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Jeen International:“冷水可分散”增稠技术最新进展

来源: 作者:James V. Gruber博士,Adam Perl 发布时间:2019-01-25 463
个人护理品原料配料其他包装设备及材料 技术前沿
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在乳液配制相关技术中,关键的技术优势体现为:将两种或三种互不相融的物质(亲脂性、亲水性、油性物质或固体)一起融入准稳态体系的能力,即使这些物质本来难以互融,采用该技术后也能保持很好的相融效果。在相关文献和互联网上有很多评论、培训指南和视频,详细说明了如何更好地制作稳定的乳液。最近,消费者们对天然或多功能成分的关注暴增,推动了乳液技术的进一步创新。

在乳液配制相关技术中,关键的技术优势体现为:将两种或三种互不相融的物质(亲脂性、亲水性、油性物质或固体)一起融入准稳态体系的能力,即使这些物质本来难以互融,采用该技术后也能保持很好的相融效果。在相关文献和互联网上有很多评论、培训指南和视频,详细说明了如何更好地制作稳定的乳液。最近,消费者们对天然或多功能成分的关注暴增,推动了乳液技术的进一步创新。

就最基本的层面而言,乳液是一种胶体体系。这种乳液是一种具有连续相的颗粒或流体的混合物,并可通过表面活性剂(surfactant)或聚合物流变改性剂来稳定,从而形成块状乳胶。在化妆品药剂师眼里,乳液通常指水包油混合物(水包油与水混合形成连续相)或油包水混合物(油包水与油混合形成连续相)。在彩色化妆品的制作过程中也采用了胶体体系,在该过程中,以固体(唇膏)、半固体或流体态(粉底)对色素进行稳定。性状稳定的胶体体系的制作过程非常复杂,可能需要花费多年的时间来学习,Jeen International发现这些知识渊博的研究人员在推动创新和产品方面具有无可估量的价值。

蜡分散体是更大的胶体体系中的一部分,但其在几个行业中非常重要。Bouvy在以下三个关键方面对蜡进行了定义:

● 在20℃温度下固化,但从软、塑胶硬度到硬脆状态的稠度各不相同;

● 熔点至少应达40℃,而不会分解(这对于将蜡和油及天然树脂区分开来非常重要);

● 在高于熔点的温度下具有相对较低的稠度。

几乎所有类型的化妆品产品(从低稠度可喷雾乳液到固体棒产品如唇膏)中都含有蜡乳液。通常,蜡乳液是通过一些劳动量较大的工艺制造的,包括熔化蜡,以及随后将蜡颗粒在水中扩散并达到稳定(也可能采用硅树脂,但为了本文之目的,我们将主要讨论水包蜡乳液)。在配方中使用蜡时可拥有良好的独特手感,这是其他非固化脂类(如脂肪酸或酯类)中所不具备的。

2010年,Jeen International推出了一种名为Jeesperse Cold Process Waxes(CPW)和Jeesperse Instant Cold Emulsion Technology(ICE-T)的“冷水可分散”技术的新概念。自这些乳液相关的独特概念出现以来,Jeen International已提交并获得了涉及这些可分散蜡的成分、加工方法和用途的相关专利。Jeen已经开始扩展其创新型可分散蜡的新产品系列,本文将为您提供一些最新的和令人兴奋的“冷水可分散”技术发展领域的更新信息。

蜡分散技术

如上所述,蜡在室温下是固态。因此,由水中的蜡构成的胶体体系不能直接以乳液形式存在,而是以悬浮在水溶液中的蜡颗粒的分散体形式而存在。按照惯例,蜡分散体制造工艺是:先将蜡熔化成液态,然后通过标准乳化技术,将液化蜡分散到热水中,并采用各种流变控制技术使蜡颗粒在准稳态的水包蜡悬浮液中保持稳定。

当这些分散体冷却时,液化的蜡将开始重新固化,并聚集于当前看起来像乳状液体或增稠乳膏的小悬浮颗粒内。蜡分散体的最终质地和流变学特性取决于几个因素,但主要取决于配方设计师所选用流变控制技术。

图1:Jeesperse CPW典型粉体的电子显微扫描图

图1:Jeesperse CPW典型粉体的电子显微扫描图

Jeen认识到蜡分散体的制造过程劳动量较大,并且在2010年引进了专利型Jeesperse分散技术。在这些早期引进的技术中,采用了低熔点聚乙烯蜡,使用各种阴离子和阳离子聚合物流变改性剂可很容易地将其分散到胶体中。一旦形成了蜡分散体,就可按需要逐步添加油,以实现进一步改性,通常无需添加辅助乳化剂。最具战略意义的是,采用Jeesperse CPW技术时,配方设计师能够通过剧烈搅拌将粉体状Jeesperse CPW蜡简单地混合到冷水中,以此制造具有各种稠度和流变性的高档乳霜和乳液。此外,配方设计师还发现,在标准乳液中,将Jeesperse蜡添加到乳液中可改善现有乳液的手感或稳定性,而无需再次加热初级乳液。熔点超过120℃的蜡可转化为Jeesperse CPW粉体成分,配方设计师会发现,仅需剧烈搅拌就可将这种高熔点蜡轻易地分散到冷水中。以这种方式可简化分散体的形成,从而使配方设计师不再需要使用多个容器和大量加热就能实现更简化的加工程序,而且仅需要简单地将Jeesperse CPW粉体混合到冷水中,并使粉体在搅拌下发生水合和分散作用,以此来制作面霜和乳液(图1和图2)。

图2:Jeesperse CPW粉体乳液的电子显微扫描图

图2:Jeesperse CPW粉体乳液的电子显微扫描图

蜡分散体的发展过程

如上所述,在Jeesperse CPW技术的早期更新换代中,仅需要稳定聚合物流变改性剂的性能,即可使蜡胶体的性能稳定。但很明显制造商需要更强大的系统,包括采用更传统的表面活性乳化技术以及与简单聚乙烯不同的蜡。在Jeesperse ICE-T技术的开发过程中,我们找到了这一挑战的解决方案,使用最新研制的成分,Jeen在可冷水加工系统中制造出了聚合物分散体和基于乳化剂的蜡分散体。

Jeesperse ICE-T技术采用更传统的乳化剂,如十六/十八醇、硬脂酸和鲸蜡硬脂醇聚醚-20,将其与流变改性聚合物相结合,从而生成非常稳定的乳化蜡分散体。在本次研发中,蜡的新产品系列扩大到包括各种需要加热和熔化才能达到所需特性的合成和天然蜡。

通过采用最新开发的制造技术来制造Jeesperse CPW粉体样品,Jeen将聚合物流变控制剂和标准乳化技术结合起来,成功地应用于易于使用的粉体中,从而进一步扩大了产品品种范围。与其CPW较早版本一样,ICE-T粉体可简便快速地分散到冷水中,使用本配方时,仅需要搅拌即可分散。由于仍然需要将粉体充分分散,才能使流变控制聚合物和夹带的乳化剂的水合,因此搅拌能量对于粉体体系而言是至关重要的,但使用起来非常简单,配方设计师发现将Jeesperse CPW或Jeesperse ICE-T技术用于其配方库时,有助于显著加快水包油霜、乳液和喷雾剂的加工速度。

纯天然趋势

事实上,化妆品行业已经完成了向更天然成分的转变,这并不奇怪。消费者通过消费来影响着成品制造商的行为,他们向制造商传达一个信息,即他们不想看到成分标签上标有他们不喜欢的成分。但有时消费者可能极度放大这种想法,例如想看到产品“无化学品”之类的声明。其实一切都是化学物质。水也是一种化学物质。尽管如此,我们也可能发现市售产品带有“无化学品”标签声明。因此我们建议:购买者自行负责。

尽管使用纯天然成分非常重要,但更重要的是必须能可持续地获得成分来源,而且对于致力于创新并生产满足上述需求的新成分的原料制造商而言,这也是一个令人兴奋的机遇。消费者更喜欢纯天然成分,这些成分中不包含令人生畏的INCI名称。

Jeen认识到了这一趋势,并通过两种有趣的产品扩展了其蜡分散技术适用范围,在这些产品中采用了基于95%以上天然成分的分散技术。上述粉体包括用于皮肤屏障修复的Jeesperse OptiDerm和用于头发修复与治疗的Jeesperse OptiTress。在上述两种情况下,聚合物流变改性剂均采用天然水胶体制成,例如分别采用了从发酵或植物性成分分离的二羟基黄原胶或瓜尔胶以及天然乳化剂,如由纯天然脂肪酸和醇分离或制备的鲸蜡硬脂苷和硬脂酸甘油酯。

研发Jeesperse OptiDerm的目的是便于使用快速分散合成的人体皮肤神经酰胺仿制品(称为羟丙基双棕榈酰胺)。通过这种方式,Jeesperse技术得到了进一步的改进,包括超过95%的纯天然成分,并且现已开始供应难以分散的活性物质,如神经酰胺。

Jeesperse OptiTress的开发旨在为头发护理配方设计师提供一种非常快速的方法来制作焗油膏和护发素,将各种润滑脂如椰子和树叶多酚油与合成的四元护发素、山崳基三甲基氯化铵一起加入到易于使用,可分散于冷水中并且可冷加工的蜡粉中。与Jeesperse OptiDerm一样,Jeesperse OptiTress的纯天然成分也超过95%。

蜡分散体的前景

自2010年推出本产品系列以来,随着公司对消费者需求和愿望的深入了解,Jeen的冷加工蜡分散技术得到了不断发展和升级。一直以来,将蜡分散到胶体分散体的操作程序比较困难,最初帮助配方设计师加快该操作程序的方法已经发展成一种有效方法,能产生具有护发和护肤作用的独特活性物质。随着行业向更天然的方向发展,Jeesperse技术逐步发展到今天,已经可以在系统中采用纯天然成分。但使用合成聚合物流变改性剂的系统继续为配方设计师提供了重要机会,从而可使用这些易于使用的粉体加速配方工艺。

本公司将继续研究通过成功获得专利的上述创新产品而制造的独特的蜡、流变改性剂和乳化剂。如上所述,如果能将皮肤和头发护理活性物质结合到蜡分散体中,则这种能力就会增加产品的潜力,使其成为一种适用于通过易于加工的粉体来传送头发和皮肤护理活性物质的技术。

Jeen International是一家有着二十多年历史的私人控股美国公司,是一家专业从事化妆品和个护市场的化妆品原料的销售和生产厂家。为全球3200多个客户提供原料,包括90%的顶级跨国公司和全球品牌。Jeen International致力成为一个快节奏,以客户和技术为导向的合作伙伴。

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