Fluidy kosmetyczne- technologia w służbie urody

Przyjrzyjmy się bliżej fluidom i odkryjmy, dlaczego są tak popularne w dzisiejszej pielęgnacji skóry.

Czym są fluidy?

Podkłady w formie, której używamy obecnie, pojawiły się w XX wieku. Pierwszy podkład Pan-Cake w latach 30. stworzył polsko-żydowski przedsiębiorca i wynalazca Max Factor. [1] Od tamtego czasu podkłady stały się powszechne, a różne marki i producenci wprowadzają innowacje i ulepszają formuły, aby zapewnić odpowiednią trwałość i dostosowanie do różnych rodzajów skóry. Podkład należy do rodzaju kosmetyków kolorowych. Służy do przykrywania przebarwień, a także niedoskonałości skórnych. Oczekujemy aby zapewnił nam idealne krycie i nieskazitelnie wyglądającą cerę. Najczęściej nakładamy go palcami, gąbeczkami lub różnego rodzaju pędzlami. Warto, przed nałożeniem podkładu zastosować bazę pod makijaż aby przedłużyć jego trwałość.  

Fluidy- innowacyjne produkty o wielu właściwościach i zastosowaniach

Fluidy są często wzbogacone o różne składniki aktywne, takie jak witaminy, antyoksydanty, kwas hialuronowy czy filtry SPF. To oznacza, że oprócz krycia, mogą dostarczać skórze dodatkowych korzyści, takich jak ochrona przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym, poprawa elastyczności czy redukcja drobnych zmarszczek. Podkład może mieć różne właściwości. Jeśli chcemy uzyskać właściwości matujące do receptury warto dodać proszki i substancje regulujące sebum i matujące, np. krzemionkę czy drobinki ryżowe, które mają zdolność do absorbowania nadmiaru sebum, dzięki czemu pomagają utrzymać matowe wykończenie na skórze. Często są stosowane w podkładach, korektorach i pudrach. [2] Ciekawym surowcem aktywnym, który można dodać do fluidu o właściwościach matujących jest Nelupure^TM – to połączenie ekstraktów z dwóch rodzajów kwiatu lotosu: egipskiego lotosu błękitnego oraz indyjskiego, tak zwanego świętego lotosu. Surowiec zapewnia równowagę skórze tłustej i trądzikowej. Pomaga w redukowaniu nadmiaru sebum i zapobiega powstawaniu niedoskonałości, pozostawiając skórę bardziej promienną, bez połysku. [3] Z kolei we fluidach rozświetlających, często znajdują się substancje, które pielęgnują a jednocześnie nadają skórze blasku, np. witamina C. Ponadto w tego typu formułach można spotkać rozświetlającą mikę – minerał, który zawiera drobinki odbijające i rozpraszające światło, przez co cera nabiera promienistego wyglądu. Mika jest dostępna w różnych odcieniach, od subtelnych perłowych, po bardziej intensywne złote, różowe lub brązowe, co umożliwia dopasowanie jej do różnych odcieni skóry i preferencji. [4] Jeśli chodzi o fluidy kryjące duże znaczenia ma tutaj ilość, a także rodzaj zastosowanych pigmentów fluidowych, charakteryzujących się różnymi właściwościami kryjącymi. Przy prawidłowym doborze podkładu ważnym jest, aby rozpoznać rodzaj swojej skóry, by osiągnąć pożądany efekt. Odcień podkładu powinien być dopasowany do karnacji. Ze względu na kolor skóry, odcienie podkładu można podzielić na następujące tonacje: ciepłą, chłodną i neutralną. Istnieją różne formy podkładów. Najczęściej spotykaną jest podkład w płynie, ale na rynku można znaleźć także podkłady w kremie, sztyfcie, kompakcie czy w formie musu.

Emulsje w makijażu

W produktach kosmetycznych istnieją różne rodzaje emulsji. Emulsje proste składają się z dwóch faz – wodnej i olejowej. Faza lipofilowa zawiera takie składniki jak oleje, tłuszcze, a także silikony czy estry kwasów tłuszczowych. Faza hydrofilowa z kolei zawiera przede wszystkim wodę. Z tego względu nazywana jest fazą wodną. Składnikami tej fazy są m.in. humektanty, czyli rozpuszczalne w wodzie substancje nawilżające. Emulsja nawilżająca to tak zwana emulsja typu olej w wodzie (o/w). Jest najpopularniejsza wśród pielęgnacyjnych produktów kosmetycznych. W tego typu emulsjach cząstki fazy lipofilowej – oleju – są zawieszone w fazie wodnej. Przykładami emulgatorów, które mogą być zastosowane, np. w lekkim kremie BB w emulsji typu o/w jest np. emulgator mieszanina Cetearyl Olivate i Sorbitan Olivate lub połączenie Glyceryl Stearate z mieszaniną emulgatorów Cetyl Palmitate, Sorbitan Palmitate i Sorbitan Olivate.  Innym typem emulsji jest emulsja tłusta, tzw. woda w oleju (w/o). Wówczas krople fazy hydrofilowej rozproszone są w fazie olejowej. Olej stanowi więc fazę zewnętrzną, a woda fazę wewnętrzną. [5,6] Gdy zastosujemy silikonowy emulgator i fazę olejową stanowią głównie silikony, mamy styczność z emulsją W/Si. Dwa ostatnie typy emulsji możemy najczęściej spotkać w kosmetyku typu fluid. Po zdefiniowaniu, jaki rodzaj emulsji chcemy uzyskać, dobieramy odpowiedni emulgator lub połączenie emulgatora i ko-emulgatora. Przykładami mogą być Polyglyceryl-3 Polyricinoleate, Polyglyceryl-3 Diisostearate, Sorbitan Olivate, Polyglyceryl-2 oleate, połączenie Olive Oil Polyglyceryl-6 Esters i Polyglyceryl-6 Pentaoleate, które świetnie się sprawdzą w naturalnym podkładzie kosmetycznym lub korektorze w emulsji w/o. Nowoczesnym typem fluidu jest masa żelowa z zawieszonymi pigmentami w całej objętości, która dopiero po przejściu przez dozownik typu airless ujawnia swój unikatowy kolor. [6]

Magia pigmentów

Jednym z kluczowych składników, które odpowiadają za różnorodność kolorów i efektów we fluidach kosmetycznych są pigmenty. Najczęściej stosowane są pigmenty mineralne, wytwarzane z minerałów, takich jak tlenki żelaza i tlenek tytanu. Pigmenty te są dobrze tolerowane przez skórę. Znane są także z trwałości, co pozwala na długotrwałe utrzymywanie koloru na skórze. Z natury są kryjące co oznacza, że nie przepuszczają światła, a w masie fluidu są zawieszone. Pigmenty mineralne oferują szeroką gamę kolorów, umożliwiając dopasowanie do różnych tonów skóry. Pigmenty we fluidach występują w postaci czterech kolorów: żółtego, czarnego, czerwonego i białego. Kluczowym jest wymieszanie ich w odpowiednich proporcjach, aby uzyskać pożądany kolor ,,cielisty” dla każdej karnacji. W opisie kosmetyków według obowiązującej nomenklatury INCI (international nomenclature of cosmetic ingredients) barwniki zapisuje się w postaci numerów CI (colour index). Tak więc np. kolor żółty znajdziemy pod numerem CI 77492 (tlenek żelaza), kolor czarny pod indeksem CI 77499 (tlenek żelaza), a kolor czerwony pod CI 77491 (tlenek żelaza). Najczęściej stosowanym białym pigmentem mineralnym jest tzw. biel tytanowa, znajdziemy ją w INCI pod indeksem CI 77891 (dwutlenek tytanu). Niekiedy w INCI fluidów lub innych formułach, możemy znaleźć Titanium Dioxide bez CI, wówczas dwutlenek tytanu mógł zostać zastosowany jako filtr przeciwsłoneczny, dzięki jego zdolności do odbijania i rozpraszania promieniowania UV. Oprócz 4 powyższych kolorów pigmentów istnieją także m.in. zielone i niebieskie, które również warto dodać do formulacji podczas pracy nad fluidem, zwłaszcza kiedy dopasowujemy odcień dla bardzo jasnych czy oliwkowych karnacji. Pigment zielony jest to tlenek chromu i znajdziemy go w INCI jako: CI 77288 (chromium oxide greens). Pigment niebieski pochodzi od minerału z gromady krzemianów – lazurytu, w składzie możemy szukać go pod nazwą: CI 77007 (ultramarines). Innym typem pigmentu niebieskiego jest żelazowy (III) żelazocyjanek amonu (II) i znajdziemy go w nomenklaturze INCI jako CI 77510. Często pigmenty posiadają otoczki, aby poprawić właściwości i ułatwić ich stosowanie. Otoczki mogą wpływać na przyczepność i rozprowadzalność pigmentów, ułatwiając aplikację na skórze, a także poprawiać ich właściwości sensoryczne, a także krycie. Istnieją różne rodzaje otoczek. Jedną z najpopularniejszych jest triethoxycaprylylsilane o hydrofobowych właściwościach, w związku z czym ten typ pigmentów świetnie sprawdza się w formulacjach W/O lub W/SI np. we fluidach, korektorach, tintach czy kremach BB. Takie pigmenty zapewniają formule kremowe, silikonowe wykończenie, dobrą przyczepność do skóry, a także trwałość. Innym rodzajem popularnej otoczki dla pigmentu, która także doskonale sprawdzi się w emulsji tłustej lub W/SI jest perfluorooctyltriethoxysilane, o właściwościach hydro i lipofobowych ze względu na budowę cząsteczkową. Taki typ pigmentów sprawia, że fluid jest niezwykle gładki i pudrowy w odczuciu, a także bardzo trwały. Pigmenty te pomagają niwelować efekt tzw. ,,wyświecania się” fluidu na twarzy, dlatego mogą się świetnie sprawdzić we fluidach matujących. Na rynku można również znaleźć pigmenty z silikonową otoczką Triethoxysilylethyl Polydimethylsiloxyethyl Hexyl Dimethicone, które są łatwe w użyciu, nie są podatne na utlenianie oraz są kompatybilne z silikonami i olejami użytymi w danej formulacji. Innymi typami substancji, które mogą wchodzić w skład otoczek pigmentów mogą być: Polyperfluoromethylisopropyl Ether, Magnesium stearate, Polyglyceryl-2 tetraisostearate, Aluminium hydroxide oraz Glycolipids. Innowacyjnym typem są specjalnie otoczkowane pigmenty, które dopiero po aplikacji i roztarciu nadają odpowiedni kolor skórze. Wówczas w skład otoczki mogą wchodzić składniki takie jak: Lauric Acid, Zea Mays (Corn) Starch, Polyglyceryl-10 Stearate, Mannitol, Silica Dimethyl Silylate, Ethyl Cellulose, Hydroxypropyl Methylcellulose, Polyester-1. W zależności od typu emulsji dobieramy odpowiednie pigmenty, które mają różne preferencje w stosunku do fazy wodnej lub olejowej. [7,8,9]

Odkryj tajniki przygotowywania pigmentów

Niektóre z pigmentów wymagają odpowiedniego przygotowania i obróbki. Jednym ze sposobów jest opracowanie tzw. pasty pigmentowej w odpowiednich stężeniach poszczególnych bazowych kolorów, czyli żółtego, czerwonego, czarnego i białego. Najpierw przygotowujemy dyspersję pigmentów w medium np. emoliencie C15-19 alkane, następnie taką pastę wykonujemy w zadanym czasie na wybranym urządzeniu np. homogenizatorze. Innymi urządzeniami do przygotowania pigmentów są młyny, które służą do ich mielenia. Proces ten pozwala uzyskać jednolite i odpowiednie rozmiarowo pigmenty. Istnieje wiele rodzajów młynów, które możemy wybrać w  zależności od potrzeb i rodzaju surowców, które będą mielone oraz pożądanej końcowej wielkości cząsteczek. Przykładem mogą być: młyny kulowe, młyny walcowe czy młyny kruszące. Młyny walcowe są powszechnie stosowane w przemyśle kosmetycznym do mielenia pigmentów oraz innych substancji, tworząc jednolite fluidy kosmetyczne o odpowiedniej konsystencji i intensywności koloru. Najczęściej składają się z dwóch do trzech walców (wałków), które obracają się w przeciwnych kierunkach. Pigmenty są mielone pomiędzy walcami, co prowadzi do ich rozdrobnienia na mniejsze cząsteczki. Młyny walcowe pozwalają na precyzyjne kontrolowanie rozmiaru końcowych cząsteczek pigmentów. Wiele młynów walcowych pozwala na regulację odległości pomiędzy walcami, co umożliwia dostosowanie stopnia mielenia do wymagań produktu. W trakcie mielenia może dochodzić do generowania ciepła, co może wpłynąć na jakość pigmentów lub innych składników, dlatego niektóre młyny walcowe są wyposażone w systemy chłodzenia, aby utrzymać odpowiednią temperaturę. W zależności od skali produkcji, młyny walcowe mogą być ręcznie obsługiwane lub zautomatyzowane, co wpływa na wydajność i spójność produktu. Innym typem młyna, który znalazł zastosowanie w przemyśle kosmetycznym jest młyn kulowy, który służy do precyzyjnego mielenia i dyspergowania pigmentów w cieczach, co daje możliwość uzyskania równomiernego koloru fluidu. Młyn kulowy pozwala technologom na precyzyjne kontrolowanie procesu mielenia. W urządzeniu można dostosować prędkość, czas mielenia i inne parametry, aby uzyskać pożądane efekty. Młyn zapewnia wysoką wydajność, ścisłe uziarnienie i minimalne obciążenie układu mielącego. Działa na zasadzie mechanicznego mielenia poprzez tarcie i uderzenia między kulami mielącymi, a materiałem, który ma zostać rozdrobniony. Elementy rozdrabniające w zbiorniku młyna są przyspieszane przez wał mieszający. Wskutek wytrącania prędkości oddają one część swojej energii kinetycznej w celu rozdrobnienia pigmentów. Kształt zbiornika oraz ruchy kul mielących sprawiają, że pigmenty są stale przemieszczane i mielone, co przyczynia się do równomiernego rozdrabniania. Kulki mielące, wykonane są z wytrzymałego materiału, np. ceramiczne powstałe z mieszanki tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem. Kulki te różnią się wielkością i kształtem. Wielkość kul mielących ma wpływ na końcowy rozmiar cząsteczek pigmentów. Im mniejsze kulki mielące, tym drobniejsze będą cząsteczki pigmentów. Młyny kulowe dostępne są w różnych rozmiarach, co pozwala na dostosowanie do różnych skal produkcji – od małych ilości do przemysłowej skali. [10,11]

Sztuka tworzenia fluidu – kluczowe kroki

Podczas opracowywania receptury fluidu kosmetycznego należy uwzględnić składniki, które chcemy zawrzeć. Składniki mogą obejmować emolienty, zagęstniki, substancje aktywne, emulgatory, konserwanty, kompozycje zapachowe i inne dodatki. Po zdefiniowaniu, jaki rodzaj fluidu chcemy stworzyć, należy określić typ opakowania docelowego oraz ilość fluidu, jaką chcemy wyprodukować. W zależności od skali produkcji fluidy można wykonać na różnej wielkości sprzętach np. dissolverach, homogenizatorach lub różnego typu mieszalnikach. Podczas wykonywania fluidu, bardzo ważne jest przygotowanie poszczególnych faz receptury i dodawanie ich w danej kolejności podczas procesu technologicznego. Aby uzyskać głębię kolorów, istotne jest dokładne odważenie pigmentów dodawanych do bazy. Po dodaniu do receptury uprzednio przygotowanej fazy zawierającej pigmenty, warto zwrócić szczególną uwagę na czas mieszania lub homogenizacji. W trakcie procesu należy przeprowadzać regularne kontrole parametrów fluidu, a po zakończeniu produkcji, badania produktu m.in. testy stabilności, lepkości a także czystości mikrobiologicznej, aby upewnić się, że spełnia on wszystkie wymagania.

Podsumowanie

Uniwersalność fluidów sprawia, że są one odpowiednie dla różnych typów skóry. Niezależnie od tego, czy mamy skórę suchą, tłustą czy mieszaną, każdy z nas może znaleźć odpowiedni podkład, który spełni nasze potrzeby. Dodatkowo, na rynku można znaleźć fluidy hipoalergiczne co oznacza, że mogą być stosowane przez osoby ze skórą wrażliwą i skłonną do alergii. Dzięki swojej uniwersalności i różnorodnym korzyściom dla skóry, stały się nieodłącznym elementem dzisiejszej pielęgnacji. Bez względu na typ skóry, fluidy mogą zapewnić nawilżenie, ochronę i wiele innych korzyści, pomagając utrzymać zdrową, promienną skórę. Warto odkryć tajemnice fluidów i cieszyć się efektami ich działania. 

Bibliografia:

1. https://www.maxfactor.com/pl-pl/our-brand/our-heritage
2. Materiały szkoleniowe firmy Azelis
3. Materiały szkoleniowe firmy Provital
4. Materiały szkoleniowe firmy Merck
5. Peters B. ,,Kosmetyka – podręcznik do nauki zawodu – poradnik”, REA, 2009
6. Materiały firmy HSH-Chemie
7. Materiały szkoleniowe firmy Sensient
8. Materiały szkoleniowe firmy Aston
9. Materiały szkoleniowe firmy Naturalia
10. Materiały szkoleniowe firmy Netzsch
11. Materiały szkoleniowe firmy Fritsch

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 3/2023