KOZMETİK KİMYADA EMÜLSİYONLAR

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "KOZMETİK KİMYADA EMÜLSİYONLAR"

Emine Koçyiğit
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 KOZMETİK KİMYADA EMÜLSİYONLAR Naz Zeynep ATAY Boğaziçi Üniversitesi FEF Kimya Bölümü 1

2 Emülsiyonlar Yüzey-aktif maddeler Emülsiyon oluşumu Emülsiyon türleri HLD Formulasyon örnekleri 2

3 Yüzey-aktif madde

4 Yüzey-aktif madde örnekleri: Đyonik yüzey-aktif maddeler Katyonik Cetytrimethylammonium bromide (CTAB) Anyonik Sodium octyl sulphate (SOS)

5 Çift zincirli anyonik yüzey-aktif madde: AOT

6 Arafazda yüzey-aktif maddelerin Yerleşme Oranı, Y Y = V a 0 l V= hidrofobik (zincir) kısmının hacmi l = zincirin optimal uzunluğu a 0 = hidrofilik (baş) kısmın alan ölçüsü

8 Yerleşme oranlarına göre yüzey-aktif maddelerin oluşturabileceği şekiller. (Her şekilde bir adet yüzey-aktif madde hidrofobu karartılarak gösterilmiştir): V/a 0 l < 1/3 1/3 1/2 1/2-1 1 >1 Küresel normal misel Silindir misel Vesikül, oynar çift katman Düzlemsel çift katman Tersinir misel Şekil

gösterilmiştir): V/a 0 l < 1/3 1/3 1/2 1/2-1 1 >1 Küresel normal misel

9 Küresel normal misel Y = V a 0 l < 1/3 >1 Tersinir misel

10 Su(polar), yağ (apolar) ve yüzey-aktif maddeden oluşan üçlü sistemlerde faz diyagramlarına örnek

11 Suda çözülmeyen boyar maddenin misel ortamında çözünmesi:

12 Misellere apolar çözücü (yağ) eklendiğinde mikro/nano-emülsiyon ve makro-emülsiyon oluşumu

13 Mikro/nano-emülsiyon ile Makro-emülsiyon karşılaştırması Mikro/nano- emülsiyon Termodinamik açıdan kararlı Saydam Mikro-emülsiyon < 100 nm (0.1 µm) Nano-emülsiyon nm (mini-emülsiyon) Tekli faz Mono-dağılım (damlacık büyüklükleri aynı) Kendiliğinden (spontane) oluşum Bozulduktan sonra yeniden oluşabilir Makro-emülsiyon Termodinamik açıdan kararsız Opak Makro-emülsiyon > 400 nm (0.4 µm) Çoklu faz Poli-dağılım (damlacık büyüklükleri farklı) Kendiliğinden oluşmaz. Oluşum şiddetli sallama gerektirir Bozulduktan sonra geri dönüş görülmez

1 µm) Nano-emülsiyon 100-400 nm (mini-emülsiyon) Tekli faz Mono-dağılım (damlacık büyüklükleri aynı) Kendiliğinden (spontane) oluşum

14 Kozmetikte Niye Emülsiyonlar? Yağların üstünlükleri: Koruyucu Nemlendirmeye yardımcı Parlaklık Suyla gitmiyor Sakıncaları: Yağlı his bırakmaları Yüksek maliye Çözüm: Yağı suile seyreltmek 14

15 Su-içinde-Yağ Đç faz = yağ Dış faz = su Üstünlükleri: Kolay oluşum Düşük maliyet Serinlik verme hissi Sakıncaları: Cilde az yağ taşıması Kuru ciltlerde etkisiz Suya dayanıklı değil 15

16 Emülsiyon örnekleri Süt Salata sosu Mayonez 16

17 Örnek Ürün: Su-içinde-Yağ St. Ives Vitamin E Lotion H 2 O (Aqua), Glycerin, Mineral Oil (Paraffinum Liquidum), Stearic Acid, Glycol Stearate, Stearamide AMP, Petrolatum, Dimethicone, Tocopherol, Tocopheryl Acetate, Chamomilla Recutita Flower Extract (Matricaria), Helianthus Annuus Extract (Sunflower), Sambucus Nigra Flower Extract, Primula Veris Extract, Theobroma Cacao Seed Butter (Cocoa), Glyceryl Stearate, Cetyl Alcohol, Triethanolamine, Acetylated Lanolin Alcohol, Cetyl Acetate, Magnesium Aluminum Silicate, Carbomer, Propylene Glycol, Propylparaben, Methylparaben, DMDM Hydantoin, Disodium EDTA, Sorbitol, Fragrance (Parfum), Yellow 5 (CI 19140) Kaynakça: Lotion/Prevent-%28and%29-Relieve-Dry-Skin/Hydrating-Vitamin-E/ Diğer örnekler: Saç kremleri, Güneşten koruyucu kremler, kırışıklık önleyici kremler. 17

Recutita Flower Extract (Matricaria), Helianthus Annuus Extract (Sunflower), Sambucus Nigra Flower Extract, Primula Veris Extract, Theobroma Cacao Seed Butter (Cocoa), Glyceryl Stearate, Cetyl

18 Tersinir misellere su eklendiğinde mikro/nano-emülsiyon ve makro-emülsiyon oluşumu

19 Đç faz = su Dış faz = yağ Üstünlükleri: Su geçirmezlik Kuru ciltlerde etkili Yüksek kararlılık Sakıncaları: Yağlı, yapışkan his Yüksek maliyet Yağ-içinde-Su 19

20 Yağ-içinde-Su Philosophy hope in a tube, Firming cream Göz ve dudak sıkılaştırıcı krem: H 2 O(aqua), Squalane, Mineral Oil, Glycerin, Isocetyl Stearoyl Stearate, Petrolatum, Butylene Glycol, Polyglyceryl 2 Diisostearate, PEG 30 Dipolyhydroxystearate, Ceresin, Polyethylene, Microcrystalline Wax, Magnesium Sulfate, Phytosteryl/Octyldodecyl/Lauroyl Glutamate, Dipalmitoyl Hydroxyproline, Tocopheryl Acetate, Polysorbate 80, Bisabolol, Potassium Ascorbyl Tocopheryl Phosphate, Iron Oxide (CI 77492, CI and CI77499), Methylparaben, Diazolidinyl Urea, Ethylparaben, Tetrasodium EDTA Kaynakça: 20

Phytosteryl/Octyldodecyl/Lauroyl Glutamate, Dipalmitoyl Hydroxyproline, Tocopheryl Acetate, Polysorbate 80, Bisabolol, Potassium Ascorbyl Tocopheryl Phosphate, Iron

21 Hangi Emülsiyon? Su-içinde-Yağ Emülsiyonları: Yağ damlacıkları suda daha kolay dağılır ph derecesi daha sabittir İletkenlik özelliği vardır 21

22 Çoklu Emülsiyonlar Su-içinde-(yağ-içinde-su) [Water-in-(Oil-in-Water )](W/O/W)) Yağ-içinde-(su-içinde-yağ) [Oil-in-(Water-in-Oil)] (O/W/O) Üstünlükleri: Su-içinde-yağ emülsiyonlarından daha etkili Yağ-içinde-su emülsiyonlarından daha az yağlı Etkin salınımda daha etkili Sakıncaları Üretimleri zor Her zaman kararlı değil 22

23 Emülsiyonlarda Kararlılık!! b Flokülasyon b Koagülasyon b Köpürme b Tersinme b Akışkanlık ve görünüm çözeltinin kararlılğını gösterir. 23

24 Yağ Fazı Hidrofobik maddeler Bileşenler Yağlar, esterler, kokular (aromalar) Kozmetikte örnekler: Lanolinve türevleri, doğal yağlar, vakslar (balmumu), silikonlar, esterler Su Fazı Özüt (ektraktlar), renklendirici maddeler Nemlendiriciler Yoğunlaştırıcı (Koyulaştırıcı) maddeler (Carbomer, Locust bean gum, Xanthan gum, Cellulosics) Kozmetikte örnekler: Suda çözülen herşey, hidrolize olmuş proteinler, nemlendiriciler, özütler, polimerler, boyalar, asitler, v.b. Emülgatörler (yüzey-aktif maddeler) 24

25 Emülgatörler (yüzey-aktif maddeler) Yağ ve suyu birleştirenler Yüzey-aktif maddeler: Anyonikler Carboxylic acids : sabunlar Sulfonic acids: Sulfosuccinate esters Katyonikler Amines : PEG Alkyl amine Quaternaries: Tetraalkyl ammonium salts Amfoterikler Phospholipids Noniyonikler Fatty Alcohols Esters Polymers Kozmetiklerde en çok kullanılanlar 25

26 Sıklıkla kullanılan yüzey-aktif maddeler Glyceryl Stearate PEG-100 Stearate Stearyl Alcohol Cetyl Alcohol Laureth-23 Steareth Alcohol Cetyl/PEG/PPG 10 Dimethicone Stearic Acid 26

27 Yüzey-aktif madde seçimi: HLD Yöntemi Hidrofil/Lipofil dengesi Yüksek polarite Suda çözünürlük yüksek (HLD>10) Su-içinde-yağ emülsiyonları için uygun Düşük polarite, Yağda çözünürlük yüksek (HLD<10) Yağ-içindesuemülsiyonları için uygun 27

28 Yüzey-aktif maddelerin suda çözünürlükleri Suda Çözünürlük HLD aralığı Suda hiç çözülmüyor 1-4 Suda az çözülüyor 4-6 Süt görüntüsü 6-8 Kararlı süt görüntüsü 8-10 Bulanık/açık arası görüntü Temiz görüntü / suda tam çözünürlük

29 Bazı maddelerin HDL değerlerine örnekler HDL Hindistan Cevizi yağı 5 Keten tohumu yağı 6 Jojoba yağı 6 Lanolin 9 Parafin mineral yağı 10 Parafin mum 10 Aromatik mineral yağ 12 Kerosen 14 Lauril alkol 14 Çam yağı 16 Stearik asit 17 29

30 Emülsiyon içinde çözündürülecek her madde için gerekli bir HLD değeri olduğu ve bu değeri taşıyan bir yüzey-aktif madde kullanıldığında ortaya kararlı bir emülsiyon çıktığı düşünüldüğünde bu son derece yararlı bir yöntemdir. Örnek: Hindistan cevizi yağını emülsiyon içinde çözündürmek için HLD değeri 5, mineral yağ çözündürmek için ise HLD değeri 10 olan yüzey-aktif maddelerin kullanılması gerekir. 30

31 Birden çok yüzey aktif madde kullanımı HLD yanlızca bir yaklaşım, her zaman kesin sonuç değil Birden çok yüzey-aktif madde kullanımı daha etkili 2 adet yüzey-aktif madde kullanıldığında HDL tayini: 31

32 Su-içinde-Yağ Emülsiyonu hazırlama: Su-içinde-Yağ İçerik: % Ağırlık Stearalkonium chloride (katyonik) 4.00 Mineral yağ 4.00 Stearyl alkol 1.60 Su Yağ fazı 75 0 C ye ısıtılır. Ayrıca suyun %15 i de 75 0 C ye ısıtılır. İki faz hızla karıştırılarak birbirine eklenir. Emülsiyon oluşunca geri kalan soğuk su karışıma eklenir. Çözelti soğutulur. 32

33 Yağ-içinde-Su Emülsiyonu hazırlama: Yağ-içinde-Su % Ağırlık İçerik: Mineral yağ Glycol distearate 1.00 Polysorbate 60 (Noniyonik) 4.00 Sorbitan Stearate 8.00 Su Mineral yağın %45 i ayrılır. Yağ fazı içindekilerle 75 0 C ye ısıtılır. Ayrıca su da 75 0 C ye ısıtılır. İki faz emülsiyon oluşuncaya kadar karıştırılır. Oda sıcaklığında kalan mineral yağ eklenir. Çözelti karıştırılarak soğutulur. 33

Benzer belgeler

KOZMETİK ÜRÜNLERDE YÜZEY-AKTİF MADDELER. Naz Zeynep ATAY Boğaziçi Üniversitesi FEF Kimya Bölümü

KOZMETİK ÜRÜNLERDE YÜZEY-AKTİF MADDELER Naz Zeynep ATAY Boğaziçi Üniversitesi FEF Kimya Bölümü 1 Yüzey-aktif madde YAM YAM sınıflandırması Uygulamaya göre Emülgatörler (Emulsifiers) Köpürtücüler (foaming