Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Podstawy zagęszczania kosmetyków

Każdy produkt kosmetyczny charakteryzuje się specyficznymi właściwościami fizykochemicznymi, które w dużej mierze nadają mu atrakcyjności, ale także wspomagają właściwości aplikacyjno-użytkowe. Jedne z nich to gęstość i lepkość. Nadanie im pożądanych wartości często stanowi nie lada wyzwanie dla technologa, szczególnie w przypadku kosmetyków naturalnych. Ważne zatem jest poznanie podstawowych teorii związanych z zagęszczaniem formulacji kosmetycznych.

 

 

Gęstość to stosunek masy do objętości układu. Lepkość zaś to opór, jaki występuje w momencie przemieszczania się cząsteczek płynu względem siebie. Odpowiednia lepkość kosmetyku jest bardzo istotna z punktu widzenia doboru opakowania. Inną lepkość będzie miał żel dozowany z butelki z pompką lub tuby, a inną płyn do kąpieli wylewany bezpośrednio z butelki. Emulsje w słoiczku będą różniły się lepkością od emulsji w butelce z pompką. Jest to także ważny parametr przy projektowaniu procesów technologicznych, a także ocenie możliwości ich dozowania. Gęstość nie wyraża w żaden sposób przepływu cieczy i nie może być używana zamiennie z lepkością. Pod wpływem sił ścinających lepkość układu może maleć lub wzrastać. Wówczas zależność pomiędzy naprężeniem stycznym a szybkością odkształcania nie jest prostym równaniem liniowym. Mówimy wtedy o płynach rozrzedzanych ścinaniem lub płynach zagęszczanych ścinaniem. Pierwsze z nich to różnego rodzaju emulsje, które np. płyną po wstrząśnięciu. Płyny zagęszczane ścinaniem to różne zawiesiny. Są to płyny nienewtonowskie. Płyny newtonowskie zaś to płyny, których współczynnik lepkości dynamicznej nie zależy od wielkości naprężenia stycznego. W przypadku tych płynów do zmierzenia wartości lepkości stosowane są reometry rotacyjne, w których prędkość ścinania i naprężenie ścinające są kontrolowane. Wartość lepkości płynów newtonowskich wyznaczana jest przy zastosowaniu różnego rodzaju lepkościomierzy, np. wiskozymetru kulkowego czy kapilarnego. Pierwszy z nich mierzy czas spadania kulki w rurce z badaną cieczą. Im czas ten jest dłuższy, tym lepkość jest wyższa. Lepkość jest zależna od temperatury, zatem przy podawaniu wartości lepkości zaznaczona zwykle jest temperatura pomiaru. Dla przykładu, wartość lepkości wody to 0,98 cP, gliceryny – 934 cP, majonezu (który jest emulsją) – 5000 cP, a masła orzechowego – od 10000 do 100000 cP.

Wszystkie substancje wpływające na reologię kosmetyku, czyli jego lepkość, gęstość, sposób przepływu, to modyfikatory reologii. Dzielą się one na: zagęstniki hydrofilowe, hydrofobowe i substancje konsystencjotwórcze. Sama reologia to zbiór wiedzy na temat odkształcania ciał rzeczywistych pod wpływem sił zewnętrznych. Substancje konsystencjotwórcze wpływają na wzrost lepkości oraz poprawę konsystencji. Jednymi z takich substancji są polimery, które dzielą się na naturalne (skrobia, celuloza) i syntetyczne (karbomer, politlenek etylenu). Sposób zagęszczania kosmetyku przy użyciu polimerów może odbywać się na trzy sposoby. Jednym z nich jest splątanie łańcucha polimerowego, co powoduje wzrost lepkości układu. Drugi polega na powstawaniu krzyżowych wiązań kowalencyjnych pomiędzy łańcuchami polimeru poprzez monomer, który reaguje z obydwoma łańcuchami. Trzeci sposób opiera się na asocjacji i wstawianiu związków hydrofobowych do łańcuchów polimerowych, a w kontakcie z roztworem wodnym tworzy się splątana sieć i wzajemna agregacja makrocząsteczek w roztworze wodnym. W taki sposób zagęszczają polimery kationowe (PEG-i) oraz kopolimery (Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer, Acrylates/Steareth-20 Metacrylate Crosspolymer). Polimery, które zagęszczają poprzez splątanie łańcucha polimerowego, posiadają ugrupowania jonotwórcze i potrzebują wzrostu wartości pH do zagęszczenia układu, ponieważ wówczas zachodzi deprotonowanie i prostowanie łańcuchów polimerowych, co prowadzi do zagęszczenia układu. Zbyt duża ilość elektrolitów w układzie kosmetycznym może zaburzyć proces zagęszczania. Istotne jest także zastosowanie odpowiedniego stężenia zagęstnika.

Źródła

Fot. https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/rece-kobieta-stosowanie-higiena-7020247/

KOMENTARZE
news

<Marzec 2024>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
29
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Newsletter