（化学工程专业论文）无乳化剂双凝胶型乳状液在化妆品中的应用.pdf

摘要 摘要 为了解决乳状液中的表面活性剂和清洁剂对敏感性皮肤所造成的刺激和脱水问题，并提 供给皮肤适宜的保湿和营养组分，原料生产商一直致力于研制新型的更温和的表面活性剂和 清洁剂。现在法国g a t t e f o s s 6 公司提出了一种新的解决方案：采用新型的不含乳化剂的，由 水凝胶和油凝胶构成的，以乳状液状态存在的，稳定的胶凝体混合物，我们称其为双凝胶。 本课题通过研究双凝胶体系的基本配方及工艺以及双凝胶体系的稳定性测试，初步探讨 了双凝胶在中国化妆品中的应用。通过体系基本配方和基本工艺的研究，以及一系列的检测 试验考查体系的稳定性，显示双凝胶体系是一种容易配方的体系，不需要特殊的生产线设备， 无论冷或热流程均可以使用，完全基于配方中是否含有固态状原料作出选择。其中，水凝胶 部分的胶凝剂使用c a r b o p o l 系列产品配合汉生胶，可使体系获得更好的稳定性，更亮丽的外 观与更吸引人的感官特性。 同时，本课题研究了配方中添加不同极性的油脂、不同活性原料组分、不同的有机防晒 剂组分、在不同p h 值环境下对双凝胶体系的影响。在双凝胶体系中，非极性、中极性、高 极性和硅油类的油脂用量高达1 5 ，对体系稳定性不产生任何影响。对含有电解质的活性原 料组分，在体系中的用量高达3 0 ，配方仍然稳定。在配方中使用符合化妆品卫生规范的最 高允许量的有机防晒剂，体系稳定。同时研究了体系在使用c a r b o p o l u l t r e z2 1p 0 1 ) ，i i l e r + 汉 生胶作为水性胶凝剂的情况下，可在p h 值6 1 0 环境下稳定。 本课题的研究结果显示双凝胶体系无论在生产工艺，以及应用各种容易引起配方稳定性 问题的原料所得到的配方稳定性，均符合化妆品生产商的要求，可为化妆品行业使用新型的 乳状液体系提供指导意见。 关键词：双凝胶；胶凝体混合物；无乳化剂乳状液；化妆品；新配方 a b s t r a c t a b s tr a c t i no r d e rt 0p r e v e mi 币t a t i o n 绷l dd e h y d r a t i o no fs e n s i t i v es k i nt ”e so r e nc a u s e db yt h e s u r f a c 切n t sa n dd e t e r g e n t su s e di nt h ee m u l s i o na n dp r o v i d et h es k i nw i t ht h er i g h tc o m b i n a t i o no f m o i s t u r i z i n ga n dl i p o p l l i l i ce l e m e n t s ，t 1 1 er a wm a t e r i a l ss u | ) p l i e r sa r ew o r k i n go nd e v e l o p i n gn e w t y p e sa n dm i l d e rs u 砌c 伽1 t sa 1 1 dd e t e r g e n t s t o d a yg a 钍e f o s s 6s a sp r o v i d eas o l u t i o nt o “s i n s o l u b l ep r o b l e m l 1 ：u s ea nu 1 1 i q u ee m u l s i f i e r - f r e es t a b l eg e lm i x t u r es y s t e m ，w h i c hi sm i xt 1 1 e o l e o g e la n dt h ea q u e o u sg e lw i m o u ta n ye m u l s i f i e r w ec a ui tb i g e l t h i ss t u d y ，a c c o r d i n gt o t e s tt h eb a s i cf o m u l a t i o na j l di t sp r o c e s s ，a n dt h es t a b i l i t yo ft h e s y s t e m ，w ed i s c u s st h ea p p l i c a t i o no fb i g e ls y s t e mi nc o s m e t i ci n d u s t r i a l i n i t i a l l y f r o mm i ss t u d y ， w ef o u r l dp r e p a r eab i g e ls y s t e mi se a s y ，n os p e c i a le q u i p m e n ti sr e q u i r e d a l lm a l l u f a c t u r i n gs t e p s c a nb ea c 王l i e v e dn o t0 1 1 l ya tr o o mt e m p e r a t u r e ，b u ta l s oa te l e v a t e dt e m p e r a t u r ei ft h ef o m u l a c o n t a i n s 、v a yi n 铲e d i e n t s f o m u l a t ew i t hd i 岱：r e n tc a r b o p o l 固r e f e r e n c e s ，i d e a l l ya s s o c i a t e dt o x a i l t l l a ng u m ，af 0 啪u l a t i o nw i t hb r i 曲t e r 印p e a r a n c ea 1 1 dm o r ea n r a c t i v es e n s o 巧p r o 矗j ec o u l db e o b t a i n e d m e 觚w h i l e ，、v es t u d yt h ec h a n g eo ft h i sb i g e ls y s t e mw h e ni nc o o p e r a t ew i t hd i 丘e r e n tp o l 撕t y o i l s ，d i 毹r e n ta c t i v ei n g r e d i e n t s ，d i 毹r e n to r g a n i cs u n s c r e e nf i l t e ra n dd i h e r e n tp hv a l u ec o n d i t i o n w ef o u n d ，f i r s t l y ，b i g e ls y s t e ms h o w sa i le x c e l l e n tc o m p a t i b i l i t yw i t hn o np o l 撕t y ，m e d i u m p o l 撕坝h i g hp o l a r i t yo i la n ds i l i c o n e ，t h eo i lu s a g ec o u l du pt o15 s e c o n d a 嘞a c t i v ei n g r e d i e n t s c o n t a i ne l e c t r o l y t ec o u l du s eu pt o3 0 i nt h eb i g e ls y s t e m t h i r d l y ，b i g e ls y s t e ma l l o wo 唱a i l i c s u n s c r e e nf i l t e r su s et h em a ) ( i m 啪p e r c e n t a g et h a tm e e tt h er e q u i r e m e n to fh y g e n i cs t a n d a r df o r c o s m e t i c f i n a l l y ，谢t hw a t e rp h a s eg e l l i n ga g e n t sa r ec a r b o p o l 吲u l t r e z2 l p o l y m e r + x a n t h a l l 9 u m ，b i g e ls y s t e mc o u l ds t a b l ei nt h ec o l l d i t i o no fp h6 1o a sc o n c l u s i o n ，t h es t u d ys h o 、v sb i g e ls y s t e mn o to l l l yi 1 1m a l l u f a c t u r ep r o c e s s ，b u ta l s oi n c o o p e r a t ew i t ht h ei n g r e d i e n t st h a to r e nc a u s e dp r o b l e mi nf o m u l a t i o ns t a b i l i t y m e e tt 1 1 en e e d so f c o s m e t i cp r o d u c tm a n u f a c t u r e r i ti st h er e f e r e n c ef o rm a 妯n gn e w t y p e so fe m u l s i o n k e y 、加r d s ：b i g e l ；g e lm i x t u r e ；e m u l s i f i e r - 仔e e ；e m u l s i o n ；c o s m e t i c ；f 0 册u l a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：垒魁日期：j 呻年罗月、名 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：慧妯 一 导师签名： 日期：0 弗年歹月，日 第一章文献综述 第一章文献综述 1 1 双凝胶的定义 双凝胶是一种油相分散于水相的分散体，体系由一种独特的无表面活性剂含量的稳定 剂e m u l 能e 刑稳定而成【。 1 2e m u l f r e e t m 的构成 e m u l 舶e 刑是由乙基纤维素及润肤剂组成的脂类稳定剂。构成的组分和比例是经过谨 慎严密地筛选和大量的试验研究获得，以确保可与大多数化妆品用油脂相配伍2 一】。根据 润肤剂组分的不同，e m u l f r e e t m 又分为e m u l 舭e t mc b g ( 异硬脂醇，丁二醇椰油酯，乙 基纤维素) 和e m u l 舭e t mp ( 丙二醇月桂酸酯，乙基纤维素，丙二醇硬脂酸酯) 。e m u l 舶e t m c b g 用于稳定非极性到高极性的油脂组分，e m u l f r e e t mp 应用于稳定中极性到极高极性 的油脂组分【引。 1 3 双凝胶体系稳定的原理【9 】 在双凝胶体系中，表面活性剂不再是稳定体系的必需成分，稳定作用由e m u l 能e 刑 作稳定剂取而代之。它的油水两相稳定是通过以下两种机理来达到的： ( 1 ) 乙基纤维素，存在于油水两相界面，稳定液滴间的剧烈排斥，从而防止它们聚集 絮凝。 ( 2 ) 水凝胶及油凝胶，双凝胶所形成的分散颗粒坚硬度也可减弱分散体絮凝的倾向。 1 4 双凝胶体系应用的优势 1 4 1 优秀耐受性【1 0 】 对护肤品而言，如果体系不含表面活性剂，则更适合应用于敏感性肌肤，e m u l 舭e 刑 的组分经过严格筛选，确保皮肤反应最小化和绝对舒适。 对防晒品而言，体系不含表面活性意味着皮肤表面的亲油亲水双亲结构的皮脂膜不会 被干扰【6 1 ，从而阻碍了化学防晒剂对皮肤的渗透所产生的刺激性。尤为适合应用于晒伤皮 肤，因为体系中不含p e g 的物质，而含p e g 的化合物是光敏感性的导火线，加重了晒伤 皮肤的负担。 在卸妆方面，双凝胶释出的油相会溶解需要卸去的彩妆，从而把颜料去掉，而且非常 容易搽拭干净，降低可能由于使用过度外力引致的皮肤刺激或损伤8 1 。 1 4 2 创新的质感8 1 0 1 由于没有表面活性剂的存在，双凝胶体系在应用于皮肤上时，外相的水相迅速解体， 1 江南大学t 程硕士学位论文 产生了“快速破乳”的感觉，带来清凉如水般的感觉。并在皮肤上留下一层很薄的残留 膜。 1 5 乳状液各种不稳定性的表现及解决方法简述【l 3 】 1 5 1 乳状液各种不稳定性的表现 乳状液是热力学不稳定的体系。不同的乳状液稳定性差异很大，长则几十年，短则几 小时几分钟。一般化妆品的保质期为2 3 年，因此化妆品乳状液类型产品的动力学稳定性 是极其重要的问题。乳状液的不稳定性有几种可能的表现形式：分层、絮凝、聚结、破 乳、变形和o s t 、a l d 熟化。 1 5 2 解决乳状液不稳定性方法简述 从应用角度看，所谓“稳定性一般是指乳状液中被分散的液滴抗聚结的能力。为了 得到稳定的乳状液，必须加入第三种物质，一般如表面活性剂、高分子聚合物和固体颗 粒等。这些物质被吸附在界面上。根据所吸附分子的性质，形成不同的界面膜。可能通 过下述一种或多种机理使乳状液稳定：( 1 ) 降低界面张力( 添加表面活性剂) 使分散体系的 势能下降；( 2 ) 在界面上形成韧性或高粘度的界面膜，防止或阻止由于布朗运动、热对流 或机械搅拌引起液滴的碰撞而诱发得液滴聚结：( 3 ) 吸附分子带有电荷时，使液滴表面带 电，形成双电层，减少液滴接近频率，从而减少了液滴接触导致的液滴聚结几率；( 4 ) 吸 附聚合物分子，在界面上形成聚合物的吸附层，起到位阻稳定作用。 1 6 选题的依据与意义 由水凝胶和油凝胶构成的稳定的胶凝体混合物是由法国科学家a i a c h ej e a l l m 觚c 发明 的一项专利的配方技术n 一1 ，这项专利技术首先在1 9 9 8 年6 月3 日于法国注册h 1 ，注册号 为27 7 94 3 8 ；然后在1 9 9 8 年1 2 月3 日于美国注册1 ，注册号为u s6 1 8 7 3 2 3b 1 ；之后在 1 9 9 9 年6 月3 日于欧洲注册喳1 ，注册号为e p1 0 8 3 8 8 0b 1 。 这项专利常被称为“b i g e l ( 双凝胶) 专利”。 该专利覆盖了一种稳定的胶凝体混合物，具有均一的外观，由被纤维素高聚物胶凝的油 脂和水凝胶混合组成。该专利同时覆盖了含有这种凝胶的并应用于透皮释放系统中的药物 组分，还有含有这种凝胶的化妆品组分。 不得不提的是，双凝胶的配制及其应用都是被专利所监管的。如果生产商需要应用这项 专利技术，必须获得许可证书，这是相当麻烦而且昂贵的。为了解决这项特别的专利技术 的应用问题，法国g a t t e f o s s 6 公司专门研发了一种特殊的原料，使客户可以方便地利用这种 原料研制双凝胶基的化妆品，这就是e m u l 舶e 刑( e m u l s i f i e r - 骶e ) 产品的来源。e m u l 雠e 刑 这系列原料不受专利的监管，而且g 舭f o s s 6 拥有使用双凝胶体系在化妆品行业中的证书， 赋予了客户使用e m u l 舶e t m 配制双凝胶体系的权利。e m u l 舭e 刑系列是唯一的可配制双凝 胶体系，并应用于化妆品行业的原料。 2 第一章文献综述 应用双凝胶体系形成了一种新型的乳状液结构。在国外，已经有化妆品生产商把此体 系应用在产品中，通常用于护肤品中，如l a c o t e 的f a n g oc r e 锄，椿d l e y 的s k i i lr e f i n i s h e r ，c o r o n ad eo r o 的c e l l u l i t ei 沁l e x 和l i r i n gc o n t u m o sd e0 j o s ，k o a y o k o h a m a 的m e d i c a t e dm a r i n eg e l ，b yt e i u w 的f l u i d es i u r c ee c l a t 和s e r u mc u r s e u r d e t o x i f i 眦等等，都是双凝胶体系的成功应用，而在国内暂时没有发现此体系的应用。因此， 把双凝胶体系应用于化妆品行业中，为国内新型乳化剂的选择和创新的乳状液结构的配制 和生产提供了新方法，是化妆品行业的一个有意义的课题。 基于上述依据和国内化妆品行业的发展趋势，本文构思在下述方面展开研究： ( 1 ) 无乳化剂双凝胶型乳状液配制及稳定性实验 ( 2 ) 双凝胶型乳状液应用于化妆品配方 3 江南大学工程硕 ：学位论文 第二章无乳化剂双凝胶型乳状液配制及其稳定性实验 本章研究无乳化剂双凝胶型乳状液基本配方及基本配制工艺。并考察其稳定性，为下 一章研究化妆品配方中其它组分队该双凝胶体系的影响提供配方及工艺支持。 2 1 基本配方试验 2 1 1 试验材料与设备 2 1 1 1 主要试验材料 e m u l 疔e e c b g 法国g a 仕e f o s 始公司 c o c o a t eb g 法国g a 仳e f o s s 6 公司 c a r b o p o l 凹u l t r e z2 lp o l y m e r 诺誉化工 r h o d i c a r ed r h o n ep o u l e n c 公司 氢氧化钠( 1 0 水溶液)国药试剂 e u x y l k 3 0 0德国舒美公司 e m u l i 啪t md e l t a 法国g a t t e f o s s 6 公司 2 1 1 2 主要仪器设备 r w 2 0d i g i t a l 搅拌器 电子天平 t - 2 5d i g i t a l 均质机 r c tb a s i c 磁力搅拌加热器 2 1 2 试验方法 2 1 2 1 试验工艺 德国i k a 公司 德国s a i 汀o r i u s 公司 德国i k a 公司 德国s a i 玎0 刚u s 公司 ( 1 ) 双凝胶乳状液试验工艺 试验方法主要是使用冷流程工艺和热流程工艺。冷热流程工艺最主要的区别在于， 冷流程工艺适合含液态物料的配方，热流程适合含蜡状或固态状物料的配方。无论冷热流程， 配制过程都是将胶凝的油相加入胶凝的水相，进行均质。 ( 2 ) 经典乳状液试验工艺 试验工艺主要是使用热流程工艺。配制的经典乳状液主要为双凝胶乳状液做对比用。 2 1 2 2 试验配方 ( 1 ) 冷热流程试验配方如表1 所示。 4 第二章无乳化剂双凝胶型乳状液配制及其稳定性实验 表l冷热流程双凝胶试验配方( w 厂w ，) 1 a b 1c o l da n dh o tp r o c e s st e s t i n gf o 珊u l a t i o no fb i g e l( w w ，) 组分原料名称刑c 1 名称配方一配方二配方三 a e m u i i u m mc b g 异硬脂醇( 和) 丁二醇椰 246 油酯( 和) 乙基纤维素 c 0 c o a t eb g 丁二醇椰油酸酯 1 51 51 5 e u x y l 吲k 一3 0 0苯氧基乙醇( 和) 对羟基 0 5o 50 5 苯甲酸甲酯( 和) 对羟基 苯甲酸乙酯( 和) 对羟基 苯甲酸丙酯( 和) 对羟基 苯甲酸j 酯( 和) 对羟基 苯甲酸异_ j 酯 b c a r b o p o lu l t r e z2 1 丙烯酸酯c 1 0 c 3 0 烷基 0 1 50 1 50 1 5 p o l y m e r 丙烯酸酯交联聚合物 i 乇h o d i c a r ed 汉生胶 0 30 3 0 3 n a o h ( 1 0 溶液)氢氧化钠( 1 0 水溶液) o 0 50 0 50 0 5 去离子水 q s l 0 0 o oq s l 0 0 0 0q s l o o 0 0 c n a o h ( 1 0 溶液)氢氧化钠( 1o 水溶液) 0 1 50 1 50 1 5 备注：( 1 ) 以上配方分别用冷流程工艺和热流程工艺试验。( 2 ) 以上试验批量为2 0 0 9 批。 ( 2 ) 经典乳状液试验配方如表2 所示。 表2经典乳状液试验配方( w 厂w ，) t a b 2 t e s t i n gf o r m u l a t i o no f 哆p i c a le m u l s i o n ( w ，w ，) 组分 原料名称 i n c l 名称用量 1 6 醇( 和) 硬脂酸甘油酯( 和) p e g - 7 5 硬脂酸酯 ae m u l i u m t md e l t a6 ( 和) 16 醇醚- 2 0 ( 和) 硬脂醇醚- 2 0 c o c o a t eb g ，j 二醇椰油酸酯 1 5 苯氧基乙醇( 和) 对羟基苯甲酸甲酯( 和) 对羟基苯 e u x y l k 3 0 0甲酸乙酯( 和) 对羟基苯甲酸丙酯( 和) 对羟基苯甲 o 5 酸- j 酯( 和) 对羟基苯甲酸异j 酯 b 去离子水q s l 0 0 0 0 备注：( 1 ) 以上配方用热流程工艺试验。( 2 ) 以上试验批量为2 0 0 9 批。 2 1 2 3 试验操作过程 ( 1 ) 冷流程工艺，试验操作过程为： a 按照配方计量物料，分别用适合的容器装好各组分物料。 b 依次混合a 相中各组分。 c 将b 相中u l t r e z2 1 缓慢投入去离子水中，静置。 5 江雨大学t 程坝上学位论文 d 等u l t r a z2 1 完全润湿，边搅拌边缓慢加入汉生胶，并加入b 相中的氢氧化钠，部 分中和。 e 边搅拌，边将a 相缓慢加入b 相中。均质，转速为5 0 0 0 印m ，均质3 分钟。 调整搅拌速度为1 5 0 0 印m ，加入c 相，继续搅拌1 5 分钟。完成。 ( 2 ) 热流程工艺，试验操作过程为： a 按照配方计量物料，分别用适合的容器装好各组分物料。 b 依次混合a 相中各组分，加热至7 5 。 c 将b 相中u l t r e z 2 l 缓慢投入去离子水中，静置。 d 等u l t r a z2 1 完全润湿，边搅拌边缓慢加入汉生胶，并加入b 相中的氢氧化钠，部 分中和，并加热至7 5 。 e 边搅拌，边将a 相缓慢加入b 相中。均质，转速为5 0 0 0 印m ，均质3 分钟。 调整搅拌速度为1 5 0 0 r p m ，加入c 相，继续搅拌1 5 分钟。 g 继续搅拌至完全冷却。完成 ( 3 ) 经典乳状液配制，试验操作过程为： a 按照配方计量物料，分别用适合的容器装好各组分物料。 b 将a 相和b 相分别加热至7 5 。 c 将a 相投入b 相中，均质，转速为5 0 0 0 印m ，约2 0 分钟。 d 继续搅拌，至完全冷却。完成。 2 2 双凝胶试验样品分析检测 2 2 1 检测设备 布氏粘度计( d v - i i + p r 0 ) 美国b r 0 0 k f i e l d 公司 光学显微镜( x s p 一8 c a ) 上海光学六厂 电热恒温烘箱( d n p 9 0 5 2 ) 上海精宏实验设备有限公司 离心机( t d l 一5 0 c ) 飞鸽公司 2 2 2 检测方法 2 2 2 1 粘度的检测 用r v6 号转子，1 0 转分钟检测 2 2 2 2 稳定性的检测 6 里三兰差塾些型型鳖堕里塾苎堕堡型墨苎璺塞丝壅些 ( 1 ) 热稳定性检测 设定烘箱温度为5 0 ，放置3 个月。首先通过目测观察产品是否分层，再通过粘度 检测观察产品是否稳定。 f 2 1 冷热循环检测 置于1 5 冰箱内，2 4 小时，取出置于室温2 4 小时，为l 循环。连续检测3 循环。 首先通过目测观察产品是否分层，再通过粘度检测观察产品是否稳定。 ( 3 ) 离心稳定性的检测 设定离心机的转速为4 0 0 0 掣“分钟，离心时自j 为3 0 分钟。首先通过目测观察产品是 否分层，再通过粘度检测观察产品是否稳定。 2 2 2 3 粒径分布的检测 f 1 1 通过光学显微镜放大l o o x ，观察双凝胶乳状液的粒径分布并拍照。 ( 2 ) 通过光学显微镜放大l o o x ，观察表1 配方三中把e m u l r c e t mc b g 剔除后的粒径 分布，并与配方三比较。 2 2 2 4 与经典乳状液比较 利用光学显微镜放大1 0 0 x ，观察经典乳状液的粒径分布并拍照，比较通过冷热流程 配制的配方三之双凝胶乳状液与经典乳状液的状态。 2 2 2 5 检测结果 r 1 1 冷流程和热流程工艺样品粘度检测结果如图1 所示。 | | | | | | | | 几几圜 l 1 l 江南大学i 程硕学位论文 ( 2 ) 稳定性检测结果 8 冷流程工艺样品检测结果如表3 所示 表3冷流程工艺样品检测结果 t a b 3a n a l y 聃n s u l to f l dp r o s ss a m p l e 检测项目名称配方一配方_ 二配方三 5 0 ，放置3 个月无分层无分层无分居 5 0 ，3 个月_ l 亓粘度 9 9 9 0 ( c p ) 冷热循环无分层无分层无分层 玲热循环后粘度( c p ) 9 8 0 0 离心无分层 无分层 无分层 离心后粘度( c p ) b 热流程工艺样品检测结果如表4 所示。 表4热流程工艺样品检测结果 表4a 曲l y z er 姻u no f h o tp r o c e s ss a m p l e 检测项目名称 配方一配方二配方一 5 0 ，放置3 个月无分层无分层无分层 5 0 ，3 个月后粘度 1 0 0 9 0 ( c p ) 冷热循环无分层无分层无分层 冷热循环后粘度0 p ) 1 0 0 9 0 离心无分层无分层无分居 离心j 亓粘度( c p ) 9 9 5 09 8 0 0 ( 3 ) 粒径分布的检测结果如图2 ，图3 ，图4 ，图5 ，图6 所示 圈2配方一，1 帅x f g 2f 0 珊u i 娟o l ，1 帅x 图3配方二，1 0 0 x f i 昏3 f o 哪u i a “o 口2 ，l 帅x 第 尤乳化刺h 凝型乳状被d c 制j i 稳定实骑 ，1 一一 _ i 1 圈4配方三，1 0 0 x图5配方三不含e c b g ，1 0 0 x f i g 4 f 0 r m u i a t i o n3 ，1 0 0 x f i g 5 f o r m u l a t i o n3w i t h o u te c b g1 0 0 x 图6经典乳状液，1 0 0 x f i g6t y p i c a le m u l s i o n ，1 0 0 x 2 3 讨论 e m u l f r e e 7 ”系列f 有两个产品，e m u 】疗e e l ”c b g 适用r 非极性刮高极性油辅体系，适用 范罔较广，凼此在奉试验中，以e m u l f r c e t mc b g 配制双凝胶体系作为研究日标。关丁 e m u l f r e e 丁mp 适用于中到极高极性油相体系，不在此讨论。 根据g 乱t e f o s s 公司介绍，e m u i f f e e l ”在配方中的建议用量为2 6 ，可目d 高达4 0 的 油脂。在实际配方中，常规的油脂用鼋约为1 5 ，因此在本试验t l 油脂的添加量为1 5 ， 其它用最不在此讨论。 比较e m u l f r c e l “c b g 从2 到6 的用量的配方粘度，粘度基本一致。可认为e m u l 舶e 7 ” c b g 并1 i 是影响产：品晟终质感的决定性因素。 比较图2 ，图3 ，图4 ，发现双凝胶型乳状液的粒径分布基本一致。呈现了与图6 中所展 示的经典乳状液相似的粒径分布。 比较图4 和图5 ，发现不添加e m u l 缸e 7 ”c b g 时，体系成完全不稳定状惫。综合了 e m u l 雠e t mc b g 在使用不同用量时的结果证实了e m u i 丘钟7 ”c b 0 在体系中的作用是稳定 油相，并与水凝胶配合形成稳定的烈凝胶体系，对最终配方的质感不做任何贡献。 望堕叁堂三堡堡：生堂竺丝塞 综合比较了双凝胶型乳状液、经典乳状液和不含e m u l f r e e 例c b g 体系的粒径分布，发现 e m u l 能e 刑c b g 在双凝胶型乳状液的构成中起着至关重要的作用。分析了e m u l 能e 刑c b g 的结构，其中并不含有任何可作为乳化剂作用的表面活性剂。因此，对双凝胶型乳状液，我 们也可以认为是无乳化剂的乳状液。 在体系配制时，无论使用冷流程还是热流程工艺，配方的最终粘度没有产生大差异。可 认为配方粘度基本一致。冷热流程工艺并不影响配方的最终质感，只是针对油脂状态进行调 整的操作工艺。 比较双凝胶乳状液和经典乳状液的状态和粒径分布，还有膏体的挑起性方面，两者相似， 基本符合了生产厂商对产品外观质感的要求。使用双凝胶乳状液，给予使用者清凉感觉，无 油腻感，符合消费者对产品的要求。 本检测应用的检测方法是化妆品行内常用的方法，高于中华人民共和国轻工业标准中检 测润肤膏霜的检测方法q b tl8 5 7 2 0 0 4 。 2 4 小结 从本章实验结果可以得到以下结论： ( 1 ) 无论是粘度，还是乳状液粒径分布图，从试验结果看，双凝胶的基本配方是稳定的， 可以用于下一步添加其它组分的试验。 ( 2 ) 冷热流程的操作工艺，对产品的粘度、粒径分布、最终状态质感均没有影响，根据油 脂状态的不同选择相应的操作工艺，都可以获得稳定的产品。 ( 3 ) 双凝胶体系的质感由水相胶凝剂决定。 ( 4 ) 双凝胶型乳状液呈现与经典乳状液相似的外观、粒径分布、挑起性等特点，并给予使 用者清凉不腻的感觉，为使用于化妆品配方中奠定基础。 ( 5 ) 在实际大生产上，需要根据配方中油相的极性变化，调节使用e m u l 舶e t m 的品种。 ( 6 ) 双凝胶型乳状液是不含乳化剂的乳状液。 1 0 第三章双凝胶型乳状液应用于化妆品配方 第三章双凝胶型乳状液应用于化妆品配方 本章在第一章的基本配方及基本工艺研究的基础上，试验化妆品中各常用成分对双凝胶 体系的影响，对无乳化剂的双凝胶型乳状液在化妆品配方中的应用展开研究。 3 1 水相胶凝剂对双凝胶体系的影响 研究不同种类和用量的水性胶凝剂对双凝胶体系造成的影响，为生产商如何选择使用水 性胶凝剂提供参考。 3 1 1 试验材料与设备 3 1 1 1 主要试验材料 e m u l 6 e e 刑c b g法国g a t t e f o s s 6 公司 c o c o a t eb g法国g a t t e f o s s 6 公司 c a r b o p o l u l t r e z2 lp o l y m e r诺誉化工 r h o d i c a r edr h o n ep o u l e n c 公司 氢氧化钠( 10 水溶液)国药试剂 e u x v l k 3 0 0德国舒美公司 3 1 1 2 主要仪器设备 r w 2 0d 西t a l 搅拌器德国i k a 公司 电子天平德国s a r l d r i u s 公司 t - 2 5d 西t a l 均质机德国i k a 公司 r c tb a s i c 磁力搅拌加热器德国s a i 汀o r i u s 公司 3 1 2 试验方法 3 1 2 1 试验配方 考虑到水相胶凝剂是影响产品最终质感的关键，在本课题也研究了单一使用汉生胶或 c a r b o p o lu l t r e z2 1p o l y m e r 作为水相胶凝剂对双凝胶体系的影响。 ( 1 ) 单一使用汉生胶的双凝胶配方。 参照表1 里的配方三，单一使用汉生胶作为胶凝剂，由于汉生胶不需要中和，因此在配 方中剔除了n a o h ，如表5 所示。 江南大学丁程硕十学位论文 不。 表5冷热流程双凝胶试验配方( w 厂w ，) 7 i a b 5 7 i e s t i n gf b m u l a t i o no fb i g e lc o n t a i n i n gx a n t h a ng u m 组分 原料名称 烈c 1 名称用量 ae m u l i u m l mc b g 异硬脂醇( 和) 丁二醇椰油酯( 和) 乙基纤维素 6 c o c o a t eb g 丁二醇椰油酸酯 1 5 e u x y l 吲k - 3 0 0苯氧基乙醇( 和) 对羟基苯甲酸甲酯( 和) 对羟 o 5 基苯甲酸乙酯( 和) 对羟基苯甲酸丙酯( 和) 对 羟基苯甲酸丁酯( 和) 对羟基苯甲酸异丁酯 br h o d i c a r ed 汉生胶 0 6 去离子水 q s l o o 0 0 备注：( 1 ) 以上配方用冷流程工艺试验。( 2 ) 以上试验批量为2 0 0 9 批。 ( 2 ) 单一使用c a r b o p o lu 1 t r e z2 1p o l y m e r 的双凝胶配方。 参照表1 里的配方三，单一使用c 舶o p o lu l t r e z2 1p 0 1 y m e r 作为水相胶凝剂，如表6 所 表6含c a r b o p o lu i t r 睨2 1p o l y m e r 的双凝胶试验配方( w 厂w ，) 7 1 1 a b 6 1 e s t i n gf b m u l a t i o no fb i g e lc o n t a i n i n gc a r b o p o lu l t r e z2 lp o l y m e r 组分原料名称聃c 1 名称配方三 ae m u l i u m l mc b g 异硬脂醇( 和) 丁二醇椰油酯( 和) 乙基纤维 6 素 c o c o a t eb g 丁二醇椰油酸酯 1 5 e u x y l 唧k - 3 0 0 苯氧基乙醇( 和) 对羟基苯甲酸甲酯( 和) 对羟 o 5 基苯甲酸乙酯( 和) 对羟基苯甲酸丙酯( 和) 对 羟基苯甲酸丁酯( 和) 对羟基苯甲酸异j 酯 b c a r b o p o lu l t r e z21丙烯酸酯c 1 0 c 3 0 烷基丙烯酸酯交联聚合 0 2 p o l y m e r 物 n a o h ( 1 0 溶液) 氢氧化钠( 1 0 水溶液) 0 1 去离子水q s l 0 0 0 0 c n a o h ( 10 溶液)氢氧化钠( 1 0 水溶液) 0 3 备注：( 1 ) 以上配方使用冷流程- t 艺试验。( 2 ) 以上配方是试验批量是2 0 0 批。 3 1 2 2 试验操作过程 ( 1 ) 单一使用汉生胶试验，试验操作过程为： a 按照配方计量物料，分别用适合的容器装好物料。 b 依次混合a 相中个组分。 c 边搅拌，边缓慢加入汉生胶至分散均匀。 1 2 第j 章职凝胶型乳状披应用于化牧品e 方 d 边搅拌，边将a 相加入b 相中。均质，转速为5 0 0 0 r p m ，均质3 分钟。 e 调整搅拌速度为1 5 0 0 r p m ，继续搅拌1 5 分钟。完成。 ( 2 ) 单一使用c a r b o p o l u l 蚍z2 1 共聚物试验，试验操作过程为： a 按照配方计量物料，分别用适合的容器装好物料。 b 依次混合a 相中个组分。 c 边搅拌，边缓慢加入c a r b o p 0 1u h r e z2 1 共聚物，静置。 dc a r b o 口o l u l t r e z2 l 共聚物完全润湿，加入b 相中氢氧化钠，部分中和。 e 边搅拌，边将a 相加入b 相中。均质，转速为5 0 0 0 r p m ，均质3 分钟。 f 调整搅拌速度为1 5 0 0 r p m ，加入c 相，继续搅拌1 5 分钟。完成。 3 1 3 双凝胶试验样品分析检蔫 3 1 3 1 检测设鲁 布氏粘度计( d v _ i i + p r 0 )美国b r o o k n e l d 公司 电热恒温烘箱f d n p 9 0 5 2 )上海精宏实验设备有限公司 离心机( t d l 一5 0 c )飞鸽公司 3 1 3 2 检测方法 参照222 的检测方法。 3 1 3 3 检测结果 ( 1 ) 单一使用汉生胶或c 砷o p o lu l 帆z2 lp o l y m e r 样品粘度的检测结果如图7 所示。 3 0 0 0 i 2 j 0 ( 】f 2 0 0 ) ( 1 5 0 0 ( 1 0 0 0 ( 5 叭】( 叉生胶 图7单一使用汉生胶或c a r b o p o lu h r 娌2 lp o l y m e r 样品检测结果 f i g 7a n 8 i ”er 鹤u i to fs i g i e u s e w a t e r p h 姻。铲m “g8 9 e n t 江南大学t 程硕士学位论文 ( 2 ) 稳定性检测结果 单一使用水相胶凝剂样品检测结果如表7 所示。 表7单一使用水相胶凝剂样品检测结果 t h b 7 a n a l y z er e s u l to ff b r n l u l a “o ns a m p l ec o n t a i n i n gs i n g l eg e u i n ga g e n t 检测项目名称汉生胶 c a r b o p o lu l t r e z2 l p o l y m e r 5 0 ，放置3 个月分层分层 冷热循环分层分层 离心 分层 分层 3 1 4 讨论 ( 1 ) 在本试验中，调节了水相胶凝剂的用量，结果发现双凝胶体系的最终质感产生了很 大的变化。表明了水相胶凝剂是影响产品最终质感的决定性因素。理论上，可以通过调整水 相胶凝剂使用的种类或用量改变最终配方的粘度。 ( 2 ) 在本试验中，调整了水相胶凝剂的组合，结果发现双凝胶体系出现分层现象。显示 了复配使用水性胶凝剂对体系的稳定性有帮助。 ( 3 ) 在试验中同时发现，改变了水性胶凝剂使用的种类，最终产品的感官特性产生了很 大的变化。膏体的亮度还有挑起性方面，均没有复配使用水性胶凝剂的配方优异。理论上， 除了通过改变水性胶凝剂的种类和用量调节膏体的质感，同时也可以调节膏体的感官特性。 3 1 5 小结 ( 1 ) 为了配制稳定的双凝胶体系，复配使用水相胶凝剂是最理想的选择。 ( 2 ) 在实际生产上，可以通过调整水相胶凝剂使用的种类和用量，调节最终配方的质感 和感官特性。 3 2 油脂对双凝胶体系的影响 研究了非极性、中极性、高极性油和硅油的添加，对双凝胶体系造成的影响，为实际生 产上如何设计配方提供参考。 3 2 1 试验材料与设备 3 2 1 1 主要试验材料 e m u l l j r e e c b g法国g a t t e f o s s 6 公司 l a b r a f a c mc c法国g a l t e f o s s 6 公司 2 6 群白油国产 d o wc o n d n g3 4 5f l u i d d o w c o m i n g 公司 s o 舭u t o l t mo法国g a t t e f o s 醋公司 c a r b o p o lu l 仃e z2 1p o l y m e r诺誉化工 1 4 第三章双凝胶型乳状液应用于化妆品配方 砒l o d i c a r ed 氢氧化钠( 1o 水溶液) e u ) ( y l k 一3 0 0 3 2 1 2 主要仪器设备 r w 2 0d i g i t a l 搅拌器 电子天平 t - 2 5d i g i t a l 均质机 r c tb a s i c 磁力搅拌加热器 r h o n ep o u l e n c 公司 国药试剂 德国舒美公司 德国i k a 公司 德国s a r t o r i u s 公司 德国i k a 公司 德国s a r t o 砌u s 公司 表8 不同油脂的双凝胶试验配方( w m ，) t a b 8t e s t i n gf o m u l a t i o no fb i g e lc o n t a i n i n gd i 仃e 托n to i l( w 1 w ，) 组分 原料名称附c 1 名称配方四配方五配方人配方七 ae m u l i u m l mc b g 异硬脂醇( 和) 丁二醇椰 6666 油酯( 和) 乙基纤维素 2 6 撑白油 矿物油 1 5 l a b r a f a c l mc c 辛酸癸酸三干油脂 1 5 s o r c u t o l l m0 乙氧基二乙二醇油酸酯 1 5 d o wc o m i n g 吲 挥发性硅油 1 5 3 4 5f l u i d e u x y l 吲k - 3 0 0 苯氧基乙醇( 和) 对羟基 o 50 5o 50 5 苯甲酸甲酯( 和) 对羟基 苯甲酸乙酯( 和) 对羟基 苯甲酸丙酯( 和)