ปัญหาการทำสูตรครีมกันแดด: การแยกชั้นและส่วนผสมทางเลือก

การแก้ไขปัญหาการทำสูตรครีมกันแดด

ดูเหมือนว่าคุณกำลังทำสูตรครีมกันแดดที่มีทั้งสารกันแดดแบบเคมี (จาก SPF Protect Ultra II) และแบบกายภาพ (ZnO, TiO2) ปัญหาการแยกชั้นที่คุณพบเป็นเรื่องปกติในการทำสูตรที่มีเฟสน้ำมันสูงและมีผงของแข็งอย่างซิงค์ออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์

1. สาเหตุของการแยกชั้นและวิธีการแก้ไข

สาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดของการแยกชั้น ("เหมือนนมตกตะกอน") คือ การกระจายตัวและการรวมตัวของผงซิงค์ออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ไม่เหมาะสม ผงกันแดดแบบกายภาพอย่าง ZnO และ TiO2 มักจะจับตัวเป็นก้อนและกระจายตัวได้ยากในสูตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเติมในขั้นตอนที่ไม่ถูกต้องหรือไม่ใช้การผสมที่เพียงพอ

ในขั้นตอนที่คุณทำ คุณเติมผง (ZnO, TiO2) หลังจาก ที่ครีมเริ่มก่อตัวจากการรวมเฟสน้ำมันและน้ำและเติม Satin Cream Maker แล้ว ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าช้าเกินไปสำหรับสารกันแดดแบบกายภาพ สารเหล่านี้จำเป็นต้องถูกกระจายตัวอย่างทั่วถึงในเฟสใดเฟสหนึ่ง ก่อน ที่จะเกิดการอิมัลชัน เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและเพื่อให้ประสิทธิภาพในการป้องกันแสงแดดที่ดีโดยไม่เกิดการรวมตัวซึ่งนำไปสู่ความไม่เสถียรและการแยกชั้น

ขั้นตอนการผสมที่แนะนำเพื่อป้องกันการแยกชั้น:

1. เตรียมการกระจายผง: กระจายผง Zinc Oxide และ Titanium Dioxide ให้ทั่วถึงในส่วนหนึ่งของส่วนผสมเฟสน้ำมันของคุณ (LipidSoft Lite เป็นตัวเลือกที่ดี) ขั้นตอนนี้สำคัญมาก คุณอาจต้องใช้เครื่องผสมแบบ High Shear (เช่น Homogenizer หรือเครื่องผสมความเร็วสูง) เพื่อให้แน่ใจว่าผงกระจายตัวอย่างละเอียดและสม่ำเสมอโดยไม่มีก้อน ให้ความร้อนส่วนผสมนี้พร้อมกับส่วนผสมเฟสน้ำมันที่เหลือ (SPF Protect Ultra II, Polyethylene Wax, Milk Lotion Maker) จนถึง 85°C
2. เตรียมเฟสน้ำ: ให้ความร้อนเฟสน้ำ (H2O) จนถึงอุณหภูมิเดียวกัน (85°C)
3. การทำอิมัลชัน: ขณะที่ผสมเฟสน้ำอย่างแรง (โดยใช้ Homogenizer หรือเครื่องผสมความเร็วสูง) ให้ค่อยๆ เติมเฟสน้ำมันที่ร้อนแล้ว (ซึ่งมีผงที่กระจายตัวอยู่และ Milk Lotion Maker) ลงในเฟสน้ำ ผสมด้วยความเร็วสูงต่อไปอย่างน้อย 15-20 นาทีขณะที่อิมัลชันกำลังเย็นตัวลง วิธีนี้จะช่วยสร้างอิมัลชันที่เสถียรและทำให้แน่ใจว่าเฟสน้ำมัน (พร้อมผงที่กระจายตัวอยู่) ถูกรวมเข้ากับเฟสน้ำได้ดี
4. เติมส่วนผสมที่ไวต่อความร้อน: เมื่ออิมัลชันเย็นตัวลงต่ำกว่า 60°C แล้ว ให้เติม Satin Cream Maker และ Phenoxyethanol SA ผสมจนเข้ากันดีและได้เนื้อครีมตามต้องการ ระวังอย่าผสม Satin Cream Maker ด้วยความเร็วที่สูงเกินไป (>2500 rpm) เพราะอาจทำให้โครงสร้างของโพลีเมอร์เสียหายได้

การกระจายผงในเฟสน้ำมัน ก่อน การทำอิมัลชัน และใช้เทคนิคการผสมที่ถูกต้องในระหว่างการเติมเฟสน้ำมันลงในน้ำและการทำให้เย็น จะช่วยให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เสถียรและเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น

2. ปริมาณเฟสน้ำมัน

เฟสน้ำมันทั้งหมดของคุณอยู่ที่ประมาณ 36% (15% SPF Protect Ultra II + 15% LipidSoft Lite + 3% Polyethylene Wax + 3% Milk Lotion Maker) ซึ่งถือเป็นปริมาณน้ำมันที่ค่อนข้างสูง

• LipidSoft Lite เป็น Emollient ที่ให้ความรู้สึกบางเบาและช่วยในการกระจายผง การลดปริมาณอาจส่งผลต่อเนื้อสัมผัสและความง่ายในการกระจายผง
• SPF Protect Ultra II เป็นส่วนผสมของสารกันแดดแบบเคมีและ Emollient ซึ่งละลายได้ในน้ำมัน มีส่วนสำคัญต่อเฟสน้ำมันและจำเป็นต่อการได้ค่า SPF ที่ต้องการ มี Emollient อยู่ด้วยแต่บทบาทหลักคือการป้องกัน UV ไม่ได้ช่วยกระจายผงกันแดดแบบกายภาพโดยเฉพาะ

Milk Lotion Maker ระบุว่าสามารถจับน้ำมันได้ถึง 40% ซึ่งแสดงว่าสามารถรองรับปริมาณน้ำมันของคุณได้ อย่างไรก็ตาม Satin Cream Maker แนะนำสำหรับสูตรที่มีน้ำมันไม่เกิน 25% การใช้ทั้งสองตัวร่วมกันในสูตรนี้ที่มีน้ำมัน 36% อาจทำให้เกิดความไม่เสถียรได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีผงอยู่ด้วย

แม้ว่าน้ำมัน 36% จะสูง แต่ก็ไม่จำเป็นต้องมากเกินไปสำหรับครีมกันแดด โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีทั้งสารกันแดดแบบเคมีและกายภาพ ซึ่งมักต้องการเฟสน้ำมันจำนวนมากเพื่อการละลายและการกระจายตัว สิ่งสำคัญคือต้องมีระบบ Emulsifier และวิธีการผสมที่แข็งแรงพอที่จะรองรับปริมาณน้ำมันและอนุภาคของแข็งนี้ได้

ก่อนที่จะลด LipidSoft Lite ให้ลองแก้ไขขั้นตอนการผสมก่อน โดยเฉพาะขั้นตอนการกระจายผง หากยังคงมีการแยกชั้น อาจต้องปรับระบบ Emulsifier หรือลดปริมาณเฟสน้ำมันลงเล็กน้อย

3. Emulsifier/Thickener ทางเลือก

คุณถามเกี่ยวกับการใช้ Tribehenin, Butter Cream Maker หรือ Cetearyl Alcohol แทน Milk Lotion Maker (6) และ Satin Cream Maker (7)

• Tribehenin เป็น Soft Wax และเป็น Thickener/Texturizer ไม่ใช่ Emulsifier จะละลายในเฟสน้ำมันด้วยความร้อนและช่วยเพิ่มความหนืดและปรับปรุง Pay-off ในผลิตภัณฑ์แบบแท่ง แต่ไม่สามารถทำให้น้ำมันและน้ำเข้ากันได้
• Cetearyl Alcohol เป็น Fatty Alcohol ที่ใช้เป็น Thickener และ Emollient ไม่ใช่ Emulsifier หลัก และต้องใช้ ร่วมกับ Emulsifier เพื่อช่วยให้ Emulsion เสถียรและข้นขึ้น ผสมในเฟสน้ำมันด้วยความร้อน
• Butter Cream Maker เป็น Emulsifier ที่สามารถรองรับน้ำมันได้ถึง 30% และทนทานต่อ Electrolyte ได้ดี มีช่วง pH กว้าง ผสมในเฟสน้ำมันด้วยความร้อน แม้ว่าจะสามารถสร้างเนื้อครีมที่ข้นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับ Cetyl Alcohol หรือ Beeswax แต่เฟสน้ำมันในสูตรของคุณคือ 36% ซึ่งสูงกว่าปริมาณที่ระบุไว้เล็กน้อย

การแทนที่ทั้ง Milk Lotion Maker และ Satin Cream Maker ด้วยตัวเลือกเดียวอาจเป็นเรื่องท้าทาย เนื่องจากมีปริมาณน้ำมันสูงและมีผงกันแดดแบบกายภาพอยู่ด้วย

• หากต้องการทำให้ง่ายขึ้น คุณอาจลองเพิ่มปริมาณ Milk Lotion Maker (สูงสุด 5%) เนื่องจากออกแบบมาสำหรับปริมาณน้ำมันที่สูงกว่า (สูงสุด 40%) และผสมในเฟสน้ำมันด้วยความร้อน ซึ่งเข้ากับขั้นตอนการให้ความร้อนของคุณ อย่างไรก็ตาม คุณยังคงต้องแน่ใจว่ามีการกระจายผงที่เหมาะสม
• การใช้ Butter Cream Maker อาจเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง แต่คุณอาจต้องปรับปริมาณเฟสน้ำมันเล็กน้อย หรือใช้ร่วมกับส่วนผสมอื่นเพื่อให้สามารถรองรับน้ำมัน 36% และผงต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังผสมในเฟสน้ำมันด้วยความร้อน

เนื่องจาก Milk Lotion Maker มีอยู่ในสูตรของคุณแล้วและเหมาะสำหรับปริมาณน้ำมันสูง และสูตรตัวอย่างสำหรับ SPF Protect Ultra II ก็ใช้ทั้ง Milk Lotion Maker และ Satin Cream Maker ปัญหาจึงน่าจะอยู่ที่ วิธีการ ผสมและการกระจายผง มากกว่าตัว Emulsifier เอง ขอแนะนำให้ลองปรับปรุงเทคนิคการผสมด้วยส่วนผสมปัจจุบันของคุณก่อนที่จะพิจารณา Emulsifier ทางเลือก หากคุณยังคงประสบปัญหา ให้พิจารณาเพิ่ม Milk Lotion Maker เล็กน้อย หรือสำรวจ Emulsifier ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับปริมาณน้ำมันสูง และ การกระจายตัวของสารกันแดดแบบกายภาพ