คำแนะนำเพื่อความคงตัวของ Physical Sunscreen สูตรไม่มีซิลิโคน

ปัญหาที่คุณกำลังพบเป็นเรื่องปกติในการพัฒนาสูตรครีมกันแดด Physical Sunscreen ที่ไม่มีซิลิโคน ซึ่งคือการทำอย่างไรให้ Titanium Dioxide และ Zinc Oxide ที่มีความเข้มข้นสูงกระจายตัวอยู่ได้อย่างสม่ำเสมอและป้องกันการแยกชั้น สารกันแดดแบบ Physical เป็นอนุภาคของแข็ง การทำให้พวกมันแขวนลอยอยู่ในอิมัลชันได้อย่างทั่วถึงเป็นกุญแจสำคัญต่อความคงตัวและการทดสอบค่า SPF/PA ให้ผ่าน

สูตรของคุณประกอบด้วยส่วนผสมหลักดังนี้:

• ส่วนของน้ำมัน: Natural Oil, Cetiol, C12-15 (รวม 10%)
• สารกันแดด: Titanium Dioxide (3.5%), Zinc Oxide (7.5%) - รวม 11%
• สารเพิ่มความข้น/คงตัว: Viscolam (2%), Cosmedia (1%)
• สารช่วยกระจายตัว: Polyhydroxystearic acid (3%)

การแยกชั้นน่าจะเกิดจากปริมาณเม็ดสีที่หนักซึ่งตกตะกอนเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากระบบการกระจายตัวและคงตัวไม่เพียงพอที่จะทำให้พวกมันแขวนลอยอยู่ได้ โดยเฉพาะในสูตรที่ไม่มีซิลิโคน

Polyhydroxystearic acid เป็นสารช่วยกระจายตัวที่ดีเยี่ยมสำหรับเม็ดสีเหล่านี้ในส่วนของน้ำมัน การใช้ที่ 3% ถือว่าเหมาะสม แต่ วิธีการ ในการกระจายตัวเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ต้องแน่ใจว่า Titanium Dioxide และ Zinc Oxide ได้รับการเปียกและกระจายตัวอย่างสมบูรณ์ในส่วนของน้ำมันที่มี Polyhydroxystearic acid, Cetiol, และ C12-15 ก่อน ที่จะนำไปทำอิมัลชัน แนะนำอย่างยิ่งให้ใช้เครื่องปั่นความเร็วสูง (Homogenizer) ทั้งในขั้นตอนการกระจายเม็ดสีและหลังจากการทำอิมัลชัน เพื่อช่วยแตกกลุ่มอนุภาคเม็ดสีและเพิ่มความคงตัว

การเลือกใช้อิมัลซิไฟเออร์และสารเพิ่มความข้น/คงตัวก็มีความสำคัญเช่นกัน แม้ Viscolam และ Cosmedia (ขึ้นอยู่กับว่าเป็นสารใด) จะช่วยเพิ่มความหนืด แต่ก็อาจไม่ให้แรงในการแขวนลอย (Yield Stress) ที่เพียงพอสำหรับปริมาณเม็ดสีที่สูงขนาดนี้ในระบบที่ไม่มีซิลิโคน

นี่คือกลยุทธ์และส่วนผสมบางอย่างที่สามารถช่วยเพิ่มความคงตัวได้:

1. เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายตัวของเม็ดสี: เน้นการทำให้ Titanium Dioxide และ Zinc Oxide กระจายตัวอย่างสมบูรณ์ในส่วนของน้ำมัน โดยใช้ Polyhydroxystearic acid และ C12-15 Alkyl Benzoate การปั่นความเร็วสูงเป็นสิ่งจำเป็น ลองพิจารณาใช้เม็ดสีที่มีการกระจายตัวมาแล้วหรือมีการเคลือบผิว หากมี เนื่องจากจะช่วยให้ผสมเข้ากันได้ง่ายและคงตัวกว่า
2. เลือกใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่แข็งแรง: อิมัลซิไฟเออร์ที่คุณใช้อยู่ยังไม่ระบุชื่อ แต่สำหรับสูตรที่มีส่วนของน้ำมัน/เม็ดสีสูงในระบบที่ไม่มีซิลิโคน ควรพิจารณา:
   • อิมัลซิไฟเออร์ W/O: Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate นิยมใช้ในครีมกันแดด Physical เนื่องจากสามารถทำให้อิมัลชันที่มีส่วนของน้ำมันสูงมีความคงตัวได้ดี
   • อิมัลซิไฟเออร์/สารคงตัวโพลิเมอร์: ส่วนผสมอย่าง Sucrose Cream Maker หรือ CreamMaker EG เป็นระบบโพลิเมอร์ที่สามารถสร้างความหนืดสูงและช่วยในการแขวนลอยอนุภาคได้อย่างดีเยี่ยม ช่วยป้องกันเม็ดสีตกตะกอน
3. ปรับปรุงระบบสารเพิ่มความข้น: ประเมินว่าสารเพิ่มความข้นปัจจุบันให้แรงในการแขวนลอยอนุภาคเพียงพอหรือไม่ คุณอาจต้องเพิ่มความเข้มข้น หรือใช้ Rheology Modifier ตัวอื่นที่ทราบว่าช่วยแขวนลอยของแข็งได้ดี

ด้วยการเน้นการกระจายตัวของเม็ดสีอย่างทั่วถึง และเลือกใช้ระบบอิมัลซิไฟเออร์และสารคงตัวที่แข็งแรงขึ้น คุณจะสามารถสร้างสรรค์ Physical Sunscreen สูตรไม่มีซิลิโคนที่มีความคงตัวและสามารถผ่านการทดสอบในห้องแล็บได้สำเร็จ

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่ควรพิจารณาจากสูตรของคุณและแนวทางแก้ไขปัญหา ได้แก่:

• Titanium Dioxide Nanosil
• Zinc Oxide (Ultra-Fine, Non-Yellow, Non-Coated, USP)
• Polyhydroxystearic acid
• Viscolam AT 100P
• LipidSoft™ Cyclo (e.q. Cetiol Ultimate)
• C12-15 alkyl benzoate Gel (Flowable)
• Polyglyceryl-2 dipolyhydroxystearate (e.q. Dehymuls PGPH)
• Sucrose Cream Maker™ (e.q. Emulgade Sucro Plus)
• CreamMaker EG™ (e.q. Simulgel EG)