HLB эмульгаторов, значения, применение Опции

[Angelique]

Эмульсии и HLB система
Все крема и лосьоны имеют одну общую черту. Они все эмульсии.
Эмульсия представляет собой систему из двух (или более) несмешивающихся материалов (как правило, жидкости), в которой материал (дисперсная / внутренняя фаза) приостановлен или рассеян всюду по другому материалу (непрерывная/внешняя фаза) в отдельных капельках.
Большинство эмульсий делится на два различных класса, масло в воде и вода в в масле.
В эмульсиях масло в воде - это сотни крошечных масляных капелек, окруженных водой. В эмульсиях вода в масле получается противоположная ситуация, т.е. сотни водных капелек, окруженных маслом.
Одна из самых простых эмульсий - простой уксус и масло = приправка к салату.
Одна из проблем этой простой эмульсии - то, что масло и уксус не смешиваются. Чтобы превратить в эмульсию уксус и масло, мы можем использовать яичный желток. Яичный желток содержит натуральный эмульгатор, называемый Лецитином.
Большинство кремов и лосьонов на рынке сегодня являются эмульсиями масло в воде.

Список ингредиентов, и требуемое ими значение HLB

Almond Oil [6]
Apricot Kernel Oil [7]
Avocado Oil [7]
Babassu Oil [8]
Beeswax [12]
Borage Seed Oil [7]
Brazil Nut Oil [8]
Grape Seed Oil [7]
Carrot Root Extract [6]
Castor Oil [14]
Cannabis Sativa Seed Oil [7]
Cetyl Alcohol [15.5]
Cetearyl Alcohol [15.5]
Coconut Oil [8]
Dimethicone [5]
Dog Rose (Rosa Canina) Hips Oil [7]
Emu Oil [8]
Evening Primrose Oil [7]
Jojoba Oil [6.5]
Macadamia Oil [7]
Mango Seed Butter [8]
Lanolin [10]
Olive Oil [7]
Rice Bran Oil [7]
Sesame (Oil [7]
Shea Butter [8]
Soybean Oil [7]
Stearic Acid [15]
Stearyl Alcohol [15.5]
Sunflower Oil [7]
Sweet Almond Oil [7]
Theobroma Cacao (Cocoa) Seed Butter [6]
Tocopherol [6]

В целях наших вычислений мы предположим, что 100 % нашей жирной Фазы эмульсии гипотетически составляют 20 %. Но может быть и 18 %, 17.85 % или 28 %.

Итак, если 100 % нашей Жирной Фазы состоит из 20% Соевого масла, то вычисления будут легки. Поскольку необходимые HLB соевого масла составляет 7 и 100 % Жирной Фазы - Соевое масло, интуитивно мы видим, что необходимый HLB Жирной фазы 7.

Давайте предположим, что ваша масляная фаза содержит:
Сои масла = 15%
Цетиловый спирт = 5%
Общий объем масла в нашей масляной фазы = 20%

Чтобы вычислить необходимый HLB нашей ЖФ, мы должны рассчитать состав нашей масляной фазы в процентах
Но мы уже знаем что общая сумма масел в нашей ЖФазе = 20 %
Поэтому мы можем сказать что 20 % нашей формулы = 100 % ЖФазы,.
Если 20 % = 100 %
и 15 % = X %
тогда X = (100 X 15) / 20
X = 1500 / 20
X = 75 %

Поэтому масло сои составляет 75 % ЖФ.
Если 20 % = 100 %
и 5 % = X %
тогда X = (100 X 5) / 20
X = 500 / 20
X = 25 %
и цетиловый спирт составляет 25 % ЖФ.

Итак, теперь мы можем сказать,
Масло сои = 15% от формулы и 75% в ЖФ.
цетиловый спирт = 5% от формулы и 25% ЖФ.

Но мы также знаем это
необходимый HLB Сои - 7
необходимый HLB цетилового спирта 15.5

Чтобы вычислить необходимый HLB ЖФ, мы умножаем процент от каждого продукта, выраженного в виде числа,, в ЖФ по его соответствующему необходимому HLB и суммируем результаты.

(75 %/100) X 7 = 0.75 X 7 = 5.25
(25 %/100) X 15.5 = 0.25 X 15.5 = 3.88
Необходимый HLB нашей ЖФ - сумма этих чисел или 9.13

Давайте посмотрим на эти расчеты еще раз.
На этот раз давайте предположим, что ваша масляная фаза содержит:
Соя = 18%
Цетиловый спирт = 2%
Общий объем масел нашей масляной фазы = 20%
Чтобы рассчитать необходимое HLB нашей масляной фазы, мы должны рассчитать состав
нашей масляной фазы в процентном выражении.
Но мы уже знаем, что общее количество жиров в нашем масляной фазе = 20%
Поэтому мы видим, что 20% нашей формулы = 100% масляной фазы,
Если 20% = 100%
и 18% = X%
Затем X = (100 х 18) / 20
Х = 1800 / 20
Х = 90%
Поэтому масло сои составляет 90% от масляной фазы.
Если 20% = 100%
и 2% = X%
то Х = (100 х 2) / 20
X = 200 / 20
Х = 10%
и Цетиловый спирт составляет 10% от масляной фазы.
На этот раз получается
Масло сои = 18% от формулы и 90% в ЖФ.
цетиловый спирт = 2% от формулы и 10% ЖФ.

Но мы также знаем что
Если 20% = 100%
и 5% = X %
Затем X = (100 X 5) / 20
X = 500 / 20
X = 25%
и Caprylic/Capric Triglyceride = 25% ЖФ.

Если 20% = 100%
и 1% = X %
Затем X = (100 X 1) / 20
X = 100 / 20
X = 5%
И масло виноградных косточек составляет 5% жирной фазы.

Если 20% = 100%
и 1% = X %
Затем X = (100 X 1) / 20
X = 100 / 20
X = 5%
Масло жожоба = 5% ЖФ.

Если 20% = 100%
и 0.5% = X %
Затем X = (100 X 0.5) / 20
X = 50 / 20
X = 2.5%
Токоферол = 2.5% ЖФ.

Если 20% = 100%
и 0.5% = X %
Затем X = (100 X 0.5) / 20
X = 50 / 20
X = 2.5%
И пчелиный воск составляет 2.5% ЖФ.

Если 20% = 100%
и 1% = X %
затем X = (100 X 1) / 20
X = 100 / 20
X = 5%
Цетиловый спирт = 5% ЖФ.

Эмульгаторы отсортированы по названию INCI
Calcium Stearoyl Lactylate [HLB = 5.1 ± 1]
Ceteareth-20 [HLB = 15.2 ± 1]
Cetearyl Glucoside [HLB = 11 ± 1]
Ceteth-20 [HLB = 15.7 ± 1]
Glyceryl Laurate [HLB = 5.2 ± 1]
Glyceryl Stearate [HLB = 3.8 ± 1]
Glyceryl Stearate (and) PEG-100 Stearate [HLB = 11 ± 1]
Glyceryl Stearate SE [HLB = 5.8 ± 1]
Glycol Distearate [HLB = 1 ± 1]
Polysorbate 20 [HLB = 16.7 ± 1]
Glycol Stearate [HLB = 2.9 ± 1]
Polysorbate 60 [HLB = 14.9 ± 1]
Polysorbate 80 [HLB = 15 ± 1]
Lecithin [HLB = 4 ± 1]
Sorbitan Oleate [HLB = 4.3 ± 1]
Lecithin [HLB = 9.7 ± 1]
Linoleamide DEA [HLB = 10 ± 1]
Sorbitan Stearate [HLB = 4.7 ± 1]
Methyl Glucose Sesquistearate [HLB = 6.6 ± 1]
Sorbitan Stearate (and) Sucrose Cocoate [HLB = 6 ± 1]
Sorbitan Trioleate [HLB = 1.8 ± 1]

Однако, число эмульгаторов, доступных для большинства , весьма ограничено.
Вот короткий список, который включает:
Glyceryl Stearate [HLB = 3.8 ± 1]
Polysorbate 80 [HLB = 15 ± 1]
Ceteareth-20 [HLB = 15.2 ± 1]
Polysorbate 20 [HLB = 16.7 ± 1]

Предположите, что мы хотим сделать лосьон, у которого есть ЖФ, и которой необходимо HLB 7. Это означает, что нам нужен эмульгатор или смеси эмульгаторов, у которых будет HLB 7.

Эксперименты показали, что Вы получите лучшую стабильность смешивая эмульгаторы с высоким и низким HLB, чем при использовании только одного эмульгатора.
При использовании например таких смесей
Glyceryl Stearate [HLB = 3.8 ± 1] and Polysorbate 80 [HLB = 15 ± 1]
Glyceryl Stearate [HLB = 3.8 ± 1] and Ceteareth-20 [HLB = 15.2 ± 1]
Glyceryl Stearate [HLB = 3.8 ± 1] and Polysorbate 20 [HLB = 16.7 ± 1]

Мы можем создать примерно любой HLB.
Чтобы вычислить HLB двух эмульгаторов, мы умножаем процент от эмульгатора HLB.
Мы могли написать уравнение, которое похоже на это:
HLB смесь = (%HLB1/100) X HLB1 + (%HLB2/100) X HLB2

Для этого примера мы будем использовать
Глицерил Стеарат [HLB = 3.8 ± 1] и Ceteareth-20 [HLB =15.2 Ё 1].
Интуитивно, мы можем ощутить это, если допустим
Глицерил Стеарат = 0 %
Ceteareth-20 = 100 %
HLB был бы 15.2
(0 %/100) X 3.8 + (100 %/100) X 15.2 = (0 X 3.8) + (1 X 15.2) = 0 + 15.2 = 15.2

Поэтому, Система HLB говорит, что при смешивании
Глицерил Стеарат = 70 %
Ceteareth-20 = 30 %

Такое количество эмульгаторов было бы необходимо, чтобы превратить ЖФ в эмульсию, у которой есть необходимый HLB 7.

Используя наши знания, давайте построим формулу на бумаге.
У большинства кремов, сливок и лосьонов есть три фазы:
• Водная Фаза
• Масляная Фаза
• Разная Фаза
Типичная Водная Фаза может иметь такой состав
Вода
Увлажнитель 2-7%
Консервант 0,05-1,0%
Загустителя 0.1-2%
Типичная масляная фаза может содержать:
эмоленты 5-10%
"Активы"
Антиоксиданты 0.05-0.2%
Эмульгатор (Primary) 1-2%
Эмульгатор (Secondary) 1-2%
Воск 0,5-2%
Силиконы 0.5-5%

Если 22.5% = 100%
и 5% = X %
затеи X = (100 X 5) / 22.5
X = 500 / 22.5
X = 22.22%
И масло миндаля составляет 22.22% ЖФ.

Если 22.5% = 100%
и 2.5% = X %
затем X = (100 X 2.5) / 22.5
X = 250 / 22.5
X = 11.11%
И масло конопли составляет 11.11% ЖФ.

Если 22.5% = 100%
и 3% = X %
затем X = (100 X 3) / 22.5
X = 300 / 22.5
X = 13.33%
Стеариновая кислота = 13.33% ЖФ.

Если 22.5% = 100%
и 4% = X %
затем X = (100 X 4) / 22.5
X = 400 / 22.5
X = 17.78%
и Cetyl Esters = 17.78% ЖФ.

Если 22.5% = 100%
и 4% = X %
затем X = (100 X 4) / 22.5
X = 400 / 22.5
X = 17.78%
Демитикон = 17.78% ЖФ.

(45%/100) X 3.8 + (55%/100) X 15.2 = (0.45 X 3.8) + (0.55 X 15.2) = 1.71 + 8.36 = 10.1
(50%/100) X 3.8 + (50%/100) X 15.2 = (0.5 X 3.8) + (0.5 X 15.2) = 1.9 + 7.6 = 9.5
(55%/100) X 3.8 + (45%/100) X 15.2 = (0.55 X 3.8) + (0.45 X 15.2) = 2.09 + 6.84 = 8.9
(60%/100) X 3.8 + (40%/100) X 15.2 = (0.6 X 3.8) + (0.4 X 15.2) = 2.28 + 6.08 = 8.4
(65%/100) X 3.8 + (35%/100) X 15.2 = (0.65 X 3.8) + (0.35 X 15.2) = 2.47 + 5.32 = 7.8
(70%/100) X 3.8 + (30%/100) X 15.2 = (0.7 X 3.8) + (0.3 X 15.2) = 2.66 + 4.56 = 7.2

Поэтому мы должны использовать
Глицестеарат = 60%
Ceteareth-20 = 40%
Который даст HLB или 8.4 и необходимое HLB составляет 8,3.
Таким образом, наша жирная фаза начинает обретать конкретные очертания:
Ши 1.5%
Авокадо 2.5%
Миндаль 5.0%
Конопля 2.5%
Стеариновая кислота 3.0%
Cetyl Esters 4.0%
Диметикон 4.0%
Глицерил стеарат ??
Ceteareth-20 ??

Прежде, чем мы можем вычислить по формуле проценты эмульгаторов, глицерил стеарата
и Ceteareth-20, мы должны принять решение о том, какое количество эмульгатора мы хотим использовать в нашей формуле. Обычно начинают с 2% общего эмульгатора.

И, наконец, Разная фаза:
Консервант 0,15%
Ароматические добавки 0,25
Теперь мы можем переписать фазы, чтобы выглядели, как реальная формула:
ВФ
Вода 70,35%
Глицерин 2,00%
Экстракт календулы 2,00%
Алоэ Вера гель 2,00%
Тетранатрия ЭДТА 0,10%
ЖФ
Масло Ши 0,15%
Масло авокадо 2.50%
Масло сладкого миндаля 5,00%
Конопляное масло 2,50%
Стеариновая кислота 3.00%
Cetyl Esters 4,00%
Диметикон 4,00%
Глицерил стеарат 1,20%
Ceteareth-20 0,80%
Разная Фаза
Консервант 0,15%
Аромат 0,25%

источник
перевод Angelique, специально для Aroma-vita©