超声波处理器通过声空化作用促进纳米乳液的产生。该设备将高频声波传输到液体中,产生强烈的、高能量的剪切力。这些力会剧烈地将油相颗粒(如荷荷巴油)分解成微观液滴,并将它们均匀地分散在水相中,从而形成稳定的油包水混合物。
核心见解:超声波处理的决定性优势在于能够通过超细分散实现动力学稳定性。通过将液滴尺寸压缩到通常低于 222 nm,这种方法产生的配方比传统混合方法更能抵抗分离。
作用机制
产生声空化
该过程开始于超声波处理器向液体发射高频声波。这会产生一种称为空化的现象,其中快速的压力变化会产生剧烈塌陷的微观气泡。
高能剪切力
这些空化气泡的塌陷会产生极高的局部能量。这种能量充当机械力,有效地撕裂油水界面。
分解脂质相
这些剪切力针对脂质成分(油相)。它们将较大的油颗粒破碎成纳米级液滴,确保它们在甘油或水混合物中充分分散。
对化妆品配方的影响
达到纳米尺度
标准乳化通常会将液滴留在微米范围内。相比之下,超声波处理可以将乳液液滴尺寸压缩到纳米尺度。
主要来源表明粒径通常小于222 nm,而探头式处理器可以达到148 nm的粒径。
增强动力学稳定性
这些超细颗粒的均匀性创造了出色的动力学稳定性。由于油滴非常小且分散均匀,油水分离的自然趋势大大降低,从而延长了产品的保质期。
提高生物利用度和吸收率
减小粒径会增加乳液的总表面积。这种物理变化显著提高了皮肤组织的渗透效率,使活性成分(如修复霜中的成分)更有效。
操作注意事项
高能量的必要性
重要的是要理解,产生真正的纳米乳液不是一个被动的过程。它需要高能量制备。
技术文献中描述的油水界面的“撕裂”表明这是一个剧烈的机械过程。这种强度对于克服流体的自然表面张力并将液滴压缩到所需的 148-222 nm 范围是绝对必要的。
为您的目标做出正确的选择
为了最大化超声波处理器在化妆品开发中的价值,请将该技术与您的具体配方目标相结合:
- 如果您的主要重点是产品稳定性:利用高能剪切力实现低于 222 nm 的颗粒均匀性,这提供了防止随时间相分离所需的动力学稳定性。
- 如果您的主要重点是功效和吸收:瞄准较低的粒径范围(约 148 nm),以最大化表面积,从而增强活性成分渗透到受损皮肤组织的能力。
超声波处理将标准混合物转化为活性化妆品成分的高效载体。
摘要表:
| 特征 | 工艺/结果 | 对化妆品的影响 |
|---|---|---|
| 机制 | 声空化 | 利用高能剪切力将油分解成纳米级液滴。 |
| 液滴尺寸 | 148 nm – 222 nm | 实现远优于传统混合的超细分散。 |
| 稳定性 | 动力学稳定性 | 防止相分离,显著延长产品保质期。 |
| 功效 | 增强生物利用度 | 更小的颗粒增加了表面积,可更快、更深地渗透皮肤。 |
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参考文献
- Georgios Kamaris, Catherine K. Markopoulou. Development and Validation of an HPLC-DAD Method for the Determination of Seven Antioxidants in a Nano-Emulsion: Formulation and Stability Study. DOI: 10.3390/separations11020043
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .