Безпавові косметичні емульсії за допомогою потужної ультразвукової обробки
- Через зростаючий попит на екологічно чисту косметику косметична промисловість зосереджується на формулюванні безпавових емульсій.
- Емульсії Пікерінга – це суміші в/о або о/в без ПАР/емульгаторів, стабілізовані частинками.
- Ультразвукове змішування та емульгування – чудова техніка для формулювання високостабільних безпавових емульсій Пікерінга.
Ультразвукове емульгування
Потужні ультразвукові зсувні сили дозволяють готувати стабільні безпавові емульсії Пікерінга, використовуючи мікро- та наночастинки як стабілізатори. Ультразвукова обробка – це нетермічний процес емульгування, який уже широко використовується для емульгування систем в/о, о/в та в/о/в для отримання стабільних емульсій (наприклад, для зволожувачів, кремів, лосьйонів, сонцезахисних засобів, мазей тощо).
Глини та продукти на основі глини демонструють хороші результати як стабілізатори в емульсіях Пікерінга. Високі зсувні сили ультразвукового емульгування дозволяють змішувати навіть модифікатори реології, які зазвичай важко диспергувати, такі як глини та продукти на основі глини, у косметичні формули. Велика перевага глин полягає в їх подвійній функції, оскільки вони стабілізують емульсію і одночасно діють як модифікатори реології у формулі. Це означає, що ультразвукова обробка є чудовим методом для формулювання навіть косметичних емульсій із характеристиками псевдопластичності, які також є тіксотропними і тим самим пропонують хороші характеристики нанесення (наприклад, легке нанесення на шкіру, розпилювані продукти тощо).
Емульсія касторової олії у воді
Ультразвукове формулювання емульсії касторової олії у воді
Емульсію Пікерінга «олія у воді» можна приготувати наступним чином:
Безперервна фаза складається з дисперсії води та laponite®, внутрішня/диспергована фаза складається з касторової олії.
- Безперервну фазу готують шляхом диспергування 2wt% порошку laponite® у 0,1M NaCl (в ультрачистій воді), диспергуючи за допомогою ультразвукового гомогенізатора Hielscher UP200St або UP200Ht (200W, 26kHz) протягом кількох хвилин хвилин.
- Для емульсії о/в олію поступово додають за допомогою піпетки до водної фази, поки суміш піддається ультразвуковій обробці. Після приблизно 2 хвилин ультразвукової обробки утворюється однорідна та стабільна емульсія. Під час процедури емульгування зразок охолоджують у крижаній ванні, щоб запобігти нагріванню зразка.
UIP1000hdT зі скляним проточним реактором для виробництва засобів догляду за шкірою, таких як креми, лосьйони та бальзами
Для приготування більших об’ємів Hielscher постачає для всіх лабораторних та промислових ультразвукових апаратів спеціальні проточні комірки, які дозволяють диспергувати/розчиняти як порошок, так і краплі олії в нанорозмірну емульсію.
Наведена нижче таблиця дає вам уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об’єм партії | Об’ємна витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 0,5 to 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 to 500mL | 10 to 200mL/min | UP100H |
| 10 to 2000mL | 20 to 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 to 20L | 0,2 to 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 to 100L | 2 to 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 to 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | більше | кластер UIP16000 |
Дізнайтеся більше про ультразвукове приготування емульсій Пікерінга!
Література / Посилання
- 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.
Факти, які варто знати
Чому безпавові емульсії?
Більшість засобів догляду за шкірою представляють собою суміш двох або більше речовин, які не змішуються між собою. Це означає, що вони відповідно до другого закону термодинаміки є нестійкими за своєю природою. Щоб утворити стабільну суміш із цих незмішуваних матеріалів, необхідно використовувати стабілізатори для приготування емульсії з відповідним терміном придатності. Іонні або неіонні поверхнево-активні речовини зазвичай використовуються як емульгатори. Для засобів догляду за шкірою використання низькомолекулярних амфіфільних ПАР часто спричиняє непереносимість косметичних продуктів чутливою шкірою. Крім того, дедалі більше споживачів вимагають натуральних, чистих косметичних продуктів. Такі продукти здебільшого зведені до активних інгредієнтів, які живлять шкіру, і переважно не містять добавок (наприклад, емульгаторів, ароматизаторів тощо).
Безпавові / емульгатор-вільні емульсії є бажаною альтернативою традиційним косметичним формулам. Емульсії Пікерінга базуються на використанні біополімерних емульгаторів або твердих частинок як стабілізаторів для створення стабільних косметичних продуктів із приємними характеристиками продукту. Ультразвукове емульгування – чудовий інструмент для приготування стабільних нано- та мініемульсій, а також емульсій Пікерінга. Крім того, ультразвукова обробка застосовується для різних інших цілей під час виробництва косметичних продуктів, таких як диспергування пігментів, розчинення порошків або екстракція активних інгредієнтів.
Про емульсії в косметичних продуктах
Емульсія – це двофазна система. Основними компонентами є олійна фаза та водна фаза.
Водна фаза – це вода плюс будь-яка комбінація матеріалів, які є полярними і розчиняються, принаймні частково, у воді.
Олійна фаза включає один або кілька олійних матеріалів або інших інгредієнтів, які є неполярними і виявляють принаймні деяку розчинність в олійних матеріалах.
Олія у воді (о/в): краплі олії, дисперговані у воді; олія називається внутрішньою або диспергованою фазою, а вода – зовнішньою або безперервною фазою.
Емульсія води в олії (в/о): краплі води дисперговані в олії; вода є внутрішньою або диспергованою фазою, а олія – зовнішньою або безперервною фазою.
в/о/в або о/в/о це так звані комплексні або множинні емульсії.
Laponite®
Laponite® – це синтетична смектична глина, яка утворює прозорий тіксотропний гель при диспергуванні у воді. Значення pH 2% суспензії Laponite® становить близько 9,8. Гель утворюється при концентрації 2%.
Laponite® є зареєстрованою торговою маркою BYK Additives Ltd.