Veľký sprievodca výrobou kozmetických emulzií

Emulzia pre začiatočníkov

Emulzie majú rôzne oblasti použitia v kozmetike :

• pleťové a telové mlieka
• krém na opaľovanie: striekateľné mlieka a emulzie
• make-up: maskary, podkladové krémy , krémové očné tiene
• krémy na starostlivosť o tvár,
• krémy na telo a ruky,
• vlasy: kondicionéry, krémové šampóny a krémové masky

Zloženie emulzie:

Vodná fáza

Pozostáva v podstate z vody alebo z liečivej vody - hydrolátu . Vodná fáza môže byť tiež doplnená gumou, živicou alebo inými prísadami, v závislosti od vyrobeného produktu. Jeho funkciou je hydratácia pokožky .

 

Olejová fáza

Rastlinné oleje, vosky, maceráty ... olejová fáza je tam vyživujúca a prinesie komfort a ochranu na kožu , alebo pre výživu, ochranu na vlasy .

 

Emulgátor

Emulgátor umožňuje stabilizovať zmes 2 nemiešateľných fáz (olejová fáza a vodná fáza) dispergáciou jednej v druhej vo forme mikrokvapiek.

V závislosti od zvoleného emulgátora je možné získať širokú škálu rôznych textúr, viac či menej hustých a viac či menej bohatých: mlieka, tekuté krémy, ľahké krémy, hladké krémy, husté krémy, studený krém ...

Aktívne látky

Dajte emulzii ďalšie vlastnosti:

pre pokožku:
- zvlhčujúce (kyselina hyalurónová, rastlinný glycerín ...)
- proti starnutiu a antioxidačné (koenzým Q10, Algo'boost Jeunesse ...)
- upokojujúce (alantoín, bisabolol, éterický olej z harmančeka ... .. )
- zmatňujúce (Algo'Zinc, Bambus ...)
- prečisťujúce (extrakt z propolisu, éterický olej z čajovníka ...) ...
- spevňujúce (Elastin booster)

na vlasy:
- detangling, vyhladzovanie  (inulín, rastlinný silikón ...)
- opravy (Phytokeratin, Provitamín B5 ...)

Konzervant je tu nevyhnutný. Odporúčame Cosgard alebo Biokons NEO

3 HLAVNÉ TYPY EMULZIÍ

Horúce emulzie vo vode	Emulzie horúcej vody v oleji	Studená emulzia
Typy pleti Normálna až zmiešaná Typické zloženie - 60% vody a / alebo hydrosolu - 30% rastlinný olej (oleje) - 0,6% konzervačného prostriedku Príklad emulgátora: Emul care Typy textúry a dotyku Variabilné textúry v závislosti od výberu emulgátora a mastnej fázy.	Typy pleti Suché až veľmi suché alebo extrémne podmienky Typické zloženie - 40% vody a / alebo hydrosolu - 50% rastlinný olej (oleje) - 2% rastlinné maslo - 2% rastlinný vosk - 0,6% konzervačného prostriedku Príklad emulgátora: Olivový vosk alebo Olivem 900  Typy Bohaté textúry a dotyky	Typy pleti  Všetky typy pleti Typické zloženie - 60% vody a / alebo hydrosolu - 30% rastlinný olej (oleje) - 0,6% konzervačného prostriedku Príklad emulgátora: Bergamuls alebo ester cukru Typy a vzhľad textúry Svieže a viac-menej gélové textúry

Emulzie obsahujúce želírujúce látky:

Aby ste zlepšili držanie svojej emulzie a zaistili jej konzistentnejšiu konzistenciu, môžete do vodnej fázy vášho prípravku pridať aj želírovacie činidlo (napríklad xantánovú gumu, guarovú gumu alebo siligel).
Takto sa vytvorí hustejšia sieť a vaša emulzia sa časom stane stabilnejšou s veľmi príjemným chladným „gélovým“ nádychom.

EMULGAČNÁ TEPLOTA:

Teplota zahrievania vodnej a olejovej fázy pri výrobe emulzií sa odporúča okolo 70 až 80 ° C pre väčšinu emulgátorov a koemulgátorov (okrem samozrejme studených). Táto teplota je ovplyvnená teplotou topenia emulgátorov, ale je tiež nevyhnutným kritériom, ktoré je potrebné dodržiavať, pretože má vplyv na:

• úspešnosť emulzie
• stabilita produktu v čase
• vzhľad

Čo robiť, aby sa zachovali všetky aromatické a citlivé zložky olejov a hydrosolov. 
- je možné znížiť túto teplotu ohrevu na 55 ° C až 65 ° C, bez ovplyvnenia týchto kritérií pre niektoré tradične „horúce“ emulgátory:

ZAVEDENIE FÁZ:

Poradie zavádzania fáz :
V našich receptoch sa často odporúča zaviesť vodnú fázu do olejovej fázy, bez ohľadu na typ emulzie (V / O alebo O / V). Tým sa zabráni tomu, aby predovšetkým v domácej kozmetike stratili počas prenosu príliš veľa tukovej fázy. Toto zjednodušenie procesu nevedie podľa našich testov k strate stability alebo kvality výslednej emulzie.

Môžete však rešpektovať logiku, ktorou je zavedenie „dispergovanej“ fázy do „kontinuálnej“ fázy: to znamená zavedenie „olejovej“ fázy do „vodnej“ fázy za vzniku emulzie „olej vo vode“.

Začlenenie rastlinných olejov a / alebo hydrosolov citlivých na teplotu :
Nie je vhodné tepelne ovplyvňovať rastlinné oleje a niektorí ľudia si neželajú zahrievať ani niektoré hydrosoly.

Aby ste mohli vyrobiť horúcu emulziu z tohto druhu citlivej suroviny, odporúčame vám pridať svoju citlivú prísadu po zahriatí fázy, tesne pred emulgáciou. Buďte však opatrní, množstvo tejto citlivej suroviny musí byť obmedzené na maximum 10%.

Na ochranu citlivých olejov a hydrosolov je tiež možné pripraviť studené emulzie pomocou organického cukru, imwitoru alebo gélu.

Príklad horúceho prevádzkového režimu s citlivými komponentmi :
1 /Olejovú fázu A preneste do nádoby (okrem citlivého oleja, ktorý nechcete zohrievať).
2 / V inej nádobe preneste vodnú fázu B(okrem hydrosolu, ktorý nechcete zahrievať).
3 /Fázy A a B sa zahrievajú osobitne vo vodnom kúpeli na 70 ° C. Počas tejto doby odvážte rastlinný olej a / alebo citlivý hydrosol osobitne v jednej alebo viacerých iných nádobách.
4 / Keď sú dve fázy A a B pri rovnakej teplote, odstráňte vodný kúpeľ a priamo nalejte citlivý olej do fázy A alebo do fázy B hydrosolu.
5 / Bez čakania pomaly nalejte zmes olejovej fázy do vodnej fázy bez toho, aby ste prestali miešať asi 3 minúty. Zmes zbelie a zhomogenizuje.
6 / Bez zastavenia miešania vložte nádobu na dno studenej vody , aby sa ochladenie a tuhnutie emulzie urýchlilo na ďalšie 3 minúty.
7 / Nakoniec pridáme zvyšok surovín , ktoré dobre premiešame.
8 / Preneste prípravok do svojej nádoby alebo fľaše .

Vďaka zvýšeniu percenta vody je prípravok plynulejší a belší.
Zvýšenie percenta oleja spôsobí, že prípravok je trochu hustejší.

Horúca implementácia

Pripravte si dve fázy:		Teplo:
Odvážte svoje ingrediencie a pripravte si dve fázy v dvoch rôznych miskách. Dôsledne ich dobre premiešajte. Pokiaľ ide o rastlinné oleje citlivé na zahrievanie a hydrosoly, je vhodné ich pridať tesne pred emulgáciou (v mastnej fáze pre oleje, vo vodnej fáze pre hydrosoly).		Zahrejte svoje dve fázy na vodný kúpeľ na 70 - 80 ° C Obe fázy musia mať súčasne rovnakú teplotu.
Ako emulgovať:		Pridajte konzervačnú látku a aromatické extrakty  :
Pridajte vodnú fázu do olejovej fázy a pokračujte v emulgácii za intenzívneho miešania elektrickou metlou - mixérom. Pretrepávajte 3 minúty pri izbovej teplote a potom 3 minúty v studenej vode, až kým nezískate homogénnu a nepriehľadnú emulziu.		Ponúkame rôzne konzervačné látky.

Studená implementácia

Studená emulgácia je veľmi špecifická pre použitý emulgátor. Ponúkame emulgátory, ktoré sa dajú použiť za studena: v zozname emulgátorov kliknite podľa použitia - za studena. 

Implementácia esteru cukru:

Disperzia esteru cukru				Príprava studenej emulzie
- Ester cukru dispergujte v studenej olejovej fáze a dobre premiešajte, aby mal homogénnu štruktúru bez hrudiek. - Na stabilizáciu emulzie vám odporúčame do vodnej fázy pridať 0,2 až 0,5% (v závislosti od požadovanej viskozity) gumy (Xanthan alebo Guar).				- Vodnú fázu nalejte do olejovej fázy, za stáleho miešania intenzívne miešajte a pokračujte v miešaní najmenej 5 minút. - Počas emulgácie získa krém vzhľad elastického gélu. Pokračujte v intenzívnom miešaní po dlhú dobu, kým krém nezíska hladký, neželatínový vzhľad (na uľahčenie miešania vám odporúčame striedať elektrický mixér s ručnou metlou).

Kompletné vysvetlenie emulgácie v kozmetike

Výroba vlastnej prírodnej kozmetiky zahŕňa mnoho možných produktov, od bylinného pleťového toneru cez jemné čistiace mlieko alebo krémové telové mlieko až po voňavý pleťový olej. Kozmetický výrobok, ktorý je na prvom mieste v zozname požadovaných výrobkov, je ošetrujúci krém na tvár. V DIY kozmetike to často znamená predovšetkým výrobu emulzií, čo je typ produktu, v ktorom sa voda a tuky kombinujú s emulgátorom.

Z tohto dôvodu sa v našom veľkom sprievodcovi budeme venovať charakteristickej štruktúre emulzie a rozdielom medzi rôznymi typmi výrobkov. Aby ste pochopili obvyklé recepty na krémy, najskôr by sme vám chceli vysvetliť štruktúru emulzie. Krémy sa v zásade skladajú z týchto hlavných zložiek:

A,B,C - olejová / tuková fáza

D - vodná fáza

E, F - fáza účinných látok

Vysvetlenie fáz
TUKOVÁ FÁZA:
Srdce našich emulzií tvoria oleje. Vďaka maslu sa emulzia cíti bohatšia a viac dopĺňa lipidy.

Ak sa vyžaduje pevnejšia konzistencia krému, pridávajú sa vosky, estery vosku a mastné alkoholy, ktoré dodávajú konzistenciu a ktoré zvyšujú viskozitu emulzie, napr. cetylalkohol, cetylpalmitát, glycerolmonostearát, behenylalkohol a myristylmyristát. Výhodou je, že tieto takzvané mastné alkoholy a estery voskov zlepšujú stabilitu emulzie: „koemulgujú“. Znateľnú konzistenciu dodávajú aj vosky (včelí vosk, mimóza, berry fruit atď.). Zvyčajne ich používame vo veľmi nízkych dávkach 0,5–1%.

Do tukovej fázy sú zahrnuté aj naše prírodné kozmetické emulgátory na báze rastlinných tukov (zvyčajne kokosový olej ). Emulgátory tiež zahŕňajú lecitíny, lanolín a lanolín alkohol.

Medzi tukové látky tiež rátame skvalán a fytosteroly (Avocadin®, Phytosteryl Macadamiate atď.). Považujú sa za zmäkčovadlá, t.j. suroviny zmäkčujúce pokožku.

VODNÁ FÁZA:
Vodná fáza v podstate zahrňuje všetky vodné zložky, ako je voda a kvapaliny, ktoré ju čiastočne nahrádzajú, napr. hydroláty.

Čisto matematicky je možné pod vodu zahrnúť účinné látky a pomocné látky (účinné látky rozpustné vo vode a niekedy v tukoch, konzervačné látky, regulátory pH a antioxidanty (látky znižujúce oxidáciu lipidov), ako aj vonné látky a želírujúce látky). 

Správny produkt pre vašu pokožku
Najdôležitejšie je rozhodnúť sa, ktoré fázové proporcie tuku a vody vyhovujú vašej pokožke. V nasledujúcom zozname sú pomenované klasické typy výrobkov a ich preferovaná vhodnosť. Tieto informácie slúžia ako sprievodca pri výbere dostupných základných receptov. Mimochodom, väčšina komerčných výrobkov je v rozmedzí tukovej fázy 15 - 30%, zriedka vyššia. 

Sérum, ľahký hydrodisperzný gél (5–10% tukovej fázy)
Prevažne oleje s nízkou viskozitou, žiadne až malé podiely látok zvyšujúcich konzistenciu, zriedka vosky. Stabilizovaný pomocou 0,8–1,2% gélotvornej látky (Siligel je veľmi vhodný), alternatívne 2,5–3% Bergamuls. Ak má pokožka tendenciu k mastnej, poškodenej pokožke, môže byť užitočný prípravok Natipide (Lipodermin). Tento typ produktu je vhodný ako produkt samostatnej starostlivosti o mastnú, poškodenú pokožku a ako zvlhčovacie sérum pre normálnu a suchú pokožku, napr. je doplnený olejom.

Bohatý hydrodisperzný gél, krémová tekutina (10 - 20% tuková fáza)
Hlavne oleje a malé množstvo masla, malé množstvá (do 1%) faktorov konzistencie, žiadne alebo malé množstvo (do 1%) voskov. Stabilizovaný gélovým prípravkom. Ak existuje tendencia k mastnej, poškodenej pokožke, môže byť užitočný prípravok Natipide (Lipodermin). Možno použiť Emulprot, stearát sacharózy a / alebo Phospholipon 80 H (približne 2 - 3%). Vhodný ako samostatná starostlivosť o mastnú pleť a zmiešanú pleť, ako zvlhčovač pre normálnu a mierne suchú pokožku (k tomu možno dodať ďalšie lipidy s trochou pleťového oleja alebo oleogélu), ako gélová maska ​​alebo ľahká telová tekutina.

Lotion, krémová tekutina, ľahký krém (15-25% tuková fáza)
Prevažne oleje, maslá a malé množstvá lipidov, ktoré dodávajú konzistenciu (1–1,5% mastných alkoholov a estery voskov), nie s nízkym obsahom vosku, t.j.  0,5 - 1%). Stabilizovaný 0,2-0,4% želírujúcimi látkami. Vhodný ako produkt samostatnej starostlivosti o normálnu, mierne mastnú pleť, pre zmiešanú pleť alebo pre zrelú pleť so sklonom k ​​škvrnám. Typický rozsah tukovej fázy pre telové mlieko.

Hydratačné krémy, „denné krémy“ (25–35% tuková fáza)
Oleje a maslá (20–30% maslového podielu počítaného na oleje), stredný podiel faktorov konzistencie (1,5–3% mastných alkoholov a stearátov), ​​nízky podiel vosku (0,5–1,5%). Vhodný ako denná alebo nočná starostlivosť pre normálnu a mierne suchú pokožku a ako bohaté telové mlieko alebo ľahký telový krém.

Bohaté krémy, "nočné krémy", telové krémy (od 35% tukovej fázy)
Oleje a vyšší podiel masla, pridanie lipidov, ktoré dodávajú konzistenciu (mastné alkoholy, stearáty, vosky, kyselina stearová atď.). Vhodný ako denná starostlivosť pre suchú pokožku alebo ako nočná starostlivosť pre normálnu až mierne suchú pokožku, pre krémové masky alebo telové krémy.

Ako fungujú emulgátory a ako sa líšia emulzie typu O / V a V / O 

Keď miešame pleťové mlieko alebo krém, chemicky vyrobíme emulziu. Emulzia je zmes (disperzia) látok, ktoré sú nemiešateľné. V kozmetike používame emulzie vyrobené z vody a tuku (oleje, rastlinné maslá a vosky). V normálnom stave sa dve fázy oddeľujú: ľahší olej pláva na vrchu a je jasne definovaný - emulzie sú preto spočiatku prirodzene nestabilné. Ak ním energicky zatrasiete (z fyzikálneho hľadiska dodáte energiu), dve fázy prasknú v nespočetné množstvo kvapôčok, ktoré sa dočasne zmiešajú, a vznikne takzvaná krátkodobá emulzia. Tieto dve fázy sa však opäť oddeľujú, pretože kvapky vody a oleja majú tendenciu prúdiť a vytvárať veľké kvapky vody alebo oleja, kým sa obe fázy opäť úplne neoddelia: voda dole, tuk hore. Toto sa nazýva koalescencia.

Aby sme mohli spojiť vodnú a olejovú fázu do emulzie, potrebujeme emulgátor: Emulgátory sú látky s vodou milujúcou (hydrofilnou) a tukomilnou (lipofilnou) časťou. Majú vlastnosť znižovať medzifázové napätie oboch látok tak, aby sa ľahšie miešali; preto sa im hovorí aj „povrchovo aktívne látky“, do ktorých sú zahrnuté silne hydrofilné, povrchovo aktívne látky. Správajú sa k obidvom fázam tak, že sa ich hydrofilná časť viaže na molekuly vody a lipofilná na molekuly tuku. Okolo kvapôčok vytvárajú medzipovrchový film, ktorý im bráni v toku. Naša pokožka tiež produkuje emulgátory, ktoré kombinujú maz a pot a vytvárajú hydro-lipidový film.

V zásade pracujeme s dvoma typmi jednoduchých emulzií, emulziami olej vo vode (O / V) a vodou v oleji (V / O), takže najskôr spomenieme tieto dva.

Emulzie typu olej vo vode

Začnime emulziou olej vo vode (O / V): Tu sa emulgátor rozpúšťa vo vode - vonkajšej (spojitej) fáze - a obklopuje malé kvapôčky oleja (vnútorná, disperzná fáza), takže už nemôžu existovať - prúdiť spolu.

Ako vidíte na obrázku, emulzie O / V majú veľa malých (žltých) olejových kvapôčok vo vodnej fáze: Emulgátor smeruje svojou hydrofilnou (vodou milujúcou) hlavičkou (malá okrúhla časť) do vodnej fázy, zatiaľ čo jeho lipofilný (tukomilný) chvost je uviaznutý v olejovej kvapke.

O / V emulgátory sú napríklad:

Bergamuls, Lanette - cetyl alkohol, Montanov, Lamescreme, olivem, Protelan, Glyceryl stearate Ecomuls, Emulcare, Cetearyl alkohol

Emulzie voda v oleji

Pri emulzii voda v oleji (V / O) sa emulgátor rozpustí v oleji a obklopuje malé kvapôčky vody, aby nemohli spolu prúdiť:

Obrázok ukazuje emulziu V / O: Veľa malých ( modrých) vodných kvapôčok je distribuovaných v olejovej fáze: lipofilný (tukomilný) koniec emulgátora smeruje do olejovej fázy, zatiaľ čo jeho hydrofilná (vodou milujúca) hlava je vo vodnej kvapke.

V / O emulgátory sú napríklad:

Olivem® 900, olivový vosk, lanolín, emulsan

Kedy vzniká O / V, kedy vzniká V / O?
Rozhodujúcim faktorom pre typ emulzie, ktorá sa vytvára, je - okrem iných faktorov, ako je objemový pomer dvoch fáz (tuk a voda) a výrobný proces, použitý emulgátor. Existuje takzvané Bancroftovo pravidlo, ktoré hovorí, že fáza, v ktorej sa emulgátor lepšie rozpúšťa, sa stáva vonkajšou fázou (takzvaná kontinuálna fáza). Takže lipofilné emulgátory majú tendenciu vytvárať emulzie voda v oleji a hydrofilné emulzie majú tendenciu vytvárať emulzie olej vo vode. Emulzný typ sa tiež vyznačuje takzvanou hodnotou HLR/HLB, hydrofilno-lipofilnou rovnováhou, ktorá popisuje tendenciu emulgátora viac sa rozpúšťať vo vodnej alebo v olejovej fáze. Hodnota HLR nad 10 zvyčajne charakterizuje emulgátor O / V, hodnota HLR pod 10 má tendenciu byť emulgátorom V / O.

Nasledujúca grafika by vám mala ukázať, ako sa oleje, voda, emulgátory a koemulgátory správajú v emulzii a ako fungujú. Je zobrazená emulzia typu olej vo vode:

Uvidíte kvapôčky oleja (1) pokryté v emulgátore vo vode (2) - a teraz prichádza rozšírenie klasického modelu:

Ak emulgujeme emulziu s emulgátorom a mastným alkoholom (cetylalkohol, cetearylalkohol) alebo voskovým esterom (cetylpalmitát, myristylmyristát), obidve dohromady tvoria fázu (3) emulzie O / V, takzvanú tekutú kryštalickú gélovú fázu, v ktorej je medzi vodomilné póly molekúl, ktoré sa vyrovnávajú ako lamely, zabudovaná voda z vonkajšej fázy. Termín »tekuté kryštalické« popisuje stav, v ktorom sú molekuly vystavené pevnému priestorovému poriadku, ako v kryštáli, ale zostávajú pohyblivé.

Tieto gélové štruktúry prechádzajú emulziou ako sieť alebo špongia. Voda, ktorá už do tejto gélovej štruktúry nezapadá, je mechanicky viazaná ako voľná voda, takzvaná objemová voda.

Pri kozmetickom použití je to voľná (takzvaná objemová) voda, ktorá okamžite hydratuje, uvoľňuje účinné látky a ochladzuje, zatiaľ čo voda interlamelárne viazaná pôsobí ako zásoba vlhkosti a účinných látok, t. j. uvoľňuje sa iba postupne.

Nakoniec fáza (4) pozostáva z prebytku kryštalizovaného koemulgátora, ktorý - spolu s lipidmi - vytvára takzvanú lipofilnú gélovú fázu.

Vyberáme emulgátory

Na výrobu svojich krémov potrebujete vhodný emulgátor, ktorý spája tukovú a vodnú fázu do emulzie. Každý emulgátor má silné a slabé stránky pri spracovaní a aplikácii a fázový rozsah, v ktorom prináša optimálne výsledky: „optimálny“ znamená, že vytvára teplotne stabilné, hapticky príjemné a starostlivé emulzie.

Nasledujúca grafika preto ukazuje optimálnu oblasť použitia O / V emulgátorov. Pozrite si grafiku ako sprievodcu. Dve červené čiary označujú oblasť tukovej fázy, v ktorej sa obvykle pohybujú emulzie O / V.

Kdekoľvek sa oblasti použitia prekrývajú, môžu sa použité emulgátory obvykle bez problémov vymeniť; Čiastočne sa však líšia dávkovaním a vlastnosťami dávajúcimi konzistenciu. Výmena v pomere 1: 1 je preto možná iba v obmedzenej miere. Najmä lecitíny a Emulprot sa nedajú porovnávať s inými klasickými emulgátormi. 

Počítajte s určitými rozdielmi v konzistencii, vzhľade a cítení pokožky; niektoré emulgátory vytvárajú film viac ako iné, vytvárajú matnejšie alebo lesklejšie textúry, sú tekutejšie alebo viskóznejšie.

0 - 45% tukovej fázy. Použitie rôznych emulgátorov na základe úrovne tukovej fázy.

Stabilizácia emulzie

V zásade sú všetky emulzie termodynamicky nestabilné; Rôzne procesy v emulzii nevyhnutne vedú k fyzikálne vyvolaným štrukturálnym zmenám v priebehu času, ktoré vedú k nestabilite a dokonca k fázovej separácii. Kozmetický priemysel preto používa špeciálne výrobné procesy a pomocné materiály na spomalenie starnutia emulzií - nemožno ho úplne zastaviť. V tomto odseku sa dozviete, ktoré parametre ovplyvňujú stabilitu emulzie a ktoré procesy a látky môžeme používať.

Faktor stability 1: rozumné plánovanie emulgačného systému
Stabilná emulzia vyžaduje emulgačný systém šitý na mieru olejom a tukom, ktoré obsahuje. Naschvál nepoužívame singulárny »emulgátor«, pretože zvyčajne existuje niekoľko látok, ktoré spôsobujú stabilnú emulgáciu. Je dôležité, aby množstvo obsiahnutých emulgačných surovín bolo dávkované dostatočne vysoko na to, aby pokryli rozhrania vnútornej fázy - v emulziách O / V, najmenších zlomených olejových kvapôčok -, aby už nemohli spolu prúdiť a vytvárať väčšie vzťahy.

Môžeme ovplyvniť hustotu medzifázového filmu: Obzvlášť účinné sú kombinácie niekoľkých, najmenej však dvoch emulgátorov, ktoré majú optimálnu rozdielnu hydrofilnosť alebo lipofilitu. 

Pri použití jedného emulgátora si predstavte olejovú kvapku, ktorá je potiahnutá hydrofilným emulgátorom. Časť mastnej kyseliny smeruje k olejovej kvapke, molekulárnej hlave milujúcej vodu do okolitej vodnej fázy.

Následne si predstavte kombináciu prvého emulgátora s iným. Druhý emulgátor v tomto príklade je lipofilnejší, má menšiu hydrofilnú hlavu a ponorí sa hlbšie do olejovej kvapky medzi medzerami v medzifázovom filme. Oba emulgátory spolu vytvárajú výrazne hustejší medzifázový film. Výsledok: Emulzia je optimálne stabilizovaná.

Kombinácie emulgátorov s rôznymi nábojmi sa osvedčili, t.j. tie, ktoré sú vyrobené z aniónových a neiónových emulgátorov. Dôvodom je to, že aniónové (negatívne nabité) ióny sa navzájom odpudzujú a môžu medzifázové filmy obsadzovať menej husto. Medzery medzi nimi môžu byť vyplnené neiónovými emulgátormi, ktoré nemajú žiadny náboj, a preto sa navzájom neodpudzujú, ani nemôžu byť odpudzované inými nabitými iónmi.

Faktor stability 2: zvýšenie viskozity vodnej fázy
O / V emulzia získava fyzickú stabilitu zo skutočnosti, že vo vnútornej fáze (rozptýlené malé kvapôčky) sa bráni v súčasnom prúdení, čo sa primárne dosahuje filmom tvoreným emulgátorom okolo kvapôčok. Toto môžu podporiť ďalšie látky, ktoré dodatočne zvyšujú viskozitu vonkajšej fázy: Ak má táto vonkajšia fáza nízku viskozitu, kvapôčky sa pohybujú voľnejšie a relatívne ľahko sa zrazia - to môže viesť k tomu, že rýchlejšie vytvárajú agregáty (t. J. Zhlukujú sa napr. ak sa film emulgátora trhá alebo presakuje). Ak je vonkajšia fáza vysoko viskózna, obmedzuje to však pohyblivosť kvapôčok - riziko kolízie je oveľa menšie - hovoríme tiež o kinetickej stabilizácii. Vyššie skladovacie teploty pre naše emulzie sú napr. problematické, pretože teplo znižuje viskozitu vonkajšej fázy a vedie k väčšiemu pohybu kvapôčok oleja. Viskóznejšia vonkajšia fáza má preto nepriamy vplyv na stabilitu našich emulzií O / V. Väčšinou dosiahneme vyššiu viskozitu vonkajšej fázy prostredníctvom nasledujúcich skupín látok:

Gélové činidlá, ktoré sa tiež nazývajú hydrokoloidy (polysacharidy, ako je kyselina hyalurónová, xantán, Siligel®, Konjac, deriváty celulózy atď.) Niekedy vytvárajú medzivrstvy ako klasické emulgátory a zosilňujú účinok filmu emulgátora; paralelne ich gélové siete vedú k vyššej viskozite vodnej fázy; zvyšuje sa tým teplotná tolerancia emulzie - tá zostáva pri zmenených teplotách stabilná. Okrem toho majú väzbový účinok na vlhkosť vďaka ľahkému filmu, ktorý tvoria na povrchu kože, takže nie sú - ako sa niekedy tvrdí - iba nadbytočnými pomocnými látkami.
Koemulgátory, ako je cetylalkohol, cetylpalmitát, cetearylalkohol, behenylalkohol, myristylmyristát a glycerolmonostearát, tvoria s emulgátorom tekuté kryštalické gélové fázy, v ktorých je voda uchovávaná interlamelárne a ktoré tiahnu vodnou fázou ako sieť a zvyšujú jej viskozitu. .
Tuhé látky ako bentonit a vysoko dispergovaný oxid kremičitý sa hromadia na rozhraní a spevňujú film.

Faktor stability 3: veľkosť častíc vnútornej fázy
Ďalším stabilizačným faktorom je veľkosť častíc vo vnútornej dispergovanej fáze: čím je menšia a rovnomernejšia veľkosť kvapôčok oleja, tým je emulzia stabilnejšia - ak je k dispozícii dostatok emulgátora na pokrytie výsledných rozhraní. Je preto dôležité dispergovať tukové a vodné fázy s vysokým energetickým prísunom, aby sa tuky rýchlo rozpadli na malé kvapôčky a umožnilo emulgátoru rýchle obsadzovanie rastúcich rozhraní. Potom sa emulzia pomaly mieša za studena pri nízkych otáčkach (strojom alebo ručne a špachtľou). Prípadne môžete použiť intervalovú metódu: Emulzia sa mieša vysokorýchlostným mixérom v niekoľkých intervaloch asi 1 minútu a nechá sa 2 minúty odpočívať, kým sa mieša takmer studená. V dôsledku všeobecne riadeného vstupu energie (vysoké šmykové sily) zostáva emulzia neporušená a štruktúra emulzie sa nezničí.

V tomto výrobnom procese je dôležitý časový faktor. Môžete si to predstaviť takto: pri rozbití olejových kvapiek sa vytvorí nespočetné množstvo jemných častíc s čoraz väčším povrchom, ktoré musia byť pokryté emulgátorom, pretože malé kvapôčky chcú dosiahnuť energeticky priaznivejší stav. Čím rýchlejšie emulgátor obsadí hraničné povrchy kvapôčok a zníži prítomné povrchové napätie, tým je emulzia stabilnejšia. Ak sa tam emulgátor nestihne dostať dostatočne rýchlo, kvapôčky sa začnú znova paralelne zlievať, teda vytvárať agregáty. Pre nás to znamená: Potrebujeme vysokorýchlostné mixéry, ktoré nám umožnia rozptýliť tukovú fázu na malé kvapôčky v krátkom čase.

Faktor stability 4: teplota spracovania
Každý emulgátor má svoju optimálnu teplotu spracovania. Je to dôležité, aby emulgátor mohol vykonávať svoju úlohu čo najrýchlejšie a zakrývať rozhrania. Na to sú určené pokyny v popisoch; Tam tiež zisťujeme, v ktorej fáze by sa mal emulgátor rozpustiť, aby sme mohli čo najrýchlejšie pokryť rozhrania. Vo väčšine prípadov to bude tuková fáza, ale existujú aj emulgátory, ktoré to robia lepšie, keď sú rozpustené vo vodnej fáze, napríklad cetearylglukozid.

Záver: Stabilné emulzie O / V vyžadujú dostatočnú koncentráciu emulgátorov na pokrytie rozhraní, vysokorýchlostné spôsoby spracovania, stabilizáciu emulgátorov alebo gélotvorných látok (prípadne pevných látok) na spevnenie filmu emulgátora a na zvýšenie viskozity vodnej fázy a teploty spracovania, ktorá je šitá na mieru emulgátoru.

Ako fungujú stabilné emulzie typu voda v oleji?

V / O emulzie majú trochu inú štruktúru ako O / V emulzie; Pozostávajú z rozptýlených vnútorných vodných kvapôčok v lipofilnej vonkajšej fáze, emulgátora / vody obohateného na rozhraní a kryštalických gélových štruktúr vyrobených z tukov s vyššou teplotou topenia (vosky, steroly), v ktorých sú viazané tekuté tuky.

Počas výroby je veľmi dôležité pomaly a postupne zapracovávať vodnú fázu, aby sa mohla stabilne zabudovať do emulznej štruktúry. Úspech sa sľubuje pridaním ďalšej malej časti vody až po úplnom zapracovaní predchádzajúcej. To platí primerane pre vodné zložky zabudované po ochladení, ktoré musia byť zabudované veľmi dobre, aby boli zabudované stabilným spôsobom.

V prípade emulzií typu voda v oleji sa osvedčilo kombinovať lipofilný emulgátor s hydrofilným emulgátorom (t. J. s hodnotou HLR nad 7) a nízkym podielom solí (napr. 0,5% síranu horečnatého, t. j. Epsom soľ). 

Oba emulgátory sa rozpúšťajú v „svojom“ médiu, lipofilný emulgátor voda / voda v tukovej fáze, hydrofilný emulgátor voda / voda vo vodnej fáze. Ak sú obidve fázy emulgované, lipofilný emulgátor obklopuje malé kvapôčky vody hydrofilným emulgátorom O / V rozpusteným v nich. Ak som predtým tiež rozpustil trochu síranu horečnatého vo vode, ešte lepšia vo vode rozpustná soľ „vytlačí“ hydrofilné molekuly emulgátora zvnútra (vo vodnej kvapke) smerom von k okrajovému povrchu kvapôčky. Výsledok: každá vodná kvapka je zvonku aj zvnútra stabilizovaná emulzným povlakom. Týmto spôsobom môžete pôsobiť proti „vylučovaniu“ kvapiek, ktoré môžete veľmi často vidieť v emulziách V / O s vysokým podielom tukových fáz ( telové maslo). Venujte pozornosť V / O receptom z oblasti prírodnej kozmetiky; V zozname INCI často nájdete síran horečnatý. Teraz viete, čo to tam robí.

Okrem toho emulzie V / O majú úžitok z malého množstva vosku, ktorý vytvára stabilizačný rámec.

Vypočítajte množstvo emulgátora

Pri vývoji vašich vlastných receptov zohráva úlohu veľa faktorov, ktoré majú vplyv na stabilitu, aplikačné správanie a konzistenciu emulzie. Dôležitú úlohu zohráva koncentrácia zvoleného emulgátora. V nasledujúcom texte by sme vám chceli ponúknuť niekoľko orientačných bodov, ktoré vám umožnia odhadnúť optimálne dávkovanie emulgátora.
Keď emulgujeme oleje, vodu a emulgátory, vnútorná fáza sa „rozpadne“ (vo V / V emulziách sú to vodné častice, v O / V emulziách olejové častice) na malé kvapôčky a emulgátor vytvorí okolo filmu tenký film. jednotlivé častice a udržuje ich vo vzdialenosti, buď prostredníctvom elastického filmu, alebo prostredníctvom rovnakého elektrického nabíjania častíc, ktoré sa navzájom odpudzujú.
Nadmerná koncentrácia emulgátora v ošetrovacom prostriedku spôsobuje, že emulzia pôsobí matne a je suchá na dotyk. Spektrum všetkých tukov prítomných v kozmetickom produkte sa mení, smeruje k zložkám nasýtených tukov a znižuje jeho fyziologickú kvalitu. Mnoho spotrebiteľov čoraz viac pozoruje usadeniny a tendenciu ku komedónom z emulzií s vysokými hladinami emulgátora. Nie je zodpovedný samotný emulgátor, ale nedostatočná koncentrácia použitia. Tu však stojíme pred dilemou: „Príliš veľa“ je fyziologicky a hapticky neoptimálne, „príliš málo“ nevyhnutne vedie - skôr či neskôr - k nestabilným emulziám alebo dokonca k oddeleniu fáz.

Ak chceme nájsť informácie o tom, čo môžeme použiť ako vodítko pre optimálne dávkovanie emulgátora, z vyššie uvedeného vyplýva základné pravidlo pre emulzie typu olej vo vode, že podiel emulgátora v podstate určuje podiel vnútornej fázy. V prípade emulzií O / V to v podstate znamená:

PRAVIDLO 1

Čím vyššia je tuková fáza, tým vyšší je absolútny obsah emulgátora.

V emulziách typu O / V vedie vyšší podiel tukovej fázy k väčšej „hustote“ vnútornej fázy a tým k zvýšeniu viskozity, ktorá znižuje pohyblivosť kvapôčok; preto s pribúdajúcou tukovou fázou sú postačujúce nižšie relatívne podiely emulgátora v tukovej fáze. Existujú koncentrácie emulgátora medzi 20 a 25%, počítané na tukovú fázu, rokmi overený štandard.

PRAVIDLO 2

Čím vyššia je tuková fáza, tým nižší je relatívny podiel emulgátora.

S ohľadom na obe pravidlá máme solídnu orientáciu. Za týmto koncepčným prístupom stojí ďalšia - rozdelenie dvoch funkcií, ktoré môže emulgátor v emulzii spĺňať:

* čistého emulgátora, ktorý zabraňuje oddeleniu tukovej a vodnej fázy,
* generátora konzistencie, ktorý zmení krém na tuhý krém.

Bez ohľadu na to je kozmetický chemický princíp plánovania emulgačného systému medzi 20 - 25% tukovej fázy pre vás veľmi dobrým sprievodcom. Vďaka znalostiam poskytnutým v tomto článku sa teraz môžete pohrať s proporciami.

Dôležité: Špecifikácia koncentrácie emulgátora zohľadňuje všetky emulgačné zložky a zaručuje stabilnú emulziu. Nemusí to nevyhnutne hovoriť o konzistencii. Ak chcete väčšiu konzistenciu, môžete tiež pridať ďalších poskytovateľov konzistencie. Uvedomte si však, že to ovplyvňuje správanie pri aplikácii, pocit pokožky a toleranciu - a predovšetkým správanie sa pri uvoľňovaní vody.

Miešanie vysokými šmykovými silami

Ako ste doteraz miešali svoje krémy a pleťové mlieka? V minulosti sa emulzie prednostne pretrepávali metličkou alebo sa alternatívne miešali skleneným miešatkom alebo lyžičkou. 
Najlepšie emulzie O / V sú tie, ktoré sa vyrábajú s vysokými šmykovými silami a tieto šmykové sily by mali byť v našom kontexte optimálne pre prvýkrát sa môže použiť na začiatku procesu emulgácie (pri emulgácii) a znova po ochladení, keď emulzia stuhne. Potom sa dá vyrobiť stabilná emulzia aj s menším počtom emulgátorov. Je nesporné, že ručné mixéry sa v minulosti používali aj ako miešací nástroj. Ručný mixér sa spravidla používal na väčšie dávky alebo preto, že ho už niekto vlastnil ako výrobca mydla; vyrábal aj „krásne“ krémy.

Aký je zmysel „vysokorýchlostného miešania“?
Všetci, ktorí používajú tieto vysokorýchlostné nástroje, jednomyseľne tvrdia, že produkujú oveľa lepšie emulzie O / V ako pri bežných zariadeniach. Prečo je to tak? Aké sú výhody miešania s vysokými šmykovými silami? Rád by som odpovedal na nižšie uvedené otázky.

Výhoda 1: Optimalizovaná stabilita emulzie
Dôvody výhod vysokorýchlostných miešaných emulzií O / V sú fyzikálnej povahy: vysoké šmykové rýchlosti spôsobujú rýchle a intenzívne rozptýlenie vnútornej fázy, ako aj vysoko účinné rozloženie olejových zložiek na malé častice, vonkajšie rozhrania ktoré sú rýchlo obsadené emulgátorom. Menšie častice predlžujú čas, kým kvapôčky oleja stekajú spolu (koalescencia) v porovnaní s väčšími, takže - napriek absolútne zvýšenej potrebe emulgátora (vzhľadom na rastúce rozhrania mnohých malých kvapôčok) sú potrebné relatívne nižšie podiely ako v prípade emulzií, ktoré sa bežne miešajú metličkou alebo dokonca sklenenou tyčinkou. Vnútorné štruktúry emulzií O / V skorších koncepcií  boli špecificky imobilizované (znehybnené) vyššími podielmi emulgátorov, takže zabudované olejové kvapky nespájajú. Vysoké strihové rýchlosti zavedené krátko (t. J. Asi 30 sekúnd) po ochladení emulzie tiež spôsobujú zvýšenie štandardizácie veľkosti častíc, a tým majú ďalší stabilizačný účinok.

Výhoda 2: Optimalizovaný pocit pokožky
Ako sme však už uviedli, v posledných rokoch sme si túto stabilitu kúpili pomocou voskových „prepotených“ krémov, ktoré ležia ako film na pokožke a niekedy pôsobia mdlo a majú tendenciu byť „suché“ na dotyk. Zlepšenie pocitu na pokožke je ďalším dôvodom, prečo sú emulzie miešané vysokou rýchlosťou kvalitnejšie: Jemne rozdrvené častice umožňujú hladké textúry s príjemným pocitom na pokožke.
Ostatné vlastnosti emulzie sú formované tiež rôznymi výrobnými postupmi (s rovnakou receptúrou). Určité recepty sú vnímané ako lepkavé. Príčina je rýchlo jasná z určitej zložky (glycerín alebo panthenol, okrem iného, ​​pôsobia ako „zlí chlapi“, ktorí skutočne vykazujú určitú priľnavosť k pokožke vďaka svojej nízkej viskozite a vysokému povrchovému napätiu). Nie je nezvyčajné, že táto haptická slabosť je spôsobená spracovaním s nedostatočnými šmykovými silami. 

Výhoda 3: Optimalizovaná fyziológia kože
V neposlednom rade sú jemne dispergované emulzie fyziologicky optimalizované: Jemné kvapôčky oleja poskytujú pokožke ľahší prístup a podporujú rozklad olejov na kozmeticky účinné mastné kyseliny a sprievodné látky, ktoré pokožka môže použiť. Pokožka dostane všetko, čo potrebuje pre svoje funkcie, jemne pripravená a bez stresu.

3-fázová metóda emulgácie

Na začiatku emulgácie sa tuková a vodná fáza dispergujú vysokou rýchlosťou, potom sa miešadlom jemne premieša stále tenká emulzia za studena.

Vysoké šmykové sily na začiatku emulgácie ...
Keď dáme zohriate fázy dohromady, vysoké šmykové sily dosiahnu predovšetkým jednu vec: veľmi jemne rozptýlené olejové kvapôčky. Čím menšie sú kvapôčky, tým dlhšie spolu prúdia a tým pohodlnejšie sa na pokožke cítia. Dosahujeme teda stabilitu a vynikajúci pocit. Dlhšia fáza vysokorýchlostného miešania nie je nutná, kvapky sa od určitého bodu nezmenšujú. Prax ukazuje, že postačujú 2 až 4 minúty, v závislosti od mixéra.

Teplota teraz klesá a štruktúra emulzie sa začína formovať. Tu prinášame iba mierne sily, jemne miešame a chladíme. Zatiaľ to bola obvyklá metóda a veľmi osvedčená. Stále je.

... a vysoké šmykové sily na konci
Keď sa emulzia ochladí, môžeme teraz optimalizovať proces prostredníctvom ďalšej, krátkej, vysokorýchlostnej fázy. Teraz zavedené vysoké šmykové sily môžu pôsobiť obzvlášť efektívne v chladenej a viskóznej emulzii a podporujú dve veci:

Na jednej strane sú olejové kvapky a kryštalizované lipidy opäť rozbité na menšie, na druhej strane spôsobujú, že kvapôčky sa stávajú jednotnejšími vo veľkosti. Častice rovnakej veľkosti sú veľmi dôležité pre stabilitu emulzie: Podľa princípu takzvaného Ostwaldovho dozrievania rastú väčšie častice na úkor menších. Ak majú olejové kvapôčky nerovnakú veľkosť, tendencia veľkých sa spojiť a vytvoriť ešte väčšie (čo v konečnom dôsledku vedie k oddeleniu emulzie) je výraznejšia, ako keby mali všetky rovnakú veľkosť.

Tieto jemné olejové kvapôčky vytvárajú vnútornými silami stabilnú vnútornú štruktúru, ktorá výrazne zvyšuje konzistenciu emulzie. 

Postup:

Začíname vysokou rýchlosťou: približne 1–2 minúty: Týmto spôsobom dosiahneme počiatočné rozdelenie tukovej fázy na malé olejové kvapôčky. 
Nasleduje jemné, pomalé miešanie za studena emulzie - ručne napr. špachtľou alebo miešadlom, ktoré dokáže realizovať nízke otáčky.
Optimálne výsledky dosiahneme, ak potom krátko premiešame studenú emulziu pri vysokej rýchlosti (t.j. nie viac ako približne 1–2 minúty). Takto môžete výrazne zvýšiť kvalitu a viskozitu emulzie.

Väčšina vysokorýchlostných mixérov má jednu »nevýhodu«: mieša iba pri vysokých otáčkach, takže u týchto strojov nie je možné obvyklé pomalé miešanie za studena. Existuje však jeden variant spracovania, ktorý môžete použiť so všetkými zariadeniami:  »intervalové miešanie«. Ak používate vysoké šmykové sily kontrolovane a s prestávkami - t. J. V časových intervaloch - zostane emulzná kostra neporušená. 

Fázy výroby emulzií O / V: intervalová metóda
Konkrétne začnite asi 1-2 minúty vysokorýchlostného miešania, potom nechajte emulziu asi 2 minúty odpočívať.
Po tejto prestávke znova miešajte asi 1 minútu pri vysokých otáčkach a potom opäť nasledujte asi 2 minúty oddychu. Tento postup opakujte, kým nebude emulzia na ruku teplá.
Po pridaní aktívnych zložiek a konzervácii zakončíme 1-2 ďalšími fázovými fázami. Naplňte emulziu do pripravených nádob.
Po 24 hodinách zrenia odporúčam opäť krátko premiešať pomocou špachtle (čo je výhodné aj pri pomaly miešaných emulziách za studena, pretože emulzné rámce tuhnú v priebehu nasledujúcich 24 - 48 hodín).
K intervalu miešania pristupujte uvoľnene: Nezáleží na tom, či miešate na začiatku 1 alebo 2 minúty alebo si dáte 1, 2 alebo 3 minúty prestávku. Keď sa však emulzia ochladí, odporúčame kratšie intervaly miešania: Zatiaľ čo na začiatku emulgácie, keď sú fázy ešte horúce, môžu šmykové sily ľahko trvať aj dlhšie, mali by sa pri ochladení emulzie znížiť.

Rada: Naplánujte si emulzie z tukovej fázy. Potom premyslite, ktoré a koľko účinných látok a prísad potrebujete - zvyšok je voda.