Objective: The main objective of this study was to design a sustainable lip gloss from water-in-oil emulsions by understanding the rheology of combining biosurfactants (rhamnolipids and sophorolipids) with silica particles (Aerosil powders). The different parameters consisted of the silica particle diameter size, the concentration of the particles within the formulation, alongside the different types of biosurfactant and oils used. The experimental results could provide information on the formulation design of cosmetic emulsions such as lip products and foundations.
Methods: One parameter was varied each time, while the rest were kept constant in order to determine their effect on the viscosity profile of the formulations. A traditional mechanical rheometer was used in order to measure the bulk viscosity profiles of the different formulations, over a wide range of shear stress applied.
Results: The larger silica particle diameter size indicated an increase in the viscosity of the formulations, as yield stress was also generated for the specific diameter of 14 nm. It was also found that as the particle concentration increased, the viscosity increased as well. Rhamnolipids and sophorolipids indicated very similar behaviour, meaning that the biosurfactant acts as an emulsifier and does not impact the system's rheological behaviour. The replacement of silicone oil with other natural oils was only successful with canola, and castor oil, since jojoba, squalene and mineral oil were not stabilized.
Conclusion: The lip gloss was designed by water-in-oil emulsions which were stabilized by biosurfactants and the rheology of the oil phase was enhanced by silica particles. The formulation rheology gave a stable emulsion, the shear-thinning effect ensured easy applicability, whereas the viscosity and elasticity provided nice hold on the lips.
Objectif: L'objectif principal de cette étude était de concevoir un brillant à lèvres durable à partir d'émulsions eau-dans-huile en comprenant la rhéologie de la combinaison de biosurfactants (rhamnolipides et sophorolipides) avec des particules de silice (poudres Aerosil). Les différents paramètres comprenaient la taille du diamètre des particules de silice, la concentration des particules dans la formulation, ainsi que les différents types de biosurfactants et d'huiles utilisés. Les résultats expérimentaux pourraient fournir des informations sur la conception de la formulation d'émulsions cosmétiques telles que les produits pour les lèvres, les fonds de teint, etc. MÉTHODES: Un paramètre a été modifié à chaque fois, tandis que les autres ont été maintenus constants afin de déterminer leur effet sur le profil de viscosité des formulations. Un rhéomètre mécanique traditionnel a été utilisé afin de mesurer les profils de viscosité en vrac des différentes formulations, sur une large gamme de contraintes de cisaillement appliquées. RÉSULTATS: La plus grande taille de diamètre des particules de silice a provoqué une augmentation de la viscosité des formulations, car une limite élastique a également été générée pour le diamètre spécifique de 14 nm. Il a également été constaté que lorsque la concentration des particules augmentait, la viscosité augmentait également. Les rhamnolipides et les sophorolipides ont montré un comportement très similaire, ce qui signifie que le biosurfactant agit comme un émulsifiant et n'a pas d'impact sur le comportement rhéologique du système. Le remplacement de l'huile de silicone par d'autres huiles naturelles n'a réussi qu'avec le canola et l'huile de ricin, car le jojoba, le squalène et l'huile minérale n'étaient pas stabilisés.
Conclusion: Le brillant à lèvres a été conçu par des émulsions eau dans l'huile qui ont été stabilisées par des biosurfactants et la rhéologie de la phase huileuse a été améliorée par des particules de silice. La rhéologie de la formulation a donné une émulsion stable, l'effet d'amincissement par cisaillement a assuré une applicabilité facile, tandis que la viscosité et l'élasticité ont fourni une bonne tenue sur les lèvres.
Keywords: Aerosil; biosurfactants; cosmetic formulation; lip gloss; rhamnolipids; rheometer; silica particles; silicone oil; sophorolipids; sustainability.
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