膏霜類化妝品主要是由油、脂、蠟和水、乳化劑等組成的一種乳化體。它能在皮膚上形成一層保護(hù)膜,供給皮膚適當(dāng)?shù)乃帧⒂椭驙I(yíng)養(yǎng)劑,從而保護(hù)皮膚免受外界不良因素的刺激,延緩衰老維護(hù)皮膚健康。膏霜類乳液粘度較大,需要將油相和水相充分混勻分散,從而制成納米級(jí)乳液,增進(jìn)吸收。
對(duì)于不同的化妝品,所適用的分散方案也不同。以下為大家介紹幾個(gè)均質(zhì)機(jī)在膏霜類化妝品行業(yè)的應(yīng)用案例。
案例Ⅰ:微射流高壓納米均質(zhì)機(jī)分散脂質(zhì)體
我們的微射流均質(zhì)機(jī)采用高壓噴射原理,能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力,碰撞力,氣穴力,從而將大量能量集中作用于物料,使物料的成分以完全的均質(zhì)的狀態(tài)存在,能夠大幅提升效率。
圖1 微射流高壓納米均質(zhì)機(jī)
3. 均質(zhì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
將初乳液攪拌后,放入微射流高壓納米均質(zhì)機(jī),在1000bar壓力下處理1-3次,產(chǎn)物見(jiàn)圖2所示。其中,1,2,3代表處理次數(shù),最左邊樣品則是采用APV高壓均質(zhì)機(jī)處理3次后得到的產(chǎn)物。從圖可以看出,采用我們的均質(zhì)機(jī)處理的脂質(zhì)體的均一度,比采用APV均質(zhì)機(jī)處理3次的脂質(zhì)體的均一度要好。
圖2 微射流均質(zhì)機(jī)處理后的脂質(zhì)體
所有這些要求在進(jìn)行化妝品配方設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)予以考慮。究其根源,穩(wěn)定性是其他幾項(xiàng)要求的基礎(chǔ),所以樣品穩(wěn)定性考察是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)。
圖3 LUMiSizer穩(wěn)定性分析儀
LUM儀器的核心是應(yīng)用尖端的STEP技術(shù)(Space-and Time-resolved Extinction Profiles空間,時(shí)間消光圖譜)。它是目前可以對(duì)整個(gè)樣品從上到下同時(shí)觀測(cè)
及分析的技術(shù)。您可以對(duì)懸濁液,乳濁液等分散體系作全面的穩(wěn)定性分析及了解而不會(huì)遺漏任何信息。離心式“分散體系分析儀” LUMiSizer可使分散體系的分離加速,LUMiSizer可同時(shí)離心測(cè)試12個(gè)樣品,根據(jù)客戶需求可調(diào)溫度范圍4℃-60℃,最高濃度可達(dá)90%,觀察和了解從頂端到底部的整個(gè)分離時(shí)間內(nèi)樣品的透光率變化過(guò)程。
采用LUMiSizer穩(wěn)定性分析儀測(cè)量不同均質(zhì)次數(shù)處理后,脂質(zhì)體的透光率隨時(shí)間的變化情況和不穩(wěn)定性指數(shù)。柱狀圖橫坐標(biāo)表示樣品編號(hào),縱坐標(biāo)表示不穩(wěn)定性指數(shù)。不穩(wěn)定性指數(shù)越大則表示樣品相對(duì)越不穩(wěn)定。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)3次均質(zhì)分散后,脂質(zhì)體的平均不穩(wěn)定性指數(shù)最小,也即最穩(wěn)定。而且,其均一度也好(見(jiàn)圖2)。所以,經(jīng)過(guò)3次均質(zhì)分散后,脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和均一度都達(dá)到上佳。
圖4 透光率隨時(shí)間的變化情況
圖5不穩(wěn)定性指數(shù)柱狀圖
案例Ⅱ:定轉(zhuǎn)子均質(zhì)機(jī)分散睡眠面膜和BB霜
高剪切式均質(zhì)機(jī)的主要工作原理是通過(guò)機(jī)械作用迫使混合料液以很大的速度通過(guò)十分窄的間隙,在流體力學(xué)效應(yīng)的作用下,產(chǎn)生很大的剪切作用,而使分散相顆?;蛞旱纹扑?,達(dá)到均質(zhì)乳化目的。最常用的高剪切均質(zhì)乳化設(shè)備是定轉(zhuǎn)子均質(zhì)機(jī),它主要由定子和同心高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙非常小,且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很快。
ART MICCRA系列高品質(zhì)、高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)均質(zhì)機(jī)用于分散均質(zhì)、乳化、剪切和破碎等,可手持也可固定使用,操作方便,性能卓越。
尺寸小,但其功能強(qiáng)大。集成恒速電子模塊以及動(dòng)力強(qiáng)勁的1,520W 驅(qū)動(dòng)器,所以在處理樣品體積量大且粘度越來(lái)越大的情況下還能保持恒定的轉(zhuǎn)速。
體積范圍:100-50,000ml
轉(zhuǎn)速范圍:8,500-32,000rpm
速度調(diào)節(jié):無(wú)級(jí)調(diào)速
分散主機(jī)尺寸(直徑×長(zhǎng)度):75×210mm
分散工具(分散刀頭):可根據(jù)需要選用ART的各分散工具(分散刀頭)。
采用MICCRA D15均質(zhì)機(jī)處理啫喱狀睡眠面膜,均質(zhì)2-3分鐘即可達(dá)到所需的效果(圖6)。
圖6采用MICCRA D15均質(zhì)機(jī)處理睡眠面膜
BB霜是一種液態(tài)霜,因?yàn)槟桃壕哂辛鲃?dòng)性,往往不容易保持穩(wěn)定,在儲(chǔ)存過(guò)程中易分層,因此,其制作工藝比固態(tài)制作要難;為保持奶液的穩(wěn)定性,BB霜比普通膏霜多一種粉類原料,又多一道磨色漿的工序。在生產(chǎn)過(guò)程中須采用在線式的高效乳化設(shè)備,以獲得均勻且細(xì)小的乳化顆粒,達(dá)到乳化穩(wěn)定。
BB霜制備工藝
(1) 油相的制備:將油、脂、蠟、乳化劑和其他油溶性成分加入分散罐中,開(kāi)啟在線分散機(jī)D27,使其充分均勻待用。2500mL樣品,轉(zhuǎn)速17000rpm,均質(zhì)乳化30s達(dá)到均質(zhì)效果。
(2) 水相的制備:先將去離子水加入夾套溶解鍋中,水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保濕劑,堿類,水溶性乳化劑等加入其中,攪拌待用。
(3) 乳化:將上述水相原料緩慢加入乳化鍋內(nèi)的油相中,進(jìn)行一定時(shí)間的攪拌和乳化。
乳化后,乳化體系一次性通過(guò)D27乳化機(jī)進(jìn)行增稠,一次性通過(guò)完成整個(gè)過(guò)程,直接放出達(dá)到成品,在15000rpm下一次性通過(guò)。
圖7采用MICCRA D27均質(zhì)機(jī)處理BB霜
D27在線式高速分散系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):
1、D27乳化系統(tǒng)采用德國(guó)原裝進(jìn)口316L分散頭,在高轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)下,使產(chǎn)品可獲得很細(xì)的顆粒度,且均一度高,從而大大提高BB霜的質(zhì)量及穩(wěn)定性,產(chǎn)品細(xì)膩不易分層。
2、在線式乳化系統(tǒng)很少產(chǎn)生氣泡,膏體均一、非常細(xì)膩。
3、節(jié)省時(shí)間,不需要長(zhǎng)時(shí)間處理,節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間,避免長(zhǎng)時(shí)間處理產(chǎn)生高溫對(duì)產(chǎn)品破壞。
結(jié)論:
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可以證明,采用我們的微射流高壓納米均質(zhì)機(jī),處理3次就能有效解決客戶關(guān)于脂質(zhì)體分散的需求,穩(wěn)定性和均一度都達(dá)到上佳。此外,ART MICCRA系列電動(dòng)均質(zhì)機(jī)對(duì)睡眠面膜和BB霜有很好的分散效果,為消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,也能從一定程度上降低生產(chǎn)成本。
上海人和科學(xué)儀器有限公司
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