Profil av Glimmer

Glimmer er et uorganisk materiale som finnes i et bredt utvalg av kosmetikk og personlig pleie-produkter. Bruken har blitt rapportert i mer enn 7,100 produkter,1 noe som gjør den til en av de viktigste mineralske stoffer som brukes i kosmetikk. Glimmer er forbundet først og fremst med utformingen av farge kosmetikk, som det er en kritisk komponent i hundrevis av metal-oxide-basert uorganiske pigmenter som gir en variert palett av farger og optiske effekter.,2, 3 Sin nytteverdi som en optisk modifier og taktil modifier har også ført til at det ble innlemmet i et bredt utvalg av hud-og hårpleieprodukter.2

Kjemi og Produksjon

begrepet glimmer refererer generelt til en gruppe nært beslektede hydrous aluminium silikat materialer med ulik kjemisk sammensetning, Tabell 1 viser de kjemiske formlene av noen av de mest vanlige typer glimmer.4, 5 Selv om glimmer er et naturlig forekommende mineral, det bør bemerkes at syntetiske micas har blitt produsert og brukt i kosmetikk.,6 i Henhold til INCI-konvensjonen, navnet Glimmer gjelder bare til naturlig forekommende mineral, og menneskeskapte micas er utpekt som syntetiske mineraler, f.eks., Syntetiske Fluorphlogopite. Denne artikkelen vil fokusere på naturlig forekommende micas som er i samsvar med den INCI definisjon for glimmer. Den generelle kjemiske formelen for de fleste micas er W(X, Y)2–3Z4O10(OH, F)2., For de mest vanlige typer glimmer, W er vanligvis kalium (K+), natrium (Na+) eller kalsium (Ca+); X, Y området er okkupert av to ioner av aluminium (Al3+), magnesium (Mg2+), jern (Fe2+, 3+), eller litium (Li+); Z er hovedsakelig silisium (Si4+) eller Al3+, og hydroksid (OH-) ioner kan være helt eller delvis erstattet av fluorid (F-) ioner. Den mest vanlig forekommende og kommersielt viktige typer av glimmer er muscovite og phlogopite; glimmer-basert kosmetiske ingredienser stole primært på muscovite form.,

Den generelle kjemiske formelen for de fleste micas er W(X, Y)2–3Z4O10(OH, F)2. For de mest vanlige typer glimmer, W er vanligvis kalium (K+), natrium (Na+) eller kalsium (Ca+); X, Y området er okkupert av to ioner av aluminium (Al3+), magnesium (Mg2+), jern (Fe2+, 3+), eller litium (Li+); Z er hovedsakelig silisium (Si4+) eller Al3+, og hydroksid (OH-) ioner kan være helt eller delvis erstattet av fluorid (F-) ioner., Den mest vanlig forekommende og kommersielt viktige typer av glimmer er muscovite og phlogopite; glimmer-basert kosmetiske ingredienser stole primært på muscovite form. Micas tilhører en gruppe mineraler som er kjent som phyllosilicates, eller ark silikater, som er preget av godt definerte parallell ark med sammenhengende silica tetrahedral med en grunnleggende strukturelle enhet av Si2O5; imidlertid, i glimmer, en fjerdedel av Si-atomene er erstattet av Al. I glimmer, den grunnleggende ark strukturen består av to tetrahedral (t) silika lag adskilt av en oktaedrisk (o) silika lag, som vist i Figur 1.,

X-og Y-kationer ligger i o-lag, og det W kationer okkupere områder mellom par av anioniske til-t silikat ark. Disse lamellær enheter utvide ubestemt tid i a-og b-mål og er stablet i c dimensjon. De stablet lamella er bare svakt tiltrukket av hverandre på molekylært nivå av van der Waals interaksjoner mellom tilstøtende t lag, slik at krystallinsk glimmer å være lett spaltet i a-b-flyet for å gi tynn, helt flat ark.,

Glimmer er en rikelig mineral som finnes i et bredt utvalg av geologiske formasjoner, og rock typer, inkludert leire innskudd, granitt, pegmatite og skifer.7 Glimmer er utvunnet i to prinsippet former, ark glimmer og flasse eller skrap glimmer, dvs., skrap materiale fra ark glimmer produksjon. Ark glimmer er isolert fra store lommer av glimmer krystaller som «bøker» som kan bli spaltet i flatt ark å ha områder som spenner fra 4,5 cm2 å 645 cm2 og tykkelser alt fra 0.03 mm 0,2 mm., Den er produsert i relativt små volumer og næringsdrivende primært i produksjon av elektronisk utstyr og optiske komponenter. Jo høyere volum flake glimmer brukes til å produsere bakken glimmer som benyttes i et bredt spekter av produkter, inkludert felles forbindelser, plast, kompositter, boring slam, maling og belegg, pigmenter og kosmetikk. Blant de ledende produsenter av flake glimmer er Kina, Russland, Finland, Usa og Sør-Korea.

Flake glimmer er vanligvis oppnås ved dagbrudd metoder, som gi rå rock malm., Glimmer er utvinnes fra denne grove malm sammen med andre mineraler som kaolin, kvarts og feldspar.5 ore gjennomgår en rekke behandle trinnene samlet referert til som beneficiation å isolere og rense glimmer brøkdel.8 nøyaktig behandling ordninger ansatt variere avhengig av kilden av glimmer-rentebærende malm og ønsket glimmer egenskaper, men generelt innebære følgende trinn.

Først, malmen knuses til et fint pulver for å frigjøre de ulike mineralske komponenter av malm, og da er det slurried å danne en vandig mineral spredning., Denne grove spredning er deslimed og skilt i henhold til partikkelstørrelser av oppløst tørrstoff ved hjelp av en rekke mekaniske classifiers. Desliming innebærer tilsetning av prosesskjemikalier som natrium silikat for å spre slimes av myk leire, f.eks., kaolin, som forstyrrer behandling operasjoner.

separert fraksjoner er så utsatt for skum flotation å isolere mica flakes fra kaolin, kvarts og feldspar biprodukter. Skum flotation medfører fortynning og risting mineral slurries i løsninger av tensider under surt, pH = 2.5–4.,0, eller alkalisk, pH = 7.5–9.0, forhold til entrain det ønskelig glimmer fraksjoner i den resulterende skum eller melkeskum. Glimmer-laden skum er deretter skilt, konsentrert og tørket for å gjenopprette glimmer flak, mens biprodukter kan gjennomgå ytterligere behandling og isolasjon tiltak for bruk i andre programmer.

Flake glimmer kan konverteres til bakken glimmer av tørr-og våtsliping.4, 5 Våtsliping er vanligvis ansatt for å oppnå høyere kvalitet bakken glimmer brukes i kosmetikk., Den våte prosessen gir meget flatskjerm glimmer flak med små partikkelstørrelser, høy størrelsesforhold og glatte kanter. I våtsliping operasjoner, glimmer flake er bakken i nærvær av 20-35% vann, dewatered, tørket og deretter vist på sieves å skille de ulike partikkel størrelse fraksjoner før oppsamler. Micronization teknikker kan være ansatt for å produsere enda mer finmalt glimmer partikler., I denne fresing prosessen, glimmer partikler som er drevet inn i hverandre ved høye hastigheter ved å bruke jets av overopphetet damp eller komprimert luft, forårsaker en sliping tiltak som effektivt reduserer partikkel størrelse og tykkelse.

Egenskaper

Kosmetisk-klasse mica9–11 er vanligvis leveres som tørr, fri flyt, hvit til off-white pulver. Disse micas finnes så tynne blodplater med eksepsjonelt jevn, flat overflate. Den blodplater vanligvis utstilling partikkelstørrelse distribusjoner alt fra 2-50 µm i diameter, med topp gjennomsnittlige verdier av 15-25 µm og tykkelser av 100-300 nm., Tettheten av muscovite glimmer er 2.8–2.9 g/cm3, men mesteparten tettheter av bakken glimmer partikler har en tendens til å være betydelig lavere etter fresing, alt fra 0.1–0.3 g/cm3. Glimmer partikler er hydrofile og lett spres i vandige media. Glimmer er vanligvis motstandsdyktig mot kjemisk nedbrytning, bortsett fra i nærvær av sterke syrer eller ved ekstremt høye temperaturer, for eksempel, muscovite glimmer er rapportert å være stabilt ved temperaturer opp til 500°C. 4

Glimmer er regnet som giftig på grunn av sin kjemisk inert natur., US Food and Drug Administration (FDA) lister glimmer som et Generelt Anerkjent Som Trygge (GRAS) indirekte tilsetningsstoff, for eksempel en colorant eller filler for polymerer brukt i mat-kontakt programmer.12 Glimmer er også unntatt fra batch-sertifisering av FDA når det brukes som en colorant for legemidler og kosmetikk, forutsatt at det oppfyller kravene nevnt i 21 CFR 73.1496.,13

Teknologi og Anvendelser

Kanskje den viktigste rollen av glimmer i kosmetikk er dens bruk som et substrat i metal-oxide-på-glimmer pigmenter, som brukes til å gi en fantastisk farge og visuell appell til produkter både i pakken, og etter søknad. Den primære bruken av disse pigmenter i fargen kosmetisk programmer; imidlertid, glimmer-basert pigmenter kan være lagt til en rekke skyll av og la på formuleringer for å gi produktene en glitrende lekkert utseende.,

nytten av glimmer i produksjon slik pigmenter er ganske tydelig basert på hundrevis av glimmer-basert fargestoffer oppført som handelsnavn blandinger i Personlig Pleie Produkt Council ‘ s On-Line INFOBASE.14 Av varierende type, tykkelse og antall nm-skala titandioksid eller jernoksid lag avsatt på overflaten av glimmer blodplater, pigment produsenter er i stand til å oppnå forskjellige farger og unike optiske effekter, for eksempel pearlescence og farge reise.,3, 15 Bakken glimmer er et ideelt underlag på grunn av sin platederivert morfologi, mangel på farge og relativt lave refractive index (RI)—for muscovite, RI = 1.5–1.6—som den optiske ytelsen av disse såkalte forstyrrelser pigmenter er svært avhengig av forskjellen i RI mellom glimmer og metall-oksid.

I tillegg til dens funksjon som en colorant, glimmer gir en rekke andre fordeler i farge kosmetiske produkter.9-11 Den platederivert morfologi av glimmer partikler som gir en silkeaktig følelse å stå på produkter, fra emulsjoner til pulver, og det kan fungere som en tekstur enhancer., Glimmer kan brukes som en optisk nøytral filler i løs og trykket pulver, hvor det også funksjoner for å forbedre utbyttet, forbedrer huden vedheft og minimere caking. På grunn av sin lille partikkel størrelse, glimmer er også rapportert å redusere fremkomsten av rynker ved å fylle ut fine linjer i huden.

Det kan være vanskelig å få tak i uniform dispersions av glimmer i nonaqueous medier, for eksempel hydrokarbon-eller triglyserider oljer, estere og silikon væsker, på grunn av den hydrofile arten av glimmer overflaten., For å overvinne dette problemet, overflate-behandlet micas har blitt utviklet for å tilby forbedret kompatibilitet med disse hydrofobe væsker.10-11, 16-17 Eksempler på agenter som brukes til å behandle glimmer inkluderer carnauba voks, lauroyl lysine, jojoba estere, magnesium myristate, methicone, perfluorohexyl ethylphosphates og kombinasjoner av isopropyl-titanium triisostearate og triethoxyoctylsilane.

overflatebehandlinger gjengi glimmer overflate hydrofobe og aktivere spredning i et bredt spekter av upolare væsker., Denne varianten av overflate-endret micas gir formulators med stor fleksibilitet for å utnytte glimmer og tilbyr muligheten til å gi subtile endringer i huden føles basert på manipulering av glimmer overflate kjemi og dens spredning i produktet matrise.,

1. Utarbeidelse av Ingrediensene som Brukes i Kosmetikk i Usa, 1 edn, JE Bailey, ed, Produkter for Personlig Pleie Råd, Washington, DC (2011)
2. Glimmer, Monografi ID 1634, i den Internasjonale Kosmetisk Ingrediens Ordbok og Håndbok, 14. edn, Produkter for Personlig Pleie Råd, Washington DC (2012)
3. N Horiishi et al, Spesialitet pigmenter, ch 5 i Industriell Uorganiske Pigmenter, 3rd ed, G Buxbaum og G Pfaff, red, Wiley-VCH Verlag GmbH og Co., KGaA, Weinheim, Tyskland (2005) pp 195-295
4. RJ Benbow, BHWS De Jong og JW Adams, Glimmer, i ullmanns Oppslagsverk for Industriell Kjemi, vol 23, B Elvers, ed, publisert på internett: Wiley-VCH Verlag GmbH og Co. KGaA, Weinheim, Tyskland (Jun 15, 2000) pp 131-143
5. JT Tanner, Glimmer, i Kirk-Othmer Encyclopedia of Kjemisk Teknologi, publisert på internett: Wiley-VCH Verlag GmbH og Co.,lished 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 Funksjonelt Fyllstoff, Rona produktbrosjyre OSS W503171, EMD Kjemikalier Inc, Gibbstown, NJ (Juni 2009)
8. KoboMica S-25, Teknisk Bulletin KMS25-001, Kobo Products Inc, South Plainfield, NJ (Jan 29, 2010)
9. Mearlmica Glimmer-Basert Ytelse Mineraler, i BASF BeautyCare Råvarer, Produkt-Portefølje 2009, BASF Corp, Florham Park, NJ (2009)
10. Indirekte tilsetningsstoffer i mat, Code of Federal Regulations, 21 CFR 176.,170, 177.2600 og 178.3297, (Apr 1, 2011)
11. Oppføring av farger tilsetningsstoffer er unntatt sertifisering: 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 (Tilgjengelig Jul 2, 2012)
12. P Linz og Q Peng, Farge-reise kosmetisk pigmenter: Forstyrrelser til maks, Cosm Slit 118(12) 63-66, 68, 70 (2003)
13. OSS 20100136065A1, Naturlig ester, voks eller olje behandlet pigment, prosessen for produksjon av disse, og kosmetiske gjort med denne, D Schlossman og Y Shao, tildelt Kobo Products Inc (Jun 3, 2010)
14. OSS 20100003290A1, Olje-og vannavvisende pudder og metoder for å lage og bruke det samme, D Schlossman og Y Shao, tildelt Kobo Products Inc (Jan 7, 2010)