Các chất làm đặc gốc nước
Cần hòa tan xanthan gum vào các dung môi hòa tan trong nước như propanediol, butylene glycol hoặc glycerin trước khi thêm vào pha nước.
Để tiết kiệm nguyên liệu mà vẫn đạt được độ đặc tốt, có thể sử dụng kết hợp nhiều chất làm đặc khác nhau. Ví dụ sử dụng kết hợp các polyme trương nở với polyme hòa tan hoặc phối hợp đất sét với polyme có tính trương nở hoặc hòa tan.
Nhũ tương dầu trong nước được làm đặc bằng cách sử dụng các polyme có tính trương nở tốt như carbome và copolyme acrylate, tuy nhiên, các polyme này khá khó để thoa đều trên da do tính nhạy cảm với muối của chúng. Việc thêm 0,1-0,2% xanthan gum có thể cải thiện khả năng phát tán của sản phẩm.
Để cải thiện chất lượng nhũ tương, trong quá trình nhũ hóa, các nhà sản xuất thường thêm các polyme có tính trương nở và hòa tan trong dầu vào. Kỹ thuật này thường sử dụng các bột polyme trương nở nhóm trung tính hoặc phân tán và các polyme hòa tan như xanthan gum.
Sử dụng các loại bột carbome và copolyme acrylate đã qua xử lý để làm tăng khả năng tương tác với nước.
Acrylates/C10-30 alkyl acrylate crosspolymer được xem là các chất làm đặc tốt nhất cho các sản phẩm tẩy rửa có nồng độ cồn cao (60-90%). Chúng được trung hòa bằng cách sử dụng kèm với triisopropanolamine hoặc tetrahydroxypropyl ethylenediamine.
Các chất làm đặc tự nhiên và ổn định với muối là hỗn hợp konjac glucomannan (chiết xuất từ rễ cây Nưa) và xanthan gum.
Nhũ tương dầu trong nước
Các chất làm đặc có ma sát nội cao, hay độ nhớt cao thường được sử dụng trong sản xuất nhũ tương dầu trong nước nhằm làm loãng, ổn định sản phẩm và giúp sản phẩm có thể phun được dưới dạng tia. Các chất làm đặc được thường dùng là magiê nhôm silicat, natri magiê fluorosilicat hoặc xenluloza vi tinh thể kết hợp với xanthan gum hoặc cacboxymetyl xenluloza.
Nên bổ sung muối vào hỗn hợp sau khi nhũ hóa, đặc biệt là ở các sản phẩm dựa trên mạng lưới gel lamellar nhằm tạo độ nhớt và ổn định sản phẩm. Tốt nhất nên bổ sung ở nhiệt độ ≤45oC.
Thêm một lượng vừa phải các polyme hòa tan hoặc có tính trương nở vào các sản phẩm có dạng mạng lưới gel lamellar để giảm kích thước các hạt và bảo vệ sản phẩm trước sự thay đổi nhiệt độ.
Có thể sử dụng 60-90% monoglyceryl stearat trong nhũ tương dầu trong nước để tạo cảm giác da tốt hơn.
Nhũ tương dạng mạng lưới gel dầu trong nước có nguồn gốc tự nhiên và độ ổn định cao là rượu stearyl 2%, glyceryl stearate (60% mono) 2% và triglyceryl stearate 1%.
Nhũ tương nước trong dầu
Kẽm sulfat có thể được sử dụng làm chất ổn định và bảo quản sản phẩm. Tuy nhiên, hiện nay nó ít được sử dụng, thay vào đó, các nhà sản xuất nhũ tương nước trong dầu đều sử dụng natri clorua hoặc magie sulfat.
Thêm lượng nhỏ polyme hòa tan hoặc có tính trương nở trong nước vào pha nước của nhũ tương nước trong dầu có thể giúp bảo vệ sản phẩm trước sự thay đổi nhiệt độ.
Nhũ tương nước trong dầu bị phân tán quá mức có thể giảm độ nhớt theo thời gian.
Hòa tan dầu trong nước
Khi hòa tan nước hoa vào nước, cần sử dụng phối hợp chất trợ tan và nước hoa theo tỷ lệ 5:1. Tuy nhiên, cũng cần tối ưu hóa tỷ lệ bằng cách giảm dần chất trợ tan nhằm tìm ra tỷ lệ tiết kiệm nguyên liệu nhất.
Tương tự như nước hoa, dầu phân cực dễ hòa tan hơn nhiều so với các chất làm mềm trong mỹ phẩm. So với nước hoa, tỷ lệ dầu phân cực so với chất trợ tan có theo dao động từ 1:20 đến 1:15.
Các chất trợ tan tự nhiên là polyglyceryl 10 oleate và sorbitan oleate decylglucoside crosspolymer
Các chất làm mềm
Các chất làm mềm da thường được đưa vào sản phẩm nhằm tạo cảm giác tốt cho da và có tác dụng làm mềm da. Một số chất làm mềm da thường dùng là dầu squalane và jojoba.
Những chất làm mềm khác có thể sử dụng là isostearyl isostearate, C12/13 lactate, myristyl lactate và isosorbide dicaprylate.
Các chất hoạt hóa
Phospholipid có thể được dùng để nâng cao khả năng thẩm thấu của các hoạt chất tan trong nước qua da. Các phospholipid có thể dùng là lysolecithin và lecithin hydro hóa hoặc phosphatidyl choline.
Glyceryl caprylate (90% mono) cũng có thể được dùng để tăng cường khả năng thẩm thấu qua da và dung nạp của sản phẩm.
Một số hoạt chất có thể được hydrat hóa để nâng cao khả năng thẩm thấu, bên cạnh đó, việc bổ sung hệ thống nhũ tương dựa trên mạng lưới gel lamellar có thể kéo dài thời gian dưỡng ẩm.
Các đồng phân quang học của cùng một hoạt chất cũng có hoạt tính sinh học khác nhau. Ví dụ với panthenol, đồng phân quang dạng D có hoạt tính tốt gấp đôi các đồng phân dạng DL hoặc dạng racemic. Dạng (-) alpha của bisabolol cũng có hoạt tính cao hơn các dạng racemic.
Ngoài ra, việc trung hòa lactic acid và glycolic acid bằng arginine cũng góp phần làm giảm kích ứng da mà không làm giảm khả năng tẩy tế bào chết của 2 hoạt chất này.
Acetyl glucosamine không phải là chất kích thích nhưng vẫn có thể làm tăng tốc độ tái tạo của tế bào. Hiệu quả này còn giúp làm sáng da và giảm nếp nhăn.
Niacinamide là hoạt chất được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, nó làm tăng hiệu quả của hầu hết các hoạt chất chăm sóc da khác. Ví dụ kết hợp với acetyl glucosamine hoặc hexyl resorcinol để nâng cao hiệu quả làm sáng da của hai hoạt chất này, hoặc kết hợp với tetrahydrodiferuloylmethane để giảm nếp nhăn của da.
Tuy nhiên, khi sử dụng niacinamine cần chú ý, thường sẽ có một lượng nhỏ tạp chất nicotinic acid (100ppm), đây là chất gây kích ứng da mạnh.
Việc sử dụng các hoạt chất có cơ chế hoạt động khác nhau hoặc có tác dụng bổ trợ cho nhau sẽ nâng cao hiệu quả hồi phục da của sản phẩm. Niacinamide và các chất làm mềm phân cực như PPG 15 stearyl ether thường được dùng để giảm kích ứng da do retinol. Bên cạnh đó, bakuchiol, khi được dùng với lượng 0,5% cũng có hoạt tính tương tự 0,5% retinol mà không gây kích ứng da.
Salicylic nên được dùng trong sản phẩm có pH khoảng 3,0 để có hiệu quả tốt nhất.
Các chất bảo quản
Có thể giảm hàm lượng các chất bảo quản trong sản phẩm bằng cách sử dụng 0,5-1,0% pentylene glycol, hexanediol, ethylhexyl glycerin, hoặc caprylyl glycol. Trong quá trình sản xuất các sản phẩm có dạng mạng lưới gel lamellar, chất bảo quản và potentiator (chelators, pentylene glycol, hexanediol, ethylhexyl glycerin, hoặc caprylyl glycol) nên được đưa vào khi nhiệt độ ở nhiệt độ 45oC để giúp các hoạt chất này phân phối được trong pha nước của sản phẩm, từ đó đảm bảo đặc tính bảo vệ sản phẩm của chúng.
Glyceryl caprylate (90% mono) là chất bảo quản ít làm thay đổi độ nhớt của các sản phẩm nhũ tương dầu trong nước và được ưa dùng hơn caprylyl glycol, benzyl alcohol hoặc phenoxyethanol, đồng thời hoạt chất này cũng ít gây ra các kích ứng thần kinh trên da.
Ngoài ra, có thể giảm 50% lượng chất bảo quản bằng cách sử dụng các chất che phủ bề mặt và có thể phân hủy sinh học như sodium phytate và tetra sodium glutamate diacetate với liều lượng thêm vào là 0,05-0,1%.
Các chất bảo quản ít gây kích ứng nhất hiện nay là bạc dạng keo hoặc bạc citrate. Nên tránh sử dụng các chất có khả năng tạo phức với các chất bảo quản gốc bạc.
Dầu dưỡng tóc
Chất hoạt động bề mặt dòng behenyl hiện đang được xem là hoạt chất dưỡng tóc tốt nhất cho các dòng dầu xả, ví dụ như behenyl trimetyl amoni clorua và behenamidopropyl axit dimetyl amin trung tính.
Sử dụng dầu dưỡng tóc sau khi gội có tác dụng dưỡng tóc và giúp giữ nếp tốt hơn.
Dầu gội đầu/Sữa tắm
Sử dụng polyme dạng cation để giảm kích ứng da và nâng cao khả năng tạo bọt của sản phẩm. Một số loại polyme thường dùng là guar hydroxypropyltrimonium chloride và starch hydroxypropyltrimonium chloride với lượng 0,5%.
Các sản phẩm dầu gội đầu và sữa tắm thường chứa khoảng 15% chất hoạt động bề mặt, trong đó, chất hoạt động bề mặt chính chiếm khoảng 7,5-10% và chất hoạt động bề mặt phụ chiếm khoảng 5,0-7,5%.
Các chất hoạt động bề mặt chính thường dùng là sodium laureth 1 hoặc 2 sulfat, sodium lauroyl metyl isethionat, hoặc sodium cocoyl glycinat. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính giúp làm sánh sản phẩm, nâng cao khả năng tạo bọt và dịu hơn với da. Các chất lưỡng tính thường dùng là cocamidopropyl betaine, coco betaine và lauryl hydroxysultaine.
Các chất giữ ẩm như hydroxypropyl bis-hydroxyethyldimonium clorua, sodium polyaspartat và betaine cũng cải thiện khả năng giữ ẩm của sữa tắm.
Son môi
Các loại sáp thường dùng để sản xuất son môi là ozokerite, carnauba, candelilla, sáp ong, microcrystalline và polyethylene.
Silica khói có thể cải thiện độ đồng đều màu sắc, độ ổn định theo thời gian và độ bám của son. Bên cạnh đó, nguyên liệu này cũng hạn chế sự đọng son ở các nếp nhăn trên môi.
Sử dụng các chất làm mềm có khối lượng phân tử thấp có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do chúng có xu hướng lan ra xung quanh bề mặt da.
Để làm tăng độ cứng và độ bền nhiệt của son, các nhà sản xuất thường thêm một lượng nhỏ sáp polyethylene vào sản phẩm.
Kem chống nắng
Avobenzone thường được sử dụng phối hợp với các chất tạo phức có thể phân hủy sinh học như sodium phytate hoặc tetra sodium glutamate diacetate để nâng cao độ bền màu. Avobenzone có thể tạo phức bền với các kim loại vi lượng với lượng sử dụng 0,05-0,1%.
Các chất làm mềm da như butyloctyl salicylate và tridecyl salicylate có thể nâng cao chỉ số SPF.
Sản phẩm chứa ethylhexyl methoxycrylene có SPF cao hơn nhiều so với sản phẩm tương tự sử dụng octocrylene, bên cạnh đó, avobenzone hòa tan tốt hơn trong ethylhexyl methoxycrylene.
Bột kẽm oxit thường được bổ sung vào pha dầu của các sản phẩm chứa polyhydroxystearic acid hoặc polyglyceryl 6 polyricinoleate với lượng thay đổi trong khoảng 5-10% tùy theo lượng kẽm oxit được dùng.
Các sản phẩm dựa trên kẽm oxit/titan phải được kiểm tra kỹ độ ổn định và giá trị SPF.
Cần ổn định sản phẩm dựa trên kẽm oxit/titan vài tuần trước khi gửi đi kiểm tra SPF vì chỉ số này có thể giảm đi 20% sau vài tuần lưu trữ.
Các yếu tố khác
Độ ổn định của các sản phẩm dạng nhũ tương được kiểm tra ở các thời điểm
- Sau 1 tháng bảo quản ở 50oC
- Sau 3 tháng bảo quản ở nhiệt độ 5oC, 45oC và nhiệt độ phòng
- Kiểm tra sốc nhiệt (từ -15oC đến nhiệt độ phòng)
- Ly tâm (3000 vòng/phút trong 20 phút)
- Bàn rung (400 vòng/phút trong 4 giờ)
Độ ổn định nhiệt của nhũ tương có thể được xác định đơn giản dựa trên sự thay đổi độ nhớt của sản phẩm khi được xử lý ở các điều kiện trên.
Silicon resin (polymethylsilsesquioxane) thường được dùng để giảm cảm giác dính của sản phẩm và làm mờ nếp nhăn trên da. Silicon resin cũng có tác dụng tẩy tế bào chết do đặc tính bào mòn của nó.
Dimethicone có tác dụng làm giảm bọt của nhũ tương dầu trong nước khi bôi lên da. Hoạt chất này thường được dùng với liều lượng 1% của 5-10 cts dimethicone.
Sử dụng các chất phân tán khi trong pha dầu hoặc pha nước của sản phẩm chứa một lượng lớn chất màu. Ví dụ như sử dụng polyhydroxystearic acid hoặc polyglyceryl 6 polyricinoleate để phân tán dầu và sodium polyacrylate để phân tán nước.