小規模バッチ化粧品ブランドが化粧品乳化剤で乳化安定性の問題を解決した方法
はじめに
化粧品業界において、フェイシャルローション、ボディクリーム、美容液などの乳化物の品質は、製品体験と市場での評判に直接影響します。天然で優しい処方に焦点を当てた小規模バッチ化粧品ブランドにとって、安定した油水乳化、均一なテクスチャ、長い保存期間を達成することは、重要な運用上の課題です。このケースでは、北米の小規模バッチ化粧品ブランドが、専用の化粧品乳化剤を採用した後、特定の製造変更と検証可能な結果に焦点を当てて、永続的な乳化関連の問題をどのように克服したかについて説明します。
クライアントの背景と課題
クライアント情報
クライアントは、ヒアルロン酸フェイシャルローション、シアバターボディクリーム、ビタミンE美容液など、天然スキンケア製品を専門とする創業5年の小規模バッチ化粧品ブランドです。主に自社ウェブサイトと地元のブティックで製品を販売しており、月間の生産量は8,000〜10,000本（各50mlまたは100ml）です。2023年以前は、ブランドは初期段階での小規模バッチ生産に適していたため、一般的な実験室用スターラー（500W、最大速度2,000 RPM）を乳化物の調製に使用していました。
生産上の課題
2022年末までに、ブランドが製品ラインを拡大し、売上が増加したため、乳化物の製造において3つの重要な問題が発生しました。
- 乳化安定性の悪さ: 油中水型乳化であるヒアルロン酸フェイシャルローションは、保管後2〜3ヶ月で油分離が頻繁に見られました。消費者はローションの表面に「浮遊油」があるという苦情を頻繁に訴え、15％の返品率とブランドの評判への損害につながりました。
- テクスチャの不均一性: シアバターボディクリームは、テクスチャに一貫性がなく、一部のバッチは滑らかでしたが、他のバッチには小さな粒状の塊（未溶解のシアバター粒子）がありました。バッチあたりの撹拌時間を40分に延長しても問題は解決せず、12％の製品がテクスチャが不合格となり廃棄されました。
- 温度制御の難しさ: ローズエッセンシャルオイルなどの熱に弱い成分を含むビタミンE美容液を調製する際、汎用スターラーは高速撹拌中に過度の摩擦熱を発生させ、美容液の温度が45〜50℃まで上昇しました。これはエッセンシャルオイルの安全温度範囲（≤35℃）を超えており、有効成分を破壊し、製品の有効性を低下させました。
内部テストでは、汎用スターラーには正確なせん断力制御と温度調節機能が欠けており、化粧品乳化物の製造、特に高油分または熱に弱い成分を含む処方には対応できないことが示されました。
解決策：専用の化粧品乳化剤
機械仕様
2023年3月、クライアントは小規模バッチ生産用に設計された専用の化粧品乳化剤（モデル：CE-300）を購入しました。その主なパラメータは次のとおりです。
- ローター速度：1,500〜4,000 RPM（デジタルコントロールパネルを介して無段階調整可能）
- せん断タイプ：微細メッシュを備えた二段ローター/ステーター（均一な粒子サイズを保証するため）
- 処理能力：バッチあたり10〜30リットル（クライアントの小規模バッチ生産ニーズに合致）
- 材料接触部品：316Lステンレス鋼（FDA化粧品製造基準に準拠）
- 温度制御：内蔵ウォータークーリングジャケットとデジタル温度センサー（リアルタイムモニタリング、温度制御範囲：20〜60℃、精度±1℃）
動作原理
化粧品乳化剤は、二段ローター/ステーター構造を使用しています。第一段階では、低速ローター（1,500〜2,500 RPM）が油相と水相を予備混合し、大きな油滴を小さなものに分解します。第二段階では、高速ローター（3,000〜4,000 RPM）がステーターとの狭い隙間（0.1〜0.3mm）で強烈なせん断力を発生させ、油滴サイズをさらに0.5〜2μmに縮小し、水相に均一に分散させます。内蔵の冷却ジャケットは、運転中に冷水を循環させ、摩擦によって発生する熱を吸収し、乳化物を安定した温度に保ち、熱に弱い成分を保護します。
既存の運用との統合
乳化剤は、主要な変更なしに、クライアントの既存の小規模バッチ生産ワークショップに統合されました。汎用スターラーに置き換えられ、成分計量テーブルの隣に配置されました（そのコンパクトなサイズ—60cm×40cm×80cm—は限られたワークショップスペースに適合）。デジタルコントロールパネルはクライアントの生産記録システムに接続され、各バッチの撹拌速度、温度、時間を自動的に記録できるようになりました（化粧品製造のトレーサビリティ要件を満たすため）。
実装プロセス
設置前の準備
- 乳化剤メーカーの技術チームは、クライアントのワークショップのオンライン評価（ビデオ通話経由）を実施し、電源（220V、10A）と水源（冷却用）が機器のニーズを満たしていることを確認しました。
- 5日間の試用期間が設けられました。メーカーはデモ機を送り、クライアントは3つの主要製品（ヒアルロン酸ローション、シアバタークリーム、ビタミンE美容液）でテストしました。試用期間では、乳化剤が油分離と塊をなくし、美容液の温度を35℃以下に保つことができることが確認されました。
- クライアントは、進行中の生産を中断しないように、機器の納品と基本的なトレーニングに1日を確保して、生産スケジュールを調整しました。
設置と試運転
- 設置には3時間かかりました。技術チームは機器を開梱し、指定された場所に配置し、電源と冷却水パイプを接続し、安全機能（過負荷保護、緊急停止など）をテストしました。
- 試運転には1日かかりました。チームはクライアントの生産スタッフと協力して、各製品のパラメータを最適化しました。
- ヒアルロン酸ローション：2,000 RPM（第一段階、5分）→3,500 RPM（第二段階、8分）、温度は30℃に制御。
- シアバタークリーム：2,500 RPM（第一段階、10分）→3,800 RPM（第二段階、12分）、温度は32℃に制御。
- ビタミンE美容液：1,800 RPM（第一段階、6分）→3,200 RPM（第二段階、7分）、温度は33℃に制御。
スタッフ研修
- クライアントの4人の生産スタッフ向けに、2時間のトレーニングセッションが2回開催され、以下をカバーしました。
- 操作手順：デジタルパネルを介してパラメータを設定する方法、正しい順序（最初に油相、次に水相）で成分を追加する方法、および乳化状態を監視する方法。
- 洗浄プロセス：徹底的な洗浄のためにローター/ステーターを分解する方法（異なる製品間のクロスコンタミネーションを防ぐため）と、化粧品グレードの洗浄剤を使用する方法。
- トラブルシューティング：不均一な乳化（成分比率の間違いが原因）や温度変動（冷却パイプの詰まりが原因）など、一般的な問題への対処方法。
結果と利点
製品品質の向上
- 乳化安定性が大幅に向上：ヒアルロン酸ローションは、6ヶ月の保管後（ブランドの意図した保存期間）に油分離を示さなくなり、返品率は15％から2％未満に減少しました。
- テクスチャの均一性を達成：シアバタークリームは、すべてのバッチで滑らかで塊のないテクスチャになり、製品廃棄率が12％から1％に減少しました。
- 有効成分の保持：ビタミンE美容液のローズエッセンシャルオイルは、有効成分の95％以上を保持し（第三者機関の検査による）、消費者の「有効性」に関するフィードバックは40％向上しました（購入後の調査に基づく）。
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