Dalle lozioni d’uso quotidiano che mantengono la pelle morbida alle creme idratanti per un rinfrescante lavaggio del viso, le emulsioni sono sinonimo di protezione e nutrimento della pelle. Per molte persone questi prodotti cosmetici sono indispensabili; inoltre, la scienza alla base della loro realizzazione è piuttosto affascinante.
Miscelare l’incompatibile
Quando si riescono a combinare due o più fluidi che di solito non si miscelano bene insieme, si crea un’emulsione. Immaginate di mescolare olio e acqua e di riuscire a unirli per formare una nuova sostanza. Questa nuova sostanza è un’emulsione e il processo di miscelazione dei fluidi è detto emulsificazione. Lozioni, creme e prodotti idratanti sono tutte emulsioni cosmetiche: miscele a base d’acqua, leggere e non appiccicose, di oli, grassi, cere e altre materie prime naturali. Proprio perché le emulsioni sono a base d’acqua, aiutano la pelle a mantenere il giusto livello di idratazione, prevenendo la disidratazione.
Durante il processo di emulsificazione di lozioni, creme e prodotti idratanti, minuscole gocce di grasso, olio o cera vengono unite a un materiale liquido (di solito l’acqua) e vengono disperse in quest’ultimo in modo uniforme. Questi liquidi vengono poi suddivisi in strati. Le sostanze a bassa densità, come l’olio o la cera, si trovano nello strato superiore, mentre l’acqua, che ha densità maggiore, si trova in quello inferiore. Alla miscela vengono poi aggiunti i giusti agenti tensioattivi ed il tutto viene mescolato con forza: in questo modo l’olio o la cera si disperdono in acqua formando l’emulsione.
L’importanza della strumentazione, della temperatura e del tempo nel processo di emulsificazione
Il tipo di strumentazione utilizzata per emulsionare liquidi incompatibili è il fattore più importante del processo. Semplice o complessa, l’attrezzatura per l’emulsificazione scompone le sostanze durante la fase interna e le disperde durante quella esterna, formando piccole particelle e garantendo l’assenza di infiltrazioni o stratificazioni di olio una volta raggiunta la stabilità dell’emulsione.
Attualmente esistono tre tipi di strumentazioni per l’emulsificazione: l’agitatore, il mulino colloidale e l’omogeneizzatore. I risultati variano in base alle dimensioni, alla struttura e alle prestazioni di questi dispositivi, che generalmente influenzano il processo di dispersione e la stabilità del prodotto finale. In altre parole, la dimensione delle particelle nell’emulsione e la qualità dell’emulsione stessa dipendono in gran parte da come i componenti sono trattati e stabilizzati da questi dispositivi.
Tra i tre, l’agitatore è il dispositivo meno indicato: mulino colloidale e omogeneizzatore sono entrambi scelte preferibili per l’emulsificazione di sostanze incompatibili. Negli ultimi anni, il progresso tecnologico ha portato alla nascita di agitatori sotto vuoto per l’emulsificazione. Questi dispositivi sono in grado di preparare emulsioni con ottimi risultati in termini di dispersione e stabilità, creando lozioni e creme molto più delicate e morbide. Oltre alla strumentazione, anche la temperatura e il tempo giocano un ruolo importante nel processo di emulsificazione. Questi due fattori incidono sulla qualità del prodotto finale.
In termini generali, il fattore temperatura prevede due fasi all’interno del processo. La prima fase riguarda il punto di fusione più alto per ogni sostanza, mentre la seconda fase riguarda la solubilità. Durante ogni fase, la temperatura deve essere monitorata molto attentamente. Se, ad esempio, la viscosità aumenta notevolmente durante il processo di emulsificazione la temperatura può essere aumentata di conseguenza.
Il tempo impiegato per il processo di emulsificazione viene determinato dal rapporto volumetrico olio/acqua della fase di dispersione, dalla viscosità raggiunta durante le due fasi che coinvolgono la temperatura e dall’emulsione che si ottiene al termine della miscelazione.
Esperimenti con centrifuga
Poiché le emulsioni cosmetiche vengono applicate direttamente sulla pelle, la qualità di questi prodotti deve essere rigorosamente testata e analizzata: è questo lo scopo degli esperimenti di separazione con centrifuga, che testano la stabilità e la durata di conservazione di emulsioni cosmetiche, quali i prodotti per il lavaggio del viso, le lozioni per la pelle e la tintura per capelli.
Questi esperimenti sono effettuati con una centrifuga a bassa velocità e un termostato. Il numero di rotazioni e il tempo variano a seconda del prodotto ma, in generale, quando un campione viene collocato all’interno della centrifuga, viene fatto girare ad una velocità che varia tra 2.000 e 4.000 rpm per 30 minuti. Questa procedura consente la separazione e la stratificazione dell’emulsione.
Nei prodotti di base per il lavaggio del viso, ad esempio, il campione deve essere centrifugato a una velocità di 2.000 rpm per 30 minuti. Per quanto riguarda le lozioni per la pelle, la qualità è determinata dal risultato della separazione con centrifuga. Le lozioni di alta qualità non subiscono il processo di emulsificazione nemmeno dopo essere state centrifugate a 4.000 rpm per 30 minuti. Minore è il numero di rotazioni necessario per l’emulsificazione, minore è la qualità del prodotto finale.
La centrifuga OHAUS FC5706: un dispositivo leggero, portatile e intelligente
La centrifuga OHAUS FC5706 è un dispositivo efficiente per la creazione di emulsioni cosmetiche. Appositamente progettata per essere leggera e compatta, la centrifuga OHAUS FC5706 è dotata di una manopola ergonomica girevole, un pannello di controllo intuitivo e un doppio controllo di sicurezza per monitorare il sistema e la velocità. Durante il processo di centrifugazione, il dispositivo lavora silenziosamente, garantendo un’atmosfera tranquilla e confortevole in laboratorio.
Il dispositivo è dotato di tre tipi di rotori e può funzionare con sette provette da centrifuga con una portata che varia da 1,5 a 50 millilitri. È possibile impostare un intervallo di tempo che arriva fino a 99 ore e 99 minuti. La centrifuga OHAUS FC5706 è un dispositivo a bassa e media velocità appositamente progettato per il settore della cosmesi.
Fonte: OHAUS
