Zonnebrandcrème

Achtergrond

Het beeld van een gezond persoon van tegenwoordig omvat niet noodzakelijkerwijs een diepe, donkere kleur. Onderzoek heeft blootstelling aan de ultraviolette stralen van de zon in verband gebracht met huidkanker, vroegtijdige rimpels en andere huidproblemen. Hoewel beschermende kleding zoals hoeden, broeken en shirts met lange mouwen de meest effectieve blokkades zijn tegen deze schadelijke stralen, bieden zonnebrandcrèmes ook een opmerkelijke bescherming voor de huid.

Het door de zon uitgestraalde licht bestaat uit drie frequentiebanden:infrarood, zichtbaar en ultraviolet. Van de drie is alleen het ultraviolet schadelijk voor de meeste mensen. Ultraviolette (UV) straling wordt verder onderverdeeld in drie categorieën:UVA, UVB en UVC. UVA-straling dringt de huid binnen zonder de oppervlaktelagen te verbranden. Deze stralen kunnen doordringen tot een diepte van 0,04 inch (1,0 mm) en schade aan celmembranen en het immuunsysteem veroorzaken. UVA-straling is in verband gebracht met huidkanker en vroegtijdige veroudering en rimpels van de huid. UVB-straling is verantwoordelijk voor de pijnlijke, rode verbranding die mensen krijgen na langdurige blootstelling aan de zon. UVB-stralen veroorzaken ook huidkanker en kunnen het hoornvlies en de ooglens beschadigen. De derde categorie, UVC-straling, wordt over het algemeen geabsorbeerd door de atmosfeer van de aarde en wordt niet als schadelijk beschouwd. Zonnebrandlotions die bescherming bieden tegen zowel UVA- als UVB-straling staan ​​bekend om hun brede beschermingsspectrum.

Er zijn twee basistypen zonnebrandlotions op de markt:producten die de buitenste laag van de huid binnendringen om ultraviolette stralen te absorberen, en producten die het huidoppervlak bedekken om als fysieke barrière tegen ultraviolette stralen te fungeren. Beide typen zijn beoordeeld met een zonbeschermingsfactor (SPF), die de consument laat weten hoeveel bescherming tegen UVB-stralen het product biedt. De SPF van een product is de verhouding tussen de tijd die de beschermde huid van een persoon nodig heeft om rood te worden na blootstelling aan zonlicht, vergeleken met de tijd die de onbeschermde huid van dezelfde persoon nodig heeft om rood te worden. Een product met SPF15 betekent bijvoorbeeld dat een persoon wiens onbeschermde huid binnen tien minuten rood zou worden, het product kan aanbrengen en 15 keer langer of 150 minuten in de zon kan blijven voordat hij verbrandt.

Onderzoekers geloofden lange tijd dat UVB-stralen - de stralen die daadwerkelijk zonnebrand veroorzaken - als enige verantwoordelijk waren voor alle vormen van huidkanker. Recente studies bewijzen echter dat UVA-stralen ook verantwoordelijk zijn. Hoewel veel zonnebrandmiddelen nu UVA-beschermers bevatten, zijn er momenteel geen normen die zijn opgesteld door de Food and Drug Administration (FDA) voor bescherming tegen UVA-stralen. De SPF-classificatie op een product is alleen van toepassing op bescherming tegen UVB-stralen. De FDA vereist strikte voorschriften en tests voorafgaand aan de vervaardiging van nieuwe zonnebrandlotion. Producenten van zonnebrandmiddelen doorlopen een duur en langdurig proces om goedkeuring van de FDA te krijgen. Deze goedkeuring machtigt de fabrikant om de exacte formulering te produceren die wordt aangevraagd en is beperkt tot slechts één SPF-classificatie en één specifiek gebruik.

Ontwikkelen en testen

De huidige doelgroep voor zonnebrandmiddelen is zeer gespecialiseerd. Zonnebrandproducten worden voortdurend opnieuw ontwikkeld om aan de veranderende behoeften van specifieke consumenten te voldoen. Formuleringen voor atleten kunnen bijvoorbeeld ingrediënten bevatten die meer waterdicht en zweetbestendig zijn om tot acht uur bescherming te bieden. Atleten kunnen ook een lotion wensen die droog aanvoelt om hun grip niet te beïnvloeden. De huid van kinderen is gevoeliger dan die van volwassenen omdat de buitenste laag dunner is. Dit ondersteunt de waarneming dat de meeste schade aan de huid door de zon optreedt tijdens de kindertijd en de vroege tienerjaren. Zonnebrandmiddelen die zijn ontwikkeld voor de kindermarkt bevatten meestal natuurlijke ingrediënten zoals aloë vera en vitamine E.

In de ontwikkelingsfase voor een nieuwe zonnebrandcrème ontwikkelt een team van chemici en laboranten de zonnebrandformulering op basis van synthetische en natuurlijke ingrediënten. De initiële formuleringen worden gemaakt in hoeveelheden van 10 gallon (38 1) en worden opgeslagen in roestvrijstalen vaten. Deze initiële formuleringen worden getest en afgerond voordat een aanvraag voor goedkeuring bij de FDA wordt ingediend. FDA-goedkeuring vereist verdere tests die intern of door een extern laboratorium kunnen worden uitgevoerd. Voorbeelden van het soort testen dat vereist is voor FDA-goedkeuring zijn tests om de effectieve zonbeschermingsfactor te meten volgens de FDA-richtlijnen, tests om te bepalen hoe veilig het product op de huid kan worden gebruikt en tests om de waterbestendigheid van een lotion te meten.

Grondstoffen

Veel combinaties van synthetische en natuurlijke ingrediënten kunnen in de formulering van een enkele zonnebrandcrème worden gebruikt. Een formulering is over het algemeen gericht op een specifieke SPF-classificatie of op de behoeften van een specifieke consumentengroep. Misschien wel het bekendste synthetische materiaal dat wordt gebruikt voor bescherming tegen UVA-stralen is avobenzone, of Parsol 1789, dat wereldwijd in producten wordt gebruikt. Breedspectrumbescherming wordt geboden door andere synthetische ingrediënten zoals benzofenon en oxybenzone, die beschermen door UV-licht te absorberen. PABA (paraaminobenzoëzuur) was ooit een populair UV-absorberend ingrediënt voor zonnebrandcrème, maar het kan bij sommige mensen huidirritatie veroorzaken en is nu vervangen door Padimate-O, een derivaat van PABA. Andere synthetische ingrediënten met een breed spectrum zijn octylmethoxycinnamaat en menthylanthranilaat.

Titaandioxide is een natuurlijk mineraal en een populair ingrediënt voor breedspectrumbescherming. Titaandioxide werkt door UV-licht te verstrooien in plaats van het te absorberen. Hoewel het niet zo dekkend is als zinkoxide, heeft het een vergelijkbaar witmakend effect in de hogere SPF-classificaties. Antioxidanten worden vaak gecombineerd met titaniumdioxide om de oxidatie van oliën te vertragen en daardoor de achteruitgang van de lotion te vertragen. Enkele voorbeelden van natuurlijke antioxidanten zijn vitamine E en C, rijstzemelenolie en sesamzaadolie. Een andere populaire antioxidant in de natuurlijke categorie is groene thee. Veel nieuwere zonnebrandproducten bevatten ook huidverzachtende en hydraterende toevoegingen zoals aloë en kamille.

Het fabricageproces

Zonnebrandproducten kunnen worden vervaardigd, gebotteld en verzonden vanuit een enkele faciliteit, of delen van dit werk kunnen buiten het bedrijf worden afgehandeld. Het hier beschreven volledig geautomatiseerde productieproces maakt gebruik van een aantal van beide benaderingen.

De lotion samenstellen

• 1 Water wordt gezuiverd met behulp van een methode die omgekeerde osmose wordt genoemd. Omgekeerde osmose extraheert zuiver, zoet water door water onder druk door een semipermeabel membraan te persen dat zuivere watermoleculen scheidt van zouten en andere onzuiverheden.

• 2 Ingrediënten worden gekocht van externe bronnen en gemengd met het gezuiverde water volgens het recept van de uiteindelijke formulering. Het recept wordt vastgelegd op een btw-blad waarop de exacte afmetingen voor elk ingrediënt worden vermeld. Metingen worden omgezet van het oorspronkelijke recept van 10 gallon (38 1) dat in de ontwikkelingsfase werd gebruikt, naar grotere hoeveelheden voor commercieel gebruik.

De containers maken

• 3 Een blaasvormerij vervaardigt de plastic containers voor de zonnebrandcrème. In sommige gevallen gebeurt dit buiten het bedrijf. Blaasvormen is een methode waarbij thermoplasten, kunststoffen die zacht worden bij verhitting en uitharden bij afkoeling, worden geëxtrudeerd in een buis, een parison genaamd, en in een open mal geplaatst. De mal wordt rond de verwarmde parison gesloten en de parison wordt aan de onderkant geknepen om een ​​afdichting te vormen. Perslucht wordt door de bovenkant van de parison geblazen, waardoor het verweekte plastic wordt gedwongen uit te zetten naar de binnenwanden van de mal, waardoor de vorm van de container ontstaat.
• 4 Containers worden verplaatst naar een drukkerij waar logo's en productinformatie worden gedrukt en in sommige gevallen op de containers worden gestempeld. Door te stempelen wordt dunne metaalfolie in reliëf op het oppervlak van de container aangebracht in de gewenste vorm, meestal een logo. De bedrukte of gestempelde containers worden vervolgens opgeslagen voor gebruik wanneer dat nodig is.

De containers vullen

• 5 Roestvrijstalen tanks met capaciteiten tot 1.000 gallons (3784 1) worden gebruikt bij het vulproces. Het afvullen vindt plaats in een aparte, steriele ruimte met een transportsysteem van veel binnenkomende sporen. Machineoperators bewaken het geautomatiseerde proces. Op transportbanen komen containers en doppen de vulruimte binnen. De zonnebrandlotion stroomt van de vaten door roestvrijstalen leidingen naar een drukvulmachine die een intrekbaar mondstuk in elke container steekt en deze vult met een afgemeten hoeveelheid zonnebrandlotion.

De containers afdekken

• 6 De meeste containers worden automatisch afgesloten langs de productielijn. Sommige containers hebben doppen met pompjes om de zonnebrandcrème gemakkelijk te kunnen doseren. Deze pompdoppen moeten handmatig worden gemonteerd door operators als de containers de vulfase verlaten.

Verzending

• 7 De gevulde en afgedekte containers worden verpakt in hoeveelheden van 12 om te worden gepelletiseerd en vastgezet op een skid door middel van krimpfolie voor transport naar distributeurs.

Bijproducten/afval

Gezuiverd plastic afval van het containervormproces wordt opnieuw gemalen en opnieuw gebruikt bij het gieten. Containers die hebben: het drukproces hebben doorlopen en fouten worden doorgegeven aan andere bedrijven en verwerkt tot producten zoals terrasmeubilair.

De Toekomst

Onderzoekers kijken naar de natuur op zoek naar de volgende golf in de ontwikkeling van zonnebrandcrème. Sommige planten hebben een natuurlijke afweer tegen de schadelijke zonnestralen. Bijvoorbeeld de eencellige alg genaamd Dunaliella Bardawil die gedijt in de Dode Zee en de Sinaï-woestijn maakt zijn eigen zonnebrandcrème. Wetenschappers van het Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israël, hebben het eiwit geïsoleerd dat deze plant produceert wanneer zonlicht te intens wordt. Het eiwit werkt als een zonnedeflector door licht naar de plaats te leiden waar fotosynthese plaatsvindt. Overtollig licht dat de fotosynthese zou kunnen verstoren, wordt gemeden door een geeloranje pigment dat door de algen wordt geproduceerd.

Het menselijk lichaam heeft ook een natuurlijke afweer genaamd melanine. Melanine is het bruinzwarte pigment dat wordt aangetroffen in huid en haar. Het reflecteert en absorbeert ultraviolette stralen om een ​​breed spectrum van bescherming te bieden. Mensen met een donkere huidskleur hebben een hogere melanineconcentratie en daardoor minder huidkanker en minder lichamelijke en medische tekenen van huidveroudering. Melanine werd ooit zorgvuldig verzameld door extractie uit exotische bronnen zoals inktvis en kostte ongeveer $ 3.000 per ounce ($ 101 per ml). Het kan nu echter worden gemaakt in een goedkope procedure met behulp van fermentatiepotten. Een technologie die wordt gebruikt als een methode om melanine in zonnebrandlotions op te nemen, is om het in te kapselen in microsponzen die de melanine op het huidoppervlak houden waar het het meest effectief is. De microsponzen zijn onzichtbaar voor het oog en alleen zichtbaar onder een microscoop. Onderzoekers krijgen nog steeds goedkeuring voor het vele gebruik van natuurlijke en synthetische melanine als ingrediënt in formuleringen voor zonnebrandcrème.