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文檔簡介
1.香粉的生產工藝
粉料的消菌一混合一磨細f過篩一加香、加脂f包裝
2.香粉的質量問題及其控制
⑴香粉黏附性差(2)香粉吸收性差(3)加脂香粉成團結塊(4)有色香粉色澤不均
勻(5)雜菌數超過規定范圍
(粉餅與香粉的生產工藝不同點:壓制成型。)
粉餅的生產工藝過程:
膠合劑制備、粉料滅菌、混合、磨細和壓制粉餅等
粉類制品是用于面部的化妝品,它能改變臉部顏色,遮掩褐斑,防止皮膚分泌油
分,使皮膚表面光滑。
2.粉類化妝品的原料
(1)遮蓋劑(2)吸收劑(3)黏附劑(4)滑爽劑5.其它
2粉餅
濕粉(組成中含有較多油分和膠粘劑,有抗水作用)。
基礎配方
含大量滑石粉、高嶺土,硬脂酸金屬鹽,加膠黏劑利于成型。
所用的膠黏劑有兩種:
①水溶性的:天然阿拉伯樹膠、黃蓍膠等,合成的裝甲基纖維素等;
②油溶性的:單硬脂酸甘油酯、十六醇、羊毛脂及其衍生物、石蠟等。
其它:保濕劑(甘油、山梨醇等)、防腐劑、抗氧劑等。
3.爽身粉
①主要成分:滑石粉、碳酸鈣、碳酸鎂、高嶺土、氧化鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸
鋅等。
②爽身粉特加成分:如硼酸,有輕微的殺菌消毒作用,用后使皮膚有舒適的感
覺,同時又是一種緩沖劑,使爽身粉在水中的pH值不致太高而刺激皮膚。
1.香水
是香精的酒精溶液,或再輔加適量定香劑等。具有芬芳濃郁的香氣。
香水用酒精必須精制,其方法為:①乙醇中加入高鎰酸鉀②乙醇中加入過氧
化氫③乙醇中加入活性炭④乙醇中加入少量香料
2.花露水
花露水以乙醇、香精、蒸儲水為主體,輔以少量螯合劑、抗氧劑和耐曬的水
溶性顏料。
具有消毒殺菌作用
香精用量一般在2w%?5w%之間,酒精濃度為70w%?75w%。
3.古龍水
香精用量為3w%?5w%,乙醇濃度為75w%?80w%。香精中含有檸檬油、
薰衣草油、橙花油等。
香水陳化:新鮮調制的香水,香氣未完全調和,香氣比較粗糙,需要在低溫
下放置較長時間(數周-數月),香水的香氣會漸漸由粗糙轉為醇厚,使香氣趨
于和潤芳馥,這段時間稱為陳化期,或叫成熟期。
陳化有兩個作用:
①使香味勻和成熟,減少粗糙的氣味;
②使容易沉淀的水不溶性物自溶液內離析出來,以便過濾。
陳化期間,溶液內所含少量不溶物質會沉淀下來,可采用過濾的方法使溶液
透明清晰。
為了保證產品在低溫時也不至出現混濁,過濾前一般應經過冷凍使蠟質等析
出以便濾除。
裝瓶時,應先將空瓶用乙醇洗滌后再灌裝
二、化妝水類制品
功能:能除去皮膚上的污垢和油性分泌物,保持皮膚角質層有適度水分,具
有促進皮膚的生理作用、柔軟皮膚和防止皮膚粗糙等功能。
一般根據使用目的可分為潤膚化妝水、收斂性化妝水、柔軟性化妝水等。
1.化妝水的成分
(1)溶劑:精制水和乙醇、異丙醇等。
(2保濕劑:甘油、聚乙二醇及其衍生物和糖類等。
(3)柔軟劑:高級醇及其酯等作為油分,還有作為角質軟化劑的苛性鉀和三乙
醇胺等。
(4)增粘劑:天然或合成的粘液質,有滋潤和保護皮膚的作用,如膠、黃蓍膠、
纖維素衍生物等。
(5)增溶劑:主要是非離子表面活性劑等。
(6)藥劑:如收斂劑、殺菌劑、緩沖劑、營養劑等。
(7)其他:香料、染料、防腐劑等。
(1)潤膚化妝水
用于除去附著于皮膚的污垢和皮膚分泌的脂肪、清潔皮膚,具有使皮膚柔軟
的效果。
(2)柔軟性化妝水
是給予皮膚適度的水分和油分,使皮膚柔軟,保持光滑濕潤的透明化妝水。
(3)收斂性化妝水
是對皮膚有收斂作用的化妝水。
所謂使皮膚收斂,即是將皮膚蛋白質輕微凝固,使皮膚繃緊,抑制皮膚的過
剩油分
1.頭發的結構
■頭發從里到外由毛表皮、毛皮質和毛髓質組成
(2)毛皮質
■也稱發質,完全被毛表皮所包圍,是毛發的主要組成部分,幾乎占毛發
重量的90%以上。
■毛發的粗細主要由皮質決定。
■皮質含二硫鍵較多的角質蛋白纖維,使毛發有一定的抗拉力。
■皮質具有吸濕性,對化學藥品有較強耐受力,但不耐堿和筑基化物。
■皮質內所含黑色素顆粒的大小、多少使毛發具有各種顏色。
(3)髓質
■髓質位于皮質的中心,它賦于毛發結構強度和剛性。
2.頭發的化學組成
■主要由角蛋白構成,占整個頭發的90w%左右。
■含有C、O、N元素及少量的S元素。
(1)二硫鍵
■亦稱胱氨酸結合或二硫結合.
■是由兩個半胱氨酸殘基之間形成的一個化學鍵。
■二硫鍵的交聯結合,增加了角質蛋白質的強度和阻抗性能,使頭發具有
獨特的岡!]韌特性。
■頭發對水、熱、酸、堿、氧化劑、還原劑較靈敏,如果控制不好會損傷
毛發,但在一定條件下,利用這些變化改變毛發性質可達到美發護發目
的。
1.持久性染發劑的組成
■一瓶裝有染料的基質,
■另一瓶裝含氧化劑的基質。
■氧化染發劑的染料基質由染料中間體、表面活性劑、增稠劑、溶劑與保
濕劑、抗氧化劑、氧化減緩劑、螯合劑、調理劑、堿類和香精等組成。
染發用染料中間體
對苯二胺棕至黑色對甲苯二胺紅棕色對氨基聯苯胺棕黑色
常用的表面活性劑有:高級脂肪醇硫酸酯、壬基酚聚氧乙烯酸、脂肪酸聚氧乙
烯酯等。
常用的增稠劑有:油醇、十六醇、脂肪醇聚氧乙烯酸、烷醇酰胺及竣甲基纖維
素等。
、■溶劑:染料中間體和水不溶性物質的溶劑常用低碳醇如乙二醇、異丙醇、
甘油、丙二醇等。
■用量過多,會減弱對頭發染色效果。
■保濕劑:甘油、乙二醇、丙二醇。可避免染發時,因水分蒸發過快而使
染料干燥。
■常用的抗氧化劑有:亞硫酸鈉和沒食子酸丙酯、抗壞血酸和2,3一二羥
基苯酚等。
常用的氧化減緩劑有:1一苯基一3一甲基一5一毗喋琳酮和二叔丁基對甲
酚等。
常用的螯合劑為:乙二胺四乙酸鈉(EDTA),其用量為0.2%?0.5%。
■常用的堿類物質:氨水。
也可用乙醇胺、烷基酚胺等部分代替氨水
作用:堿性條件使頭發柔軟和膨脹,有利于吸收染料中間體,并提高氧化劑的
氧化能力。
常用作頭發調理劑的有:脂肪酸、某些表面活性劑、多元醇、羊毛脂及其衍生
物、蛋白質、氨基酸、聚乙烯毗咯烷酮等。
作用;減輕染發造成的頭發干枯、分叉。
(2)顯不劑
■也叫氧化劑。
■作用:將染料中間體氧化成大分子染料。
■通常要求氧化劑的氧化反應完全、無毒副作用。
■常用的氧化劑有:過氧化氫(最常用)、過硼酸鈉和過硫酸鈉等。
■由于過氧化氫易分解,需加入一定量的穩定劑。
■常用的穩定劑:非那西汀、磷酸氫鈉等。
■一般加入量為0.05%o
(一)燙發劑的組成
1.頭發的軟化劑
①還原劑筑基乙酸及其鹽類(鏤鹽、
鈉鹽、鉀鹽等)
■筑基乙酸鐵:用量5%——14%0
■10min內約有25%左右的二硫鍵被還原。
■硫代硫酸鈉:近年應用較多,效果同上,但穩定。
②堿類使頭發角蛋白膨脹,利于燙發有效
成分的滲入。
■氨水、單乙醇胺、碳酸氫核、磷酸氫二鐵。
■氨水作用溫和,易于滲透,卷發效果好
■pH一般8.5—9.5。
■一般pH越高,游離氨含量越高,卷發效果越好。但pH過高,會引起脫
發。
③滲透劑表面活性劑
■有利于冷燙液在頭發表面的鋪展。促進頭發軟化膨脹,有利于冷燙液有
效成分滲透到發質,強化卷發效果。
■表面活性劑可起到乳化和分散作用,有助于水不溶性物質在水中分散或
將制品制成乳化體。
■表面活性劑還能改善卷發持久性和梳理性,賦予燙后頭發柔軟、光澤。
④增稠劑增加冷燙液的稠度,避免在卷發操作時流失,污染皮膚和衣服。
■竣甲基纖維素、聚乙二醇
⑤調理劑減輕頭發由于化學處理引起的損傷。
■甘油、羊毛脂、脂肪醇、礦物油。
⑥螯合劑EDTA、檸檬酸。
⑦抗氧化劑
■冷燙液含筑基化合物,易被氧化。
⑧其它
■加尿素,加速頭發的膨脹,減少疏基乙酸的用量。
■合成樹脂,提高卷發效果。
2中和劑(氧化劑)
■作用:①促進二硫鍵重新鍵合的作用。②去除殘留燙發劑。
■氧化劑:溟酸鈉、過氧化氫、過硼酸鈉、過碳酸鈉。
(一)燙發原理:燙發就是打開鍵橋,重新排列,固定發型,再構成新的鍵橋,使
頭發保持固定的波紋卷曲的發型。
1.頭發的軟化過程
■通常是通過水、堿以及還原劑三者相互作用來加速對頭發軟化的作用。
■水可以切斷頭發中的氫鍵。水進入頭發纖維內部,使纖維發生膨化而變
得柔軟。
■堿主要是切斷頭發中的離子鍵,使頭發變得柔軟,易于彎曲或拉直。
■還原劑的作用是主要破壞頭發中的二硫鍵。
2.頭發的卷曲或拉直過程
■可用卷發器將頭發卷曲成各種需要的形狀或用直發器將頭發拉直。
3.頭發的定型過程
■在卷曲或拉直成型后,還必須修復被破壞的鍵,使卷曲或拉直后的發型
固定下來,形成持久的卷發或直發。
■在卷發或直發的全過程中,干燥可使氫鍵復原,調整pH為4?7可使離
子鍵復原;
■通過氧化反應修復二硫鍵(在卷棒上)。
燙發的基本原理:首先用燙發劑將頭發中的二硫鍵切斷,此時頭發即變得柔軟
易彎曲,當頭發彎曲或拉直成型后,再涂上氧化劑,將已打開的二硫鍵在
新的位置上重新接上,使已經彎曲或拉直的發型固定下來,形成持久的卷
發或直發。
(二)、牙膏的基本原料
■摩擦劑、保濕劑、發泡劑、增稠劑、甜味劑、芳香劑、賦色劑、防腐劑、
藥效成分和具有特定功能的活性物組成。
1.摩擦劑
■是牙膏潔齒能力的主要原料。
■占膏體總量的20w%?50w%。
■其主要功能是加強對牙菌斑的機械性移除。
■碳酸鈣類摩擦劑:主要優點是資源豐富,價格低廉。
■摩擦力比磷酸鈣類大。中低檔牙膏。
■磷酸鈣類摩擦劑:包括磷酸氫鈣、沉淀磷酸氫鈣、無水磷酸鈣、高純度
■國外牙膏多采用裝類摩擦劑。價格較碳酸鈣類高。
■高檔牙膏。
■氫氧化鋁:具有溶解性小、性能穩定、潔齒去污力強、不傷牙釉,有較
好的緩蝕性能等優點,能改善牙膏膏體的分水現象,是高檔次的藥物牙
膏的配方組份。
■沉淀二氧化硅和硅鋁酸鈉:主要用于生產透明牙膏。
2.保濕劑
■作用:防止膏體水分的蒸發甚至能吸附空氣中的水分,以防止膏體干燥
變硬,降低牙膏的凍點,使牙膏在寒冷的地區亦能保持正常的膏體狀態,
以方便使用。
■普通牙膏中保濕劑的用量為20w%?30w%。
■通用的牙膏保濕劑?甘油。
■多元糖醇類保濕劑:木糖醇、山梨糖醇,吸濕性較甘油差,保濕性能良
好,口感佳。
3.發泡劑
■表面活性劑,用量一般為2w%?3w%。
■十二醇硫酸鈉(K12),使用最廣泛,
■其次為表面活性劑十二酰甲胺乙酸鈉,水溶性超過十二醇硫酸鈉。產生
的豐富泡沫極易漱清,并且有一定的防蹣能力,是一種比較理想的牙膏
用發泡劑。
4.增稠劑(黏結劑)
■增稠劑能使牙膏具有一定的稠度,構成牙膏骨架,使牙膏具有能變性,
膏體細膩光亮。
■在牙膏中一般在lw%?2w%之間。
■牙膏中使用的增稠劑是竣甲基纖維素鈉(CMC)、羥乙基纖維素、鹿角菜
膠、海藻酸鈉、二氧化硅凝膠等。
■竣甲基纖維素納鹽是用得最多的增稠劑。
應選用食用級CMC作牙膏生產的增稠劑。CMC的取代度越高越好。
■鹿角菜膠也是一種有效的增稠劑,能形成熱可逆性凝膠。
5.香精
6.甜味劑
■包括糖精、木糖醇、甘油、桔皮油等。
■以糖精為主。甜味大于蔗糖500倍,在口腔中不會變酸,是使用的主要
甜味劑。
■其用量一般在0.lw%?0.5w%o
7.防腐劑
■如苯甲酸鈉、對羥基苯甲酸甲酯。尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丁
酯及卡松等。
■牙膏常用防腐劑:苯甲酸鈉
■牙膏中的用量在0.05w%?0.5w%。
8.緩蝕劑
■硅酸鈉、膠體二氧化硅、硝酸鉀等
■抑制堿性膏體對鋁管的腐蝕作用。
(三)特殊添加劑
1.氟化物防踽劑
■防制機理一般認為有兩點:
■一是氟化物與牙釉質作用在牙釉質表面形成氟磷酸鈣,提高了牙釉質的
硬度,從而提高了抗酸蝕能力;
■二是抑制口腔細菌的繁殖,減少牙菌斑的形成。
■牙膏中常用的氟化物品種有:①氟化鈉(NaF)。②單氟磷酸鈉
(Na2PO3F)o③氟化亞錫(SnF2)。
2.脫敏鎮痛藥劑
■脫敏劑可減少牙本質過敏。
■牙膏中常用的脫敏鎮痛藥劑有:
①氯化鍋(SrC12?6H2O)。
■氯化錫能提高牙本質抗酸能力而起脫敏鎮痛作用。
②羥基磷酸鋸[Ca3(PO4)2Sr(OH)2]。
■脫敏效果比氯化錮顯著。
③尿素[CO(NH2)2]o
■尿素能抑制乳酸桿菌的滋生,能溶解牙面斑膜而起抗酸脫敏鎮痛作用。
3.消炎止血藥劑
4.抗結石除漬劑
5.防治口臭的藥物
■常用的抑制厭氧菌生長的藥物有甲硝嗖、替硝理等。
(四)其他助劑
■緩沖劑。
■pH值是牙膏膏基的重要指標之一,它關系到牙膏的口腔衛生、膏基的穩
定性及對鋁管的緩蝕性能。
■常用的緩沖劑主要有:
磷酸氫鈣、磷酸氫二鈉及焦磷酸鈉。
(五)凈化水
(一)、普通牙膏的配方設計
■摩擦劑40%?50%,
■保濕劑20%?30%,
■增稠劑1%?2%,
■發泡劑2%?3%,
■甜味劑0.1%?0.5%,
■防腐劑0.05%?0.5%,
■香精1%?2%,
■其余為水。
(二”透明牙膏的配方設計
1、原料的選擇
(1).摩擦劑:常用二氧化硅。
(2).保濕劑:山梨醇、甘油。
(3).增稠劑:CMC、卡拉膠、黃原膠等。
(4).總水量:使用少量的水。
2、各組分用量的調節
■透明牙膏的基礎配方為(質量分數):
■二氧化硅10%~20%
■保濕劑50%?75%
■增稠劑0.2%?1%
■發泡劑1%?2%
■甜味劑0.1%?0.5%
■防腐劑0.1%?0.5%
■香精1%?2%
■其他添加劑(如中藥提取液或氟化物)1%?2%
■其余為水。
2.含氟牙膏
(1).含氟牙膏的防制齒機理
①降低牙釉質在堿中的溶解度
■氟離子能置換釉質中的羥基磷灰石的羥基,生成難溶于酸的氟磷灰石,
使牙釉質的酸溶解度降低,達到防耦。
②促使再礦化作用
■制損釉質在在氟化物的作用下,可發生再礦化(氟化鈣晶體能吸收磷酸,
防止溶解)。
③抑菌作用
■抑制導致弱齒的變形鏈球菌、乳酸桿菌、放線菌等。
④抗酶作用
■抑制產生致糜物的多種酶(烯醇酶、琥珀酸脫氫酶等),抑制乳酸的形成,
減小腐蝕。
(2).含氟牙膏的配方設計
■在進行配方設計時,一定要注意所選用的氟化物與摩擦劑之間的配伍性。
■所用的氟化物有氟化亞錫、單氟磷酸鈉、氟化鈉等。
■氟化鈉遇到鈣鹽產生無活性的氟化鈣。
■單氟磷酸鈉,不易失去活性,有較好的配伍性。
■氟化亞錫有使牙齒著色的傾向,現已很少使用。
■由于二氧化硅與氟化物的配伍性好,以它為含氟牙膏的摩擦劑時,氟化
物可選的品種多,不受資源的限制。
(一)、牙膏的制備工藝
■包括兩種:
■濕法溶膠制膏工藝。
■干法制膠工藝。
1、濕法溶膠制膏工藝
■是目前國內外普遍采用的一種工藝路線。
■分為常壓法和真空法。
(1).常壓法制膏工藝
■一般生產過程:
■制膠f捏合f研磨-真空脫氣一灌裝一包裝
■①制膠:將保濕劑吸入制膠鍋中,加入膠黏劑CMC或羥乙基纖維素等,
加入水、糖精和其他水溶性添加劑。
■②捏合:膠水打入捏合機,加入摩擦劑、粉狀發泡劑和香精等,捏合均
勻。
■③研磨:膠體磨。
■④真空脫氣:真空脫氣釜和離心脫氣機。
■⑤灌裝及包裝:自動灌裝機、人工或自動包裝機。
常壓法制膏工藝特點:
’■優點:設備高單,制造和維修比較方便,操作易于進行。
■缺點:①工序多,管線長,膏體輸送不易進行,在調換品種時設備清洗
困難,占地面積大;②分散勻化效率低,生產周期長,生產效率低;③
制膠、捏合等混入大量的空氣,產生氣泡,影響膏體的質量;④膏體在
脫氣機中進行脫氣,香精會被部分抽出,使香氣損失較大。
(2)、真空制膏工藝
■將制膠、捏合、研磨、脫氣等4個工序在同一臺設備中完成。
■也叫濕法一步法。
■使用多效制膏釜。
■釜內有:慢速錨式攪拌器、快速漿式攪拌器、豎式膠體磨。
■整個操作在真空條件下進行,各個部分相互配合、協同操作。
■每鍋制膏時間約80分鐘。
優點:
①面料分散性好,生產周期短;
②占地面積小,有利于自動化生產;
③各步操作都在真空下進行,避免了敞口制膏設備易混入氣體和脫氣不完全以
及易受環境污染等缺點,制得的膏體光亮、均勻、細膩;
④在非排氣的靜真空下加入香料,避免香料損失,降低原材料損耗。
2.干法溶膠制膏工藝
■是把膠合劑粉料與摩擦劑粉料先用混合設備混合均勻,在捏合設備中與
水、甘油溶液一起捏合成膏,攪拌均勻后再加入香料和洗滌發泡劑。
■與濕法制膠工藝相比,省掉了制膠工序,極大縮短了工藝流程。
■由原來的制膏一條線改革成制膏一臺機。
■對粉料及混合設備和制膏設備的性能要求嚴格。
■所制的膏體還會存在一些不均勻塊粒,同時也混入一定量的空氣,所以
必須經過研磨和脫氣,才能制得細致光滑的膏體。
(三”牙膏常見的質量問題分析
■牙膏在貯存過程中發生如氣脹、分水、離漿現象變稀解膠現象腐蝕現象
等現象。
1.氣脹現象
■氣脹是指因為產生了氣體導致管內壓力過大從而使包裝膨脹甚至膏體沖
破包裝的現象。
■發生這種現象的原因主要有原材料、原料投放、制膏工序等幾個方面的
影響因素。
(二)分水現象
■最終結果使牙膏均相膠體體系受到破壞,固相與液相分離,析出水分。
(三)離漿現象
■離漿現象即牙膏的脫殼現象,即由于膠團之間的相互吸力和結合的增強,
逐漸將牙膏膠體網狀結構中的包覆水排除膏體外,使膏體微微失水,失
去與牙膏管壁或生產設備壁面的黏附現象。
■如能根據膠合劑的黏度調整其用量,降低膠團在膏體中的濃度,緩和膠
團間的凝結能力或適當加大粉料的用量,利用粉料的骨架作用,都可減
緩離漿現象的發生。
(四)變稀現象
■膏體變稀的原因主要有兩個方面:
■一是膏體中的膠黏劑(裝甲基纖維素鈉CMC)被微
■生物分解而變稀,嚴重時可導致解膠現象。
■二是由操作和設備造成,如在進液料和制膏設備
■中,突然斷電時,真空管倒吸進水。
■通過嚴格管理,規范投料程序,在真空管道和制膏機之間安裝一個止回
閥防止水倒吸解決。
(五)解膠現象
■解膠現象是由于化學反應或酶的作用,使膏體全部失去膠合劑,固、液
相之間嚴重分離,不僅將包覆水排除至膏體外,就連牢固的結合水也將
分離,使膠團解體,膠液變成無黏性的水溶液,粉料因無支墊物而沉淀
分離。
■為了盡量杜絕這種現象的發生,當發現親水膠體黏度增加時,就要減少
粉狀摩擦劑的用量;
(六)腐^^現象
■解決的方法之一是在鋁管內壁噴涂防腐,使管表面與膏體表面隔離;
■二是在膏體內加入緩蝕劑,如正磷酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鹽等,
■常在牙膏配方中加入0.2%?0.5%焦磷酸鈉(pH<9.0)的方法來緩解膏
體對鋁管的腐蝕問題。現在普遍使用塑料復合材料灌裝膏體以避免腐蝕
現象。
一、乳化理論
■乳化:將兩種不相混溶的液體(如油和水)放在一起攪拌時,其中一種
液體以非常小的微粒形式分散于另一種液體中,形成乳狀液,這一過程
叫乳化。形成的液體體系叫乳化體(emulsion)。
■乳化體通常有兩種劑型:
■O/W型和W/O型。
■分散成小球狀的液體稱為分散相或內相;包圍在外面的液體稱為連續相
或外相。
■O/W型的乳化體是油相分散成微小的油珠被水所包圍著,油脂是分散
相,水是連續相。
■W/O型的乳化體是水分散成微小的水珠被油所包圍著,水是分散相,
油是連續相。
(-)影響乳化體類型的因素
(1)內外相體積
■若分散相液滴是大小均勻的圓珠,則可計算出最密堆積時,液滴(內相)
的體積占總體積的74.02%,即其余25.98%應為連續相(外相)。(體
積百分數)
■若分散相體積大于74.02%,乳狀液就會發生破乳或變型。
■若水相體積占總體積的26%?74%,O/W型和W/O型乳狀液均可形
成;若小于26%,則只能形成W/O型,若大于74%,則只能形成O/
W型乳狀液。
⑵乳化劑的分子構型
■乳化劑分子在內相與外相的界面形成定向的吸附層。
■較大極性的鈉、鉀等一價金屬的脂肪酸鹽作為乳化劑時,容易形成O/
W型乳狀液;
■鈣、鎂二價金屬皂作為乳化劑時,易形成W/O型乳狀液。
(3)乳化劑的HLB值
■乳化劑的HLB值即乳化劑的親水性。
■HLB值高、親水性性強的、易溶于水的乳化劑,易形成O/W型乳狀液;
■HLB值低的易溶于油者,易形成W/O型乳狀液。
■一般W/O型乳化劑HLB值范圍為3—6,O/W型乳化劑HLB值范
圍為8—18。
(4)乳化器材料性質
■親水性強的器壁易得到O/W型乳狀液;
■疏水性強的器壁易形成W/O型乳狀液。
(二)、乳化體的鑒別
(1)染色法
■在乳化體中加入少量油溶性染料蘇丹,如乳化體整體呈紅色則為W/O
型乳化體;如染料保持原狀,經攪拌后僅液珠帶色則為O/W型乳化體。
■若在乳化體中加入少量的水溶性染料甲基橙,乳化體整體呈紅色則為O
/W型乳化體;染料保持原狀,經攪拌后僅液珠帶色則為W/O型乳化
體。
⑵稀釋法
■用“水”或“油”對乳化體進行稀釋試驗,O/W型乳化體能與水混溶;
w/O型乳化體能與油混溶。
(3)電導法
■乳化體的電導主要取決于連續相。
■O/W型乳化體較W/O型乳化體電導率大數百倍,所以在乳化體中插
入兩電極,在回路中串聯頰燈。
■燈亮時為O/W型乳化體,
■燈不亮時為W/0型乳化體。
(4)濾紙潤濕法
■濾紙由纖維素構成,纖維素的羥基具有親水性。
■若乳化體滴于濾紙上后能快速展開,則為O/W型的乳化體;
■若乳化體不展開,則為W/0型的。
(5)光折射法
■利用水和油對光的折射率的不同可鑒別乳化體的類型。
■令光從左側射入乳化體,乳化體粒子起透鏡作用,若乳化體為O/W型
的,粒子起集光作用,用顯微鏡觀察僅能看見粒子左側輪廓;若乳化體
為W/O型的,只能看到粒子右側輪廓。
(三”影響乳化體穩定的因素
■乳化體是熱力學不穩定體系。
■使一種液體以微粒分散在另一液體中所需的功(W)等于液體表面積增大
值4A乘以表面張力Y。
■乳化體的穩定從兩方面著手:一是通過乳化劑減小表面張力,
■二是加強機械力度。
■這個不穩定體系總是力圖減小界面面積使能量降低,最終發生破乳、分
層。
(1)內相分散程度
■乳化體體系的內相分散程度越高,體系越穩定。
(2)界面膜的強度
■決定乳狀液穩定性的最主要因素是界面膜的強度和它的緊密程度。
①表面活性劑(乳化劑)的濃度
■當表面活性劑濃度增高到一定程度后,界面膜即由比較緊密排列的定向
吸附分子組成,膜的強度也較大,乳狀液珠聚結時所受到的阻力比較大,
故所形成的乳狀液穩定性也較好。
②混合乳化劑的膜
■在表面膜中同時有脂肪醇,脂肪酸及脂肪胺等極性有機物存在時,則表
面活性大大增加,膜強度大為提高(表現為表面粘度增大)。
(3)界面電荷的影響
■對于離子型乳化劑,大部分穩定的乳狀液液滴都帶有電荷。
■由于乳化體的液體粒子帶同種電荷,它們之間相互排斥,不易聚結,使
穩定性增高。
(4)連續相粘度的影響
■連續相的粘度愈大,則分散相液珠的運動速度愈慢,減緩了液體粒子之
間的碰撞,乳化體的穩定性越高。
■通常用水溶性高分子物質來增高乳化體的黏度,提高乳化體的穩定性。
■高分子物質還可以形成比較堅固的界面膜。
(四)、破乳的條件
■乳化體破乳:油相和水相完全分離。
■破乳過程分兩步:一絮凝、二聚結
⑴離心法(2)加熱法(3)超聲波法(4)過濾法⑸化學法
(七人常用的乳化設備
1.混合器
■槳式攪拌器、旋轉式攪拌器、渦輪式攪拌器,
■適于制備低黏度的乳化體。
2.膠體磨
■適于制備液狀或膏狀的乳化體。
3.均化器
■適于制造乳化體顆粒微小的乳液。
■常見的均化器有3種:
■均漿機、均質攪拌機、真空乳化機
真空乳化機:
■適于制造乳液。
■適用于膏霜和奶液等的生產;
■特別適于制備高級化妝品時的無菌配料操作。
(1)真空乳化機是較為完善的一種乳化設備,
⑵真空乳化攪拌機可使膏霜和奶液的氣泡減少到最低程度,增加膏霜表面光潔
度;
(3)由于攪拌在真空狀態中進行,膏霜和奶液避免和空氣接觸,減少了氧化過程;
(4)真空乳化攪拌機出料時用滅菌空氣加壓,避免雜菌的污染。
二、乳化體的生產工藝
(一)生產工序
■乳化體的制備過程包括:
■水相和油相的調制、乳化、冷卻、罐裝等工序。
1.水相的調制
■先將去離子水加入帶有夾套的溶解鍋中,
■將水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇、堿類、水溶性乳化劑等加入其
中,
■攪拌下加熱至90?100℃,維持20?30min滅菌,
■然后冷卻至70?80C待用。
■為補充加熱和乳化時揮發掉的水分,可按配方多加3%?5%的水,精確
數量可在第一批產品制成后,分析成品水分而求得。
2.油相的調制
■將固體油分(如蜂蠟、純地蠟、微晶蠟、鯨蠟、高碳脂肪醇以及高碳脂肪
酸等)、半固體油分(如凡士林、羊毛脂、甘油三酸酯等)、液體油分(如液
體石蠟、合成油脂)乳化劑和防腐劑等其它油溶性組分加入帶有夾套的溶
解鍋內,開啟蒸汽加熱,
■在不斷攪拌條件下加熱至80℃,使其充分熔化或溶解均勻。
■避免長時間加熱以防止原料成分氧化變質。
■容易氧化的油分、防腐劑和乳化劑等可在乳化之前加入油相,溶解均勻
后,即可進行乳化。
3.乳化:油相和水相原料順序加入乳化鍋內,在一定的溫度條件下,進行一定
時間的攪拌和乳化。
4.冷卻
■香精,在乳化體冷卻到在50C以下加入,以防止其揮發或變色。
■配方中含有維生素或熱敏的添加劑,也在乳化冷卻后加入,以確保其活
性,但也應注意其溶解性能。
■混合均勻后,乳化體要冷卻到接近室溫。
■冷卻方式一般是將冷卻水通入乳化鍋的夾套內,邊攪拌,邊冷卻。
5.陳化和灌裝
■一般是貯存陳化一天或幾天后再用灌裝機灌裝。
■灌裝前需對產品進行質量評定,質量合格后方可進行灌裝。
(二)乳化工藝
■間歇式乳化,
■半連續式乳化,
■連續式乳化。
1.間歇式乳化法
■將油相和水相原料分別加熱到一定溫度后,按一定的次序投入到攪拌釜
中,攪拌一段時間后在夾套中通入冷卻水,冷卻到50C以下時加入香精,
混勻以后冷卻到45c左右時停止攪拌,然后放料送去包裝。
■國內外大多數廠家均采用此法。
■優點:適應性強;
■缺總輔助時間M、操作繁瑣、設備效率低等。
2.半連續式乳化法
■油相和水相原料分別計量,在原料溶解鍋內加熱到所需溫度之后,先加
入到預乳化鍋內進行預乳化攪拌,再經攪拌冷卻筒進行冷卻。
■乳化體經快速冷卻推進輸送至冷卻器的出口,即可送去包裝。
■產量較高;
■適用于大批量生產;
■目前在日本采用此法較多。
3.連續式乳化法
■將預熱好的各種原料分別由計量泵打到乳化鍋中,經過一段時間的乳化
之后溢流到刮板冷卻器中;
■快速冷卻到60℃以下,然后再加入香精混合鍋中,香精由計量泵加入,
最終產品由混合鍋上部溢出。
■適用于大規模連續化的生產;
■優點:節約動力,提高了設備的利用率,產量高且質量穩定;
■目前國內還沒有廠家采用。
(一)膏霜的質量控制
■膏霜一般為O/W型乳化體,失水干縮是膏霜常見的變質現象。
■主要原因是包裝時密封不好,水分蒸發。
■膏霜中缺少保濕劑時,也會出現失水干縮。
■控制的方法是調節配方中保濕劑的加入量,并密封保存。
■2.起面條
■主要原因是乳化體被破壞。
■對于雪花膏來說,原因:
■單獨選用硬脂酸與堿類中和成皂做乳化劑,
■硬脂酸用量過多,或保濕劑用量較少,或產品在高溫、水冷條件下,都
會出現這種現象。
■要避免這種現象的發生,可采取如下措施:
?①加入1%?2%的單硬脂酸甘油酯作為“助乳化劑”;
■②加入1%?2%的白油,增加膏體的潤滑性;
■③控制配方中硬脂酸的中和量,使其中的15%?25%被堿中和。
3.膏體粗糙
■雪花膏或粉底類化妝品以硬脂酸皂作乳化劑在制造時易出現。
■原因有:
■①攪拌槳的效率不高,部分硬脂酸和硬脂酸皂在膏體中分散不良而呈粗
顆粒;
■②堿液過量,中和成皂的硬脂酸比例大于25%,形成的硬脂酸鉀呈半透
明顆粒,且雪花膏也稍有透明;
■③油水乳化后,攪拌冷卻速度太快,整個攪拌時間太短,聚集的分散相
沒有很好地分散;
■④甘油含量偏少;
■⑤所選擇的乳化加J不合適,造成粉類原料與其他物質不相容。
■要避免這種現象的發生,可采取如下措施:
■①提高攪拌效率,使攪拌槳的葉片與水平基
■準成45。角,并加大轉速,以不使液面產生氣泡為宜;
■②控制堿的用量,以中和15%?25%的硬脂酸為宜;
■③延長攪拌時間,一般攪拌時間控制在L5~2.5h;
■④適量增加保濕劑的用量,甘油的用量可達10?15%;
■⑤加入適量的非離子乳化劑。
■4.分層
■產生原因有:
■①配方中乳化劑選擇不適當。
■如有的乳化劑不耐離子,當膏霜中含有電解質時,乳化劑會被鹽析,造
成乳化體破壞。
■②加料方法和順序、乳化溫度、攪拌時間、冷卻速度等不適宜引起膏霜
不穩定。
■要避免這種現象的發生,可采取如下措施:
■在進行配方設計時,選擇合適的乳化劑,并在每批產品的生產中嚴格按
照操作工藝進行。
■5.霉變及發脹
■主要原因有:
■①水質差,煮沸時間短,未能達到滅菌的效果;
■②反應容器及盛料、裝瓶容器不清潔,原料被污染;
■③包裝敞開或放置于環境潮濕、塵多的地方;
■④產品未經紫外線燈的消毒殺菌。
■微生物繁殖,產生CO2氣體,使膏體發脹,溢出瓶外。
■控制這種現象的方法:
■嚴格控制環境衛生、原料規格,注意消毒殺菌。
■6.變色及變味
■主要原因有:
■①香精中醛類、酚類等不穩定成分用量過多,日久或日光照射后色澤變
黃;
■②著些營養物質(如維生素C和蜂蜜等)是容易氧化變色的原料,用其
制作的膏霜經長期放置也會變色;
■③油脂加熱溫度過高使顏色泛黃;
■④硬脂酸碘價過高,不飽和脂肪酸被氧化使色澤變深,產生酸敗臭味。
■控制這種現象的方法在配方中加入適量抗氧化劑。
7.刺激皮膚
■原因有:
■①選用原料不純,含有對皮膚有害的物質或鉛、神、汞等重金屬或所用
香精刺激性大。
■②乳化體中,由于皂化不完全,內含游離堿,對皮膚也會產生刺激。
■③酸敗變質、微生物污染也會增加刺激性。
■④有的乳化劑,如K12等的刺激性較大,用量大時也會引起皮膚過敏。
■控制原料的純度及其加入量可避免此類現象的發生。
■8.膏霜中混有小氣泡
■在劇烈均質時會產生氣泡。
■如果均質后冷卻速度過快或攪拌速度過快,氣泡未逸出,膏霜就凝結了,
因而殘留在膏霜中。
■在均質后適當降低攪拌速度,并保持溫度一定時間,使混合體氣泡消失
后再攪拌冷卻,可避免這種現象的發生。
(二)乳液的質量控制
1.乳液穩定性差
■主要原因是:內相顆粒過大或分散不均勻,或者兩相的界面膜的強度不
高。
■產品的黏度過低,或兩相密度相差較大,也可導致乳液的穩定性差。
■解決辦法:
■適當增加乳化劑用量或加入聚乙二醇600、硬脂酸酯、聚氧乙烯膽固醇酸
等,以提高界面膜的強度,改進顆粒的分散程度;
■或者加入水溶性高分子,增加連續相的黏度;
■或者調整油水兩相的密度,使之接近。
■2.在貯存過程中,黏度逐漸增加
■主要原因:大量采用硬脂酸和它的衍生物作為乳化劑,如單硬脂酸甘油
酯等容易在貯存過程中增加黏度,經過低溫貯存,黏度增加更為顯著。
■解決辦法:避免采用過多硬脂酸、多元醇脂肪酸酯類和高碳脂肪醇以及
高熔點的蠟、脂肪酸酯類等,適量增加低黏度白油或低熔點的異構脂肪
酸酯類等。
■3.顏色泛黃
■主要原因:香精內有變色成分,如醛類、酚類等,日久或日光照射后色
澤泛黃。
■其次是選用的原料化學性能不穩定,如含有不飽和脂肪酸或其衍生物,
或含有銅、鐵等金屬離子等。
■3決辦法;應選用不受上述°因素影響的香精或選用合適的乳化劑,如采
用十六醇硫酸二乙醇胺、吐溫等。
■避免選用不飽和度過高的原料。
■采用去離子水和不銹鋼設備,
常用的乳化體化妝品可分為兩類:
■固體膏霜和液體乳液。
■一般將呈半固體狀態不能流動的膏霜類稱做固體膏霜。
■如:雪花膏、營養潤膚霜、祛斑霜、粉刺霜、檸檬霜、冷霜、清潔霜等;
■呈液體狀態能流動的膏霜稱為液態乳液。
■如奶液:清潔奶液、營養潤膚奶液、防曬奶液等。
(一)、雪花膏
■雪花膏顏色潔白,遇熱容易消失。
■屬于弱油性膏霜;以陰離子型乳化劑為基礎的O/W型乳化體,
■具有舒適而爽快的使用感,油膩感較少;
■代表性的產品有:雪花膏、粉底霜、剃須后用膏霜等。
■以硬脂酸為主要油分的膏霜,由于涂在皮膚上即似雪花狀溶入皮膚而消
失,故得名。
■敷用后,經水分蒸發,會在皮膚上留下一層硬脂酸、硬脂酸皂和保濕劑
所組成的薄膜,將皮膚與外界干燥空氣隔離,防止皮膚表皮水分的過量
揮發,保護皮膚不致干燥、開裂或粗糙。
1.組成
■主要原料:
■硬脂酸、堿類、多元醇、水、白油和羊毛脂、防腐劑和香精等。
■硬脂酸+堿類一硬脂酸皂作為乳化劑
■堿:KOH、NaOH、氫氧化核、硼砂等。
■被中和的硬脂酸占硬脂酸總加入量的15%?25%,剩下的75%?85%
的硬脂酸仍是游離狀態。
在設計配方時,應掌握下列幾點:
a.配方中硬脂酸的用量,一般為15w%;
b.一般需把15w%?30w%的硬脂酸中和成皂,假定其中25w%的硬脂酸被
中和成皂,其余75w%即為游離硬脂酸;
c.堿的種類較多,在選用不同堿時,用量會有差別。
■采用氫氧化鉀與氫氧化鈉比為10:1(質量比)的復合堿,制品的結構和骨
架較好,且有適度光澤。
2.抗粉刺用藥物
(1)皮脂抑制劑如雌第二醇、雌酮等。
維生素B6(抗脂溢作用)。
(2)角質溶解剝離劑硫磺、水楊酸、間苯二酚等。
(3)殺菌劑殺粉刺桿菌。氯革烷胺、氯化革甲乙氧胺、2,4,4,-三氯-2-羥基
苯酚等。
(4)其他抑制炎癥的。
甘草酸、維生素A及其衍生物和過氧化苯甲酰等。
(四)、潤膚霜
■是介于弱油性和油性之間的膏霜。
■其中的潤膚物質補充皮膚中天然存在的游離脂肪酸、膽固醇、油脂的不
足,使皮膚中的水分保持平衡。
■經常使用潤膚霜能使皮膚保持水分和健康,逐漸恢復柔軟和光滑。
■潤膚霜類化妝品有潤膚霜、營養霜、夜霜、手霜、按摩霜、嬰兒霜等多
種。
1.潤膚霜的組成
■在設計潤膚霜配方時,要根據人類表皮角質層脂肪的組成,選用有效的
潤膚劑和調濕劑。
⑴潤膚劑
■潤膚劑能使表皮角質層水分減緩蒸發,免除皮膚干燥和刺激。
■可選用羊毛脂及其衍生物、高碳脂肪醇、多元醇、角鯊烷、植物油、乳
酸等。
(2)調濕劑
■是可以使水分傳送到表皮角質層并產生結合作用的物質。
■皮膚水分的含量、潤滑、柔糅直接和調濕有關。
■口比咯烷酮峻酸及其鈉鹽調濕效果;
■乳酸及其鈉鹽調濕作用僅次于毗咯烷酮較酸鈉,而且乳酸是皮膚的酸性
覆蓋物,能使干燥皮膚潤濕和減少皮屑。
(3)乳化劑
■以親水性乳化劑為主(由于制品是水包油型乳劑),即HLB>7,
■輔以少量親油性乳化劑,即HLB<70
■乳化劑的HLB值愈高,對皮膚的脫脂作用愈強。如果過多的采用HLB
值高的乳化劑,可能會使某些人的皮膚引起干燥或刺激,因此要盡可能
減少乳化劑的用量。
■另外潤膚霜pH值應控制在4.0~6.5,與皮膚的pH值相似。
(八”防曬用化妝品
■防曬劑品種很多,從防曬機理講,可歸納為兩類:
■①散射作用:對UVA紫外線起散射作用。
■②吸收作用:對UVB段紫外線起吸收作用。
(1)紫外線散射劑
■無機物,能分散入射皮膚上面的紫外線的物質。
■通過散射作用減少紫外線與皮膚的接觸。
■如鈦白粉、氧化鋅、高嶺土、碳酸鈣、滑石粉等。
(2)紫外線吸收劑
有機化合物。
■紫外線吸收劑的分子能夠吸收紫外線的能量,然后再以熱能或無害的可
見光效應釋放出來,從而保護人體皮膚免受紫外線的傷害。
■有機紫外線吸收劑比無機紫外線散射劑對紫外線吸收效果好,透明性、
使用感也良好,但穩定性和對皮膚的刺激性不如無機物。
■現代防曬化妝品主要以紫外線吸收劑為主。
■防曬化妝品趨向兩種以上紫外線吸收劑復合使用,包括紫外線吸收劑之
間的混合和紫外線吸收劑和紫外線散射劑之間混合,可擴大紫外線的吸
收范圍。
4.防曬效果的評價
■防曬效果用防曬系數SPF值表示。
■所謂防曬產品的防曬系數:是指在涂有防曬劑防護的皮膚上產生最小紅
斑所需能量與未加防護的皮膚上產生相同程度紅斑所需能量之比。
防曬系數SPF值的高低從客觀上反映了防曬產品紫外線防護能力的大小。
■最低防曬品的SPF值為2?6,
■中等防曬品的SPF值為6?8,
■高度防曬產品的SPF值在8?12之間,
■SPF值在12?20之間的產品為高強防曬產品,
■超高強防曬產品的SPF值為20?30。
■皮膚病專家認為,一般情況下,使用SPF值為15的防曬制品已經夠了,
最高不要超過30。
第六章化妝品
O(一).化妝品的定義:
O化妝品是指以涂敷、揉擦、噴灑等不同方式,涂加在人體皮膚、毛發、
指甲、口唇和口腔等處,起清潔、保護、美化、促進身心愉快等作用的
日用化學工業產品。
(二).化妝品的作用
1.清潔作用2.保護作用3.營養作用4.美化作用5.防治作用
化妝品中毒的具體表現有三種:
O致病菌感染、一次刺激性和異狀敏感性反應。
(一)急性毒性試驗
O(1)急性口服毒性試驗(半致死量LD50)
O(2)急性皮膚毒性試驗
(二)皮膚刺激性試驗(急性貼皮試驗)
(三)眼刺激試驗
(四)過敏性試驗(皮膚變態反應試驗)
(五)皮膚的光毒和光變態過敏試驗
(六)人體激發斑貼試驗
(七)致畸試驗
(A)致癌試驗
(九)其他:藥理試驗。
急性毒性(AcuteToxidty),常被稱做半致死量(MedianLethalDose),記做
“LD50”。
OLD50系指當受試動物經一次攝取化妝品或化妝品組分等試驗物質后,因
毒理反應而出現受試動物死亡的數目在50%時的試物重量。
O用試物重量(mg)和受試動物體重(kg)之比,即mg/kg表示。
(一)皮膚的構造
皮膚的最外層叫表皮;中間一層叫真皮;最里面的一層叫皮下組織。
1.表皮
O皮膚的最外層,厚約0.1?0.3mmo
O由五層重疊而成:角質層、透明層、顆粒層、棘細胞層與基底層
O表皮堅固柔韌,是熱、光、電的不良導體,受皮脂和汗液的滋潤呈弱酸
性(pH值為5.5),能抵御物理化學的刺激及某些微生物的侵襲。
2.真皮
O由膠原細胞構成,使皮膚富有彈性和光澤。
o真皮內有:毛囊、肌肉、血管、淋巴管、神經、汗腺、皮脂腺、成汗液
細胞、組織細胞與肥大細胞等。
O真皮堅韌而有彈性,有豐富的神經末梢,能感受外界冷、熱、痛、觸等
各種刺激,通過它的反射使機體產生相應的防御并調節血管、汗腺和體
溫。
O真皮含有水分和電解質、參與體內的各種物質代謝和免疫活動。
O皮脂腺排泄皮脂,皮脂成分主要是脂肪酸、膽固醇和其他物質。
O除潤滑毛發和皮膚外,還有一定的保溫和防水抑菌作用,起到保護皮膚
的作用。
3.皮下組織
由大量的脂肪組織散布于疏松的結締組織中。
可緩沖外來的沖擊,還能保持體溫、供給能量。
(二)皮膚的生理功能
1.保護作用2.調節體溫3.排泄作用4.感覺作用5.吸收作用
吸收作用一般有三個途徑:
①主要是使角質層軟化、通過角質層細胞膜滲透進入角質層細胞,再通過表
皮各層進入真皮。
②大分子及不易滲透的水溶性物質,少量可通過毛囊、皮脂腺和汗腺導管而
被吸收。
③還有少量通過角質層細胞間隙滲透進入表皮其他各層。
皮膚對油脂類的吸收能力大致為:
動物油脂〉植物油〉礦物油。
6.呼吸作用
(四)皮膚的pH值
O皮膚表面的pH值約為4.5?6.5,平均為5.75。一般為弱酸性,能防
止細菌浸入。
皮膚表面這種pH緩沖作用是由于皮膚表面的乳酸和氨基酸的段基群在起作
用,還有皮膚表面呼出的CO2也在起緩沖作用。
(五)天然潤濕因子
皮膚角質層中水分的保持:
1.是由于皮脂膜的存在防止了水分揮發,
2.是角質層中存在天然潤濕因子(NMF)。
O當角質層中保持10w%.20w%水分時,使皮膚表現為豐滿且富于彈性。
O若含水在10w%以下,皮膚即呈干燥或甚至開裂。
O天然潤濕因子的組成為:
O氨基酸類40w%,
O口比咯烷酮較酸12w%,
O乳酸鹽12w%,尿素7.0w%,
O檸檬酸鹽0.52w%,磷酸鹽0.5w%,
O氯化物6.0w%,
O氨、尿酸、肌酸1.5w%,
。鉀4.0w%,鈉5.0w%,鈣1.5w%,鎂1.5w%,
O糖、有機酸、肽、未確定物8.5w%o
(六)皮膚的老化
o皮膚老化:表皮逐漸變薄、隆起,出現皺紋。
O這是由于皮脂減少、皮膚萎縮、彈性纖維斷裂等因素造成的。
一、日用化學工業的范疇
1.日用化學工業
■以某些化學品和天然產品為原料,加工制造人們日常用化學品的工業部
門。
■日用化學品:是指人們日常生活中經常使用的精細化學品.
日用化學品的特點是:
1.產量小、品種多
2.對原材料和輔料要求嚴格
3.對生產設備要求經濟、高效、安全、合理
■生產過程短。選用設備時要考慮單機的通用性和效率。
4.嚴格控制生產工藝過程和操作條件
特別是與人體接觸時間較長的化妝品。
5.包裝和裝潢要精美
要精心設計,給消費者以美好的感覺。
6.廠房和生產車間的配置要合理
廠房占地面積小,所以必須布局合理。
7.經濟效益高、利潤高。
通常把生產日用化學品的工業叫日用化工。
一、本課程的主要內容
基本理論、生產工藝(工藝流程、工藝條件及其影響因素);生產設備(結構、
工作原理);
第二章表面活性劑
表面活性劑具有潤濕、分散、乳化、增溶、起泡、洗滌、勻染、潤滑、滲透、
抗靜電、防腐蝕、殺菌等多方面的作用和功能。
表面張力:液體表面任意單位長度上的收縮力稱為表面張力,單位為Nm-lo
□第一種情況是水溶液的表面張力隨溶質濃度增加而增加,且大致呈線形
關系(曲線1)。
NaCkKN03、NaOH等一般無機物的水溶液。
□第二種是表面張力隨溶質濃度的增加而降低,一般濃度稀時降低幅度大,
濃度高時下降緩慢(曲線2)。
醇、酸、酯、酸等極性有機物的水溶液。
□第三種是表面張力在溶質濃度較稀時隨濃度急劇下降,但到一定濃度時
卻幾乎變化不大(曲線3)。
洗衣粉、肥皂等物質的水溶液。
□第一類物質為非表面活性物質,沒有表面活性;
□第二、三類為表面活性物質,具有表面活性。
□表面活性物質:具有表面活性的物質稱為
表面活性物質
□表面活性:將能降低溶劑表面張力的性質稱
為表面活性。
□第二、三類物質又有所區別:
□第二類在水溶液中分子不發生締合或締合程度很小;
□第三類則能締合且形成膠束等締合體,除具有較高的表面活性以外,同
時還具有潤濕、乳化、起泡、洗滌等作用,因此又把這一類的表面活性
物質稱為表面活性劑。
□表面活性劑:
是這樣一種物質,當它的加入量很小時,就能使溶劑(一般為水)
的表面張力或液液界面張力顯著降低,改變體系的界面狀態;當它達到一定濃
度時,在溶液中締合成膠團,從而產生潤濕或反潤濕、乳化或破乳、起泡或消
泡、以及加溶等一系列作用,以達到實際應用的要求。
三、表面活性劑的分子結構特點
□結構特點:
□①分子中含有兩種不同性質的基團:
□一端是疏水基團或憎水基(長鏈非極性基團,能溶于油而不溶于水);
□另一端則是親水基團或親水基(水溶性的基團)。
□②具有兩親性:
□既親水又親油的性質。
□憎水基一般是長鏈的碳氫化合物
如直鏈烷基C8?C20、支鏈烷基C8—C20、烷基苯基等,
有時也為有機氟、有機硅、有機磷、有機錫鏈等。
□親水基團必須有足夠的親水性,并有必要的溶解度。
□在水溶液中,疏水基團相互吸引、締合的作用稱為疏水作用或疏水效
應。
□表面活性劑溶液體系表現為兩種重要的基本性質:
(1)在通常使用濃度下形成膠團;
(2)在界面上產生選擇性定向吸附,使界
面性質發生顯著變化。
一、陰離子型表面活性劑
親水性基團是陰離子,帶負電荷。
二、陽離子型表面活性劑
□溶于水時,其親水基呈現正電荷。
□親水基主要為堿性氮原子,也有磷、硫等。
含氮陽離子型表面活性劑主要為胺鹽及季錢鹽。
□陽離子型表面活性劑帶有正電荷,對于通常帶有負表面電荷的紡織品、
金屬、玻璃、塑料、礦物、動物或人體組織等,它的吸附能力比陰離子
和非離子強。
廣泛用作紡織品抗靜電劑、防水劑、柔軟劑、染料的固色劑。
□卞基季錢化的陽離子型表面活性劑具有較強的殺菌作用。
廣泛地用做醫用消毒劑等。
□其他用做金屬防腐劑、礦石浮選劑、頭發調理劑、瀝青乳化劑等。
三、兩性離子型表面活性劑
□在同一分子中既含有陰離子親水基又含有陽離子親水基的表面活性劑。
□兩性離子型表面活性劑在使用過程中具有的特點:
⑴對織物有優異的柔軟平滑性和抗靜電性。
(2)有一定的殺菌性和抑霉性。
⑶有良好的乳化性和分散性。
(4)與其他類型表面活性劑有良好的配伍性,在一般情況下會產生協同增效效應。
⑸可以吸附在帶負電荷或正電荷的物質表面上,而不生成憎水薄層,因此有很
好的潤濕性和發泡性。
(6)低毒性和對皮膚、眼睛的低刺激性。
⑺極好的耐硬水性,甚至在海水中也可以有效地使用。
⑻良好的生物降解性。
兩性離子型表面活性劑在日用化工、紡織工業、染料、顏料、食品、制藥、機
械、冶金、洗滌等方面的應用日益擴大,具有如下所述的一些用途。
洗滌劑(detergent)乳化劑(emulsityingagent)
潤濕劑(wettngagent)清洗劑(cleaningagent)
發泡劑(foamingagent)抗靜電劑(antistaticagent)
洗發劑(shampoo)柔軟劑(softeningagent)
緩蝕齊ll(anticorrosionagent)染料助劑(dyeingassistant)
分散劑(dispersingagent)螯合劑(sequestrant)
殺菌劑(bectericidalagent)抗微生物劑(antimicrobialagent)
四、非離子型表面活性劑
□在水溶液中不電離。
□親水基主要是由具有一定數量的含氧基團(一般為酸基和羥基)構成。
如:聚氧乙烯基一(C2H4O)n—H(聚乙二醇基)
多醇(甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等)
□非離子型表面活性劑在溶液中穩定性高,不易受強電解質無機鹽類存在
的影響,也不易受pH值的影響。
□與其他類型表面活性劑相容性好。
五、高分子表面活性劑
□廣義上,能顯著降低液體表面張力的高分子量物質。
□有天然高分子表面活性劑和合成高分子表面活性劑兩類,同時含有親水
鏈段和疏水鏈段的高分子可具有表面活性,如聚環氧乙烷、環氧乙烷和
環氧丙烷的嵌段共聚物等。可用于乳液聚合、凝結劑和抗靜電劑等。
□具有分散、絮凝、乳化、穩定泡沫、保護膠體、增溶等能力,毒性小。
□高分子表面活性劑也可分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子
型四大類。
□與常用的低分子表面活性劑相比,高分子表面活性劑降低表面張力的能
力差;由于分子量高,故滲透力弱;起泡力差,但所形成的泡沫穩定;
乳化力強;分散力或絮凝力優良。
□高分子表面活性劑用途:
□可用作膠凝劑、減阻劑、增粘劑、絮凝劑、分散劑、乳化劑、破乳劑、
增溶劑、保濕劑、抗靜電劑、紙張增強劑等。
(一)、臨界膠團(束)濃度
□臨界膠團(束)濃度:表面活性劑在溶液形成膠團(束)的最低濃度稱為
臨界膠團(束)濃度(縮寫為cmc)。
低于此濃度,表面活性劑以單體分子方式存在
高于此濃度,單體和膠束的動態平衡狀態存在
□臨界膠團濃度(cmc),可以作為表面活性劑表面活性的一種量度。可
以用來量度表面活性劑降低表面張力的效能。
□cmc愈小,表面活性劑溶液形成膠團的濃度(即飽和吸附濃度)愈低,表
面張力降到最低時的濃度愈低,則該表面活性劑的表面活性愈高,改變
界面狀態(起到潤濕、乳化、加溶、起泡、洗滌等作用)所需的表面活性劑
濃度也愈低。
(三人影響臨界膠團濃度的因素
1.碳氫鏈長對臨界膠束濃度的影響
碳氫鏈越長,cmc越小。
2.親水基位置和碳氫鏈分支對臨界膠束濃度的影響
□親水基在分子一端時影響最小,在分子中央時影響最大。
碳氫鏈支化度越大,越難形成膠束。
□相同碳數的表面活性劑,其分子具有支鏈的cm
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