Projekt 35807/01

Soft Beads für Kosmetikanwendungen

Projektträger

Microcellulose Weißenborn GmbH & Co. KG
Freibergerstr. 7
09600 Weißenborn
Telefon: +493731389100

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In unseren Meeren häufen sich die Mengen an Plastik, das sich nur sehr langsam zersetzt. Haben
die Plastikteilchen eine Größe von unter 5 mm, zählen sie zum „Mikroplastik*. Schätzungen des
Fraunhofer Instituts zufolge gelangen allein in Deutschland jährlich 922 t Mikroplastik nur durch Kosmetikprodukte
in das Abwassersystem. Das Plastik in Kosmetikprodukten kann dabei viele verschiedene
Formen und Bezeichnungen haben. Gröbere Partikel z.B. dienen oft als Peelingkörper und
feinere Kunststoffpulver werden vermehrt in der dekorativen Kosmetik eingesetzt.
Projektziel war es daher, synthetische Produkte für Kosmetikanwendungen durch „weiche“, cellulosehaltige,
runde Partikel (Soft Beads) zu ersetzen, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren,
biologisch abbaubar und damit umweltfreundlich sind.
Es sollte mindestens je 1 Produkt entwickelt werden mit folgenden Eigenschaften:
1) Soft Beads mit sehr feiner Partikelgröße < 20 um für die dekorative Kosmetik (Make-up).
Möglichst feine, runde Partikel aus Mikrokristalliner Cellulose (MCC) und/oder Pulvercellulose, die
auf der Haut ein angenehmes, weiches Gefühl geben sollen. Diese sollen feine, runde, synthetische
Partikel wie z.B. Polymethylmethacrylat-Pulver, Silikonpulver usw. ersetzen.
Eine mechanische Zerkleinerung von Cellulose / MCC ergibt keine runden Partikel. Daher sollte im
Rahmen des Projektes versucht werden, mittels Sprühtrocknung von Dispersionen aus feinen MCC
/ Cellulose Partikeln und ggf. nötigen Additiven, ein runderes Partikel darzustellen als durch mechanische
Zerkleinerung erreichbar.
2) Soft Beads mit Partikelgröße > 100 um für Reinigungs- und Pflegeprodukte.
Hier soliten MCC- und/oder Pulvercellulose-haltige, bevorzugt runde Partikel entwickelt werden, die
beim Verreiben auf der Haut zunächst einen kurzen Peeling-Effekt haben und dann vollständig zerfallen,
sodass sie kaum noch spürbar sind.
In beiden Fällen müssen die Partikel zugleich während der gesamten Lebensdauer in der kosmetischen
Formulierung stabil sein. Mit diesen neuen, biologisch abbaubaren Produkten werden u.a.
Mikroplastikpartikel ersetzt, die die Umwelt und speziell die Gewässer belasten, da sie in Kläranlagen
bislang nicht in ausreichendem Maße entfernt werden können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZunächst wurden über eine Literaturrecherche potentiell geeignete Additive ausgewählt, die im Labor-,
Technikums- und Produktionsmaßstab mit unterschiedlichen Cellulosefasern zu Compounds
verarbeitet wurden.
Zur Beurteilung der sehr wichtigen sensorischen Eigenschaften mussten im Rahmen des Projekts
zunächst geeignete interne Testmethoden entwickelt und etabliert werden.
Für die Darstellung feiner Soft Beads wurde mit dem Sprühtrocknungsverfahren gearbeitet, für die
grobe Variante mit einer Nassgranulierung.


Ergebnisse und Diskussion

Unter Variation der Produktzusammensetzungen und Verfahrensparameter ist es gelungen, im Rahmen
des Projekts mit einer Kombination aus MCC und CMC sowohl im Technikums- als auch im
Produktionsmaßstab ein Produkt darzustellen, welches alle Anforderungen an feine Soft Beads erfüllt.
Auch bei den groben Soft Beads konnte eine Produktqualität erzielt werden, welche das Projektziel
erreicht. In diesem Falle führt eine Kombination aus MCC und Zucker zum gewünschten Ergebnis.
Die weitere Ausprüfung der Produkte erfolgte anhand ausgewählter Musterrezepturen einschließlich
eines Lagertests sowie der Prüfung auf biologische Abbaubarkeit.
Eine grobe Kostenabschätzung zeigt, dass die Produkte zu marktfähigen Preisen hergestellt werden können.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die neu entwickelten Produkte sollen über das weltweite Vertriebsnetz der JRS auf Messen und im Markt eingerführt werden.


Fazit

Im Rahmen des Projekts konnten mehrere neue Produkte für den Kosmetikbereich entwickelt
und an praxisgerechten Formulierungen erfolgreich ausgeprüft werden. Damit können synthetische
Additive vollständig ersetzt und somit ein signifikanter Beitrag zum Umweltschutz geleistet
werden. Das Projektziel wurde vollumfänglich erreicht.

Übersicht

Fördersumme

100.000,00 €

Förderzeitraum

03.02.2021 - 31.10.2022

Bundesland

Sachsen

Schlagwörter

Ressourcenschonung
Umwelttechnik