ปัญหาความเสถียรของสูตรโทนเนอร์: การแก้ไขการตกตะกอนและการเกิด Ball-Up ในสูตรสารออกฤทธิ์สูง
คำถาม
ขอสอบถามเกี่ยวกับการทำโทนเนอร์ตามสูตรดังนี้:
- Safe B3: 8%
- Gluco Bright: 5%
- Ume Extract: 2%
- Ethoxydiglycol: 3%
- EGT-Max™: 1%
- Dipotassium Glycyrrhizate: 2%
- Zinc: 1%
- Mild preservative: 1%
- ส่วนที่เหลือคือน้ำ
หลังจากผสมทั้งหมดแล้ว โทนเนอร์สามารถใช้งานได้ปกติ แต่เมื่อตั้งทิ้งไว้ เกิดการตกตะกอนที่ก้นขวดค่อนข้างเยอะ ซึ่งต้องเขย่าให้ละลายทุกครั้ง และบางครั้งตะกอนเหล่านี้ทำให้เกิด ball up บนผิว
รบกวนสอบถามว่า:
- เราควรเพิ่มตัวทำละลายอื่นหรือไม่คะ เพื่อแก้ปัญหาตกตะกอน
- การตกตะกอนนี้ ส่งผลให้ผิวได้รับสาร active น้อยลงไหมคะ
- ควรเพิ่มเวลาการปั่นสารตอนผสมสูตรไหมคะ เพราะเราลองแล้วมันยังตกตะกอนอยู่ค่ะ ควรแก้ไขอย่างไรคะ
- มีสารตัวไหนในสูตรที่ละลายยากไหมคะ ก่อนหน้านี้เคยใส่สาร active มากกว่านี้ แต่ละลายได้ดีค่ะ
คำตอบ
ปัญหาการตกตะกอนในโทนเนอร์
ดูเหมือนว่าคุณได้สร้างโทนเนอร์ที่มีส่วนผสมออกฤทธิ์ที่ดีเยี่ยม! การตกตะกอนที่คุณพบเห็นเป็นปัญหาที่พบบ่อยในการผลิตเครื่องสำอาง ซึ่งมักเกิดจากขีดจำกัดการละลายของส่วนผสมในระบบตัวทำละลาย หรือปฏิกิริยาระหว่างส่วนประกอบต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในความเข้มข้นสูง
จากส่วนผสมที่คุณระบุและคุณสมบัติของส่วนผสมเหล่านั้น:
- Safe-B3 (Niacinamide) และ GlucoBright (Acetyl Glucosamine) โดยทั่วไปสามารถละลายน้ำได้ดีมากและเข้ากันได้ดี มักใช้ร่วมกัน
- Ethoxydiglycol เป็นตัวทำละลายและตัวนำพาที่ดี ละลายได้ในน้ำและไกลคอล ซึ่งช่วยเพิ่มการละลายของส่วนผสมอื่นๆ
- EGT-Max (Ergothioneine) และ Dipotassium Glycyrrhizate ก็ละลายน้ำได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม Dipotassium Glycyrrhizate อาจมีลักษณะเป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อนๆ ซึ่งอาจส่งผลต่อความเสถียรของสูตรที่ความเข้มข้นสูง (คุณใช้ที่ขีดจำกัดสูงสุดที่แนะนำ)
- รูปแบบของ Zinc ที่คุณใช้มีความสำคัญมาก หากเป็น Zinc PCA การละลายจะขึ้นอยู่กับค่า pH อย่างมาก โดยจะละลายได้ดีที่สุดระหว่าง pH 4-6 หากอยู่นอกช่วงนี้ อาจเกิดการตกตะกอนได้ หากเป็น Zinc Gluconate แม้จะละลายน้ำได้ แต่คุณใช้ที่ความเข้มข้น (1%) ซึ่งสูงกว่าอัตราที่แนะนำโดยทั่วไป (0.05-0.5%) และยังเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อาจทำให้เกิดปัญหาได้
- ลักษณะการละลายเฉพาะของ Ume Extract ไม่ทราบแน่ชัดหากไม่มีข้อมูลเพิ่มเติม แต่สารสกัดจากพืชบางชนิดอาจมีส่วนประกอบที่ไม่ละลายน้ำทั้งหมดหรือไม่เสถียรในเบสโทนเนอร์
- ความเข้มข้นรวมของของแข็งที่ละลายน้ำได้ทั้งหมด (สารออกฤทธิ์ + Ethoxydiglycol + สารกันเสีย) ในเบสน้ำอาจเกินความสามารถในการละลายโดยรวม
นี่คือคำตอบสำหรับคำถามของคุณ:
ปัญหาการตกตะกอนในโทนเนอร์
1. เราควรเพิ่มตัวทำละลายอื่นหรือไม่คะ เพื่อแก้ปัญหาตกตะกอน
ใช่ การเพิ่มตัวทำละลายร่วม (co-solvents) เป็นวิธีที่พบบ่อยในการเพิ่มการละลายของส่วนผสมในสูตรที่เป็นเบสน้ำ เช่น โทนเนอร์ ตัวทำละลาย เช่น Propylene Glycol หรือ Butylene Glycol สามารถเข้ากันได้ดีกับน้ำ และช่วยให้ส่วนผสมออกฤทธิ์ต่างๆ ที่มีความเข้มข้นสูงละลายอยู่ได้ คุณอาจลองเพิ่ม 5-10% ของไกลคอลเหล่านี้ เพื่อดูว่าจะช่วยปรับปรุงความเสถียรในระยะยาวและป้องกันการตกตะกอนได้หรือไม่ การเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของ Ethoxydiglycol ก็อาจช่วยได้เช่นกัน แต่โปรดคำนึงถึงข้อจำกัดด้านกฎระเบียบสำหรับผลิตภัณฑ์แบบ Leave-on (ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 2.6%)
2. การตกตะกอนนี้ ส่งผลให้ผิวได้รับสาร active น้อยลงไหมคะ
ใช่ค่ะ อย่างแน่นอน เมื่อส่วนผสมตกตะกอนออกจากสารละลายและไปอยู่ที่ก้นขวด ส่วนผสมเหล่านั้นจะไม่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งโทนเนอร์อีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าเมื่อคุณใช้โทนเนอร์ คุณจะไม่ได้รับความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ตามที่ตั้งใจไว้ อนุภาคที่ตกตะกอนยังเป็นสาเหตุที่น่าจะทำให้เกิดปัญหา "ball-up" บนผิวของคุณ เนื่องจากเป็นอนุภาคของแข็ง ไม่ใช่สารที่ละลายน้ำซึ่งสามารถดูดซึมได้
3. ควรเพิ่มเวลาการปั่นสารตอนผสมสูตรไหมคะ เพราะเราลองแล้วมันยังตกตะกอนอยู่ค่ะ ควรแก้ไขอย่างไรคะ
การเพิ่มเวลาในการผสมอาจช่วยให้ส่วนผสมกระจายตัวได้ดีในตอนแรก แต่จะไม่สามารถป้องกันการตกตะกอนที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากขีดจำกัดการละลายหรือไม่เข้ากันได้ ปัญหาหลักน่าจะเป็นความสามารถของสูตรในการรักษาส่วนผสมทั้งหมดให้ละลายอยู่ได้ในระยะยาว
ในการแก้ไขปัญหานี้ คุณควรพิจารณา:
- ปรับความเข้มข้น: ลดเปอร์เซ็นต์ของส่วนผสมที่ใช้ที่ขีดจำกัดการละลายสูงสุด หรือสูงกว่าอัตราที่แนะนำเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Zinc (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ในช่วงที่แนะนำสำหรับชนิดที่ใช้ เช่น 0.2-1.0% สำหรับ Zinc PCA, 0.05-0.5% สำหรับ Zinc Gluconate) พิจารณาลด Dipotassium Glycyrrhizate เล็กน้อย หากมาตรการอื่นๆ ยังไม่เพียงพอ
- เพิ่มตัวทำละลายร่วม: ผสม Propylene Glycol หรือ Butylene Glycol ลงในเฟสน้ำตามที่กล่าวไว้ข้างต้น
- ตรวจสอบและปรับค่า pH: นี่เป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณใช้ Zinc PCA วัดค่า pH ของโทนเนอร์ที่เสร็จแล้ว หากอยู่นอกช่วงที่เหมาะสมที่ 4-6 สำหรับ Zinc PCA ให้ปรับค่า pH โดยใช้กรดอ่อนๆ (เช่น สารละลาย Citric Acid) หรือเบส (เช่น สารละลาย Sodium Hydroxide) เพื่อให้อยู่ในช่วงนี้ ค่า pH ระหว่าง 4.5 ถึง 6.0 มักจะเหมาะสมสำหรับส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดในโทนเนอร์ รวมถึง Niacinamide, Acetyl Glucosamine และ Dipotassium Glycyrrhizate
- วิธีการผสม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณละลายส่วนผสมแต่ละอย่างให้เข้ากันดีในเฟสน้ำ (และตัวทำละลายร่วม หากใช้) ก่อนนำมารวมกัน เติมส่วนผสมที่ไวต่อความร้อน เช่น EGT-Max และ Dipotassium Glycyrrhizate หลังจากเฟสน้ำหลักเย็นลงแล้ว (ต่ำกว่า 60°C สำหรับ DPG หลีกเลี่ยงความร้อนสำหรับ EGT-Max)
4. มีสารตัวไหนในสูตรที่ละลายยากไหมคะ ก่อนหน้านี้เคยใส่สาร active มากกว่านี้ แต่ละลายได้ดีค่ะ
ใช่ค่ะ ส่วนผสมที่น่าจะเป็นสาเหตุของการตกตะกอนในสูตรของคุณมากที่สุดคือ:
- Zinc: ขึ้นอยู่กับรูปแบบเฉพาะ (เช่น Zinc PCA ไวต่อค่า pH, Zinc Gluconate ใช้ที่ความเข้มข้นสูงและเป็นอิเล็กโทรไลต์) และองค์ประกอบโดยรวมของสูตร สารประกอบ Zinc มักเป็นปัญหาที่ความเข้มข้นสูง
- Dipotassium Glycyrrhizate: แม้จะละลายน้ำได้ แต่การใช้ที่ 2% เป็นขีดจำกัดสูงสุด และลักษณะที่เป็นอิเล็กโทรไลต์อาจทำให้เกิดความไม่เสถียรในสูตรที่ซับซ้อน
- Ume Extract: หากไม่ทราบชนิดและการแปรรูปเฉพาะ อาจมีส่วนประกอบที่ไม่ละลายน้ำทั้งหมดหรือไม่เสถียรในเบสโทนเนอร์
- ปริมาณรวมของสารออกฤทธิ์ทั้งหมด: แม้ว่าจะละลายได้ทีละชนิด แต่การใส่ส่วนผสมหลายชนิดในเปอร์เซ็นต์สูงๆ ลงในปริมาณตัวทำละลาย (น้ำ + Ethoxydiglycol) ที่จำกัด อาจเกินความสามารถในการละลายทั้งหมดได้
ให้เน้นที่การปรับปรุงการละลายของสารประกอบ Zinc และอาจเพิ่มตัวทำละลายร่วม เช่น Propylene Glycol หรือ Butylene Glycol ในขณะที่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่า pH เหมาะสมสำหรับส่วนผสมทั้งหมด
ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่กล่าวถึง
Safe-B3™ (Vitamin B3, Niacinamide)
GlucoBright™ (Acetyl Glucosamine)
Ethoxydiglycol (e.q. Transcutol)
Zinc PCA
Dipotassium Glycyrrhizate (DPG, High Purity)
Zinc Gluconate