Tworzenie receptury- jak obliczyć HLB mieszaniny emulgatorów?

Rozpoczynając przygodę z kręceniem kosmetyków, korzystałam z gotowych receptur,  w miarę upływu czasu coraz bardziej je  modyfikowałam. Przyszedł jednak taki moment, że poczułam się na siłach stworzyć recepturę sama ,od podstaw. Od czego powinniśmy zacząć?

Na początku powinniśmy określić jaką część naszej  receptury będzie stanowić faza wodna a jaką tłuszczowa( im większą część będzie stanowić faza wodna tym krem bedzie miał lżejszą konsystencję). Następnie w zależności od działania, właściwości kremu jakie chcemy uzyskać, dobieramy substancje aktywne i określamy ich stężenie (producent podaje w jakich stężeniach i w jakich formulacjach składnik sprawdza się najlepiej). Dobieramy emulgator. W przypadku domowego kręcenia kosmetyków wystarczy użycie jednego emulgatora i raczej nie ma potrzeby obliczania HLB , Większość olejów roślinnych posiada HLB w okolicach 7, więc zastosowanie emulgatora o HLB ok 7 powinno wystarczyć.  Nie da się jednak ukryć, że najbardziej stabilne emulsje uzyskujemy korzystając z nie jednego lecz dwóch lub więcej emulgatorów. Jak obliczyć HLB mieszaniny emulgatorów?Jak ustalić ich stężenie w naszej recepturze?Postaram się to poniżej wyjaśnić w jak najprostszy sposób.

Do dzieła:-)

• HLB mieszaniny emulgatorów obliczamy na podstawie wartości HLB poszczególnych składników i ich względnego udziału w mieszaninie.
•  Zawsze rozpatrujemy tylko część tłuszczową, nawet jeśli stanowi tylko np. 10-15% całej emulsji (tak więc stanowi 100% użytych do produkcji emulsji tłuszczów)

 

 W celu obliczenia HLB mieszaniny emulgatorów:

 

Krok 1 -Obliczamy zawartość procentową fazy olejowej w recepturze

 

Faza tłuszczowa:

• masło shea = 2.5%
• olej konopny = 4%
• olej z awokado = 5%
• olej ze słodkich migdałów = 5%

Sumujemy, faza tłuszczowa stanowi 16,5% całej receptury

 

 

Krok 2- Obliczamy zawartość procentową poszczególnych olejów w fazie olejowej

 

Aby obliczyć HLB fazy olejowej, musimy obliczyć zawartość procentową poszczególnych olejów w fazie olejowej:

• masło shea

Jeśli 16,5% = 100%

2.5% = X %

tak więc X = (100 X 2.5) / 16,5

X = 15,15%

masło shea stanowi 15,15 % fazy olejowej

 

• olej konopny

Jeśli 16,5% = 100%

4% = X %

tak więc X = (100 X 4) / 16,5

X = 24,24%

olej konopny stanowi 24,24% fazy olejowej

 

• olej z awocado

Jeśli 16,5% = 100%

5% = X %

tak więc X = (100 X 5) / 16,5

X = 30,30%

olej z awocado stanowi 30,30% fazy olejowej

 

• olej ze słodkich migdałów

Jeśli 16,5% = 100%

5% = X %

tak więc X = (100 X 5) / 16,5

X = 30,30%

olej ze  słodkich migdałów stanowi 30,30% fazy olejowej

 

Podsumowując:

• masło shea stanowi 2,5 % całej receptury, ale 15,15 % fazy olejowej
• olej konopny stanowi 4 % całej receptury, ale 24,24 % fazy olejowej
• olej awokado stanowi 5 % całej receptury, ale 30,30 % fazy olejowej
• olej konopny stanowi 5% całej receptury, ale 30,30 % fazy olejowej

 

 Krok 3- Obliczam HLB fazy olejowej:

 

do obliczeń niezbędna będzie znajomość wartości HLB poszczególnych składników fazy tłuszczowej – zwykle podawane przez producenta.

 

HLB  składników fazy tłuszczowej:

• masło shea   HLB= 8
• olej konopny  HLB=7
• olej awokado HLB =7
• olej ze słodkich migdałów HLB= 7

 

• masło shea- (15,15%/100)*8 =1,21
• olej konopny- (24,24%/100)*7 = 1,69
• olej z awocado- (30,30%/100)*7 = 2,12
• olej ze słodkich migdałów (30,30%/100)*7 = 2,12

 

HLB fazy olejowej jest sumą liczb  wynosi 7,14

 

Krok 4- Obliczam HLB mieszaniny emulgatorów i wymagany stosunek stężeń

 

W recepturze postanowiliśmy użyć dwóch emulgatorów:

• Glyceryl stearate citrate HLB 10-12
• Glyceryl monostearate HLB= 3-4

 

Analizując różny stosunek stężeń emulgatorów i obliczone na tej podstawie HLB wybieram najbardziej zbliżone do obliczonego HLB fazy tłuszczowej.

• (45%/100) X 11 + (55%/100) X 3,5 = 4,95+1,925=6,875
• (50%/100) X 11 + (50%/100) X 3,5 = 5,5+1,75=7,25
• (55%/100) X 11 + (45%/100) X 3,5 = 6,05+1,575=7,625
• (60%/100) X 11 + (40%/100) X 3,5 = 6,6+1,4=8
• (65%/100) X 11 + (35%/100) X 3,5 = 7,15+1,225=8,375
• (70%/100) X 11+ (30%/100) X 3,5 = 7,7+1,05=8,75

tak więc musimy użyć naszych emulgatorów w stosunku 50% glyceryl stearate citrate i 50% glyceryl monostearate

Teraz musimy zdecydować w jakiej ilości użyjeny naszego emulgatora. Metoda HLB pozwala na stosowanie minimalnej ilości emulgatora w ilości 2%

Biorąc to pod uwagę:

• Glyceryl Stearate citrate

Jesli 100% = 2%

50% Glyceryl Stearate = X

X = (50 X 2)/100

X = 1

Potrzebujemy min. 1% Glyceryl Stearate citrate

 

• Glycery monostearate

Jesli 100% = 2%

50% Glyceryl monostearate = X

X = (50 X 2)/100

X = 1

Potrzebujemy min. 1% Glyceryl monostearate

 

Nasza receptura (wyłącznie poglądowa!) wygląda teraz następująco:

 

Faza tłuszczowa:

• Shea Butter (Butyrospermum Parkii) = 2.5%
• Cannabis sativa (Hemp) Seed Oil = 4%
• Avocado (Persea Gratissima) Oil = 5%
• Sweet Almond (Prunus Amygdalus Dulcis) Oil = 5%
• Glyceryl stearate citrate 1%
• Glyceryl monostearate 1%

Faza wodna:

• hydrolat  ????????
• wyciąg z aloesu 2%
• pantenol 2%
• kwas hialuronowy 3%

Faza C

• Konserwant 1%

Mając wszystkie dane z łatwością obliczymy już teraz zawartość hydrolatu w recepturze 73,5%

 

Żródła:

• http://www.lotioncrafter.com/pdf/Emulsions_&_HLB_System.pdf
• http://chemical.pl/artykuly/chemical-review/7419/emulgatory.html