ITMI20011695A1 - Apparato per la produzione di prodotti cosmetici e relativo processo di produzione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’ invenzione industriale avente per titolo:

“Apparato per la produzione di prodotti cosmetici e relativo processo di produzione.”

La presente invenzione concerne un apparato per la produzione di prodotti cosmetici ed un relativo processo di produzione.

Sono noti prodotti cosmetici ottenuti da una miscelazione di una fase polvere con una fase lipidica, oleosa o polimerica in presenza di solvente. La miscelazione può avere lo scopo di nobilitare la polvere migliorandone le sue caratteristiche ed è eseguita in mulini di vario genere dove le due fasi vengono miscelate per un tempo variabile (a volte molto lungo) per l'ottenimento di un prodotto omogeneo.

Nel brevetto JP 11-47681 è descritto un metodo per rivestire particelle fini usando come solvente un fluido supercritico. In un apparato che realizza il metodo suddetto, l'anidride carbonica liquida alimentata da un serbatoio viene inviata attraverso ima valvola ad una colonna di preriscaldamento installata in un bagno di acqua a temperatura controllata. In quest'ultima l'anidride carbonica viene riscaldata ad una temperatura maggiore della temperatura di equilibrio deH'anidride carbonica, in modo da ottenere un fluido supercritico che viene inviato ad una cella di estrazione. In quest'ultima è presente un composto ad alto peso molecolare, come ad esempio il PEG, previsto come soluto, un solvente, come ad esempio l'etanolo, che consente di dissolvere il composto ad alto peso molecolare neH'anidride carbonica in condizione supercritica, e particelle fini fatte da almeno un materiale non organico, come ad esempio l'ossido di titanio. Tutte le suddette sostanze sono completamente dissolte neH'anidride carbonica in condizione supercritica utilizzata come solvente. Successivamente l'anidride carbonica in condizione supercritica in cui il suddetto soluto è dissolto è introdotta in un bagno di aria a temperatura controllata attraverso un tubo riscaldato e spruzzata mediante ugelli in esso. In tal modo l'anidride carbonica in condizione supercritica si espande e la sua capacità di dissolvere il soluto si abbassa. Il risultato finale è costituito da particelle fini di ossido di titanio rivestite con PEG raccolte da un pannello.

In vista dello stato della tecnica descritto, scopo della presente invenzione è quello di realizzare un apparato per la produzione di prodotti cosmetici che utilizzi anidride carbonica in condizione non supercritica per dissolvere le sostanze grasse.

In accordo alla presente invenzione tale scopo viene raggiunto mediante un apparato per la produzione di prodotti cosmetici comprendente un reattore provvisto di un agitatore atto a mescolare sostanze lipidiche e polveri in presenza di solvente, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per alimentare in detto reattore anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche per l'uso come solvente per dette sostanze lipidiche e polveri, e mezzi per scaricare anidride carbonica all'esterno di detto reattore.

In accordo con la presente invenzione è così possibile realizzare un processo di produzione di prodotti cosmetici come definito nella rivendicazione 13.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo nel disegno di figura 1 dove è mostrata una vista schematica dell'apparato per la produzione di prodotti cosmetici secondo la presente invenzione.

L'apparato secondo l'invenzione mostrato in figura 1 comprende un serbatoio 1 contenente anidride carbonica allo stato liquido, per esempio ad una pressione di circa 20 bar e ad una temperatura di circa -20°C. L'anidride carbonica allo stato liquido e in condizioni non supercritiche esce dal serbatoio 1 attraverso un condotto 2 munito di una valvola ad alta pressione 3. L'anidride carbonica liquida in condizioni non supercritiche entra in una pompa 4 capace di aumentare la pressione della stessa ed inviarla ad uno scambiatore di calore anidride carbonica/acqua 5. Il liquido ottenuto viene mandato ad un reattore 6 attraverso una valvola micrometrica 7 che consente il passaggio lento iniziale del liquido al reattore 6; in tal modo la pressione del liquido nel reattore 6 raggiunge i 20 bar senza provocare una rapida espansione dell'anidride carbonica che ne determinerebbe il congelamento. Dopo che la pressione nel reattore ha raggiunto i 20 bar viene azionata la pompa 4.

Nel reattore 6 è presente un agitatore meccanico 8 che consente la miscelazione di polveri di cosmetico e sostanze lipidiche immesse precedentemente con l'anidride carbonica liquida in condizioni non supercritiche che agisce come solvente; in condizioni di lavoro nel reattore 6 si raggiungerà ad esempio una pressione di circa 60 bar ed una temperatura compresa fra 20°C e 25°C.

Alla fine della miscelazione l’anidride carbonica viene filtrata da un apposito filtro 9 e scaricata all'esterno mediante un condotto 10 ed apposite valvole 11, 12 e 13, delle quali la valvola 12 è regolabile in pressione e si apre solo ad una pressione maggiore di quella prestabilita, e la valvola 13 è una valvola di sfiato ad apertura manuale.

L'apparato comprende un piccolo contenitore di prova 14 collegato al condotto 2 a monte del reattore 6 mediante due condotti 15 e 16 collegati allo stesso condotto 2 e muniti ciascuno rispettivamente di una valvola 41 ed una valvola 42; nel condotto 2 è presente una valvola 40 fra i condotti 15 e 16. Il contenitore 14 consente di testare il Colore di un campione del prodotto presente nel reattore 6 e di apportare delle correzioni se il prodotto non è quello desiderato. Al contenitore 14 sono associate valvole di sfiato 51 e 52.

L'apparato comprende un dispositivo 20 per l'arresto della pompa 4, comprendente un sensore di livello 21 che, quando il liquido presente nel reattore 6 ha raggiunto un livello prestabilito, aziona un relè 22 che comanda l'arresto della pompa 4.

Sono anche previste valvole di non ritorno 31 e 32; più precisamente è prevista direttamente nel condotto 2 una valvola 31 di non ritorno dell'anidride carbonica in fase liquida nel serbatoio 1 disposta a monte dello scambiatore 5 e a valle della pompa 4, ed una valvola 32 di non ritorno dell'anidride carbonica in fase gassosa nel serbatoio 1, posta in un condotto 33 collegato in derivazione al condotto 2 mediante una valvola 34. La valvola di non ritorno 32 è collegata al serbatoio 1, come pure al condotto 2 tra la valvola 3 e la pompa 4 mediante una valvola 35.

Il funzionamento dell'apparato di figura 1 è il seguente.

L'anidride carbonica liquida in condizioni non supercritiche fuoriesce dal serbatoio 1 e viene inviata tramite il condotto 2 verso lo scambiatore di calore 5. Il liquido otenuto viene mandato al reatore 6 attraverso la valvola micrometrica 7, che consente il passaggio lento iniziale del liquido in modo tale che la pressione dello stesso nel reatore 6 raggiunga i 20 bar senza provocare una rapida espansione deH'anidride carbonica che ne determinerebbe il congelamento. Una volta raggiunti i 20 bar aH'intemo del reatore 6, ciò che significa raggiungere la pressione di equilibrio tra reatore 6 e serbatoio 1, viene azionata la pompa 4 per inviare a pressione il liquido con anidride carbonica liquida in condizioni non supercritiche al reatore 6. Al raggiungimento del livello prestabilito del liquido aH'intemo del reatore 6, il dispositivo 20 provvede all'arresto della pompa nel modo già descrito. L'anidride carbonica liquida in condizioni non supercritiche serve da solvente per sostanze lipidiche e altri ingredienti polverosi e non, precedentemente immessi nel reatore 6; l'agitatore 8 provvede a mescolare le sostanze ed il fluido.

Alla fine della miscelazione l’anidride carbonica verrà espulsa all'esterno mediante il condoto 10 e le valvole 11, 12 e 13.

Nel corso della preparazione del composto è prevista una fase per testare un campione del prodoto realizzato all'interno del reatore 6. Ciò avviene previa chiusura della valvola 7 e ritorno del prodoto attraverso il condoto 2. La valvola 40 disposta nel condoto 2 viene aperta così come la valvola 41 mentre la valvola 42 rimane chiusa; il prodoto del reatore 6 fluisce nel condoto 15 e raggiunge il contenitore 14. Una volta aperta la valvola 52 per ridurre la pressione nel contenitore 14 questo può essere aperto per verificare il colore del prodoto ed apportare se necessario le opportune correzioni (aggiunta di colore o altre sostanze). Il campione di prodoto correto viene inviato al reattore 6 mediante il condotto 16, ima volta chiuse le valvole 52 e 40 ed aperte le valvole 7 e 42. La valvola 40 viene poi riaperta e le valvole 41 e 42 chiuse per ripristinare la precedente condizione di lavoro.

Una volta terminata la preparazione del prodotto nel reattore 6, l'anidride carbonica può essere fatta uscire all'estemo attraverso i collegamenti di sfiato costituiti dal condotto 10 e dalla valvola a spillo 50 aperta, mentre viene chiusa la valvola 7. Il reattore 6 può allora essere aperto per scaricare il prodotto cosmetico così ottenuto, che può essere quello finale oppure un rivestimento di vario genere.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la produzione di prodotti cosmetici comprendente un reattore (6) provvisto di un agitatore (8) atto a mescolare sostanze lipidiche e polveri in presenza di solvente, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (1, 2-5, 7, 31-35) per alimentare in detto reattore (6) anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche per l'uso come solvente per dette sostanze lipidiche e polveri, e mezzi (9-13) per scaricare anidride carbonica all'estemo di detto reattore (6).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un contenitore di prova (14) collegato a detto reattore (6) mediante un ulteriori mezzi (2, 15, 16, 40-42) per alimentare detto contenitore (14) con un campione del prodotto cosmetico miscelato nel reattore (6) al fine consentirne il test e l'aggiunta di sostanze per correggere il colore o altro.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti ulteriore mezzi (2, 15, 16, 40-42) per l'alimentazione di detto contenitore di prova (14) comprendono condotti (2, 15, 16) muniti di valvole (7, 40-42) che vengono alternativamente aperte e chiuse per determinare il trasporto del campione di prodotto nel contenitore (14) e l'afflusso del campione corretto dal contenitore (14) nel reattore (6).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (1, 2-5, 7, 31-35) per l'alimentazione del reattore con anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche comprendono un serbatoio (1) contenente detta anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche, una valvola (7) atta al lento passaggio iniziale di detta anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche dal serbatoio (1) nel reatore (6) in modo da evitare il congelamento per un eccessivo sbalzo di pressione.
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, caraterizzato dal fato che deta pressione prestabilita al'interno del reatore (6) deve bilanciare quella aH’intemo del serbatoio (1).
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 4, caraterizzato dal fato che deti mezzi (1, 2-5, 7, 31-35) per l'alimentazione del reatore con anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche comprendono una pompa (4) che viene azionata una volta raggiunta la pressione di equilibrio tra reatore (6) e serbatoio (1).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 4, caraterizzato dal fato di comprendere un dispositivo (20) per l'arresto della pompa (4), deto dispositivo (20) comprendendo un sensore di livello (21) che al raggiungimento di un livello prestabilito della miscela nel reatore (6) comanda l'arresto della pompa (4).
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 4, caraterizzato dal fato che deti mezzi (2-5, 7, 31-35) per l'alimentazione del reatore (6) con anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche comprendono uno scambiatore (5) di calore anidride carbonica/acqua a monte di deta valvola (7).
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, caraterizzato dal fato che deti mezzi (2-5, 7, 31-35) per l'alimentazione del reatore (6) con anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche comprendono valvole di non ritorno (31, 32) dell'anidride carbonica in fase liquida ed in fase gassosa disposte a monte di deto scambiatore (5).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (9-13) per scaricare all'esterno di detto reattore (6) anidride carbonica comprendono un filtro (9) aH'intemo del reattore (6) associato ad un condotto (10) che porta ad una valvola a pressione (12) esterna al reattore e ad una valvola di sfiato (13).
11. 11. Apparato secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta valvola a pressione (12) è regolata ad una pressione prestabilita.
12. 12. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere collegamenti di sfiato (9, 10, 50; 2, 42, 16, 14, 52; 2, 40, 41, 15, 51) dell'anidride carbonica.
13. 13. Processo per la produzione di prodotti cosmetici comprendente la preparazione di una fase polvere, la preparazione di una fase lipidica, la miscelazione delle due fasi mediante uso di anidride carbonica in fase liquida in condizioni non supercritiche come solvente per l'ottenimento di prodotti cosmetici finiti, caratterizzato dal fatto di comprendere durante la fase di miscelazione una fase di prelievo di un campione del prodotto miscelato, una fase per testare detto campione ed eventualmente correggere il colore del prodotto miscelato mediante aggiunta di sostanze al campione e una fase di reintegrazione del campione nella miscela per l'ottenimento del prodotto cosmetico finito desiderato.