2015-05-10
1
Sylwia Krzętowska
Emulsje kosmetyczne
Definicja emulsji kosmetycznej
Emulsja to układ dyspersyjny utworzony z co najmniej
dwóch cieczy naturalnie się z sobą niemieszających, z
których jedna (nazywana fazą rozproszoną lub wewnętrzną),
jest rozproszona w drugiej (nazywanej fazą rozpraszającą
lub zewnętrzną). Zazwyczaj łączone są ze sobą faza wodna i
faza olejowa
Wytwarzanie emulsji kosmetycznych nazywa się emulgowaniem
i jest to proces polegający na dyspergowaniu, czyli rozpraszaniu
jednego surowca w drugim
Emulsja jest jedną z najbardziej popularnych form kosmetyku,
ponieważ idealnie wprowadza w skórę zarówno wodę, jak i
tłuszcz
Postać emulsji mogą mieć m.in. kremy, śmietanki, mleczka,
balsamy, maści, odżywki do włosów i dezodoranty
Typy emulsji
Emulsja typu woda w oleju (w/o)
,
w której woda jest
rozproszona (zdyspergowana) w oleju np. cold cream, kremy
tłuste, na noc, ochronne, mleczka do demakijażu itp.
Emulsja typu olej w wodzie (o/w)
, w
której olej jest substancją
rozproszoną (zdyspergowaną) w wodzie np. mleczka
kosmetyczne, maseczki, środki kondycjonujące i odżywki do
włosów, lekkie kremy pod oczy, balsamy do ciała, kremy
nawilżające oraz vanishing cream czyli kremy błyskawicznie się
wchłaniające tzw. znikające
Emulsje podwójne
-
układy złożone z dwóch emulsji:
emulsje typu w/o/w
zawierają emulsję typu w/o rozproszoną w
fazie wodnej. Są to niewielkie kropelki wody, które zostały
rozproszone w większych kroplach fazy olejowej, natomiast faza
olejowa rozproszona jest dodatkowo w fazie wodnej
emulsje typu o/w/o
stanowią układ odwrotny - tutaj emulsja
typu o/w rozproszona jest w fazie olejowej
Typy emulsji
W kosmetyce wykorzystywane są przede wszystkim emulsje
typu o/w i w/o. Emulsje podwójne stosowane są rzadko
2015-05-10
2
Metody określania typu emulsji
Metoda rozcieńczania
– jeśli po dodaniu wody do niewielkiej
ilości produktu pojawiają się grudki, a konsystencja jest
niejednorodna, wówczas mamy do czynienia z emulsja typu
w/o, a jeżeli po dodaniu wody uzyskujemy jednolitą
konsystencję, wskazuje to na emulsję typu o/w
Metoda przewodnictwa elektrycznego
– o wiele większe jest
przewodnictwo emulsji typu o/w
Metoda barwienia
-
obserwujemy pod mikroskopem ilość
wybarwionej fazy wodnej lub olejowej (wodę barwi czerwień
metylowa, a olej
– Sudan III i IV)
Metoda bibułowa
– położona na bibule odrobina emulsji typu
o/w rozpływa się, a emulsji typu w/o – tworzy krople
Barwienie Sudanem III
Skład emulsji
Podstawowe składniki emulsji to:
woda
olej
(lub inny tłuszcz)
emulgator
, czyli substancja, która
rozpuszcza się zarówno w wodzie,
jak i w oleju, dzięki czemu umożliwia
połączenie obu składników i
utworzenie stabilnej,
nierozdzielającej się na fazy
mieszaniny czyli emulsji
inne składniki zależne od
przeznaczenia emulsji (substancje
aktywne, barwniki, wypełniacze)
Konsystencja emulsji
Konsystencja emulsji jest uzależniona od wielu
czynników:
rodzaju emulgatora
ilości fazy rozproszonej i rozpraszającej
ilości substancji zagęszczającej
lepkości, która zależy od ilości tłuszczu
odczynu pH
temperatury
woda
– rozpuszczalnik oraz nośnik substancji
aktywnych w postaci tzw. hydrolatu
(woda roślinna bądź kwiatowa – destylat materiału
roślinnego z parą wodną)
trójglicerydy
, głównie w formie olejków roślinnych – w
zależności od rodzaju, olejki działają antybakteryjnie,
przeciwzapalnie, przeciwbólowo, kojąco, natłuszczająco,
antyalergicznie, wzmacniająco, promieniochronnie,
wygładzająco itd., mogą być również rozpuszczalnikiem
innych substancji
kwasy tłuszczowe
– palmitynowy występuje w oleju
palmowym, łoju zwierząt morskich, gadów i ptaków;
stearynowy
– w łoju wołowym i baranim, kwasy te
wykorzystuje się głównie do produkcji mydeł
Funkcje wybranych składników emulsji
2015-05-10
3
Funkcje wybranych składników emulsji
alkohole tłuszczowe
– cetylowy pełni funkcję stabilizatora
emulsji, środka konsystencjotwórczego i nadającego
smarowność; stearylowy to substancja słabo
zagęszczająca, zmiękczająca naskórek, dodawana jest do
pudrów w celu zapobiegania pyleniu; cetearylowy jest
bardzo dobrym emulgatorem, wspomaga rozpuszczanie i
stabilizowanie emulsji, jest substancją czynną o
właściwościach zmiękczających i matujących, nadaje
skórze gładkość, aksamitność
Funkcje wybranych składników emulsji
estry kwasów tłuszczowych
– estry kwasu
palmitynowego: palmitynian askorbylu to
rozpuszczalna w wodzie forma witaminy C,
przeciwutleniacz; palmitynian cetylu
ma właściwości
lecznicze, wykorzystywany jest w dermokosmetykach;
palmitynian 2-etyloheksylu i palmitynian izopropylu
stosowane są jako emolienty i zagęstniki; estry kwasu
mirystynowego
mają właściwości chłodzące,
uspakajające, natłuszczające, odżywcze i wygładzające;
estry kwasu lanolinowego
mają właściwości
zmiękczające i natłuszczające
Funkcje wybranych składników emulsji
Woski roślinne i zwierzęce
– wosk pszczeli,
olbrot, lanolina
itp. nadają połysk, poprawiają
trwałość, smarowność, przyleganie, odporność
na zmiany temperatury i zmiany pH emulsji,
lanolina i olbrot mogą stanowić podłoże do sporządzania
emulsji
Oleje silikonowe
– silikony (połączenia krzemu, tlenu i
elementów organicznych) mają właściwości zmiękczające i
wygładzające, na powierzchni skóry tworzą film okluzyjny
odporny na zmywanie, są obojętne chemicznie, dobrze
mieszają się z innymi surowcami stosowanymi w preparatach
kosmetycznych, np. olejami roślinnymi
Substancje hydrofilowe
– gliceryna, sorbitol, glikol
propylenowy
itp. to substancje „lubiące” wodę, zwiększają
lepkość zawiesin, ułatwiają rozpuszczanie niektórych
substancji w wodzie
Funkcje wybranych składników emulsji
Substancje mineralne
– wazelina to baza do wyrobu
kosmetyków, substancja poślizgowa, nie wchłania się
przez skórę i nie powoduje podrażnień, nie rozpuszcza
się w wodzie; parafina ciekła ma właściwości
natłuszczające, ochronne i rozmiękczające, zapobiega
utracie wody przez naskórek; cerezyna pomaga
uzyskać odpowiednią konsystencję, ma właściwości
emulgujące, wykorzystywana jest do produkcji kremów
tłustych i kredek do ust
Emulgatory
– związki powierzchniowo czynne (detergenty,
mydła), emulgatory wielkocząsteczkowe, tzw. koloidalne
(lanolina, lecytyna) i
pyły nierozpuszczalnych ciał stałych
(krzemionka, tlenek glinu) zapobiegają rozdzielaniu się faz w
sporządzanym preparacie, ułatwiają mieszanie się fazy
wodnej z olejową, zmniejszają napięcie powierzchniowe
pomiędzy fazami
2015-05-10
4
Funkcje wybranych składników emulsji
Substancje dodatkowe
– barwniki nadają kolor;
wyciągi ziołowe pełnią funkcję składnika aktywnego o
działaniu ściągającym, wzmacniającym,
emulgującym, oczyszczającym itp.
w zależności od rodzaju zastosowanej
rośliny; kompozycje zapachowe
nadają zapach, maskują nieprzyjemny
zapach produktu, poprawiają nastrój;
witaminy, enzymy
pobudzają metabolizm i regenerację
komórek; sole mineralne mogą poprawiać ukrwienie
skóry, mają właściwości przeciwzapalne, łagodzące,
regenerujące, stymulujące metabolizm komórkowy,
nawilżające i wzmacniające
Zagęstniki
– substancje zagęszczające produkty
kosmetyczne, np. woski, gumy, m.in. guar i ksantanowa,
kwas poliakrylowy, gliceryna
Sposoby wytwarzania emulsji
Podczas procesu wytwarzania emulsji ważne jest
odpowiednie emulgowanie, czyli mieszanie, wytrząsanie i
rozbijanie kropel układów, które chcemy połączyć. Do
tego celu można zastosowań wytrząsarki bądź
ultradźwięki. Aby uzyskać trwałą i stabilną emulsję,
należy dodać do mieszaniny emulgator
Metody wytwarzania emulsji:
„na gorąco”
„na zimno”
Sposoby wytwarzania emulsji
Metoda wytwarzania „na gorąco”
Aby uzyskać emulsję tą metodą, do fazy wodnej dodajemy
emulgator, mieszamy, a po uzyskaniu jednorodnej konsystencji
dodajemy fazę olejową „na gorąco”. Półprodukty stale
mieszamy, dodajemy pozostałe składniki i ogrzewamy do
określonej w recepturze temperatury (najczęściej jest to ok.
70ºC). Gotowy produkt ochładzamy do temperatury pokojowej i
poddajemy leżakowaniu
W skali przemysłowej jest to proces długotrwały i
energochłonny, uzupełniony zwykle jeszcze homogenizacją
produktu, czyli bardzo dokładnym rozdrabnianiem do
uzyskania jednolitej masy. W procesie przemysłowym stosuje
się również podciśnienie celem zmniejszenia ilości powietrza w
produkcie (ochrona przed utlenianiem, jełczeniem)
Sposoby wytwarzania emulsji
Metoda wytwarzania „na zimno”
Metoda prosta i często stosowana,
zwłaszcza w warunkach
domowych. Nie wymaga używania
wysokiej temperatury, wynosi ona
jedynie niewiele ponad 35ºC.
Oszczędzamy w ten sposób czas i
energię. Uzyskanie emulsji tą
metodą jest możliwe dzięki
zastosowaniu emulgatorów nowej
generacji (surowców pochodzenia
roślinnego)
Emulsje otrzymywane metodą
wytwarzania „na zimno” są równie
trwałe i skuteczne, jak emulsje
uzyskiwane „na gorąco”
2015-05-10
5
Sposoby wytwarzania emulsji
Otrzymywanie emulsji podwójnych
Są dość trudnym do uzyskania typem
preparatu. Emulsje podwójne
sporządza się podobnie jak zwykłe
emulsje, z tym że pierwszą emulsję
(pojedynczą) traktujemy jako jedną z
faz do wykonania drugiej emulsji
(podwójnej). Na przykład chcąc
uzyskać układ typu o/w/o, dodajemy
olej do wody, emulgujemy, a
następnie emulsję o/w traktujemy
jaką fazę wodą i dodajemy do oleju
Emulsje podwójne bardzo dobrze
zabezpieczają składniki aktywne
wchodzące w skład takiej emulsji i
ułatwiają wnikanie tych składników w
głąb skóry
Sposoby wytwarzania emulsji
Dodawanie
konserwantów
Dodawanie konserwantów
do emulsji kosmetycznych
jest kontrowersyjną
kwestią. To jednak
nieodzowny element
procesu wytwarzania
emulsji, jeśli ma ona służyć
dłużej niż dwa tygodnie,
bez potrzeby
przechowywania w
lodówce
Sposoby wytwarzania emulsji
Dodawanie konserwantów
Jednym ze sposobów pominięcia dodatku zwykłego
konserwantu jest zastosowanie w odpowiedniej ilości i w
odpowiednim stężeniu alkoholu, który posiada właściwości
konserwujące. Może on jednak równocześnie wysuszać i
podrażniać wrażliwą skórę. Nie jest to zatem dobre rozwiązanie
Można również zastosować konserwanty ekologiczne, które
pozwolą przedłużyć trwałość emulsji do sześciu miesięcy.
Utrudnieniem jest zachowanie odpowiednich warunków
podczas wytwarzania i przechowywania danej emulsji
(sterylność podczas wytwarzania i dozowania, odpowiednia
temperatura przechowywania)
Swoistym rodzajem konserwantów są antyoksydanty, czyli
przeciwutleniacze. To jedne z najważniejszych składników
emulsji. Występują w małych ilościach w porównaniu do całej
objętości emulsji, hamują proces utleniania, a ty samym
przedłużają termin przydatności emulsji