Jednymi z najpowszechniej używanych kosmetyków są różne kremy oraz mleczka. Różnią się one właściwościami oraz korzyściami, które przynosi ich stosowanie. Łączy je jednak fakt, że z chemicznego punktu widzenia stanowią one emulsje, czyli układ dwóch niemieszających się cieczy. Emulsja powstaje w ramach procesu zwanego emulgacją i jest niezwykle nietrwała z punktu widzenia termodynamiki. W jaki sposób firmom kosmetycznym udaje się ustabilizować taki układ i sprzedawać emulsje jako swoje produkty? Odpowiedzią na to pytanie jest związek chemiczny zwany emulgatorem.
Co powinniśmy wiedzieć o emulsjach kosmetycznych?
Emulsje stanowią jedną z najpowszechniej używanych formulacji w branży kosmetycznej. Zawarte w nich składniki z łatwością przenikają w głąb skóry czy do wnętrza włosów. Wynika to z właściwości tego typu substancji. Profesjonaliści poświęcają dużo czasu na doskonalenie technik przeprowadzania emulgacji. Dążą do tworzenia emulsji o właściwej konsystencji, która będzie się nadawała do używania jako krem czy inny kosmetyk. Emulsja kosmetyczna stanowi ciecz, która została umieszczona wewnątrz innego płynu o konsystencji oleju. W naturze takie substancje formują się dwie oddzielne warstwy z wyraźną granicą pomiędzy nimi (jak olej unoszący się na wodzie). Możliwe jest natomiast zmuszenie tych dwóch cieczy do mieszania się. Za pomocą wstrząsów kropelki fazy rozproszonej rozpierzchają się wewnątrz fazy ciągłej. Tym samym udaje się nam uzyskać emulsję. Stosując tego typu metodę, możliwe jest uzyskanie kropelek o wielkości od 0,1 do 0,5 mm. Do wytworzenia jeszcze mniejszych cząsteczek potrzebne jest zastosowanie procesu homogenizacji.
Do czego służą emulgatory?
Wiemy, jak wygląda przebiega proces emulgacji. Jednakże do ustabilizowania uzyskanej emulsji, niezbędne jest użycie emulgatorów. Na pograniczu obu cieczy/faz występuje coś takiego jak napięcie powierzchniowe. To ono jest odpowiedzialne za to, że obydwa płyny nie chcą się mieszać. Żeby wyprodukować emulsję, musimy to napięcie jakoś obniżyć. W tym celu dodaje się do układu emulgator. Jest on substancją powierzchniowo czynną, która zmienia charakter oddziaływania na siebie cząsteczek na pograniczu obu faz. Dopiero wtedy udaje się ustabilizować emulsję. Wybierając emulgator, musimy wziąć pod uwagę, jaki rodzaj emulsji kosmetycznej chcemy uzyskać — O/W (olej w wodzie) czy W/O (woda w oleju). Każda z nich przydaje się do tworzenia innego produktu. W dokonaniu takiego wyboru pomocny jest system HLB zwany również równowagą hydrofilowo-lipofilową. W jego ramach używa się skali od 0 do 20 w zależności od podobieństw do fazy olejowej oraz wodnej. Niższa liczba oznacza bliższe powinowactwo z olejem, a wyższa z wodą. Jeśli potrzebujemy emulsji W/O to należy użyć emulgatora o wartości HLB pomiędzy 3 i 8. Gdy wartość ta będzie większa od 9 to powstanie emulsja rodzaju O/W.
Dlaczego warto używać homogenizatorów?
Istnieją różne sposoby na przeprowadzenie emulgacji. Jednym z nich jest wykorzystanie homogenizatorów. Są to specjalne urządzenia, wewnątrz których dochodzi do procesu zwanego homogenizacją. Polega on na pozyskaniu zwartej, stabilnej mieszaniny ze składników, które w normalnych warunkach nie chcą się ze sobą mieszać. Dlatego właśnie idealnie się nadają do tworzenia emulsji kosmetycznych. Zastosowanie tego typu urządzeń optymalizuje proces emulgacji pod kątem wydajności i szybkości. Jeśli chcemy zwiększyć skalę produkcji emulsji, niezbędne jest zastosowanie homogenizatorów przemysłowych. Urządzenia te stanowią standardowe wyposażenie w dużych zakładach produkcyjnych w branży kosmetycznej, farmaceutycznej, spożywczej oraz petrochemicznej.
