kräver en tillförlitlig och effektiv blandningsteknik för att förhindra fasseparation, gräddsättning och flockning av ingredienser i hudvårdsprodukten. Ultraljudshomogenisatorer skapar starka skjuvkrafter vid blandningen som bryter sönder droppar till submikron-/nanostorlek samt dispergerar och deagglomererar partiklar till en homogen blandning. Den enhetliga blandningen i submikron-/nanoskala ger en långtidsstabil formulering med djup hudpenetration, hög absorptionshastighet och tillförsel av bioaktiva molekyler.
Hielscher Ultrasonics levererar ultraljudshomogenisatorer till tillverkare av hudvårdsprodukter och kosmetiska produkter över hela världen. Den exakta kontrollen över alla viktiga processparametrar, såsom amplitud, tryck, temperatur och ultraljudsbehandlingstid, gör ultraljudsprocessen tillförlitlig och reproducerbar. Hielscher Ultrasonics känner till vikten av en genomgående hög produktkvalitet och hjälper kosmetiktillverkare att införa processtandardisering och GMP (god tillverkningssed), eftersom alla våra digitala ultraljudshomogenisatorer automatiskt registrerar samtliga ultraljudsprocessparametrar på ett inbyggt SD-kort. Detta underlättar processövervakning och kvalitetskontroll avsevärt.
Alla Hielscher-ultraljudsapparater är byggda för drift dygnet runt, sju dagar i veckan, under full belastning och är pålitliga arbetshästar i produktionen.
Ultraljudsapparater i industriell skala
Hielscher Ultrasonics produktsortiment täcker hela spektrumet från kompakta ultraljudsapparater för laboratorier till kraftfulla bänksystem och helt industriella ultraljudssystem. Även om ultraljudsprocesser kan köras satsvis och inline rekommenderas kontinuerlig ultraljudsbehandling med ett genomströmningssystem för större volymer i industriell skala, tack vare den exceptionellt jämna ultraljudsbehandlingen och processkontrollen. Ett brett utbud av tillbehör som sonotroder (även kallade prober, horn eller spetsar), boosterhorn (som förstärker eller minskar amplituden), flödescellsreaktorer och andra tillägg gör det möjligt att sätta samman den idealiska konfigurationen för din process.
Robusthet, tillförlitlighet och lågt underhållsbehov är ytterligare fördelar med Hielschers ultraljudsapparater. Alla Hielschers industriella ultraljudssystem är byggda för drift dygnet runt, sju dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer.
Tabellen nedan ger en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 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 |
| ej tillämpligt | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| ej tillämpligt | högre | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Ultraljudshomogenisatorer med hög effekt från laboratorieskala till pilotskala och industriell skala.
Litteratur / Referenser
- Bordes, C.; Bolzinger, M.-A.; El Achak, M.; Pirot, F.; Arquier, D.; Agusti, G.; Chevalier, Y. (2021): Formulation of Pickering emulsions for the development of surfactant-free sunscreen creams. International Journal of Cosmetic Science 43, 2021. 432-445.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
Värt att veta
Om emulsioner i kosmetiska produkter
En emulsion är ett tvåfassystem. Huvudkomponenterna är en oljefas och en vattenfas. Vattenfasen består av vatten plus valfri kombination av material som är polära och som åtminstone i viss utsträckning löser sig i vatten. Oljefasen omfattar ett eller flera oljiga material eller andra ingredienser som är opolära och uppvisar åtminstone viss löslighet i oljiga material. Olja-i-vatten (o/w): oljedroppar dispergerade i vatten; oljan kallas den inre eller dispergerade fasen och vattnet den yttre eller kontinuerliga fasen. Vatten-i-olja-emulsion (w/o): vattendroppar är dispergerade i olja; vattnet är den inre eller dispergerade fasen och oljan den yttre eller kontinuerliga fasen. w/o/w eller o/w/o är så kallade komplexa eller multipla emulsioner.
