Extruze dekorativní kosmetiky

Barevná kosmetika je rychle rostoucím segmentem trhu kosmetiky a produktů osobní péče. Výrobci mohou získat konkurenční výhodu rychlejším vývojem více nových receptur pro tento segment. Dvoušnekové extrudery od Thermo Fisher Scientific, představené v tomto příspěvku, mohou pomoci urychlit proces vývoje formulace očních stínů. Paralelní dvoušnekový extrudér Thermo Scientific™ Process 11 Hygienic lze použít k smíchání práškových a tekutých přísad do homogenního produktu v rámci jediného procesu. Kompaktní design extruderu umožňuje uživatelům optimalizovat proces a vyvíjet nové kosmetické přípravky v laboratorním měřítku s výrazně zkrácenou dobou testu, velikostí vzorku a odpadem.

Výzva

V rámci kosmetického průmyslu je dekorativní kosmetika nejrychleji rostoucím segmentem. Touha spotřebitelů po nových a inovativních produktech vyvolala vysokou poptávku po nových řasenkách, očních stínech nebo kosmetických produktech na obličej.

Vývoj nových formulací v dávkových procesech je poměrně časově ná- ročný a vyžaduje opakované kroky mletí a mísení, dokud není dosaženo homogenity konečného produktu. Přechod z dávkového na kontinuální proces snižuje počet procesních kroků a poskytuje výrobcům kosmetických přípravků výraznou výhodu. Výsledkem takového přechodu je homogennější produkt ve větším množství a umožňuje počet nových přípravků za stejnou dobu strávenou v laboratoři.

Řešení

Dvoušnekový extrudér je vhodným kompaundačním zařízením, které kombinuje více výrobních kroků v kontinuálním procesu [1]. Jeho modularita umožňuje různé stupně míchání a zpracování dle výběru segmentů šneku a jeho konfigurace, které pak mohou rozmělnit aglo- meráty intenzivními otáčkami nebo použít nižší otáčky na citlivější materiály, jako jsou perly.

Obr. 1: Dávkování prášků a kapalin do extruderu

Formulace očních stínů se obvykle skládá z plniv, absorbentů, pojiv, barviv a konzervačních látek [2]. Nejčastěji se pigmentované práškové produkty nejprve smíchají se základním materiálem (např. mastkem), aby se dosáhlo správného barevného odstínu, které nastaví vzhled, jenž bude mít produkt po aplikaci zákazníkem. Po dosažení požadovaného stupně homogenity ve směsi výchozích látek se přidají zbývající složky. Citlivější složky jsou často ke konci procesu mírně smíchány.

Obr. 2: Extruzní komora a konfigurace šneku

Obr. 2 ukazuje typickou konfi guraci šneku a extruzní komoru rozdělenou na 7 elektricky vyhřívaných zón včetně dávkovacích pro zavádění přísad během celého procesu. Kromě práškových materiálů mohou být během procesu extruze přidány také kapaliny, jako jsou silikonové oleje.

Na konci extruderu lze přidat výtlačnou hlavu pro požadovaný tvar, který pomáhá usnadnit konečný proces plnění do galet. 

Obr. 1 a 3 ukazují příklad nastavení formulace očních stínů zpracovávané na stolním dvoušnekovém extrudéru Proces 11. Kapalné a práškové složky se kontinuálně zpracovávají a mísí v extruderu a výsledná sloučenina se tlačí přes výtlačnou hlavu.

Obr. 3: Extruze přes výtlačnou hlavu

Klíčové vlastnosti Thermo Scientific™ Process 11 Hygienic extruderu:

• kompaktní stolní extrudér s malým půdorysem,
• ovládání procesu pomocí dotykové obrazovky s protokolováním dat,
• umožňuje nastavení, testování a čištění jedním uživatelem,
• extruzní komora 40 L/D má osm elektrických, vyhřívaných a aktivně chlazených zón pro přesnou regulaci teploty a teplotních profilů,
• sedm dávkovacích zón extruzní komory pro vícenásobné podávání komponenty jako prášky, voda, olej nebo vosky,
• flexibilní design s vyměnitelnými segmenty šneku pro optimalizaci výrobního procesu,
• vhodné pro rozšíření až po průmyslovou výrobu – scale up systém,
• kapacita 20 gramů až 2,2 kg/hod.

Závěr

Kombinací různých procesních kroků do jednoho kontinuálně pracujícího přístroje může dvoušnekový extrudér pomoci výrazně urychlit vývoj receptur nových kosmetických produktů. Přesná kontrola procesních parametrů také eliminuje riziko odchylek od šarže k šarži. Modulární systém Process 11 umožňuje výrobcům přizpůsobit jejich procesní požadavky různým účelům.