Profil af glimmer

glimmer er et uorganisk materiale, der findes i en lang række kosmetiske og personlige plejeprodukter. Dens anvendelse er blevet rapporteret i mere end 7,100 produkter,1 hvilket gør det til en af de vigtigste mineralske ingredienser, der anvendes i kosmetik. Glimmer er forbundet primært med formulering af farve kosmetik, da det er en kritisk komponent af hundredvis af metal-oxid-baseret uorganiske pigmenter, der giver en bred palette af farver og optiske effekter.,2, 3 dets anvendelighed som optisk modifikator og taktil modifikator har også ført til dets inkorporering i en lang række hud-og hårplejeprodukter.2

Kemi og Fremstilling

udtrykket glimmer refererer bredt til en gruppe af nært beslægtede hydrous aluminium silikat materialer af varierende kemisk sammensætning; Tabel 1 viser de kemiske formler for nogle af de mest almindelige typer af glimmer.4, 5 selvom glimmer er et naturligt forekommende mineral, skal det bemærkes, at syntetiske glimmer er produceret og anvendes i kosmetik.,6 i henhold til Inci-konventionen gælder navnet glimmer kun for det naturligt forekommende mineral, og menneskeskabte glimmer betegnes som syntetiske mineraler, f.eks. Den nuværende artikel vil fokusere på naturligt forekommende glimmer, der er i overensstemmelse med INCI-definitionen for glimmer. Den generelle kemiske formel for de fleste glimmer er 2 (,, Y)2–3 .4o10(OH, f)2., For de mest almindelige glimmer typer, W er typisk kalium (K+), natrium (Na+) eller kalcium (Ca+); X, Y site er besat af to ioner af aluminium (Al3+), magnesium (Mg2+), jern (Fe2+, 3+) eller lithium (Li+), Z er hovedsagelig silicium (Si4+) eller Al3+, og hydroxid (OH-) ioner kan være delvist eller helt erstattet af fluorid (F-) ioner. De mest almindeligt forekommende og kommercielt vigtige typer glimmer er muscovit og phlogopit; glimmerbaserede kosmetiske ingredienser er primært afhængige af muscovit-formen.,

den generelle kemiske formel for de fleste glimmer er 2 (,, Y)2–3 .4o10(OH, F)2. For de mest almindelige glimmer typer, W er typisk kalium (K+), natrium (Na+) eller kalcium (Ca+); X, Y site er besat af to ioner af aluminium (Al3+), magnesium (Mg2+), jern (Fe2+, 3+) eller lithium (Li+), Z er hovedsagelig silicium (Si4+) eller Al3+, og hydroxid (OH-) ioner kan være delvist eller helt erstattet af fluorid (F-) ioner., De mest almindeligt forekommende og kommercielt vigtige typer glimmer er muscovit og phlogopit; glimmerbaserede kosmetiske ingredienser er primært afhængige af muscovit-formen. Glimmer hører til en gruppe mineraler kendt som phyllosilicater, eller arksilicater, som er kendetegnet ved veldefinerede parallelle plader af sammenkoblet silicatetrahedral med en grundlæggende strukturel enhed af Si2O5; imidlertid, i glimmer, en fjerdedel af Si-atomerne erstattes af Al. I glimmer omfatter grundarkstrukturen to tetrahedrale (t) silica lag adskilt af et oktaedral (o) silica lag, som vist i Figur 1.,

X-og Y-kationerne er placeret i O-laget, og W-kationerne optager steder mellem par af de anioniske t-o-t-silikatark. Disse lamellare enheder strækker sig på ubestemt tid i A og b dimensioner og er stablet i C dimension. Den stablede lamella tiltrækkes kun svagt til hinanden på molekylært niveau af van der .aals-interaktioner mellem tilstødende t-lag, så krystallinsk glimmer let kan spaltes i a-B-planet for at give tynde, perfekt flade plader.,

glimmer er et rigeligt mineral, der findes i en lang række geologiske formationer og klippetyper, herunder leraflejringer, granit, pegmatit og schist.7 glimmer udvindes i to principformer, ark glimmer og flake eller skrot glimmer, dvs.skrot materiale fra ark glimmer produktion. Ark glimmer er isoleret fra store lommer af glimmer krystaller som “bøger”, der kan kløves i flade plader med områder, der spænder fra 4,5 cm2 til 645 cm2 og tykkelser, der spænder fra 0,03 mm 0,2 mm., Det produceres i relativt mindre mængder og anvendes primært i fremstillingen af elektroniske enheder og optiske komponenter. Den højere volumen flake glimmer bruges til at producere jorden glimmer, der anvendes i en bred vifte af produkter, herunder fælles forbindelser, plast kompositter, boremudder, maling og belægninger, pigmenter og kosmetik. Blandt de førende producenter af flake glimmer er Kina, Rusland, Finland, USA og Sydkorea.Flake glimmer opnås typisk ved open-pit minedrift metoder, som giver rå stenmalm., Glimmer udvindes fra denne rå malm sammen med andre mineraler såsom kaolin, kvarts og feldspat.5 malmen gennemgår en række forarbejdningstrin, der samlet betegnes som fordelagtig for at isolere og rense glimmerfraktionen.8 de nøjagtige behandlingsordninger, der anvendes, varierer afhængigt af kilden til glimmerbærende malm og de ønskede glimmeregenskaber, men involverer generelt følgende trin.

indledningsvis knuses malmen til et fint pulver for at frigøre malmens forskellige mineralkomponenter, og derefter opslæmes den til dannelse af en vandig mineraldispersion., Denne rå dispersion afslibes og separeres i henhold til partikelstørrelser af de dispergerede faste stoffer under anvendelse af en række mekaniske klassifikatorer. Desliming involverer tilsætning af proceskemikalier såsom natriumsilicat til at sprede slimes af hydreret ler, f.kaolin, som forstyrrer behandlingsoperationer.

de separerede fraktioner udsættes derefter for skumflotation for at isolere glimmerflagerne fra kaolin -, kvarts-og feldspat-biprodukterne. Skumflotation indebærer fortynding og omrøring af mineralopslæmningerne i opløsninger af overfladeaktive stoffer under sur, pH = 2, 5-4.,0 eller alkalisk, pH = 7,5-9,0, betingelser for at medrive de ønskelige glimmerfraktioner i det resulterende skum eller skum. Den glimmerbelastede skum adskilles derefter, koncentreres og tørres for at genvinde glimmerflagerne, mens biprodukterne kan gennemgå yderligere behandlings-og isoleringstrin til brug i andre applikationer.

Flake glimmer kan omdannes til jord glimmer ved tør eller våd slibning.4, 5 vådslibning anvendes typisk for at opnå den højere kvalitet jorden glimmer anvendes i kosmetik., Den våde proces giver overordentlig flade glimmerflager med små partikelstørrelser, høje billedforhold og glatte kanter. Ved vådslibning formales glimmerflager i nærvær af 20-35% vand, afvandes, tørres og screenes derefter på sier for at adskille de forskellige partikelstørrelsesfraktioner inden sække. Mikroniseringsteknikker kan anvendes til at producere endnu mere finmalet glimmerpartikler., I denne fræsningsproces fremdrives glimmerpartikler ind i hinanden ved høje hastigheder ved hjælp af stråler med overophedet damp eller trykluft, hvilket forårsager en slibende virkning, der effektivt reducerer partikelstørrelse og tykkelse.

egenskaber

Mica9-11 af kosmetisk kvalitet leveres typisk som tørt, fritflydende, hvidt til off–whitehite pulver. Disse glimmer findes som tynde blodplader med usædvanligt glatte, flade overflader. Blodpladerne udviser typisk partikelstørrelsesfordelinger, der spænder fra 2-50 µm i diameter, med maksimale gennemsnitsværdier på 15-25 µm og tykkelser på 100-300 nm., Tætheden af moskovitiske glimmer er 2,8–2,9 g/cm3; men hovedparten tætheder af jorden glimmer pulver har en tendens til at være væsentligt lavere efter fræsning, der spænder fra 0,1–0,3 g/cm3. Glimmerpartikler er hydrofile og let dispergeret i vandige medier. Glimmer er generelt modstandsdygtig over for kemiske nedbrydning bortset fra tilstedeværelsen af stærke syrer eller ved ekstremt høje temperaturer, for eksempel, moskovitiske glimmer er rapporteret til at være stabilt ved temperaturer op til 500°C. 4

Glimmer betragtes som ugiftige på grund af sin kemisk inert natur., US Food and Drug Administration (FDA) lister glimmer som et generelt anerkendt som sikkert (GRAS) indirekte fødevaretilsætningsstof, såsom et farvestof eller fyldstof til polymerer, der anvendes i fødevarekontakt applikationer.12 glimmer er også fritaget for batchcertificering af FDA, når det bruges som farvestof til medicin og kosmetik, forudsat at det opfylder kravene i 21 CFR 73.1496.,13

Teknologi og Applikationer

det er Måske den vigtigste rolle glimmer i kosmetik, er dets anvendelse som substrat i metal-oxid-på-glimmer pigmenter, som bruges til at give strålende farver og visuelle appel til produkter, både i den pakke, og efter ansøgning. Den primære anvendelse af disse pigmenter er i farve kosmetiske applikationer; imidlertid, glimmer-baserede pigmenter kan tilsættes til en række af skylle-off og leave-on formuleringer at give produkterne en flimrende perlemorsfarvet udseende.,

brugen af glimmer til fremstilling af sådanne pigmenter er ganske tydelig baseret på de hundreder af glimmerbaserede farvestoffer, der er opført som handelsnavnsblandinger i Personal Care Product Councils online INFOBASE.14 Af varierende type, tykkelse og antal af nm-skala titandioxid eller jern oxid-lag, der deponeres på overflader af glimmer blodplader, pigment producenter er i stand til at opnå forskellige farver og unikke optiske effekter, såsom pearlescence og farve rejse.,3, 15 Jorden glimmer er en ideel substrat på grund af dens blod plader morfologi, manglende farve og relativt lave refraktivt index (RI)—for moskovitiske, RI = 1.5–1.6—som den optiske ydeevne af disse såkaldte interferens pigmenter er meget afhængig af forskellen i RI mellem glimmer og metal-oxid.

ud over dets funktion som farvestof giver glimmer en række andre fordele i kosmetiske produkter med farve.9-11 blodpladens morfologi af glimmerpartikler giver en silkeagtig følelse af at forlade produkter, fra emulsioner til pulvere, og det kan fungere som en teksturforstærker., Glimmer kan bruges som et optisk neutralt fyldstof i løse og pressede pulvere, hvor det også fungerer for at forbedre udbetalingen, forbedre hudens vedhæftning og minimere sammenklumpning. På grund af sin lille partikelstørrelse rapporteres glimmer også at reducere forekomsten af rynker ved at udfylde fine linjer på huden.

det kan være vanskeligt at opnå ensartede dispersioner af glimmer i Nona .ueous medier, såsom carbonhydrid-eller triglyceridolier, estere og silikonevæsker på grund af glimmeroverfladens hydrofile natur., For at overvinde dette problem er overfladebehandlede glimmer udviklet for at tilbyde forbedret kompatibilitet med disse hydrofobe væsker.10-11, 16-17 Eksempler på midler, som anvendes til behandling af glimmer omfatter carnaubavoks, lauroyl lysin, jojobaolie, estere, magnesium myristate, methicone, perfluorohexyl ethylphosphates og kombinationer af isopropyl-titanium triisostearate og triethoxyoctylsilane.

overfladebehandlinger gør glimmeroverfladen hydrofob og muliggør dispersion i en lang række ikke-polære væsker., Denne variation af overflademodificerede glimmer giver formulatorer stor fleksibilitet til at udnytte glimmer og giver evnen til at give subtile ændringer i hudfølelsen baseret på manipulation af glimmeroverfladekemien og dens spredning i produktmatri .en.,

1. Udarbejdelse af Ingredienser, der Anvendes i Kosmetik i Usa, 1st edn, JE Bailey, ed, Produkter til Personlig Pleje Råd, Washington, DC (2011)
2. Glimmer, Monografi ID 1634, i den Internationale Kosmetiske Ingrediens Ordbog og Håndbog, 14. edn, Produkter til Personlig Pleje Council, Washington DC (2012)
3. N Horiishi et al, Specielle pigmenter, ch 5 i Industrielle Uorganiske Pigmenter, 3rd ed, G Buxbaum og G Pfaff, eds, Wiley-VCH Verlag GmbH og Co., KGaA, Weinheim, Tyskland (2005) pp 195-295
4. RJ Benbow, BHWS De Jong og JW Adams, Glimmer, i Ullmann ‘ s Encyclopedia of Industriel Kemi, vol 23, B Elvers, ed, der er offentliggjort online: Wiley-VCH Verlag GmbH og Co. KGaA, Weinheim, Tyskland (Jun 15, 2000) pp 131-143
5. JT Tanner, Glimmer, i Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, der blev offentliggjort online: Wiley-VCH Verlag GmbH og Co.,etableret online på http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2012/mcs2012.pdf (Jan 2012)
6. JS Browning, Glimmer beneficiation, Bulletin 662, US Bureau of Mines, Washington, DC (1973)
7. RonaFlair Funktionelle Fyldstoffer, Rona Produkt Brochure OS W503171, EMD Chemicals Inc, Gibbstown, NJ (Juni 2009)
8. KoboMica S-25, Teknisk Bulletin KMS25-001, Kobo Produkter, Inc, South Plainfield, NJ (Jan 29, 2010)
9. Mearlmica Glimmer-Baseret Ydeevne Mineraler, i BASF BeautyCare Ingredienser, Produkt-Portefølje 2009, BASF Corp, Florham Park, NJ (2009)
10. Indirekte tilsætningsstoffer, Code of Federal Regulations, 21 CFR 176.,170, 177.2600 og 178.3297, (1.April 2011)
11. liste over farvetilsætningsstoffer fritaget for certificering: glimmer, Code of Federal Regulations, 21 CFR 73.1496 og 73.,roducts Council On-Line INFOBASE, http://online.personalcarecouncil.org/jsp/IngredientDetail.jsp?monoid=1634 (Adgang til Juli 2, 2012)
12. P Linz og Q Peng, Farve-rejse kosmetiske pigmenter: Interferens til max, Cosm Slid 118(12) 63-66, 68, 70 (2003)
13. OS 20100136065A1, Naturlig ester, voks eller olie behandlet pigment, proces til fremstilling deraf og kosmetiske gjort hermed, D Schlossman og Y Shao, tildelt Kobo Produkter Inc (Juni 3, 2010)
14. OS 20100003290A1, Olie-og vandafvisende kosmetiske pulver og metoder til at lave og bruge de samme, D Schlossman og Y Shao, der er tildelt til Kobo Produkter Inc (Jan 7, 2010)