DE4038076A1 - Abrasivum in kosmetischen produkten und verfahren zur herstellung und verwendung desselben - Google Patents

Abrasivum in kosmetischen produkten und verfahren zur herstellung und verwendung desselben

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mit einem Bleichmittel, insbesondere Wasserstoffperoxid behandeltes Material in feiner Verteilung aus natürlichen Schalen und/oder Kernen, das als Abrasivum in kosmetischen Produkten enthalten ist, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendungen des Abrasivums.
Ein wesentlicher Bestandteil kosmetischer Reinigungs- und Behandlungsmittel ist das Reibemittel, das die Aufgabe hat, die Reinigungswirkung von waschaktiven bzw. tensidartigen Komponenten mechanisch zu unterstützen.
Nach dem Stand der Technik lassen sich zahlreiche anorganische und organische Materialien in Reinigungspräparaten als mechnanische Reinigungs- und Behandlungsmittel einsetzen, beispielsweise in Handreinigern oder in sogenannten Peeling-Cremes und Spezialreinigungs-Gelen zur Entfernung der obersten, abgestorbenen Hautzellen oder von Hautverunreinigungen, beispielsweise im Gesicht oder an anderen Körperteilen.
In der EP-B-01 04 679 wird ein abrasives Material offenbart, das aus Agglomeraten von fein verteiltem Schleifmaterial besteht, wobei dieses mittels eines organischen Binders agglomeriert ist. Als Schleifmaterial wird Calzit verwendet. Zahlreiche andere abrasive Materialien sind bekannt, wie Kreide, Marmor, Dolomit, Feldspat oder Quarz. Aufgrund der starken Schleifwirkung sind diese Materialien jedoch für zahlreiche Anwendungen nicht geeignet. Im Falle des Calzit, der in sehr feiner Verteilung mit einem hydrophoben organischen Binder agglomeriert ist, läßt sich gemäß dieser Patentschrift das Zerkratzen empfindlicher Flächen vermeiden.
In Beispiel vier wird der Zusatz eines Chlor bildenden Bleichmittels erwähnt, wobei das Chlor die Reinigung des Reibemittels unterstützt und im Falle von zu reinigenden Kunststoff-Flächen keimtötend wirkt.
In der japanischen Patentanmeldung J 61 159 495 wird eine Reinigungszusammensetzung offenbart, die Polysaccharid und Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer enthält und als abrasives Mittel SiO₂, Al₂O₃, MgO, SiC, B₄C, Fe₂O₃, TiO₂ und andere sowie Zusätze wie Parfüm, Farbstoffe, pilztötende Agenzien, Rostinhibitoren, Bleichmittel und pH-Kontrollmittel enthält.
Ähnliche abrasive Mittel werden in der japanischen Patentanmeldung J 59 036 200 beschrieben.
Um das Risiko zu starker Schleifwirkung anorganischer Materialien auszuschließen, ist Holzmehl als Schleifmittel in kosmetische Produkte eingeführt worden (Haut und Beruf, Strategien zu berufsbedingten Hauterkrankungen, H. Tronnier, Grosse-Verlag, Berlin 1989, Seiten 84/85).
Es ist jedoch seit langem bekannt, daß Holzstaub durch als Allergene wirkende Inhaltsstoffe nachteilige Wirkungen auf Haut und Atemwege haben kann. Holzinhaltsstoffe, die gesundheitliche Risiken darstellen, sind zum Beispiel Harze, Terpene, Phenole, Gerbstoffe und Chinone.
In anderen Produkten wird ein harz- und rindenfreies Weichholzmehl eingesetzt, das geringere Anteile an möglichen allergenen Begleitsubstanzen enthalten soll (Humane Produktion, 7/88, Seiten 8 und 9, Messebericht zur 9. Fachausstellung: Arbeitssicherheit in Hannover).
Eine Hautreinigungspaste, die Weichholzmehl und weitgehend unbehandeltes Olivenkerngranulat als Abrasiva enthält, wird in einer Werbung der Firma Chemische Fabrik Wilden GmbH, Postfach 10 11 80, 6078 Neu-Isenburg 1, beschrieben.
Holzmehl ist jedoch mit einem hohen Keimgehalt behaftet und als Folge seiner weichen, faserigen Struktur treten Quellprozesse im Endprodukt auf, die zu einem unerwünschten Viskositätsanstieg und damit zu gebrauchstechnischen Nachteilen führen. Ferner müssen ca. 2 Gew.-% an aufhellenden Pigmenten, wie zum Beispiel von Titandioxid zugesetzt werden, um helle, sauber wirkende und kosmetisch akzeptable Produkte zu erhalten.
Die genannten Nachteile des Holzmehls entfallen, wenn man Reibemittel auf Basis von Polyethylen- oder Polyurethan-Pulver einsetzt. Kunststoffpulver haben jedoch den Nachteil, daß sie biologisch nicht abbaubar sind und teilweise aufgrund schwierig durchzuführender Mahlprozesse zu einer unregelmäßigen Kornverteilung führen, so daß, auch bedingt durch das geringe Schüttgewicht dieser Materialien, formulierungstechnische Schwierigkeiten bei der Herstellung kosmetischer Produkte auftreten.
Als Materialien, die aufgrund ihrer Härte und Korngröße für die oberflächliche Hautreinigung geeignet sind, wurden natürliche Abrasivstoffe, wie gewaschene und gemahlene Schalen von Walnüssen sowie gemahlene Aprikosenkerne oder Olivenkerne eingeführt. Obgleich diese Materialien mit keimtötenden Mitteln behandelt werden, erreicht die maximale Keimzahl Werte von 200/g (siehe zum Beispiel Prospekt der Firma Cosmetochem AG, Riedstraße 7, CH-6330 Cham, Schweiz).
Diese Materialien haben eine schonende, sehr gut reinigende Wirkung ohne die Haut zu zerkratzen. Sie führen jedoch, wie auch Polyurethan-Pulver zu kosmetischen Produkten, die ein dunkles, schmutziges Aussehen haben. Man muß daher, wie bei Holzmehl aufhellende Pigmente, wie zum Beispiel Titandioxid mit ca. 2 Gew.-% zusetzen.
Ein Bleichverfahren für die Schalen von Walnüssen wird in Research and Industrie, Volume 29, March 1984, Pages 10-16, beschrieben.
Durch eine Behandlung mit Natrium-Hydrogensulfit und anderen Mitteln soll das Aussehen der Schalen verbessert werden, um den Export der Walnüsse aus Indien nach Europa zu erleichtern.
Aus dem geschilderten Stand der Technik wird deutlich, daß noch immer der dringende Bedarf an einem Abrasivum besteht, das bei Einsatz in kosmetischen Reinigungsmitteln bei geringstmöglicher Konzentration oder unter völligem Verzicht an aufhellenden Substanzen zu optisch hellen und kosmetisch akzeptablen, sauberen Produkten führt. Es soll ein Naturprodukt sein und einen Keimgehalt unter 100/g besitzen, möglichst frei von allergenen Substanzen sowie biologisch abbaubar und von definierter, gleichbleibender Kornverteilung sein.
Diese schwierige Aufgabenstellung wurde von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung in überraschender Weise gelöst.
Die vorliegende Erfindung offenbart einen abrasiven Stoff, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendungen, dadurch gekennzeichnet, daß er gebleichtes, natürliches Schalen- und/oder Kernmehl enthält.
Bevorzugtes Bleichmittel ist wäßrige Wasserstoffperoxidlösung. Erfindungsgemäß ist die Herstellung des abrasiven Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß natürliche Schalen und/oder Kerne zu einem Mehl definierter Kornverteilung gemahlen werden, das Mehl in wasserhaltiger Suspension mit Bleichmittel behandelt wird und anschließend abfiltriert wird, gewaschen und getrocknet wird.
Das Abrasivum wird erfindungsgemäß beispielsweise in lösungsmittelfreien oder lösungsmittelhaltigen Handwaschpasten, in wasserfreien Hautreinigungsmitteln und in Peeling-Cremes verwendet.
Das natürliche Schalen- oder Kernmehl kann beispielsweise Walnußschalenmehl, Mandelschalenmehl, Haselnußschalenmehl, Olivenkernmehl, Aprikosenkernmehl, Kirschkernmehl oder sonstiges natürliches Schalen- oder Kernmehl, beispielsweise von Palmkernen und Kokosnüssen, Pistazien- und Pinienschalen und anderem Kernobst sowie ein beliebiges Gemisch der genannten Materialien sein.
Um ein Produkt mit der gewünschten Kornverteilung zu erhalten, wird das Schalen- oder Kernmaterial in an sich bekannter Weise zu einem Mehl, ggfs. unter Einbeziehung einer Klassifizierung durch Siebe gemahlen, das eine Korngröße von 50-20 000 µm, bevorzugt von 70-1000 µm und besonders bevorzugt von 80-400 µm besitzt.
Zum Mahlen können die bekannten Zerkleinerungsapparate bzw. Mühlen eingesetzt werden, wie zum Beispiel: Feinprallmühlen mit Pendel- oder Plattenschlägerwerk, Passagenwalzwerke, Hammerschlag- oder Stiftmühlen ggfs. mit Klassierungs-Aggregaten, z. B. Condux-Mühlen.
Das Mehl wird nunmehr in einem Rührbehälter bei einer Temperatur von 20°C bis 100°C, vorzugsweise von 50°C bis 100°C, während 300 bis 30 Minuten, vorzugsweise 60 bis 30 Minuten, beispielhaft mit einer wäßrigen Lösung von Wasserstoffperoxid als Bleichmittel behandelt. Die Konzentration des Wasserstoffperoxid beträgt 1,0 Gew.-% bis 10,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Ansatzmenge.
Reste an H₂O₂ können ggfs. durch Reduktionsmittel, wie z. B. Natriumhydrogensulfit oder Ascorbinsäure bzw. durch Temperaturerhöhung der Suspension auf 100°C zerstört werden.
Anschließend wird das Mehl abfiltriert und mit Wasser gewaschen, um Reste an wasserlöslichen Verunreinigungen zu entfernen. Das so erhaltene Produkt wird bei 100°C bis 170°C, vorzugsweise bei 120°C bis 150°C, bis zu einem Restfeuchtegehalt von 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 8,0 Gew.-%, getrocknet.
Das getrocknete Produkt kann nunmehr in unterschiedlichen kosmetischen Präparaten eingesetzt werden. Eine besonders geeignete Verwendung ist jedoch die Verwendung in Hautreinigungsmitteln.
Überraschend lassen sich in mit einem solchen gebleichten Naturmehl unter völligem Verzicht bzw. mit nur 0,5 Gew.-% Titandioxid helle, saubere und kosmetisch akzeptable Pasten erhalten. Während vor dem Bleichen die Naturmehle Keimgehalte von 10³ bis 10⁴/g mitunter sogar mehr erhalten, erreicht man durch die Bleichbehandlung und den Trocknungsprozeß solche von deutlich unter 10²/g. Dadurch lassen sich die in das Endprodukt einzusetzenden Konservierungsmittelmengen minimieren, was auch das durch Konservierungsmittel bedingte Allergisierungspotential verringert. Durch den Bleich- und Waschprozeß wird der Gehalt an unerwünschten Begleitstoffen im Mehl herabgesetzt. Die gebleichten Mehle sind biologisch vollständig abbaubar und liegen in definiert gleichbleibender Kornverteilung vor. Verbunden mit einer höheren Festigkeit gegenüber dem Holzmehl läßt sich durch die einheitliche Kornverteilung eine den Handwaschpasten gebrauchsadäquate Viskosität erzielen, ohne daß Quellprozesse auftreten.
Mit Hilfe des Beispiels 1 wird das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen abrasiven Stoffes näher erläutert.
Beispiel 1 Bleichprozeß von natürlichem Schalen- oder Kernmehl mit Wasserstoffperoxid
Der Bleichprozeß wird in einem 1000-Liter-Edelstahlapparat mit MIG-Rührwerk sowie Beheizungs- und Kühleinrichtung durchgeführt. Die Ansatzgröße beträgt 518,3 kg.
In dem Reaktionsgefäß werden
300,0 kg Wasser,
150,0 kg Schalen- oder Kernmehl, mittlere Korngröße 100-200 µm,
 26,3 kg Natronlauge 45%ig,
  3,0 kg Natronwasserglas,
  3,0 kg Magnesiumchlorid
vorgelegt.
Die dunkelbraune Suspension wird unter stetigem Rühren auf 60°C erwärmt. 26,3 kg Wasserstoffperoxid 35%ig werden über einen Zeitraum von 30 Minuten kontinuierlich zugegeben. Die Suspension wechselt nach der Hälfte der Zugabe die Farbe von dunkelbraun nach beige. Es wird zur Vollständigkeit der Reaktion 90 Minuten nachgerührt und der Rest-Wasserstoffperoxid-Gehalt titrimetrisch bestimmt.
Zur Reduktion des überschüssigen Wasserstoffperoxids kann die äquimolare Menge Ascorbinsäure oder Natriumsulfit zugesetzt werden, oder die Zersetzung wird durch Erwärmen auf 90-100°C erreicht.
Die Suspension wird über eine Kammerfilterpresse filtriert und der Filterkuchen mit heißem Wasser gewaschen. Der Wassergehalt beträgt danach ca. 50%.
Das feuchte Naturmehl wird danach in einem Flugstromtrockner bis zu einem Restwassergehalt von 5,1% getrocknet. Zur Trocknung kann auch ein Tellertrockner verwendet werden.
Die Ausbeute beträgt ca. 95%, bezogen auf das eingesetzte Mehl.
In der getrockneten Form ist das gebleichte Mehl über mehrere Wochen und Monate lagerfähig, ohne mikrobiell zu verderben. Es kann so direkt in Handwaschpasten eingesetzt werden.
In den Beispielen 2 und 5 werden eine lösungsmittelfreie und eine lösungsmittelhaltige erfindungsgemäße Formulierung einer Handwaschpaste, eines wasserfreien Hautreinigungsmittels und einer Peeling-Creme mit gebleichtem Schalen- und/oder Kernmehl angegeben.
Beispiel 2
Formulierung einer lösungsmittelfreien Handwaschpaste
Rohstoff
Einsatzmenge/Gew.-%
Tensid-Kombination, bestehend aus Natrium-Laurylsulfat und Natrium-Alkylbenzolsulfonat, 50%ig
18,00
Riszinusölsulfonat, 68%ig 10,00
Wasser 51,30
Zitronensäure 0,30
Carboxymethylzellulose 1,00
Olein 2,00
Titandioxid 2,00
gebleichtes Schalen- oder Kernmehl 15,00
Konservierungsmittel 0,20
Parfüm 0,20
Beispiel 3
Formulierung einer lösungsmittelfreien Handwaschpaste
Rohstoff
Einsatzmenge/Gew.-%
Natrium-Monoethanolaminfettalkohol-Sulfat, 40%ig
37,00
Rizinusölsulfonat, 68%ig 14,00
Wasser 11,97
Zitronensäure 0,30
Carboxymethylzellulose 2,00
n-Paraffin 19,00
Siliziumdioxid 0,50
gebleichtes Schalen- oder Kernmehl 15,00
Konservierungsmittel 0,03
Parfüm 0,20
Für die Formulierung der Handwaschpasten können auch andere Tenside, wie zum Beispiel Natrium-Fettalkohol-Ethersulfat oder Cocamidopropylbetain oder Abmischungen davon verwendet werden.
Die Herstellung der Produkte erfolgt nach den üblichen bekannten Verfahren, die allgemein für die Formulierung von Tensid-Systemen bekannt sind (G. Ziolkowski, Kosmetik-Jahrbuch 1986, 1987, 1989, Verlag für Chemische Industrie, H. Ziolkowski KG, Augsburg; W. Umbach, Kosmetik, 1988, Georg- Thieme-Verlag Stuttgart).
Beispiel 4
Formulierung eines wasserfreien Hautreinigungsmittels
Rohstoff
Einsatzmenge/Gew.-%
Fettalkohol C₁₂-C₁₈ 5 EO (waschaktive Substanz)
15,0
Dimethyladipat (Lösemittel) 9,3
Dimethylglutarat (Lösemittel) 35,3
Dimethylsuccinat (Lösemittel) 9,4
iso-Octylstearat (Rückfettungsmittel) 5,0
pyrogene Kieselsäure (Verdickungsmittel) 2,3
Ethylenglykoldistearat (Verdickungsmittel) 7,0
Celluloseacetobutyrat (Verdickungsmittel) 3,8
Parfüm 0,4
Walnußschalenmehl <250 µm, gebleicht 12,5
Beispiel 5
Formuliuerung einer Peeling-Creme
Beispiel 6
Konservierungsmittelversuch anhand einer Formulierung einer lösungsmittelfreien Handwaschpaste
Rohstoff
Einsatzmenge/Gew.-%
Tensid-Kombination, bestehend aus Na-Laurylethersulfat, Cocamidopropylbetain und Rizinusölsulfonat (40%ig)
57,9
gebleichtes bzw. ungebleichtes Kernmehl 15,0
Verdicker-Kombination aus Carboxymethylcellulose und Bentonit 5,0
Titandioxid 0,5
Zitronensäure 0,2
Parfüm 0,2
Konservierungsmittel lt. Tabelle @ Wasser, ad 100,0
Tabelle
Bei Einsatz der ungebleichten Schalen-/Kernmehlmischung in eine lösemittelfreie Handwaschpaste ohne Konservierungsmittel nach Rezeptur Beispiel 6 wurden im Produkt nach 2 Tagen Keimzahlen von 1,3×10⁴/g gefunden, während das Produkt bei Verwendung des gebleichten Mehls keine erhöhten Keimzahlen aufwies.

Claims (20)

1. Abrasiver Stoff für kosmetische Präparate, die gegebenenfalls Tenside, Seifen oder andere Emulgatoren, organische Lösungsmittel oder Öle sowie gegebenenfalls Verdickungsmittel, Gerüststoffe, Rückfettungsmittel, Parfümstoffe, Konservierungsmittel, Farbstoffe und Antioxidantien enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß er gebleichtes natürliches Schalen- und/oder Kernmehl enthält.
2. Abrasiver Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalen- und/oder Kernmehl eine definierte Korngröße besitzt.
3. Abrasiver Stoff nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mit wäßrigem Wasserstoffperoxid gebleichtem, feinteiligem Schalen- und/oder Kernmehl besteht.
4. Abrasiver Stoff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße 50-2000 µm, vorzugsweise 70-1000 µm und besonders bevorzugt 80-400 µm beträgt.
5. Abrasiver Stoff nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als natürliche Schalen- oder Kernmehle Walnuß-, Mandelschalen- und Haselnußschalenmehl, Oliven-, Aprikosen- und Kirschkernmehl oder beliebige Gemische dieser Schalen- und Kernmehle verwendet werden.
6. Abrasiver Stoff nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er in wasserfreiem bzw. wasserhaltigem Hautreinigungsmittel eingesetzt wird.
7. Abrasiver Stoff nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Gehalt an gebleichten, feinteiligen, natürlichen Schalen- und/oder Kernmehlen von 3-95 Gew.-%, vorzugsweise von 5-70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 7-50 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hautreinigungsmittels.
8. Abrasiver Stoff nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schalen- und/oder Kernmehl in einer Korngröße von 50-2000 µm, vorzugsweise von 70-1000 µm, besonders bevorzugt von 80-400 µm eingesetzt wird.
9. Verfahren zur Herstellung des abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß natürliche Schalen und/oder Kerne zu einem Mehl definierter Korngröße gemahlen werden, das Mehl in wasserhaltiger Suspension mit Bleichmittel behandelt wird und anschließend abfiltriert wird, mit Wasser gewaschen wird und getrocknet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das feinteilige Schalen- und/oder Kernmehl mit wäßrigem Wasserstoffperoxid gebleicht wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Schalen- und/oder Kernmehl eingesetzt wird, das auf eine Korngröße von 50-2000 µm, vorzugsweise von 70- 1000 µm und besonders bevorzugt von 80-400 µm gemahlen wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit Wasserstoffperoxid bei einer Temperatur von 20°C bis 100°C, vorzugsweise von 50°C bis 100°C erfolgt.
13. Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit Wasserstoffperoxid während einer Verweilzeit von 300 bis 30 Minuten, vorzugsweise von 60 bis 30 Minuten erfolgt.
14. Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffperoxid in der wäßrigen Suspension eine Konzentration von 1,0 bis 10,0 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 bis 3,0 Gew.-% besitzt.
15. Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das gebleichte und gewaschene Material bei 100°C bis 170°C, vorzugsweise bei 120°C bis 150°C getrocknet wird.
16. Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bis zu einer Restfeuchte von 10,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 8,0 Gew.-% erfolgt.
17. Verwendung des abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 1 bis 8 in wasserfreien bzw. wasserhaltigen Hautreinigungsmitteln, enthaltend Tenside, Seifen oder andere Emulgatoren, organische Lösungsmittel oder Öle sowie gegebenenfalls Verdickungsmittel, Gerüststoffe, Farbstoffe und Antioxidantien, gekennzeichnet durch einen Gehalt an gebleichtem, feinteiligem, natürlichem Schalen- und/oder Kernmehl als Reibemittel zur Unterstützung der Hautreinigung.
18. Verwendung des abrasiven Stoffes nach Anspruch 17 in Hautreinigungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß als natürliches Schalen- und/oder Kernmehl Walnuß-, Haselnuß- oder Mandelschalenmehl bzw. Oliven-, Aprikosen- oder Kirschkernmehl oder beliebige Gemische derselben verwendet wird.
19. Verwendung des abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 17 und 18 in Hautreinigungsmitteln, gekennzeichnet durch einen Gehalt an gebleichten, feinteiligen, natürlichen Schalen- und/oder Kernmehlen von 3-95 Gew.-%, vorzugsweise von 5-70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 7-50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht.
20. Verwendung des abrasiven Stoffes nach den Ansprüchen 17 bis 19 in Handwaschpasten.
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