Siamo fornitori globali di macchine per linee di produzione cosmetica, alimentare e farmaceutica da oltre 20 anni. Soprattutto per la produzione di mixer, esiste una ricca esperienza di produzione e una tecnologia avanzata già con uno stabilimento situato nella provincia di Jiangsu.
Per la realizzazione del mixer può essere personalizzato in base alla richiesta. Poiché la macchina è opzionale, il vuoto, la miscelazione, il riscaldamento, l'omogeneizzatore consentono la funzione di emulsione, ecc. Pertanto la macchina verrà realizzata in base al processo di produzione specifico del prodotto.
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Secondo la seconda legge della termodinamica, la maggior parte dei prodotti per la cura della pelle sono di natura instabile perché sono una combinazione di due o più sostanze che non si mescolano tra loro. Per garantire la durata di conservazione, questi prodotti devono essere integrati con stabilizzanti appropriati. Tipicamente, come emulsionanti vengono aggiunti tensioattivi ionici o non ionici.
Si ritiene che anfifili a basso peso molecolare rendano i cosmetici incompatibili con la pelle. Pertanto l’industria cosmetica è alla ricerca di lozioni prive di tensioattivi che possano sostituire le formulazioni tradizionali. Per produrre prodotti sufficientemente stabili ed esteticamente gradevoli, le alternative più promettenti includono emulsionanti polimerici o particelle solide come stabilizzanti.
Oltre ad utilizzare metodi di formulazione convenzionali, le emulsioni possono essere stabilizzate utilizzando macromolecole adatte invece di tensioattivi a basso peso molecolare. La stabilità dell'emulsione viene spesso migliorata aggiungendo polimeri per addensare e aumentare la resa della fase continua.
Tuttavia, per migliorare le prestazioni, è possibile utilizzare polimeri tensioattivi come l'idrossipropilmetilcellulosa o il carbomer 1342 come emulsionante primario. Questi polimeri formano pellicole interfacciali strutturate che prevengono con successo la coalescenza delle goccioline d'olio. In questo caso l'effetto stabilizzante dell'aumento della viscosità della fase esterna è insignificante.
Tali concetti di formulazione sono spesso indicati come dispersioni idrolipidiche o gel dispersivi acquosi, che sono più adatti per i prodotti per la protezione solare e sono quindi noti come formulazioni “senza emulsionanti”. Da un punto di vista fisico e chimico questo non è corretto. (Secondo l'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata, le proprietà di un emulsionante sono definite come segue: Un emulsionante è un tensioattivo. Riduce la tensione interfacciale del mezzo solvente e quindi ha un effetto positivo sull'adsorbimento con una piccola quantità di l'emulsionante può favorire la formazione di emulsioni o aumentarne la stabilità colloidale riducendo uno o entrambi i tassi di aggregazione e coalescenza.)
Ciò che distingue queste formulazioni dalle emulsioni stabilizzate con emulsionanti “tradizionali” è la loro capacità di provocare irritazioni: gli emulsionanti polimerici hanno un peso molecolare elevato e quindi non possono penetrare nello strato corneo. Pertanto, non sono previste interazioni avverse come l'acne di Maiorca. Ecco perché sono chiamati “senza emulsionanti”. La tabella 1 mostra alcuni esempi classici.
Un polimero incrociato acrilato/C10-30 alchil acrilato è stato utilizzato come emulsionante polimerico nella Formula A. Come co-stabilizzanti sono stati utilizzati idrossipropilmetilcellulosa e acido poliacrilico. Il copolimero acrilico è un emulsionante polimerico carbomer 1342 modificato con un alchilacrilato C10-30 e reticolato con allil pentaeritritolo.
La porzione lipofila dell'alchilacrilato è dominata dalla porzione idrofila dell'acido acrilico. La macromolecola risultante ha un peso molecolare di 4 x 109. Il materiale non si scioglie, ma neutralizzato con una base adatta si espande fino a 1000 volte.
Gli emulsionanti polimerici carbomer formano uno spesso strato di gel protettivo attorno a ciascuna goccia di olio in una fase acquosa a bassa concentrazione di elettroliti, con catene alchiliche idrofobiche ancorate nella fase oleosa. Per emulsionare fino al 20% dell'olio sono necessari dosaggi standard di emulsionanti polimerici solo dallo 0,1% allo 0,3%.
Se la lozione entra in contatto con una superficie cutanea contenente elettroliti, diventa instabile perché lo strato protettivo di gel si gonfia immediatamente. Dopo aver rimosso la fase oleosa, sulla pelle rimane un sottile film di olio. Questo processo semplifica la creazione di prodotti per la protezione solare che, nonostante le loro proprietà idrofile, sono resistenti all'acqua durante l'uso.
Le emulsioni stabilizzate da polimeri incrociati di acrilato/alchil acrilato C10-30 possono essere preparate con metodi diretti o indiretti (vedere Tabella 2).
Tabella 2 Schema per la preparazione di gel dispersi in acqua utilizzando emulsionanti polimerici indirettamente o direttamente
Per prevenire la degradazione meccanica degli emulsionanti polimerici ad alto peso molecolare, gli omogeneizzatori ad alta produttività devono essere utilizzati con cautela poiché ciò potrebbe ridurre la stabilità dell'emulsione. Tipicamente, il diametro medio delle goccioline di tali composizioni è 20–50 μm. Ma questo non ha un effetto negativo sulla stabilità del corpo.
Se si scelgono sistemi finemente dispersi (1-5 micron) per scopi estetici, si consiglia di aggiungere un coemulsionante anfifilico, ad esempio monooleato di sorbitano. Tuttavia, tali formule non possono mai essere definite “prive di emulsionanti”.
Sebbene anche la Formulazione B (vedere in fondo alla Tabella 1) sia del tipo a dispersione idrolipidica, utilizza solo idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) come emulsionante polimerico.
Le composizioni che utilizzano HPMC come emulsionante polimerico sono meno reattive rispetto agli elettroliti rispetto alle dispersioni acqua-lipidiche che utilizzano l'emulsionante polimerico carbomer 1342. Pertanto, le emulsioni olio/acqua in cui viene utilizzata la soluzione salina della fase esterna rimangono stabili durante la conservazione.
A causa dello stress meccanico, quando applicata sulla pelle, la lozione può essere parzialmente distrutta e formare un sottile film oleoso sulla pelle, che riduce al minimo l'idratazione cutanea. Dopo che l'acqua è evaporata, parte della lozione rimane sulla pelle, formando una pellicola flessibile in cui le gocce d'olio sono fissate in una matrice polimerica.
Le emulsioni stabilizzate con HPMC vengono preparate utilizzando un omogeneizzatore rotore-statore come Ultra Turrax®. L'omogeneizzatore produce piccole goccioline di dimensioni 2–5 µm. L'elevato input energetico derivante dall'omogeneizzazione ad ultrasuoni o ad alta pressione può essere utilizzato per produrre nanoemulsioni con un diametro medio di 100-500 nm.
Le nanoemulsioni stabilizzate da HPMC possono essere lavorate a freddo dalla fase lipidica liquida. Per ottenere la pre-emulsione grezza, la fase oleosa liquida e la soluzione acquosa del polimero sono state combinate a temperatura ambiente. La pre-emulsione viene fatta passare più volte attraverso un omogeneizzatore ad alta pressione a 20-90 MPa per ottenere la nanoemulsione finale.
Sebbene sia tecnicamente possibile aumentare ulteriormente la pressione oltre l'intervallo ottimale senza problemi, ciò si traduce solitamente in gocce di dimensioni maggiori e non si ottiene la maggiore dispersione desiderata. Questo fenomeno è chiamato overprocessing ed è una caratteristica comune delle emulsioni stabilizzate con polimeri.
Un'altra caratteristica distintiva delle emulsioni stabilizzate da HPMC è che possono essere sterilizzate in autoclave senza un significativo deterioramento della loro qualità. Questo perché presentano una transizione sol-gel termoreversibile. A temperature superiori a 60°C la fase esterna si addensa e impedisce il movimento delle goccioline d'olio disperse.
Le gocce non possono scontrarsi e la velocità di fusione è quasi trascurabile. Pertanto, i formulatori possono creare emulsioni olio in acqua senza conservanti se viene utilizzato un imballaggio resistente alla ricontaminazione.
Come accennato in precedenza, le emulsioni possono anche essere stabilizzate esclusivamente attraverso l'effetto di ottimizzazione della viscosità derivante dall'aggiunta di polimeri come i carbomeri (acido poliacrilico). Queste formulazioni sono chiamate emulsioni “quasi” perché l'effetto stabilizzante del polimero non comporta attività interfacciale. I prodotti commerciali adatti, spesso chiamati “balsami”, contengono solitamente piccole quantità di lipidi dispersi in un idrogel.
La fine dispersione dei lipidi garantisce stabilità fisica e sufficiente conservabilità. Questa misura e lo stress di snervamento della fase esterna riducono al minimo il flusso delle goccioline, sopprimendo così efficacemente l'emulsificazione e la coalescenza delle goccioline di olio.
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Orario di pubblicazione: 23 novembre 2023