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【专题】化妆品生产工艺基础:润肤霜及蜜类化妆品

2003-10-16 10:22| 发布者: 海平| 查看: 258| 评论: 0

摘要: 【专题】化妆品生产工艺基础(03)第三部分 润肤霜及蜜类化妆品的生产 一、润肤霜的生产 润肤霜是一种乳剂制品,其作用是使所含的润肤物质补充皮肤中天然存在的游离脂肪酸、胆固醇、油脂的不足,也就是补充皮肤 ...
【专题】化妆品生产工艺基础(03)
第三部分  润肤霜及蜜类化妆品的生产

      一、润肤霜的生产

      润肤霜是一种乳剂制品,其作用是使所含的润肤物质补充皮肤中天然存在的游离脂肪酸、胆固醇、油脂的不足,也就是补充皮肤中的脂类物质,使皮肤中的水分保持平衡。经常涂用润肤霜能使皮肤保持水分和健康,逐渐恢复柔软和光滑,水分是皮肤最好的柔软剂,能保持皮肤的水和健康的物质是天然调湿因子,简称NMF,如果要使水分从外界补充到皮肤中去是比较困难的,行之有效的方法是防止表皮角质层水分的过量损失,天然调湿因子有此功效。天然调湿因子存在于表皮角质层细胞壁及脂肪部分。表皮角质层含脂肪11%和天然调湿因子30%,表皮透明层含有磷脂,它是一种良好的天然调湿因子。
      润肤霜应控制pH值在4-6.5,和皮肤的pH值相近,如果pH值大于7,偏于微碱性,会使表皮的天然调湿因子及游离脂肪酸遭到破坏,虽然使用乳剂后过一些时间,皮肤pH值又恢复平衡,但使用日久,必然会引起皮肤干燥,得到相反的效果。
      下面介绍油/水型润肤霜的生产。油/水型润肤霜的生产技术适用于:润肤霜、清洁霜、夜霜、调湿霜、按摩霜等产品。
      1.原料加热
      (1)油脂类原料加热
      投入不锈钢夹套水蒸气加热锅,按配方和质量需要加热至规定温度,加热油脂的温度有两种不同要求。 
      乳化前油脂温度维持在70-80℃,先将所有油脂类原料加热至90℃,维持20min灭菌,但尚不能杀灭微生物孢子。加热锅装有简单涡轮搅拌机,目的是将各种油脂原料搅拌均匀,同时加速传热速度。油脂加热锅在高位,油脂靠重力经过滤器流人保温的乳化搅拌锅,使油脂维持70-80℃。惯用方法主张规定油脂温度为72~75℃。
      乳化前油脂温度维持85-95℃,先将所有油脂类原料加热至90-95℃,维持20min灭菌,加热锅装有简单涡轮搅拌机,油脂加热锅在高位,借重力作用油脂经过滤器流人保温的均质乳化搅拌锅,使油脂维持85-95℃。梅索认为乳化时提高温度,有利于降低两相间的界面张力,因此可减少内相分散所剪切和分散的能量,提高温度有利乳化剂分子适合地排列在界面膜,因此制造乳剂时规定所需的最佳温度很重要,在乳剂冷却前决定均质搅拌时间也是很重要的,可稳定乳剂质量。
      (2)去离子水加热
      防腐剂加入去离子水中,水在另一不锈钢夹套水蒸气加热锅内加热至90-95℃,维持20min灭菌,加热锅装有简单涡轮搅拌机,使防腐剂加速溶解,加速传热,使水升温。如果油脂温度维持在72-75℃,加热至90℃的水相也应冷却至72-75℃,然后流人油相进行乳化,同时均质搅拌。如果油脂温度维持在85-95℃,水相也应加热至接近油脂规定伪温度,然后流人油相进行乳化,同时均质搅拌。
      2.油/水型乳剂的加料方法
      某种乳剂虽然采用同样配方,由于操作时加料方法和乳化搅拌机械设备不同,乳剂的稳定性及其他物理现象也各异,有时相差悬殊,制备乳剂时的加料制造方法归纳以下4种。
      (1)生成肥皂法(初生皂法)
      脂肪酸溶于油脂中,碱溶于水中,分别加热水和油脂,然后搅拌乳化,脂肪酸和碱类中和成皂即是乳化剂,这种制造的方法,能得到稳定的乳剂,例如硬脂酸和三乙醇胺制成的各种润肤霜、蜜类;硬脂酸和氢氧化钾制成的雪花膏;蜂蜡和硼砂为基础制成的冷霜即是。
      (2)水溶性乳化剂溶入水中,油溶性乳化剂溶人油中
      例如阴离子乳化剂十六烷基硫酸钠溶于水中,单硬脂酸甘油酯和乳化稳定剂十六醇溶于油中制造乳剂的方法,将水相加人油脂混合物中进行乳化,开始时形成水/油乳剂,当加人多量的水,变型成油/水乳剂,这种制造方法所得内相油脂的颗粒较小,常被采用。
      (3)水溶和油溶性乳化剂都溶人油中
      该法适宜采用非离子型乳化剂,例如非离子乳化剂斯盘80和吐温80都溶于油中制造乳剂的方法,这种方法大都是指非离子型乳化剂,然后将水加入含有乳化剂的油脂混合物中进行乳化,开始时形成水/油乳剂,当加人多量的水,粘度突然下降,这种制造方法所得内相油脂的颗粒也很小,常被采用。
      (4)交替加入法  在空的容器里先加入乳化剂,用交替的方法加入水和油,即边搅拌,边逐渐加入油-水-油-水的方法,这种方法以乳化植物油脂为适宜,在化妆品领域中很少采用。
      3.油/水型乳剂的制造方法
      制造油/水型乳剂大致有4种方法:均质刮板搅拌机制造方法;管型刮板搅拌机半连续制造法;锅组连续制造法;低能乳化制造法。 
      目前大多采用均质刮板搅拌机制造法,适用于少批和中批量生产。管型刮板机半连续制造法,适用于大批量生产,欧美等国家某些大型化妆品厂采用。
      均质刮板搅拌机制造法是将水溶性及油性乳化剂都溶人油中,这大多是指非离子型乳化剂,如果采用阴离子和非离子型合用的乳化剂,则要将阴离子乳化剂溶于水中,非离子乳化剂溶于油中,将水和油分别加热至指定温度后,油脂先放人乳化搅拌锅内,然后去离子水流人油脂中,同时启动均质搅拌机,开始是形成水/油乳剂,粘度逐步略有提高,当加人多量的水,粘度突然下降,变型成油/水型乳剂,用此法所得的内相颗粒较细,当水加完后,再维持均质机搅拌数分钟,整个均质搅拌时间为3-15min。当水加完后,即使延长均质搅拌时间,要使内相颗粒分散的作用已很小,停止均质搅拌机后,是冷却过程,启动刮板搅拌机,此时乳剂70-80℃,搅拌锅内蒸汽压不能使真空度升高,维持真空26.66-53.33kPa,夹套冷却水随需要温度加以调节,待40-50℃,搅拌锅内蒸汽压降低,真空度升至约66.66-93.324kPa,应略降低转速,500-2000L搅拌锅,维持30r/min已足够,低速搅拌减少了对乳剂的剪切作用,不致使乳剂稠度显著降低。

      二、蜜类化妆品的生产

      蜜类产品为乳化液体。分为油/水型和水/油型两种。
      油/水型蜜类用于皮肤时,水分蒸发,蜜的分散相即油相颗粒聚集起来,形成油脂薄膜留于皮肤,它的优点是乳化性能较稳定,敷用于皮肤少油性感,因为配方中油脂含量较低。
      水/油型蜜类的油相直接和皮肤接触,由于乳剂不能形成双电层,所以乳化的稳定性很成问题,只有坚固的界面膜和密集的分散相2个因素,可维持蜜类乳剂的乳化稳定度,因此这种类型的液状蜜类的乳化稳定度较难维持。水/油型乳剂富含油脂,感觉非常润滑。
      为使蜜类产品的稠度稳定,可以将亲水性乳化剂加入油相中,例如胆固醇或类固醇原料,加入少量聚氧乙烯胆固醇醚,可以控制变稠厚趋势,加入亲水性非离子表面活性剂,能使脂肪酸皂型乳剂稳定和减少存储期的增稠问题。
      对蜜类的主要质量要求是:保持长时间货架寿命的粘度稳定性和乳化稳定性;敷用在皮肤上很快变薄,很容易在皮肤上层开;粘度适中,流动性好,在保质期内或更长时间,粘度变化较少或基本没有变化;有良好的渗透性。
      1.原料加热
      油相加热温度要高于蜡的熔点,为70-80℃,如果采用以胺皂为乳化剂的蜜类,油相和水相的温度至少要加热至75℃,即可形成有效的界面膜。硬脂酸钾皂则需要更高的温度,即油和水要加热至80-90℃。采用非离子乳化剂,油和水加热的温度不像阴离子乳化剂那样严格,一般制造方法是将油相和水分别加热至90℃,维持20min,水和防腐剂共同加热,然后冷却至所需要的温度进行乳化搅拌。
      2.加料方法
      专家认为所有非离子表面活性剂都加入油相的做法,能得到较好的乳化稳定度。亲水性乳化剂溶在油中,在开始加料乳化搅拌时需要均质搅拌,乳剂接近变型时,粘度增高,变型成油/水型时粘度突然下降,如果“乳化剂对”是亲油性的,当水加入油中,没有变型过程,就会得到水/油乳剂。
      3.搅拌冷却
      均质搅拌5-15min已足够,如果延长均质搅拌时间,使内相油脂分散成更细小颗粒的作用已很小。
停止均质搅拌后即是搅拌冷却过程,要使乳剂慢慢冷却,可避免乳剂粘度过分增加,如果快速冷却,在搅
拌效果差的情况下,锅壁结膏,蜜类中可能结成一团团膏状。香精在40-50℃时加入,如果希望蜜类维持相当粘度,则于30-40℃停止搅拌,如果希望蜜类降低粘度,则于25-30℃时停止搅拌,冷却过程的过分搅拌,因剪切过度会使蜜类粘度降低。
      加水的速度,开始乳化的温度,冷却水回流的冷却速度,搅拌时间和停止搅拌温度,每一阶段都必须做好原始记录,因为这些操作条件直接影响蜜类产品的稳定度和粘度,同时便于查考,积累经验,仔细观察,以便找到最好操作条件。
      4.胶质
      加入的胶质,应事先混合均匀,如果采用无机增稠剂,如膨润土、硅酸镁铝等,必须加入水中加热至85-90℃维持约1h,使它们充分调和,使得有足够的粘度和稳定度,加入到乳剂后,有增稠现象,如果过分搅拌,剪切过度,将降低粘度而不会恢复。
      5.低能乳化法
      制造乳剂过程中,水和油都要分别加热至75-90℃,然后水和油经均质机乳化搅拌或一般搅拌乳化,为了冷却乳剂,必须用夹套搅拌锅循环冷却水或热交换器中的介质排除余热。如果采用低能乳化法,约可节约40%热能,此法由美籍华人约瑟夫·林所创造,即在间歇制造乳剂时,分两个步骤。
      第1步,先将部分的水(β相)和油分别加热至所需的温度,水加入油中,进行均质乳化搅拌,开始加入水时的乳剂是水/油型,随着β相继续加入乳剂中,变型成油/水型乳剂,称为浓缩乳剂。
      第2步,再加入剩余一部分未经加热而经过紫外线灭菌的去离子水(α相)进行稀释。因为浓缩乳剂外相是水,所以浓缩乳剂的稀释能顺利完成,此时乳剂的温度下降很快,当口相加完后,乳剂的温度即下降至50-60℃。
      蜜类产品含水量高,用低能乳化法制造比较有利。其低能乳化法的制备方法如下。
      将油相与乳化剂共同加热至80℃,待油相完全溶解后,加热至80℃的水(一部分未加热的水是α相,一部分加热至80℃的水是β相,α+β=1)"相慢慢加入油中,同时均质机搅拌,水加完后,均质搅拌机再搅拌5分钟,然后加入经紫外线灭菌而未经加热的口相去离子水。口相水的重量可在夕相锅内半量或用计量泵计量。乳剂的冷却过程是通过刮板搅拌机搅拌和夹套冷却水回流实现的,采用离心泵—冷却塔强制循环回流方式效果好。刮板搅拌机的转速尽可能缓慢,1000L乳化搅拌锅的刮板搅拌机转速,20-30r/min已足够,在均质搅拌机开始乳化搅拌时,会产生很多气泡,缓慢搅拌的目的是使上升的气泡逐步消失。此种方法适用于制造油/水乳剂,α相和β相的比率要经过实验决定,它与各种配方及制成的乳剂稠度有关,在乳化过程中,选用乳化剂HLB值较高或乳剂稠度较低者,例如蜜类产品,则可将β相压缩至较低值,β=0.2-0.3,α相可提高至0.7-0.8。见表-3。
      表-3
 乳化剂HLB值    油脂比例     选择β值     选择α值  
   10-12           20-25      0.2-0.3     0.7-0.8 
     6-8             25-35      0.4-0.5     0.5-0.6 

-待续-


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