14
德國IKA實驗室反應器--化妝品開發解決方案
在實驗室級別開發化妝品，很多實驗室都是手動操作并一步步模擬生產的過程，而且在小容量反應器中進行化妝品生產過程的重現顯得更為便利簡單。所以，一個完整的反應器系統，將使控制反應過程、開發新產品并為生產提供解決方案的過程變得更為。
LR2.ST及新LR1000反應器在一臺設備中即整合了生產過程重要的處理方法；反應器尤其適合如唇膏、洗液、洗發水、軟膏、膏霜、膠體、眼線膏、眉毛油等產品的開發。
在開發化妝品產品的過程中需要經歷一系列過程。包括了攪拌、均質、加熱及冷卻（溫度測量及控制），pH測量，真空，扭矩測量（粘度）以及通過軟件采集數據。
a.均質
在很多化妝品開發的應用中，步就是通過選擇適當的乳化手段，把油相和水相（水包油或油包水）混合在一起并且均質到一定程度，得到穩定的乳液。經典型均質機如ULTRATURRAX T 25就可以應付這樣的應用。通過選擇合適的定轉子分散刀具，就能得到不同大小的顆粒度，低到1µm。
轉子的快速轉動形成抽吸效應，并推動油相快速通過定子的刀齒，并在定轉子的間隙實現均質。剪切率取決于線速度以及刀齒間隙，如下圖高速攝像機拍攝的照片所示。剪切力越大，輸入乳液的能量越高。油滴會越來越細直至達到乳液越來越穩定的尺寸。乳化劑可以使乳液保持穩定避免再分層。油滴越小，乳液的穩定性越高。廣人知的樣品就是牛奶乳液，里面的卵磷脂相當于乳化劑。
如果產品量增大，在線分散設備將取代批次分散設備。在線分散機可以升級到中試級別處理數千升的樣品。
b.攪拌
當油相和水相被分散時樣品在反應容器里面得到充分的混勻，尤其當樣品粘度上升的時候，可以使用帶刮片的錨式攪拌槳保證容器壁和底部的樣品都能得到充分的流動，使樣品從周邊的區域回到中心。
如果其它物料被加入到一個更粘稠的樣品中同樣也可以保證達到均勻分布。這在需要生產含活性成分的藥物如藥膏尤為重要。
c.加熱及冷卻 (溫度測量及控制)
加熱和冷卻功能允許先對油相進行加熱，譬如石蠟在室溫是固態。在反應器中可以對樣品直接進行加熱，以取代把油相單獨放在加熱板或磁力攪拌器上加熱。在樣品終生成階段通常需要冷卻到室溫。
通過雙層玻璃反應器外接恒溫循環器可以非常方便地對樣品進行加熱及冷卻處理，如果恒溫循環器連接了外置的溫度傳感器并置入樣品中，夾套內的油溫就可以被控制實現樣品溫度的控制。
d.扭矩測量 (粘度)
化妝品在生產過程中粘度會發生變化，這就是為什么不同批次的產品的性狀、穩定性及敏感性會有差異。
粘度測量需要在生產過程中從容器中取料，不能實現連續處理。EUROSTAR強力控制型攪拌機允許在生產化妝品或藥品過程中監控這些變化，通過對粘度變化時所需要攪拌器馬達功率的轉譯，使得樣品在加熱或冷卻過程中的反應過程變得可視化。以下圖片展示了一個樣品在反應器中先被加熱然后慢慢冷卻的過程。
e.真空
當處理高粘度樣品如藥膏，尤其是膠體的時候，真空就成為“必需”。從產品中去除氣泡是一件非常困難以及耗時的任務。應用真空以及緩慢攪拌，可以盡可能地減少或有時甚至避免氣體對樣品的影響。
除了以上提到的實驗室反應器的性能外，不同的應用可能會有更多的需求。包括pH測量以及其它附件（回流冷凝器，給料裝置等）。這就需要大量可能的設備，這是為什么反應器帶有標準的NS29及NS14接口，可以適應幾乎所有的應用。
所有測量的數據可以通過Labworldsoft軟件進行采集，并且通過儲存、顯示及導出數據至應用程序如EXCEL進行在線控制。
靈活性是現代對于機器設備的一大要求，以適應產品開發的快速變化。以上反應器系統*這一要求，沒有的也可以進行定制。