TPL II - WYKŁAD 9

19.02.2009r.

Emulsje kosmetyczne

Typ emulsji	IPR
		Stosunek faz
		<30	30~70	>70
o/w	niski	średni	wysoki
w/o	niski	średni	wysoki

Stosunek faz określa właściwości fizyczne emulsji

Niski IPR

• właściwości aplikacyjne - określa fazę zewnętrzną (ciągłą)

• emulsje mają właściwości cieczy newtonowskich

• lepkość nie zależy od przyłożonej siły

Średni IPR

• emulsje są bardziej lepkie

• (re-)feologia nienewtonowska

• trudne do stabilizowania

Wysokie IPR

• bardzo wysoka lepkość

• reologia nienewtonowska

• emulsja trudna do wytworzenia

• specjalne urządzenia i technologia

podział aplikacyjny

Emulsja o/w

• zawartość fazy rozproszonej

• <20 - 30%

• zastosowanie:

• kremy nawilżające

• kremy znikające (vanishig)

• kremy dzienne

• kremy podkładowe

• balsamy do ciała

• maseczki

• syndety i szampony„kremowe”

• dezodoranty

• kondycjonery do włosów

Emulsja o/w

• zawartość fazy rozproszonej

• >20 - 30%

• zastosowanie:

• odżywki do włosów (na wyciągach roślinnych)

• mleczka zmywające

• kremy „pod oczy”

• kremy na noc

• cold kremy (niektóre)

• kremy uniwersalne

Emulsja w/o

• zawartość fazy rozproszonej

• najczęściej ~ 20 - 60%

• zastosowanie:

• kremy „tłuste”

• kremy nocne

• kremy pod oczy

• kremy uniwersalne

• cold kremy

• mleczka do demakijażu

• kremy ochronne

• kremy do masażu

Konsystencja funkcją lepkości (η) fazy zewnętrznej

• oleje roślinne (NNKT!)

• parafiny

• serum

• glicerydy

• oleum cacao

Czynniki stabilizujące:

• oddziaływanie powierzchniowe - równanie powierzchni stanu:

f * Am = k * T

Am = k * T / f = Δδ = Δr²

• napięcie powierzchniowe międzyfazowe

• praca kohezji:

F_k = 2δ

• siły van der Waalsa

• przyciągania kuleczek fazy rozproszonej

• magnetochemia

Zjawiska świadczące o niestabilności - o „łamaniu emulsji“

• procesy flokulacji (koagulacji)

• polega na zbijaniu się kropelek zemulgowanej fazy w duże przestrzenie, rozbudowane agregaty bez kondensacji

• sflokuowane emulsje zmieniają właściwości fizyczne - przede wszystkim lepkość

• proces koalescencji (łamania)

• polega na stopniowym zlewaniu się kropelek fazy rozproszonej

• powstają jednorodne, duże agregaty

• prowadzą do pełnej sedymentacji obydwu faz

• proces „śmietankowania”

• zachodzi bez oddziaływań w obrębie fazy rozproszonej i polega na prostym, sedymentacyjnym oddzielaniu się faz

• występuje przy dużej różnicy ciężarów faz

• niska lepkość układów

Stabilne emulsje można otrzymać przez:

• obecność środków powierzchniowo czynnych

• obniżenie napięcia na granicy faz, tzw. napięcia międzyfazowego

Zdolność do tworzenia emulsji o/w lub w/o zależy od:

• budowy chemicznej emulgatora

• powinowactwo do fazy wodnej lub olejowej:

• powinowactwo do wody o/w

• powinowactwo do oleju w/o

Zalecane metody obniżania HLB w kosmetykach (kosmetologii)

HLB = 0,2 * ^{ciężar cząst.cz.hydrofilowej} / _{M.cz.emulgatora}

- wynika z zaleceń GMP

• dla estrów kwasów tłuszczowych

HLB = 20 * [ 1 - ^S/_A]

S - liczba zmydlenia badanego związku

A - liczba kwasowa wydzielanego w wyniku zmydlania

• dla tenzydów niejonowych

• pomiar tzw. liczby wodnej

• ilość wody zużyta na miareczkowanie mieszaniny dioksan : benzen = 96 : 4 w obecności określonej ilości emulgatora

• miareczkowanie prowadzi się do pierwszego zmętnienia

• wynik oblicza się ze wzoru:

HLB = m * log [ W - n]

W - liczba wodna

m i n - stałe eksperymentalne dla danej klasy związków

• dla pochodnych estrów:

m = 57,91

n = 58,55

• dla samych estrów:

m = 23,64

n = 10,16

Wartości HLB dla środków powierzchniowo czynnych są stosownie opisane w wydawnictwach: Fujimota, Schynedera, Atlas chemica co

• lanolina: HLB = 4,0

• cholesterol: HLB = 1,0

Specyficzną cechą emulgatora powinno być jego powinowactwo do fazy tłuszczowej

• uwarunkowano budową lipofilowej części cząsteczki - ma wpływ na jakość emulsji

• Optymalnie działają związki, w których reszta lipofilowa (tłuszczowa) ma budowę podobną do struktury emulgowanych tłuszczów.

• Tak więc (zasada) emulgując oleje o dużej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych korzystne jest stosować oksyetylowany kwas oleinowy (Rokanole 0,3; -0,18; -0,3; 0,1)

• Stabilność emulsji zależy od oddziaływania elektrostatycznego między cząsteczkami fazy rozproszonej

• Cząsteczki emulgatora niejonowego przedzielają odpychające się ładunki

• Odpychanie negatywnie naładowanych powierzchni międzyfazowych:

• warstwa podwójna - elektrycznie na powierzchni międzyfazowej (tenzydy amfoteryczna)

Warunki skutecznej stabilizacji:

• polimer musi być adsorbowany na granicy faz

• wzrost lepkości

• stężenie polimeru na granicy faz musi być duże, inaczej może dojść do zbliżenia i spięcia dwóch kropli tą samą makrocząsteczką

• część łańcuchu polimeru znajdująca się poza granicą faz muszą być dobrze rozpuszczone w fazie ciągłej

• Najsilniej stabilizują polimery, które mają jednocześnie właściwości powierzchniowo czynne

• ta grupa związków spowoduje w najbliższych latach prawdziwą rewolucję w dziedzinie kosmetyków emulsyjnych

Krem dla dzieci:

Baza adsorpcyjna 28,0

Lanolina bezwodna 15,0

Wazelina 10,0

Olej parafinowy 5,0

Wyciąg olejowy z rumianku 3,0

Aerozole

Tlenek cynku 10,0

Woda ad 100,0

• baza adsorbcyjna „ Euceryna”

• mieszanina alkoholi lanolinowych + wazelina

• odżywka do włosów:

• na bazie oksytlenowanych alkoholi lanolinowych (Armachol):

• Sokstan 16 (Armachol) 2,5

• Sokstan 25 (Armachol) 2,0

• Sokstan 5 (Armachol) 1,5

• Arlacet 150 6,0

• Distearynian PEC-400 5,0

• Hydrolizat kolagenu 4,0

• Glaca P-20 (Amerchol) 2,0

• Extr. henny 5,0

• Woda ad 100,0

- 37 -

---