คำถามเกี่ยวกับการพัฒนาสูตรเจลกันแดดและปัญหาทางเทคนิค
คำถาม
ผู้ใช้มีคำถามหลายข้อเกี่ยวกับการพัฒนาสูตรเจลกันแดดที่มีส่วนผสมดังนี้:
- น้ำ
- MatteSilica™
- Pro Polymer
- Titanium Dioxide Nano EasyDisperse™ (7.5%)
- Dimethicone
- Phenoxyethanol
คำถามเฉพาะคือ:
- อัตราส่วนของ
Dimethicone
ต่อTitanium Dioxide Nano EasyDisperse™
ในการเตรียมเฟสการกระจายตัวต้องเป็นอย่างน้อย 1:1 ใช่หรือไม่? สามารถใช้อัตราส่วนที่น้อยกว่าได้หรือไม่? - หากต้องการใส่น้ำหอม ควรเลือกน้ำหอมประเภทใดสำหรับสูตรนี้?
- ขั้นตอนการผสมที่ถูกต้องสำหรับสูตรนี้คืออย่างไร?
- จะคำนวณค่า SPF ของสูตรนี้ (ที่มี Titanium Dioxide 7.5%) ได้อย่างไร และ 7.5% เพียงพอสำหรับ SPF 15 หรือไม่?
- หากใช้ Titanium Dioxide แบบธรรมดา (ไม่ใช่ Nano) แทน
Titanium Dioxide Nano EasyDisperse™
ที่เปอร์เซ็นต์เท่ากัน จะให้การป้องกันแสงแดดในระดับเดียวกันหรือไม่? - จะป้องกันปัญหา
MatteSilica™
จับตัวเป็นก้อน (โดยอ้างอิงปัญหาเดิมกับMatteSilica™ XL
ที่ 5%) ในสูตรเจลนี้ได้อย่างไร? Pro Polymer
ช่วยในการทำอิมัลชันหรือทำให้Dimethicone
คงตัวในเบสเจลที่เป็นน้ำได้หรือไม่?
คำตอบ
คำถามเกี่ยวกับสูตรเจลกันแดด
จากสูตรของคุณและข้อมูลที่ได้มีการพูดคุยกันไปแล้ว นี่คือคำตอบสำหรับคำถามที่เหลือของคุณครับ
1. ขั้นตอนการผสม
ขั้นตอนการผสมที่คุณเสนอมานั้นโดยทั่วไปถือว่าถูกต้องสำหรับโครงสร้างสูตรนี้ครับ:
- เฟส A: ผสมน้ำ, MatteSilica™, และ Pro Polymer เข้าด้วยกัน คนจนได้เนื้อเจลที่เนียนสม่ำเสมอ พักไว้เพื่อให้ Pro Polymer ดูดซับน้ำจนเต็มที่เพื่อป้องกันการจับตัวเป็นก้อน
- เฟส B: ผสม Titanium Dioxide Nano EasyDisperse™ และ Dimethicone เข้าด้วยกัน คนให้ผงกระจายตัวใน Dimethicone จนหมด ได้เนื้อลักษณะเป็นครีมหรือเพสต์ที่เนียน
- การรวมเฟส: ค่อยๆ เทเฟส B ลงในเฟส A ทีละน้อย พร้อมกับคนหรือปั่นอย่างต่อเนื่อง การใช้เครื่องปั่นหรือเครื่องผสมความเร็วสูงในขั้นตอนนี้จะช่วยสลายก้อนและช่วยให้ผงกระจายตัวได้ดีขึ้นอย่างมาก
- เฟส C: เติม Phenoxyethanol ลงในส่วนผสมที่รวมกันแล้ว และคนให้เข้ากันจนเป็นเนื้อเดียว
วิธีนี้ช่วยให้สารขึ้นเนื้อเจลที่ละลายน้ำ (Pro Polymer) ดูดซับน้ำได้เต็มที่ และสารกันแดดที่กระจายตัวในน้ำมัน (Titanium Dioxide ใน Dimethicone) กระจายตัวได้ดีก่อนนำมารวมกัน
2. การคำนวณค่า SPF
การคำนวณค่า SPF ที่แน่นอนของสูตรกันแดดจากเปอร์เซ็นต์ของสารออกฤทธิ์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำได้อย่างแม่นยำ โดยเฉพาะสำหรับสารกันแดดแบบ Physical อย่าง Titanium Dioxide และ Zinc Oxide ค่า SPF ที่แท้จริงขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง รวมถึงเกรดและขนาดอนุภาคของสารกันแดด การกระจายตัวในสูตร และฟิล์มที่เกิดขึ้นบนผิวหลังทา
แม้ว่า Titanium Dioxide 7.5% จะมีส่วนช่วยในการป้องกันแสงแดด แต่การจะให้ได้ค่า SPF 15 มักจะต้องใช้สารกรองรังสี UV หลายชนิดร่วมกัน และมักจะใช้ความเข้มข้นที่สูงขึ้น หรือใช้เกรดพิเศษที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อการป้องกัน UV โดยเฉพาะ การที่เจ้าหน้าที่แนะนำให้เพิ่ม Zinc Oxide และ/หรือ DHHB แสดงให้เห็นว่าสูตรดั้งเดิมของคุณที่มีเพียง Titanium Dioxide Nano EasyDisperse™ 7.5% อาจยังให้การป้องกันแสงแดดแบบ Broad-spectrum ไม่เพียงพอ หรืออาจไม่ถึง SPF 15 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการเพิ่ม Zinc Oxide เป็นวิธีทั่วไปที่ช่วยเพิ่มการป้องกัน UVA และค่า SPF พร้อมทั้งช่วยลดความขาววอกเมื่อใช้ร่วมกัน
เพื่อให้ทราบค่า SPF และ PA ที่แน่นอน จะต้องนำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไปทดสอบในห้องปฏิบัติการ
3. Titanium Dioxide แบบ Nano กับแบบธรรมดาในการป้องกันแสงแดด
การใช้ Titanium Dioxide แบบธรรมดา (ไม่ใช่ Nano) แทนเกรด Nano อย่าง Titanium Dioxide Nano EasyDisperse™ ที่เปอร์เซ็นต์เท่ากัน ไม่น่าจะ ให้ระดับการป้องกันแสงแดดที่เท่ากัน แม้จะไม่คำนึงถึงความขาววอกก็ตาม
เหตุผลคือ:
- ขนาดอนุภาค: อนุภาคขนาด Nano (โดยทั่วไปเล็กกว่า 100nm) มีประสิทธิภาพในการกระจายและดูดซับรังสี UV ต่อหน่วยน้ำหนักได้ดีกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ (Non-nano) นอกจากนี้ยังมีความโปร่งใสบนผิวมากกว่า ทำให้ลดความขาววอก
- การเคลือบผิว: สารกันแดดเกรด Titanium Dioxide (ทั้ง Nano และบางครั้ง Non-nano) มักจะได้รับการเคลือบผิวเป็นพิเศษ (เช่น เคลือบด้วยซิลิโคนหรือวัสดุอื่นๆ) เพื่อปรับปรุงการกระจายตัว ความเสถียร และประสิทธิภาพในการดูดซับ/กระจายรังสี UV ในสูตร Titanium Dioxide เกรดสี (Pigment grade) ทั่วไปมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการให้ความทึบสี และอาจไม่มีการเคลือบผิวหรือการกระจายขนาดอนุภาคที่เหมาะสมสำหรับการกรองรังสี UV
แม้ว่า Titanium Dioxide แบบ Non-nano จะให้การป้องกัน UV (ส่วนใหญ่คือ UVB และ UVA ช่วงสั้น) แต่สารกันแดดที่ใช้เกรด Nano ที่ผ่านการเคลือบผิวที่ความเข้มข้นหนึ่งๆ ได้รับการออกแบบและคาดหวังว่าจะให้ประสิทธิภาพ SPF และ PA ที่แตกต่างจากการใช้เกรดสีอนุภาคใหญ่ที่ไม่ผ่านการเคลือบผิวที่ความเข้มข้นเดียวกัน
4. ปัญหา MatteSilica™ จับตัวเป็นก้อน
คุณเคยมีประสบการณ์ MatteSilica™ XL 5% จับตัวเป็นก้อนในเจลมาก่อน MatteSilica™ (5 Micron) ก็เป็นผงละเอียดเช่นกัน การใส่ผง โดยเฉพาะผงที่ดูดซับน้ำมันอย่างซิลิกา ลงในเจลที่ขึ้นเนื้อแล้ว บางครั้งอาจทำให้เกิดการจับตัวเป็นก้อนได้หากผสมไม่ดี
ปัญหาการจับตัวเป็นก้อนมักเกี่ยวข้องกับแนวโน้มของผงที่จะรวมตัวกัน และความยากง่ายในการกระจายตัวในเบสที่เลือก MatteSilica™ ถูกออกแบบมาให้ดูดซับน้ำมัน และแม้ว่าสูตรของคุณจะเป็นเบสน้ำ แต่ผงก็ยังต้องการการเปียกตัวและการกระจายตัวอย่างทั่วถึงในเนื้อเจล
เพื่อลดปัญหาการจับตัวเป็นก้อนเมื่อใช้ MatteSilica™ 5% ในสูตรเจลของคุณ:
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเจล Pro Polymer เนียนสม่ำเสมอก่อนใส่ซิลิกา
- ค่อยๆ โรย MatteSilica™ ลงในเจลช้าๆ พร้อมกับคนอย่างต่อเนื่อง
- การใช้เครื่องผสมความเร็วสูงหรือเครื่องปั่นในขั้นตอนการผสมจะช่วยสลายก้อนและช่วยให้กระจายตัวได้ดีขึ้นอย่างมาก
- อีกทางเลือกหนึ่ง ตามคำแนะนำของเจ้าหน้าที่สำหรับเฟส B ในสูตรที่ปรับปรุง คุณอาจลองกระจาย MatteSilica™ พร้อมกับ Titanium Dioxide และ Dimethicone ในเฟส B ก่อนนำไปรวมกับเฟสเจล
5. อัตราส่วน Silicone ต่อสารกันแดด
ตามที่เจ้าหน้าที่ได้ตอบไปแล้ว คุณ สามารถ ใช้อัตราส่วนของซิลิโคน (เช่น Dimethicone) ต่อผงสารกันแดดน้อยกว่า 1:1 ในขั้นตอนการเตรียมเฟสการกระจายตัว (เฟส B ในสูตรของคุณ) ได้ อย่างไรก็ตาม การใช้อัตราส่วนที่ต่ำลงจะทำให้การกระจายตัวของผงทำได้ยากขึ้นและอาจไม่สมบูรณ์ คุณอาจจำเป็นต้องใช้เครื่องผสมความเร็วสูงหรือเครื่องปั่นเพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคสารกันแดดเปียกตัวและแยกออกจากกันอย่างเต็มที่ ป้องกันการรวมตัวเป็นก้อน และให้ประสิทธิภาพและความเสถียรของสูตรที่ดีที่สุด
6. การประสานระหว่าง Dimethicone และ Pro Polymer กับน้ำ
ใช่ Pro Polymer สามารถช่วยให้ Dimethicone คงตัวอยู่ในสูตรเจลเบสน้ำได้ แม้ว่า Dimethicone จะเป็นซิลิโคนออยล์ที่ละลายในน้ำมันและไม่ละลายในน้ำ แต่ Pro Polymer เป็นสารขึ้นเนื้อเจลที่สามารถทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์หรือสารช่วยแขวนลอยในระบบน้ำ + น้ำมันได้ มันจะสร้างโครงข่ายโพลีเมอร์ในเฟสน้ำที่สามารถดักจับหรือกระจายหยดน้ำมัน/ซิลิโคนไว้ได้ ป้องกันการแยกชั้น และสร้างเนื้อเจลที่คงตัวและมีลักษณะเป็นครีม
ในสูตรของคุณ Pro Polymer ช่วยสร้างโครงสร้างเจล และยังช่วยในการรวมและทำให้ Dimethicone และ Titanium Dioxide ที่กระจายตัวอยู่ใน Dimethicone คงตัวอยู่ในเฟสน้ำ ทำให้เกิดเป็นเจลที่มีลักษณะเป็นอิมัลชันหรือการกระจายตัวที่คงตัวครับ
ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่กล่าวถึง

Phenoxyethanol (Extra Pure)

Cyclopentasiloxane (Low-Odor Cyclomethicone)

Dimethicone (Medium/350, Low-Odor)

Pro Polymer™ (Gel Maker)

Zinc Oxide 200nm EasyDisperse™
