อัลคิลฟอสเฟตเทียบกับอิมัลซิไฟเออร์ PEG ในความคงตัวของอิมัลชัน O/W

ความเสถียรของอิมัลชันของอิมัลชัน O/W ไม่ใช่ดัชนีประสิทธิภาพเดียว แต่เป็นผลมาจากการรวมกันของโครงสร้างโมเลกุลของอิมัลซิไฟเออร์ วิธีการดูดซับแบบแทรกซึม และการจัดระเบียบเฟสมหภาค ในปัจจุบัน อิมัลซิไฟเออร์ O/W หลักในตลาดแบ่งออกเป็นสองประเภทเป็นหลัก ได้แก่ อิมัลซิไฟเออร์ PEG ที่ใช้มานานหลายปี และอิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตที่มีประสิทธิภาพขั้นสูง ทั้งสองดูเหมือนจะสามารถ บรรลุผลของอิมัลชันน้ำมันและน้ำ แต่มีความแตกต่างที่สำคัญในการดูดซับโมเลกุล การสร้างฟิล์มระหว่างผิว ความเสถียรของเฟส และประสิทธิภาพระดับมหภาค

I. ตรรกะหลักของความเสถียรของอิมัลชัน O/W

เพื่อแยกแยะความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างอิมัลซิไฟเออร์ทั้งสองประเภท อันดับแรกเราต้องชี้แจงตรรกะหลักของความเสถียรของอิมัลชัน O/W อิมัลชันที่มีความเสถียรที่ผ่านการรับรองต้องอาศัยการสนับสนุนในขั้นตอนที่สมบูรณ์ของชั้นโมเลกุล ชั้นระหว่างผิว และโครงสร้างมหภาค ความไม่สมดุลในโครงสร้างของชั้นใด ๆ จะนำไปสู่การล่มสลายของเสถียรภาพของระบบโดยรวม นี่เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้พฤติกรรมของเฟสเป็นตัวกำหนดคุณภาพของอิมัลชัน

ชั้นแรกคือชั้นการดูดซับระดับโมเลกุล ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับความเสถียรของอิมัลชัน โมเลกุลของอิมัลซิไฟเออร์จำเป็นต้องได้รับการดูดซับอย่างเท่าเทียมกันที่ส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันและน้ำ ด้วยการจัดเรียงทิศทางของกลุ่มที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ความตึงเครียดของส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันและน้ำจะลดลง เพื่อให้จาระบีสามารถกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอในระยะที่เป็นน้ำ ชั้นที่สองคือชั้นฟิล์มที่ประสานกัน โมเลกุลอิมัลซิไฟเออร์ที่ถูกดูดซับจะรวมตัวกันเพื่อสร้างฟิล์มที่เชื่อมต่อกันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งห่อหุ้มหยดน้ำมันเพื่อต้านทานการชนและการรวมตัวระหว่างหยดน้ำมัน และหลีกเลี่ยงการรวมตัวกันและการแบ่งชั้น ชั้นที่สามเป็นโครงสร้างเครือข่ายหยดแบบมองเห็นด้วยตาเปล่า โดยมีหยดน้ำมันที่ห่อหุ้มอย่างมั่นคงจำนวนนับไม่ถ้วนกระจายตัวเท่า ๆ กันเพื่อสร้างระบบโดยรวมที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอ และในที่สุดก็บรรลุความมั่นคงในระยะยาว

ช่องว่างหลักระหว่างอิมัลซิไฟเออร์ PEG และอิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตสะท้อนให้เห็นในคุณภาพการขึ้นรูปและความเสถียรของโครงสร้างสามชั้นเหล่านี้ โครงสร้างโมเลกุลที่แตกต่างกันได้สร้างการวางแนวอินเทอร์เฟซและรูปแบบการจัดเฟสที่แตกต่างกันมาก ซึ่งยังกำหนดความเสถียร ความรู้สึกของผิวหนัง ความต้านทานต่อสภาพอากาศ และคุณสมบัติหลักอื่น ๆ ของอิมัลชันสำเร็จรูปโดยตรง ในการออกแบบสูตร การจับคู่น้ำมันในอิมัลซิไฟเออร์น้ำอย่างเหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมประสิทธิภาพพื้นฐานของระบบ ความแตกต่างในการเลือกอิมัลซิไฟเออร์ทั้งสองประเภทจะเขียนใหม่ถึงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยตรง

II. ความแตกต่างของโครงสร้างโมเลกุล

พฤติกรรมของเฟสของอิมัลซิไฟเออร์นั้นถูกกำหนดโดยโครงสร้างโมเลกุลของมันเอง ลักษณะกลุ่มโมเลกุลที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำของอิมัลซิไฟเออร์ PEG และอิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตแตกต่างกัน วิธีการดูดซับ ความแข็งแรงในการยึดเกาะ และความสามารถในการย้ายที่ส่วนต่อประสานของน้ำมันกับน้ำนั้นแตกต่างกันมาก และในที่สุดโครงสร้างเมมเบรนส่วนต่าง ๆ ทั้งสองก็จะเกิดขึ้นในที่สุด

2.1 อิมัลซิไฟเออร์ PEG

อิมัลซิไฟเออร์ PEG เช่น Ceteareth-20 และ Steareth-21 ซึ่งมักใช้ในสูตรประจำวัน เป็นอิมัลซิไฟเออร์แบบไม่มีประจุทั่วไป กลไกการรักษาเสถียรภาพแกนกลางอาศัยความชุ่มชื้นของโซ่ EO ส่วนโซ่โพลีเอทิลีนไกลคอลในโครงสร้างโมเลกุลสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนจำนวนมากกับโมเลกุลของน้ำ สร้างชั้นไฮเดรตหนาแน่นบนพื้นผิวของหยดน้ำมัน และอาศัยการละลายเพื่อให้ได้อิมัลชันน้ำมันและน้ำ

วิธีการดูดซับนี้สร้างชั้นการดูดซับที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีลักษณะของกิจกรรมไดนามิกสูง ความเร็วในการแลกเปลี่ยนของโมเลกุลอิมัลซิไฟเออร์ PEG บนอินเทอร์เฟซนั้นรวดเร็วและสามารถจัดเรียงอินเทอร์เฟซใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเหมาะสำหรับความต้องการการผลิตของอิมัลชันอย่างรวดเร็ว และเหมาะสำหรับการผลิตแบบแบทช์และอิมัลชันที่มีประสิทธิภาพอย่างไรก็ตามข้อบกพร่องก็ชัดเจนเช่นกัน ความแข็งแรงของโครงสร้างของเมมเบรนที่มีความยืดหยุ่นมีจำกัด แรงยึดเหนี่ยวของโมเลกุลกับส่วนต่อประสานนั้นอ่อนแอ และมีความคล่องตัวสูง ทำให้ไม่สามารถสร้างโครงกระดูกที่มีความเสถียรได้

จากมุมมองของพฤติกรรมเฟส ระบบ O/W ที่สร้างโดยอิมัลซิไฟเออร์ PEG เป็นระบบที่มีความเสถียรทางจลน์ทั่วไป โดยอาศัยสมดุลไดนามิกอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาสถานะของอิมัลชัน มากกว่าความเสถียรที่เข้มงวดของโครงสร้างเอง นอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าเหตุใดอิมัลชันของระบบ PEG จำนวนมากจึงอยู่ในสภาพที่ดีสำหรับการเก็บรักษาระยะสั้นที่อุณหภูมิห้อง แต่หลังจากการวางไว้ในระยะยาว ทำให้ร้อนขึ้น หรือการรบกวนจากแรงภายนอก สิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเกิดความผันผวนในสถานะ

2.2 อิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟต

อิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตที่แสดงโดยโพแทสเซียมโพแทสเซียมเซทิลฟอสเฟตและ c20-22 อัลคิลฟอสเฟตมีโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์และมีข้อดีสองประการปลายด้านหนึ่งคือกลุ่มกรดฟอสฟอริกที่มีขั้วอย่างรุนแรงซึ่งสามารถสร้างปฏิกิริยาไอออนิกที่แข็งแกร่งกับเฟสน้ำและจับโมเลกุลของเฟสน้ำอย่างแน่นหนา ปลายอีกด้านเป็นโครงสร้างอัลคิลสายโซ่ยาวที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งสามารถยึดเฟสน้ำมันได้ลึก และตระหนักถึงการยึดเกาะที่แข็งแกร่งของเฟสน้ำมันและน้ำ

เมื่อเปรียบเทียบกับเมมเบรนที่ยืดหยุ่นของอิมัลซิไฟเออร์ PEG อัลคิลฟอสเฟตสามารถสร้างเมมเบรนแบบกึ่งแข็งได้แรงยึดเกาะระหว่างผิวได้รับการปรับปรุงอย่างมากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลที่ส่วนต่อประสานน้ำมันและน้ำจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญและความสม่ำเสมอและความเสถียรของโครงสร้างการประสานจะสูงกว่า ความหนาแน่นของโมเลกุลจำนวนมากบนพื้นผิวของหยดน้ำมันเพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งช่วยลดพลังงานการแทรกซึมโดยรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างเครือข่ายการประสานแบบกึ่งโครงสร้าง โครงสร้างนี้ไม่ แข็งและแข็งตัว แต่มีทั้งความเสถียรและความยืดหยุ่น ซึ่งสามารถต้านทานการรบกวนจากสภาพแวดล้อมภายนอก และรับประกันเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนของอิมัลชั่นเมื่อทา

อิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตมักใช้ในการกำหนดระบบกันสะเทือนแบบเพิ่มความหนา โดยอาศัยข้อได้เปรียบเฉพาะของโครงสร้างพื้นผิว ในขณะที่ได้รับความเสถียรในการทำให้เป็นอิมัลชัน แต่ยังสามารถช่วยระบบในการทำให้ผงหนาและแขวนลอย และแก้ปัญหาการแบ่งชั้นของอิมัลชันและการตกตะกอนของผงได้ในที่เดียว เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์แต่งหน้าและครีมกันแดดที่มีความต้องการสูง

III. การจัดระเบียบเฟสและลักษณะโซนเฟส

จากลักษณะเฉพาะในการสร้างฟิล์มบนผิวที่แตกต่างกัน สัณฐานวิทยาของการจัดเรียงเฟส ช่วงโซนของเฟส และความต้านทานการเบี่ยงเบนของเฟสของอิมัลซิไฟเออร์ทั้งสองประเภทในระบบ O/W จะมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ นี่เป็นสาเหตุหลักของความแตกต่างด้านความเสถียรในสูตรด้วย ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองสามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนจากมุมมองของแผนภาพเฟส

3.1 ระบบอิมัลซิไฟเออร์ PEG

ช่วงของขอบเขตเฟส O/W ของอิมัลซิไฟเออร์ PEG ค่อนข้างกว้าง และสามารถปรับค่า HLB เพื่อปรับให้เข้ากับระบบจาระบีต่างๆ ได้ และสูตรนี้สามารถปรับเปลี่ยนได้สูง ซึ่งเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้ได้รับความนิยมสูง อย่างไรก็ตาม ข้อบกพร่องของระบบนี้คือความเสถียรของเฟสไม่ดีและไวต่ออุณหภูมิ อิเล็กโทรไลต์ และเวลาในการจัดเก็บ

3.2 ระบบอัลคิลฟอสเฟต

บริเวณเฟส O/W ของอิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตค่อนข้างเข้มข้น ซึ่งต้องการความแม่นยำของอัตราส่วนสูตรที่สูงกว่า แต่เพื่อแลกกับความเสถียรของเฟสที่แข็งแกร่งอย่างยิ่ง เครือข่ายอินเทอร์เฟซที่มีโครงสร้างเสมือนที่บริษัทสร้างขึ้นมีโครงสร้างที่มั่นคง ไม่ไวต่ออุณหภูมิ อิเล็กโทรไลต์ และการรบกวนของแรงภายนอก และแทบไม่มีปัญหาการเบี่ยงเบนของเฟส

เมื่อใช้ส่วนผสมออกฤทธิ์ที่ละลายในไขมันในปริมาณที่เหมาะสม เช่น Ascorbyl palmitate ในระบบสูตร ระบบอัลคิลฟอสเฟตสามารถเข้ากันได้อย่างเสถียรกับสารออกฤทธิ์ต่างๆ และจะไม่มีปัญหาการแยกส่วนของระบบและการปิดใช้งานส่วนประกอบต่างๆ และเหมาะสำหรับการวิจัยและพัฒนาและการผลิตอิมัลชันที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

IV. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันมาโคร

ในที่สุดความแตกต่างของพฤติกรรมของเฟสระดับจุลภาคจะสะท้อนให้เห็นโดยสัญชาตญาณในคุณสมบัติมหภาคของอิมัลชันสำเร็จรูป รวมถึงความเสถียรของความหนืด เนื้อสัมผัสของผิวหนัง ความเสถียรในการทนต่อสภาพอากาศ และมิติอื่น ๆ และสถานการณ์ที่ใช้งานได้ของอิมัลซิไฟเออร์ทั้งสองประเภทจะถูกแบ่งโดยตรง

4.1 ความเสถียรของความหนืด

อิมัลซิไฟเออร์ PEG แทบไม่มีคุณสมบัติในการทำให้ข้น และความหนืดของระบบขึ้นอยู่กับการปรับโพลีเมอร์และสารเพิ่มความหนาเพิ่มเติม และระบบความหนืดโดยรวมเป็นแบบพาสซีฟและเปราะบาง ในเวลาเดียวกัน ระบบ PEG มีความไวต่ออิเล็กโทรไลต์มาก หลังจากเติมแร่ธาตุและส่วนประกอบอิเล็กโทรไลต์แบบแอคทีฟลงในสูตรแล้ว ก็มีแนวโน้มที่ความหนืดจะลดลงอย่างกะทันหัน ระบบบางลง และความเสถียรในการจัดเก็บไม่ดี

ระบบอัลคิลฟอสเฟตมีความสามารถในการทำให้ข้นขึ้น และโครงสร้างการสะสมของผิวที่สม่ำเสมอสามารถให้การสนับสนุนความหนืดสำหรับระบบได้โดยตรง ไม่จำเป็นต้องเพิ่มสารเพิ่มความหนาจากภายนอกจำนวนมาก และความหนืดของระบบเป็นธรรมชาติและเสถียรมากขึ้น ในเวลาเดียวกัน ความทนทานต่ออิเล็กโทรไลต์ที่ดีเยี่ยมสามารถปรับให้เข้ากับสารเติมแต่งต่างๆ ความผันผวนของความหนืดในการจัดเก็บในระยะยาวมีน้อยมาก และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอยู่ในสถานะเสถียรมากขึ้น

4.2 ประสิทธิภาพเนื้อผิว

โลชั่นระบบ PEG ทาได้เรียบเนียนและบางเบา

ความรู้สึกทางผิวหนังของระบบอัลคิลฟอสเฟตมีข้อดีมากกว่า ด้วยการใช้โครงสร้างส่วนต่อประสานแบบกึ่งแข็ง จึงนำเสนอพื้นผิวที่มีโครงสร้างและเรียบเนียนระหว่างการใช้งาน และพื้นผิวมีความสม่ำเสมอและละเอียดอ่อน

V.การลงจอดผลิตภัณฑ์พิเศษ

เมื่อพิจารณาถึงปัญหาด้านการกำหนดสูตรในปัจจุบันของโลชั่นเพื่อความงามและการดูแลผิว อิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟตเกรดสีเขียวสองชนิดคือ PHSPTER™16PK และ PHSPTER™922P ซึ่งอาศัยข้อดีของพฤติกรรมในระยะที่แตกต่างกัน จึงปรับให้เข้ากับสถานการณ์ต่างๆ ของการวิจัยและพัฒนาอิมัลชัน O/W ได้อย่างแม่นยำ โดยคำนึงถึงความเสถียร ความรู้สึกของผิว และฟังก์ชันการทำงาน

5.1 PHSPTER™16PK：

INCI เรียกว่าโพแทสเซียมเซทิลฟอสเฟต

ข้อได้เปรียบหลักคือการต้านทานน้ำได้ดีเยี่ยม หลังจากสร้างฟิล์มแล้ว สามารถสร้างฟิล์มกันน้ำที่สม่ำเสมอและระบายอากาศได้บนพื้นผิวของผิวหนัง ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการกันน้ำของครีมกันแดดและผลิตภัณฑ์ที่ไม่แต่งหน้าได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเก็บเครื่องสำอาง และหลีกเลี่ยงปัญหาเหงื่อออก เครื่องสำอางที่เปื้อนน้ำและครีมกันแดด ในเวลาเดียวกัน ผิวจะรู้สึกเบามากโดยไม่มีฟิล์มหนา และเหมาะสำหรับครีมแต่งหน้าที่มีน้ำหนักเบา ครีมกันแดดที่ให้ความชุ่มชื้น โลชั่นบำรุงผิวที่สดชื่น และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ผลิตภัณฑ์นี้มีระบบการปรับตัวที่หลากหลาย และจำนวนสูตรที่แนะนำเพิ่มเติมคือ 1-5%

5.2 PHSPTER™922P

INCI มีชื่อว่า c20-22 alkyl ฟอสเฟต & Stearyl ฟอสเฟต & Behenyl แอลกอฮอล์

ลักษณะเป็นอนุภาคสีขาว เนื่องจากเป็นระบบอิมัลซิฟายเออร์ประเภทโครงกระดูกที่มีความเสถียรสูง ผลิตภัณฑ์นี้จึงมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มความสามารถในการเพิ่มความหนาของระบบให้เหมาะสมที่สุดโดยรักษาคุณสมบัติต้านทานน้ำได้ดีเยี่ยม

เมื่อเปรียบเทียบกับอิมัลซิไฟเออร์ฟอสเฟตเดี่ยวและอิมัลซิไฟเออร์ PEG แล้ว 922P จะปรับให้เข้ากับฉากที่ครอบคลุมผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ เช่น ครีมแต่งหน้าที่มีความเสถียรสูง ครีมกันแดดกำลังขยายสูง และโลชั่นแต่งหน้าแบบแป้ง ปริมาณที่แนะนำของสูตรคือ 1-5% มีความสามารถในการปรับตัวได้กว้างและใช้งานง่าย เป็นวัตถุดิบที่ต้องการสำหรับฉากแต่งหน้าอิมัลซิไฟเออร์

VI.สรุปการเลือกสูตร

ในการเลือกสูตร หากคุณใช้อิมัลซิไฟเออร์อย่างรวดเร็ว เนื้อสัมผัสสดชื่นและบางเบาเป็นพิเศษ และควบคุมต้นทุนของวัตถุดิบ โลชั่นบำรุงผิวทั่วไปและโลชั่นเพิ่มความชุ่มชื้นขั้นพื้นฐานสามารถเลือกอิมัลซิไฟเออร์ PEG เพื่อตอบสนองความต้องการอิมัลซิไฟเออร์พื้นฐาน อย่างไรก็ตาม หากผลิตภัณฑ์ต้องการความเสถียรที่ติดทนนาน การแต่งหน้าแบบกันน้ำ การกระจายตัวของผงสม่ำเสมอ ละลายน้ำแข็งที่ทนต่ออุณหภูมิสูง หรือหมวดหมู่ที่มีความต้องการสูง เช่น ครีมกันแดด ครีมแต่งหน้า และโลชั่นแต่งหน้าระดับไฮเอนด์ อิมัลซิไฟเออร์อัลคิลฟอสเฟต เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด

ในบรรดาผลิตภัณฑ์เหล่านั้น PHSPTER™16PK ส่วนใหญ่เป็นสารกันแสงและกันน้ำ เหมาะสำหรับอิมัลชั่นระดับไฮเอนด์ที่มีน้ำหนักเบาและให้ความชุ่มชื้น และ PHSPTER™922P เป็นสารเพิ่มความหนาที่มีความเสถียรสูงเป็นหลัก เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์แต่งหน้าที่เป็นแป้ง มีความเสถียรสูง และผลิตภัณฑ์แต่งหน้าติดทนสูง ผลิตภัณฑ์ทั้งสองครอบคลุมความต้องการสูตรหลักของอิมัลชัน O/W ระดับไฮเอนด์ได้อย่างแม่นยำ