日化产品制造与技术.ppt

日用化学品制造原理与技术 第一章绪论 日用化学品概念与内涵日用化学品生产过程的特点日用化学品生产技术的发展趋势洗涤剂的发展概况化妆品的发展概况口腔清洁化学品发展概况空气清新剂发展概况 1 日用化学品的概念与内涵 概念 人们日常生活中使用的具有清洁 美化 清新 抑菌杀菌 保湿保鲜等功能的精细化学品 什么是精细化学品 化学品已经渗入国计民生的各个领域 没有化学工业的生活是不可想象的 纯天然难道是一个永远的梦 你最早接触的化学品是什么 你知道具有什么性质 是怎么生产的吗 1 日用化学品的概念与内涵 内涵 日用化学品包括 1 洗涤化学品 2 化妆化学品 3 香精香料化学品 4 保湿保鲜化学品 5 其他特殊功能的化学品 洗涤化学品 化妆化学品是两类市场份额最大的日用化学品 化妆品 尤其是高品质功能性化妆品的市场销售利润最大 技术先进性 品质优良 包装新颖对日用化学品推广影响较大 2 日用化学品生产过程的特点 日用化学工业研究 开发 生产日用化学品的工业 日用化工涉及的学科领域日用化工是综合性很强的技术密集性工业 涉及物理化学 表面化学 胶体化学 有机化学 染料化工 香料化学 化学工程 生物化学及工程 药物化学 微生物科学 生理学 营养科学 医学 美学等学科领域 日用化工生产的特点 1 对原辅材料要求严格 2 日用化学品生产过程的特点 日用化工生产的特点 1 对原辅材料要求严格 2 要求设备经济 高效 安全 合理 3 工艺过程和参数控制严格 4 包装要求新颖 精美 5 厂房 车间 以及公用工程配制合理 想一想 精细化工的生产特点是什么 你对日用化学品生产过程 品质有什么要求 3 日用化学品发展的趋势 原料更趋天然和环保 1 更多选用天然原材料 2 更多选用生理相容性好的原材料 3 更多选用易生物降解的原材料 4 更多选用无毒无刺激原辅材料配方更科学 生产自动化程度更高 1 更讲究产品中各成分的协同作用 2 引入微胶囊等技术实现组分高效性能 3 日用化学品发展的趋势 配方更科学 生产自动化程度更高 3 设备配制更趋合理 和通用化 4 计量 工艺参数采用自动化仪表进行控制和监测 操作更加程序化品质更优 人本功能更多产品更注意剂型 颜色 气味的吸引力 质量更好 并增添了调理 保健 治疗功能 4 洗涤化学品发展概况 洗涤化学品内涵 1 皂类洗涤剂 固体皂 液体皂 2 洗衣粉 3 洗发香波 4 织物洗涤剂 5 餐具洗涤剂 6 硬表面清洁剂 7 浴液 想一想 你对洗涤剂有哪些要求 如果你是一家公司的技术总工 面临激烈市场竞争你准备开发哪一种洗涤化学品来使企业立于不败之地 说明原因 4 洗涤化学品发展概况 洗涤化学品的发展历史 1 最早的洗涤剂 2 肥皂 3 二十世纪30 50年代 合成洗涤剂的1st阶段主剂 油脂衍生物 烷基磺酸盐 仲烷基磺酸盐 到烷基芳基磺酸盐转变助剂 三聚磷酸盐 纯碱 硅酸盐填充剂 硫酸盐 4 二十世纪60 80年代 合成洗涤剂的2nd阶段完成支链烷基苯磺酸盐 直链烷基苯磺酸盐转变实现烷基苯磺酸盐和醇醚表面活性剂复配开始限磷洗涤剂的生产和应用 4 洗涤化学品发展概况 洗涤化学品的发展历史 5 1987年 2000 洗涤剂的3rd阶段浓缩粉 高密粉产品面市超高浓缩液体洗涤剂4A沸石分子筛和亲水性聚合物添加到产品中 6 2000 今天 洗涤剂的4th阶段浓缩粉和浓缩液配方更科学 精致更追求天然成分 低刺激 保健 和生物降解性针对特定对象的专用洗涤剂具有较大的竞争性 4 洗涤化学品发展概况 洗涤化学品的发展现状和趋势现状 品种多 生产企业多 功能不一 产量大 竞争惨烈趋势 总趋势 环保 节水 高效 温和 节能 使用方便 1 开发无磷配方 减少水体的富营养化现象 2 应用天然 温和的表面活性剂 利用多组分代替单一成分 3 开发漂白系统用生物酶或低温氧化还原酶 增加酶效 4 开发新洗涤漂白体系 降低洗涤温度 4 洗涤化学品发展概况 洗涤化学品的发展现状和趋势趋势 5 开发具有多种保健功能的复合洗涤剂 6 开发洗涤剂的新的剂型 如片剂 想一想 你使用过哪些洗涤剂 他们给你的感觉有什么不同 对于和生活密切相关的洗涤剂 你有什么新的要求或设想 如果有 你认为应该怎么实现这些性能 你认为生活污水给环境的影响大吗 它从哪些方面影响 5 化妆品发展概况 化妆品的发展历史 1 人类使用化妆品已有几千年的历史中国 殷商时代 使用胭脂战国时期 以白粉敷面 以墨化眉埃及 国外最早使用化妆品的国家 使用防腐香油1894年 美国成立了第一个协会 美国化妆品 洗涤品和香料协会1973年 美国化妆品产品标准制定并执行 CTFA国际化妆品原料辞典和手册 最具权威性 收集9000中原料 5 化妆品发展概况 化妆品的发展现状中国 1 要求的多样化 刺激了品种 数量的巨大发展 2 新技术得以应用 品质有所提升新技术 微乳液技术 凝胶技术 气雾剂技术 微胶囊技术 3 生产企业更重视品牌建设 重视品质培养 企业文化 4 企业合并 融资多样化 充分利用外资和外国技术 你能想出几个国内的化妆品企业 几个国外的化妆品企业 国内化妆品和国外化妆品 你感觉最大的差别是什么 5 化妆品发展概况 化妆品的发展趋势 1 永恒的主题 防晒和美肤防晒 阻挡紫外线的照射过度紫外线照射 是皮肤衰老 免疫机能减退 甚至皮肤癌变的主要原因美肤 保持皮肤自然颜色和柔和与弹性 2 永远的时尚 源自天然的化妆品起源 黄瓜水 丝瓜水搽肤具有保持皮肤柔软白嫩红花抹腮 指甲花染发增加美感 想一想 有什么方法阻挡紫外线的侵害 天然化妆品你知道有哪些 5 化妆品发展概况 化妆品的发展趋势 5 品质的保障 先进技术和设备 严格的管理先进技术 如生物技术 配方技术生物产品 透明质酸 表皮生长因子 超氧化歧化酶 聚氨基葡萄糖等等得以应用 想一想 有哪些原料可以用于化妆品的生产 你对中药了解吗 列举几例化妆品使用的中药原料 想一想 你使用过哪些剂型的化妆品 它们有什么区别 6 口腔清洁化学品发展概况 口腔清洁化学品的发展历史 1 公元前3000年 中国有清洁口腔保护牙齿的记载古老方法 沿用至二十世纪初 乌鱼骨粉 盐 磨牙 最早的牙膏粉盐水 茶水 漱口 最简单的漱口剂刮舌 牙签 清除食物残渣 2 中国牙膏历史1910年 进口日本小燕 狮子牙粉 想一想 你使用过哪些口腔清洁化学品 6 口腔清洁化学品发展概况 口腔清洁化学品的发展历史 2 中国牙膏历史1910年 进口日本小燕 狮子牙粉1911年 天津同昌行率先生产火车头牙粉1926年 上海化学工业社生产三星牙膏 中国最早的牙膏 此后有 天津火车头牙膏上海固齿灵牙膏广州二友牙膏1930年 进口美国高露洁 Colgate 牙膏解放初期 三星 先施 黑人 6 口腔清洁化学品发展概况 口腔清洁化学品的发展历史 2 中国牙膏历史1954年 上海研制成功中华牙膏和白玉牙膏1957年 天津牙膏厂推出氟化钠牙膏 中国最早含氟牙膏 1973年 天津推出纯中药脱敏牙膏 中国最早的药物牙膏 今天 中国每年生产几十亿支各种牙膏 成万吨的漱口剂 上百万支口腔气雾剂 牙贴剂等等 古训 病从口入 祸从口出 清洁口腔的重要性需要牢记于心 6 口腔清洁化学品发展概况 口腔清洁化学品的发展趋势口腔清洁化学品 无论是在产品质量 配方设计 剂型 包装等方面均发生了十分迅速的变化 主要包括 1 天然口腔清洁化学品迅速崛起主要是选用了源自天然中草药 或植物活性提取物的口腔清洁化学品 具有消炎 杀菌 保健功能 2 特殊功能的口腔化学品层出不穷比如在牙膏中添加药效成分 使之具有脱敏 防龋齿 抗结石 祛口臭 乌发 降压 安神 减肥等功能的药物牙膏 3 美容口腔化学品时髦走俏 如美白 健齿 养颜防皱等 第二章化妆品及其制造工艺 化妆品概述化妆品与皮肤的生理学关系化妆品的胶体科学化妆品生产的主要原料化妆品生产的主要设备化妆品的质量控制与分析典型化妆品的生产过程 1 化妆品概述 化妆品的定义与分类化妆品 为修饰和妆扮而使用的制品 是清洁 美化人们皮肤 毛发 以及颜面等使用的日常用品 化妆品的作用 可以概括为如下五点 1 清洁作用 除去面部 皮肤和毛发等处的污垢 如清洁霜 洁面乳 沐浴露 香波等 2 保护作用 抵御风寒 烈日 防止紫外线 辐射 防止皮肤龟裂等 如雪花膏 冷霜 防晒霜 发乳 3 美化作用 美化和修饰面部 皮肤 头发 或散发香气等 如香粉 胭脂 唇膏 香水 定型发膏 烫发剂 眉笔 指甲油等 4 营养作用 增加组织活力 保护皮肤角质层 使皮肤细腻 有光泽和弹性 促进头发生长柔顺等 如珍珠霜 精华素等等 1 化妆品概述 化妆品的定义与分类化妆品的作用 可以概括为如下五点 5 治疗作用 治疗或抑制部分影响外表的疾病 作用缓和 如药物牙膏 粉刺霜 祛斑霜等等 化妆品分类 化妆品种类繁多 可以按照使用部位 使用目的 制品构成 和剂型的不同进行分类 一般按照使用部位和使用目的分为基础化妆品 美容化妆品 皮肤用化妆品 头发用化妆品 口腔用化妆品 芳香化妆品 特殊功能用化妆品等等 1 化妆品概述 化妆品的定义与分类化妆品分类 基础化妆品 主要是面部化妆品 注重皮肤的生理学 按其作用主要有清洁 润肤和保护用品美容化妆品 也成为装饰用化学品 除面部使用的外还包括指甲油等等 比较注重美学上的润色 兼顾美容和护肤功能 皮肤用化妆品 除面部皮肤以外在人身体上使用的化妆品 如防晒霜 抑汗剂 脱毛露 沐浴液等等头发用化妆品 包括清洁 梳理 保护用化妆品 以及烫发 染发 和生发剂等等 1 化妆品概述 化妆品的定义与分类化妆品分类 口腔用化妆品 主要是牙膏 漱口剂 口腔芳香剂 等等芳香化妆品 主要是能持久散发芬芳香气的化学品 如香水 花露水 控释性芳香化学品特殊功能化妆品 主要释具有如安神 静心 调理 抗衰老等保健作用的化妆品 你使用还有其它特殊功能的化妆品吗 他们主要构成 剂型和生产国是什么 你见过或听说过利用多孔碳纤维制成的布吗 它可以制成芳香性装饰品 想一想 化妆品还有哪些分类方法 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤及其组成 图一皮肤的构造图 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤及其的组成皮肤覆盖着身体的全部表面 成年人的皮肤面积约为1 5 2 0米2 除去皮下脂肪层皮肤的厚度大约为0 5 4mm 平均2mm 眼睛下部的皮肤最薄 手掌和脚跟处皮肤最厚 成年人的皮肤约占体重的5 皮肤表面有无数沟壑 形成皮脊 皮沟 皱 及深浅不一的构纹 皮沟将皮肤表面划分成许多三角形 棱形皮野 皮肤的颜色主要取决于色素和血液透见度 皮肤色泽的深浅取决于积聚在表皮基层和真皮乳头层内的黑色素 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤及其的组成皮肤由表皮 真皮和皮下组织构成 皮肤最外面为密集的表皮细胞 下面是由结缔组织构成的真皮 真皮下是脂肪层 在真皮和皮下组织中存在大量的神经 血管 毛囊 毛发 汗腺 皮脂腺等 表皮是皮肤的最外层 由各种形态大小各异的上皮细胞构成 真皮是高度敏感和有血管的一层结缔组织 其内部分布着无数的血管 淋巴管 神经 汗腺 皮脂腺 毛囊 立毛肌 乳头 真皮分乳头层和网状层 皮下组织位于真皮之下 有疏松的结缔组织和脂肪构成 皮下组织内含有较大的血管 淋巴管 神经 毛囊 汗腺等 皮下组织和真皮之间无明显的分界线 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的附属器官皮肤的附属器官主要有毛发 指甲 趾甲等角质器官 皮脂腺 汗腺等腺体器官 以及毛细血管 淋巴管 神经等汗腺 分大汗腺 小汗腺皮脂腺 皮脂腺位于真皮上部 开口于毛囊上1 3处毛发 毛发分毛根和毛干 皮肤的生理功能保护作用 感觉作用 调节体温 分泌排泄作用 吸收作用 呼吸作用 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤附属器官的功能毛发毛发的分布 毛发遍布全身 分硬毛和柔毛 毛发的多少 浓密 长短 颜色跟人种 生长部位 性别 年龄 身体状况 营养 以及成长的环境均有关系 毛发的大致结构 毛发由毛干 毛根 毛囊 毛乳头组成 毛根和毛干由表而里分毛小皮 毛皮质 毛髓三层 毛囊是由真皮包裹着毛根的的球茎状膨胀物 毛乳头内为血管 神经 是毛发营养的根源 毛发的生长源于毛母细胞的增殖 指 趾 甲指 趾 甲本身的作用是保护指 趾 头 也是攻击或防御的工具 而且已经成为装饰 美化的对象 指 趾 甲位于指 趾 的背面 可见其甲体和深入皮肤里的甲根 皮脂腺分泌皮脂的腺体 位于毛囊与立毛肌之间 由腺体和排泄管构成 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤附属器官的功能皮脂腺皮脂的主要成分是甘油三羧酸酯 游离脂肪酸 蜡 角鲨烯等 具体含量与年龄 性别 生活状况有关 皮脂的主要作用是在皮肤表面扩展形成脂膜 使皮肤平滑 有光泽 防止皮肤水分的蒸发 同时皮脂中的脂肪酸有抑制细菌生长的作用 可以防御体外细菌的侵袭 汗腺汗腺的作用是不停地将水 盐 以及废物从血管中排除 分为腺体 导管 和汗口 汗腺分小汗腺和大汗腺两种 皮肤血管和淋巴管皮肤的表皮没有血管 皮肤的血管由真皮下小动脉丛组成 向上至真皮 相互连接形成三层血管网 深层血管网 中层血管网 真皮浅层血管网 静脉同样形成三层网 血管网可以调节体温 皮肤内的淋巴管比较少 所有皮肤附属器官内均有淋巴管 其功能是辅助性循环系统 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤 毛发的化学组成皮肤和毛发的主要成分是蛋白质 它是人体机体细胞的物质基础 蛋白质是由不同氨基酸通过肽键连接而成的高分子聚合物 皮肤的化学组成皮肤是由蛋白质 脂肪 碳水化合物 水以及电解质组成 皮肤中蛋白质按照空间结构分纤维蛋白和球蛋白两类 皮肤中脂肪有两种 一是中性脂肪 甘油酯 二是类脂质 皮肤中的碳水化合物又称之为糖 皮肤中的糖又分为糖元 葡萄糖和粘多糖 皮肤中的糖元和葡萄糖在酶的参与下代谢产生并提供细胞所需的能量 糖元属于多糖 和纤维素的分子表示相同 C6H10O5 n 葡萄糖属于单糖 皮肤中的粘多糖是由蛋白类中的粘性蛋白水解而成 是一类复杂的多糖 是由氨基己糖 糖分子中的羟基被氨基取代 己糖醛酸等己糖衍生物与醋酸 硫酸等脱水缩合而成 具有较大的粘性 粘多糖有多种 其中最重要的是不含硫的透明质酸合含硫的硫酸软骨素 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤 毛发的化学组成皮肤的化学组成皮肤是储存水分的重要器官之一 储水量仅次于肌肉 正常条件下皮肤中的水分相当与人体水分的18 20 皮肤是电解质的主要储存器官 储存在皮肤组织内的盐主要含氯 钠 钾 钙 镁 铜 铁 硫 磷 锌 铝 硒 钴 镍 氮 碳 氟 碘等 皮肤中的氯 钠为1 34 主要作用维持细胞内的水平衡 渗透压 以及酸碱平衡 钾是调节细胞渗透压合酸碱平衡的重要元素 钙与蛋白质结合形成细胞粘合质 人体内许多含铜酶 细胞色素氧化酶 以及过氧化酶等的合成 活性的维持均离不开铜离子的参与 铁 硫均与细胞酶和蛋白质的合成密切相关 毛发的化学组成毛发主要有硬性角蛋白组成 硬性角蛋白含硫量高 含脂肪酸低 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的色素 类型 PH值 NMF皮肤的色素与皮肤相关的色素主要有黑色素 类黑色素 叶红素 氧化血红素 还原血红素 黑色素是由散布在基底细胞间的色素细胞产生的 呈微小颗粒状 是决定皮肤颜色的最重要的因素 皮肤颜色的变化与黑色素的多少 分布有关 人体主宰黑色素生成的器官是脑下垂体 黑色素具有吸收过滤紫外线的作用 黑色素分子量较大 不溶于水 也不溶解在大多数有机溶剂中 皮肤的类型干性皮肤 毛孔不明显 皮脂分泌少 皮肤干燥没有油腻感 细嫩 肤色清洁 红润美观 日晒后发红 冬天干燥 皱裂 该类皮肤容易老化和起皱纹 干性皮肤的人应选用碱性较小的洁肤品 并常用滋润皮肤的油性膏霜 油性皮肤 毛孔粗大 皮肤厚 分泌皮脂较多 肤色为淡褐色 褐色 皮肤油腻感较重 显得油光满面 该皮肤经日晒 风吹 雨大 不易起皱纹 毛孔易堵塞 容易长粉刺等 宜用清水清洁皮肤 2 化妆品与皮肤的生理学关系 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的色素 类型 PH值 NMF皮肤的类型中性皮肤 皮肤分泌量和含水量适中 皮肤不干燥也不油腻 不粗不细 对外界的刺激不太敏感 是一种健康 正常 理想的皮肤 混合性皮肤 具有不同性质的皮肤 80 的女性属于混合性皮肤过敏性皮肤 多数过敏性皮肤毛孔粗大 皮脂分泌量偏多 该类皮肤在外界刺激下容易引起红肿 发痒 甚至出现皮疹 该类皮肤应shen用化妆品 皮肤的PH值皮肤表面分泌的皮脂和汗液混合物形成一层乳化透明的皮脂薄膜 在其用少量的水润湿可以测定其PH值 皮肤的PH值通常在4 2 6 5之间 平均5 75 呈弱酸性 皮肤的PH值受性别 年龄 人种 身体部位不同而不同皮肤具有自缓冲作用 接触碱性物质后 皮肤在一定时间内可以逐步恢复正常的PH值 以保持皮肤对身体的保护作用 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的色素 类型 PH值 NMF天然保湿因子NMF正常健康的皮肤角质层中含有10 20 的水分以维护皮肤的润湿与弹性 由于年龄 寒冷 和干燥等气候变化时 皮肤角质层水分含量下降到10 以下时 皮肤就显得干燥 起皱纹甚至老化 角质层中的水分来源时汗腺分泌的汗液 皮肤表面的皮脂膜可以防止水分蒸发 从而保持皮肤角质层中的水分 1967年研究人员发现在角质层中存在一种具有吸湿性的水溶性物质 可以保持角质层中的水分 即NMF NMF时表皮细胞在角质化过程中逐渐形成的 其大致组成如下 NMF的这些化学成分与蛋白质结合 存在于角质细胞中 尤其是角质细胞的脂质与蛋白质构成保护NMF的细胞膜 阻止了NMF的流失 并对水分的挥发起适当的控制作用 2 化妆品与皮肤的生理学关系 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的老化与美白机制皮肤的老化 自由基 学说 该学说认为 皮肤的老化主要是自由基产生 以及人体清除自由基的功能衰退所致 正常状态下人体氧自由基 过氧化氢自由基等的产生和消除处于动态平衡状态 当人们过量摄入脂肪 缺少蔬菜和水果 或者因为疾病 焦虑 辐射 紫外线照射 以及过度劳累等因素影响 人体清除自由基能力减退或丧失 从而在人体内产生大量的自由基积累 自由基的存在 会进攻和损害皮肤细胞的结构 1 长命分子 如胶原蛋白 弹性纤维和染色体 中自由基造成氧化性变化 使皮肤丧失弹性和张力 增生皱纹 2 粘多糖 如透明质酸 的自由基分解使皮肤干燥 并引起惰性物质和色素物质的积累 3 脂质过氧化引起细胞壁和质膜变化 动脉和毛细血管纤维化 4 人体酶活性降低和免疫力低下 从而促进衰老 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的老化与美白机制皮肤的美白机制人体内存在两种黑色素 即真黑色素和脱黑色素 前者为棕色至黑色 不溶于酸碱 后者为黄色至红棕色 溶于碱 人体黑色素形成先后两种理论 1 酪胺酸酶催化机制 2 三酶理论 前者认为由酪氨酸酶催化体内的酪氨酸的合成 后者认为酪氨酸酶 多巴色素互变酶 和5 6 二羟基吲哚 2 羧酸氧化酶对黑色素的形成具有重要的影响 真黑色素的生物合成过程见下图所示脱黑色素的生物合成过程脱黑色素的合成是在半光氨酸的参与下合成的 见下图所示 2 化妆品与皮肤的生理学关系 真黑色素的生物合成过程示意图 2 化妆品与皮肤的生理学关系 脱黑色素的生物合成过程示意图 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的老化与美白机制皮肤的美白机制抑制酪氨酸酶 多巴互变酶 羟基吲哚 2 羧酸氧化酶的活性 还原黑色素形成过程的各中间体 或与合成过程的中间体结合从而阻断其合成过程 阻断二羟基吲哚的聚合过程形成黑色素 减少外源性因素如紫外线 电子辐射 氧自由基 过氧化氢自由基的积累扽等 人参 芦荟 甘草 茶等植物的提取物可以护肤美白的效果 使用含有紫外线吸收剂和钛白的护肤品可以阻断紫外线和电子辐射的影响 不过量摄入油脂和高热量食品 同时多食用蔬菜和水果 尤其是苹果 香蕉 柠檬等有助于健肤美肤 2 化妆品与皮肤的生理学关系 皮肤的老化与美白机制常用健肤美白植物及其功能 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学胶体概述物质存在的形态自然界中各类物质一般是以气态 液态 固态形式存在一种或几种物质可以溶解或分散在另一种物质中 形成溶液或分散体几种物质形成的分散体中连续存在在物质称之为分散介质 以分散颗粒存在的非连续物质称之为分散相根据分散体中分散相粒子的大小 可以将分散相分为悬浮液 乳液 胶体 胶体颗粒在1nm 1um 等化妆品中90 以上的产品属于胶体分散体范畴 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学胶体概述胶体与真溶液的差别胶体属于热力学不稳定体系 有自发聚沉倾向 真溶液是热力学稳定体系胶体是不均匀的分散体系 分散颗粒和分散介质之间存在物理界面 真溶液的溶质和溶剂间不存在物理界面胶体粒子是由大量原子或分子聚集而成 胶团量可以是几万 几百万 真溶液只有固定的分子大小及分子量胶体粒子没有确定的组成和结构 受添加物影响很大 真溶液的溶质分子组成和结构是一定的 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学胶体概述胶体的生成和增长胶体是一种高分散体系 胶体颗粒尺寸在1nm 1um之间 是处于粗分散粒子和原子分子大小之间的获得胶体两条途径 分散法和凝聚法分散方法 机械研磨 超声分散 胶溶分散凝聚法 通过控制溶液的热力学性质 借助外界的影响形成胶体粒子胶体的性质扩散和渗透 是胶体粒子热运动 布朗运动 的宏观表现 与微粒性质有关 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学胶体概述胶体的性质胶体的光学性质 丁达尔现象 是胶体微粒对光产生散射作用的宏观体现胶体稳定与沉降 胶体是多分散体系 具有极大的比表面积和表面能 粒子间聚集是自发的过程 因此聚集和沉降是胶体必然的趋势是胶体稳定 必须使胶体粒子之间产生相互的排斥作用 使胶体沉降必须增大胶体微粒间的引力在胶体中加入适量的电解质或高聚物可以获得胶体的暂时的稳定 过量电解质或较低的聚合物会使胶体沉降 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳液与乳化乳状液乳液使一种或几种液体以微小液滴形式分散在另一种不互溶的液体中形成的分散体乳状液分散相的尺寸大约在0 1 10um 其稳定性较差 分散度较胶体小两个不互溶的纯液体不能形成乳液 必须在第三组分的帮助下才能形成乳液 这第三组分就是乳化剂不同的乳化剂可以形成不同的乳液 如W O O W W O W O W O等乳液外观一般为白色或乳白色 具体与微粒大小有关 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳液与乳化剂乳化剂分类 性质乳化剂分表面活性剂和固体粉末乳化剂表面活性剂 分天然表面活性剂 合成表面活性剂固体粉末乳化剂属于O W性乳化剂的有黏土 二氧化硅 金属氢氧化物 属于W O的有 石墨 碳黑乳化剂的性质表面活性剂具有溶解 润湿 起泡 洗涤等性质阴 阳离子表面活性剂大部分均溶于水 非离子表面活性剂随EO PO数增加水溶性增大 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳液与乳化剂乳化剂的性质阴 阳离子表面活性剂的润湿力较非离子强 乳化剂的润湿力受强电解质的影响部分乳化剂具有起泡性 起泡性能与洗净 乳化能力没有直接关系对于难溶于水的物质可以通过添加适当的乳化剂分散在水中 并逐步减小粒子的尺寸 直至形成透明溶液在化妆品中还必须关心乳化剂的毒性 对皮肤的刺激性乳化剂具有HLB 使选择乳化剂的经验指标 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学影响乳液类型的因素主要有乳化剂性质 内外相比 乳化器壁极性等有关乳化剂的性质HLB值高 乳化剂亲水能力强 易制得O W乳液HLB值低 乳化剂亲油能力强 易制得W O乳液HLB 3 6 易形成W O乳液 HLB 8 18 易形成O W乳液有较大极性的一价金属皂有利于形成O W乳液有较大碳氢链的二价金属皂有利于形成W O乳液内外相比一般认为内外相比大于0 74会发生内外相反转 这使经验规则 还存在很多例外 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学影响乳液类型的因素主要有乳化剂性质 内外相比 乳化器壁极性等有关乳化剂的性质HLB值高 乳化剂亲水能力强 易制得O W乳液HLB值低 乳化剂亲油能力强 易制得W O乳液HLB 3 6 易形成W O乳液 HLB 8 18 易形成O W乳液有较大极性的一价金属皂有利于形成O W乳液有较大碳氢链的二价金属皂有利于形成W O乳液内外相比一般认为内外相比大于0 74会发生内外相反转 这使经验规则 还存在很多例外 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳液类型的鉴别乳液类型的鉴别 主要是分辨乳液是W O 还是O W型染色法 依据染料对乳液连续相染色的性质区分加入少量油溶性染料苏丹 乳化体成红色则是W O 如染料保持原状 经搅拌后仅液珠带色则为O W 加入少量水溶性染料甲基橙 乳化液整体成红色则是O W 染料保持原状 经搅拌后仅液珠带色则是W O 稀释法将乳化液滴入水中 液滴在水中扩散开来 则是O W 如液滴悬浮于水面则是W O乳液沿装有乳液的容器器壁加入水滴或油滴 如加入液滴迅速扩散开去 则乳液连续相于加入液滴极性相似 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳液类型的鉴别乳液类型的鉴别 主要是分辨乳液是W O 还是O W型电导法 乳化液的电导主要取决于乳液的连续相性质 O W的电导率较W O的电导率大很多滤纸润湿法 滤纸由纤维构成 纤维分子上接有很多羟基 表现粗话亲水性 将乳液滴于滤纸上能快速展开的则是O W 如液滴不展开则是W O乳液如乳液的连续相是苯 甲苯 环己烷以及能在纸上铺展的油构成连续相的乳液不合适 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳液类型的鉴别乳液类型的鉴别 主要是分辨乳液是W O 还是O W型光折射法 利用水和油对光的不同折射率鉴别乳液类型 光从乳液的左侧射入 乳液中粒子起透镜作用 如乳液为O W型 粒子起集光作用 显微镜下仅看见粒子的左侧轮廓 如乳液为W O 情况相反 仅看见粒子右侧轮廓 影响乳液稳定性的因素 使一种液体以微粒分散在另一液体中所需要的功W 等于液体表面积增大值 A和表面张力 的乘积 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学影响乳液稳定性的因素 使一种液体以微粒分散在另一液体中所需要的功W 等于液体表面积增大值 A和表面张力 的乘积乳液稳定性与下列因素有关 内相分散度 内相分散程度愈高 体系愈稳定界面膜强度 混合乳化剂在界面上吸附量增多 定向排列紧密 使得界面膜强度高 不易破裂 液滴不易聚集 乳液稳定性好界面电荷 使用离子性乳化剂时 吸附在界面上的乳化剂的亲油基插入油相 亲水基插入水相 从而时液滴带电 电荷愈多 液滴不易聚集 稳定愈好 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学影响乳液稳定性的因素 乳液稳定性与下列因素有关 连续相的粘度 连续相粘度愈高 乳液稳定性愈好 这是因为连续相的粘度大 对液滴的运动起阻滞作用 减缓了液滴间互相聚集的机会 体系稳定 根据上面的乳液稳定性分析 你认为可以从哪些方面选择助剂或其它手段 强化乳液的稳定性 你认为在什么条件下我们希望乳液更稳定些 哪些条件下我们希望乳液不稳定 请举例说明 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学破乳的条件 什么时破乳 乳化的逆过程破乳分两步 第一步分散相液滴聚集成团 但各液滴依然完整独立存在 第二步聚结 即各完整液滴完成相互间的合并融合成大液滴 发生聚沉或上浮 聚结过程时乳化体液膜破裂造成界面上定向排列的乳化剂分子发生分子定向移位的结果液膜的界面粘度和弹性是乳化体稳定性的关键因素 你如何理解液膜的界面粘度和弹性对乳液稳定性的影响 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学破乳的条件 什么是破乳 乳化的逆过程破乳分两步 第一步分散相液滴聚集成团 但各液滴依然完整独立存在 第二步聚结 即各完整液滴完成相互间的合并融合成大液滴 发生聚沉或上浮 聚结过程时乳化体液膜破裂造成界面上定向排列的乳化剂分子发生分子定向移位的结果液膜的界面粘度和弹性是乳化体稳定性的关键因素 你如何理解液膜的界面粘度和弹性对乳液稳定性的影响 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学破乳的条件 破乳的方法 离心破乳法 最常用的机械破乳方法加热破乳法 超声破乳法 过滤破乳法 化学破乳法 乳化剂的要求和选择要求 能在两相界面富集 定向排列 减小界面张力 赋予粒子以电荷 是粒子产生静电排斥 或在粒子表面形成一层稳定的 粘度较高的保护膜 3 化妆品的胶体科学 化妆品的胶体科学乳化剂的选择和加入方法 乳化剂的要求和选择根据乳化剂的结构选择 依据乳化剂的HLB值选择 根据乳液稳定性能 应用性能选择乳化剂的加入方式乳化剂在水中法乳化剂在油中法初生皂法交错加入法 4 化妆品生产的原料 化妆品原料的主要类别油脂和蜡及其衍生物 化妆品主要原料特定成分的乳化或增溶 表面活性剂调整皮肤感觉和保湿 胶态物质和保湿剂抑制微生物和防止氧化 防腐剂和抗氧化剂视觉 嗅觉刺激 香精 色素其它功能 特效成分选择化妆品原料的基本要求对皮肤无刺激 不妨碍正常生理代谢 稳定性好 感观刺激良好 4 化妆品生产的原料 化妆品的主要原料和作用油脂和蜡类油脂和蜡及其衍生物在化妆品所占比例非常大 主要作润肤用 油脂 类别 包括橄榄油 芝麻油 蛋黄油 海龟油 貂油作用 赋予皮肤柔软和光滑 在皮肤表面形成疏水性薄膜 保护皮肤柔润并防止微生物侵袭 气温低时可以抑制水分损失 皮肤的加脂剂 赋予毛发柔润和光泽蜡类 类别 高碳脂肪酸和高碳醇的酯 如巴西棕榈蜡 小烛树蜡 蜂蜡 羊毛酯等作用 作固化剂以提高制品的稳定性 作摇溶性制品以改善使用感 4 化妆品生产的原料 化妆品的主要原料和作用油脂和蜡类蜡类 类别 高碳脂肪酸和高碳醇的酯 如巴西棕榈蜡 小烛树蜡 蜂蜡 羊毛酯等作用 提高液体油的熔点以改善对皮肤的柔润效果 在皮肤表面形成疏水性薄膜 增强光泽 提高产品价值 改善成型性能 提高操作性油脂和蜡的衍生物脂肪酸 月桂酸 硬脂酸 棕榈酸 一部分和碱作用形成皂 乳化剂 大部分 如硬脂酸 作成膜剂 使皮肤角质层柔软 保护水分 脂肪醇 十六 十八 十四 十二醇 油醇 羊毛醇等 乳化助剂和油感抑制剂 4 化妆品生产的原料 化妆品的主要原料和作用油脂和蜡的衍生物酯类 促进展开剂 混合剂 溶剂 增塑剂 柔软剂 光滑剂 赋予皮肤透气性磷脂类 具有乳化 分散 润湿性能 作加脂剂滋润肌肤皂类 C12以上的铝皂 锌皂 常作为W O乳液的稳定剂 凝胶剂 分散剂 对皮肤具有光滑性 附着性 消光性 同时兼具止痒功效高碳烃类 溶剂 成膜保湿 增效角鲨烷 鲨鱼肝提取的角鲨烯加氢而得 无色透明液体液体石蜡 C15 C30的饱和烃类 白油7 10 18 24 固体石蜡 C20 C30直链烃 熔点50 70 凡士林及微晶蜡 前者C24 C34非结晶性烃类 后者C31 C70烃类 4 化妆品生产的原料 化妆品的主要原料和作用硅油及其衍生物硅油是含有Si O Si键的一类有机化合物的总称 二甲基硅油 无色透明液体 疏水性强 抑制油腻感甲基苯基硅油 溶于乙醇 与其他原料相溶性好乳化剂 表面活性剂 分天然的表面活性剂和合成表面活性剂天然表面活性剂 主要羊毛脂 卵磷脂 胆固醇和皂角羊毛脂 从洗羊毛的废液中提取 熔点34 42 卵磷脂 从大豆油和蛋黄中提取 主要是磷脂丝氨酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱 结构中包含磷酸脂阴离子表面活性剂和季氨盐阳离子表面活性剂两种官能团 亲和性和渗透性较好 4 化妆品生产的原料 化妆品的主要原料和作用乳化剂 表面活性剂 分天然的表面活性剂和合成表面活性剂合成表面活性剂 保湿剂 保持皮肤角质层中水分的物质 具有较好的亲水能力理想保湿剂的要求 1 具有适度的吸湿能力 2 吸湿能力持久 3 吸湿性能稳定 4 凝胶点低 5 皮肤亲和性好 6 无色无臭化妆品中常用的 甘油 丙二醇 山梨糖醇 吡咯烷酮羧酸盐和乳酸盐 透明质酸 尿囊素 以及其他亲水性聚合物 4 化妆品生产的原料 化妆品的主要原料和作用其他辅助原料 包括杀菌防腐剂 抗氧化剂 色料 香精 功能性成分杀菌防腐剂 酸 酚 酯 以及季氨化合物抗氧化剂 丁羟基茴香醚 BHA 丁羟基甲苯 BHT 五倍子酸丙酯 维生素E等等功能性成分 营养性添加剂 维生素 特效植物添加剂 专用药物添加剂水 化妆品用水要求十分严格 对无机离子浓度 PH等等 化妆品用水有哪些要求 一般制备化妆品用水有什么方法 5 化妆品生产的主要设备 化妆品生产设备的分类乳化设备乳化设备主要用于不同液液相间的混合 以形成W O O W 以及其他复合型稳定乳液 乳化设备发展较快 主要有 均质乳化 搅拌 设备 高剪切均质器 胶体磨 超声波乳化器真空均质乳化机 罐装及包装设备液体罐装设备膏体罐装设备 5 化妆品生产的主要设备 化妆品生产设备的分类辅助设备 设施加热冷却设备 夹套式换热器 板式换热器 管式换热器物料输送设备 泵 带式输送器水质处理设备 过滤吸附设备 电渗析设备 离子交换设备 蒸馏设备 6 化妆品质量控制与分析 化妆品质量控制化妆品的质量控制 内容很多 大致可以归为两类 其一是化妆品组成 性能 剂型等方面的质量控制 其二是化妆品安全性能控制 化妆品组成性能剂型等控制化妆品的组分质量控制 涉及到使用水 溶剂质量控制 表面活性剂质量控制 功能性助剂质量控制等 原料质量控制 化妆品配方比例控制及其加工方法 涉及各组分的精确计量 加料方式 设备选用及工艺条件控制 过程控制与管理 化妆品剂型稳定性控制 涉及到产品的热稳定性 抗冻稳定性 剂型稳定性控制 化妆品包装规范控制 产品形象控制 6 化妆品质量控制与分析 化妆品质量控制化妆品安全性能控制 GB7916 7917 7918 87 有害物质的限量控制 包括有害重金属限量控制 汞 砷 铅 镉 铬 铜 锌 锡等 以及有毒有害有机化合物如甲醇 苯 甲醛等的限量控制 化妆品中禁用物质359种 限用物质57种 限用防腐剂66种 限用紫外线吸收剂36种 限用作色剂67种 禁用物质不得在化妆品种检出 限用物质不得超量 化妆品的微生物检测 微生物是一群形体极其微小的构造简单的生物 包括细菌 酵母菌 霉菌和病毒 与化妆品密切相关的是细菌和霉菌 微生物对化妆品的污染 6 化妆品质量控制与分析 化妆品质量控制化妆品安全性能控制 GB7916 7917 7918 87 微生物对化妆品的污染 原料含有微生物生长繁殖所需的碳 氮 及其矿物质 具有最适宜微生物生长的环境如水 PH 4 7 生产存放使用过程极易感染微生物 化妆品受微生物污染的表现为 颜色变化 气味变化 结构发生变化 污染化妆品的微生物主要是病源细菌 致病真菌 化妆品致敏性控制 化妆品不得含有引起皮肤过敏的致敏性物质 不得对皮肤造成严重刺激 6 化妆品质量控制与分析 化妆品质量的分析化妆品分析化妆品的分析内容主要有 原料的分析 化妆品外观与结构分析 以及化妆品的安全卫生指标分析 原料分析 水质分析 表面活性剂分析 植物活性成分分析 动物组织提取活性物分析等化妆品外观与结构分析 颜色与透明度 粘度 密度 流动性 PH值 剂型分析 溶液 乳液 W O O W 组成成分分离和分析 溶解 蒸馏 萃取 层析 化妆品安全卫生指标分析 包括菌落数分析 化妆品安全性能评价 GB7919 87 第一阶段 急毒性实验和动物皮肤粘膜实验 第二阶段 亚慢毒性实验和致畸实验 第三阶段 致突变 致癌短期生物筛选实验 第四阶段 慢性毒性和致癌实验 第五阶段 人体激发斑贴实验和试用实验 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔 是人体摄入所有物质的起始部分 包括前庭和口腔本部构成 其分界线是上下两列牙齿 前庭为唇 颊与齿根之间的空隙 在面颊粘膜上有腮腺导管的开口 口腔本部的上壁是腭 分隔口腔和鼻腔 口腔清洁剂 是一大类高质量的清洁用品 具有口腔清洁 牙齿美白 除臭 清香 保健的功能 口腔清洁剂形式 膏体 比如牙膏 气雾剂 喷剂 液体 漱口剂 胶体 口香糖等 口腔清洁剂性能要求 清洁功能 牙齿美白功能 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔清洁剂性能要求 清洁功能 表面活性剂 摩擦剂牙齿美白功能 通过固齿清洁以及形成氟代羟基磷灰石增强牙齿耐酸性能 氧化漂白功能 过氧化尿素 过氧化碳酸钠 二氧化氯 清新除臭功能 从口臭的两个原因出发有针对性通过物理 生化两方面作用保健功能 改善牙周血液循环 预防炎症发生等 口腔清洁剂主要功能与成分清洁功能 清除食物残渣 清除牙垢摩擦签刷作用 磨料 碳酸钙 磷酸氢钙 焦磷酸钙 水不溶偏磷酸钠 水合氧化铝 硅酸钠 聚乙烯醇颗粒 牙刷 牙线 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔清洁剂主要功能与成分清洁功能 清除食物残渣 清除牙垢泡沫携污作用 表面活性剂 K12 N 月桂酰肌氨酸 N 月桂酰谷氨酸 月桂酰基磺基乙酸钠 二辛基磺基琥珀酸钠 要求泡沫丰富细腻 迅速扩散 使香气易于诱发牙垢生成抑制剂 EDTA类螯合剂除臭功能 清除口臭 芳香口腔抑菌除臭 生药浸液 阳离子表面活性剂 鲸蜡基吡啶鎓盐 新洁而灭 锌离子 抗菌素 注意耐药性 物理除臭 吸附臭味 微孔二氧化硅 环糊精掩蔽除臭 加入芳香剂 留兰香油 薄荷油 冬青油 橙油 黄木油等 其他除臭机制 铜叶绿酸钠 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔清洁剂主要功能与成分保健功能 预防牙周炎 收敛剂 尿囊素铝 乳酸铝 丹宁酸及其衍生物 氯化镁 氯化钠 稳定表层蛋白质 隔离外界刺激达到消炎抗纤维蛋白溶解酶 氨基己酸 止血环酸 抑制发炎牙周牙肉纤维素溶解系亢进 具有消炎止血效果血液循环促进剂 维生素E及其衍生物 维生素E盐酸酯 促进血管末梢血液循环 消除牙肉红肿抗炎剂 二氢胆固醇 生药提取的甘草酸 甘菊环及其盐类 当归浸膏 氯化溶菌酶 具有消炎作用的感光色素等 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔清洁剂的其他成分与作用粘结剂 作用 防止牙膏中粉末成分与液体成分分离 赋予牙膏适当的粘弹性和形状 品种 CMC HEC PVA PAM 角叉胶 膨润土 藻朊酸钠等 在配方中用量一般为1 2 甜味剂 作用 赋予牙膏香甜味品种 目前多用糖精钠 用量0 05 0 25 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔清洁剂的其他成分与作用防腐剂 作用 防止牙膏变质品种 苯甲酸钠 对羟基苯甲酸甲酯 丙酯润湿增感剂作用 增加产品的粘度 甜味 控制水活性与含量品种 甘油 山梨糖醇 氢化淀粉 一般使用量5 20 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂及其要求口腔清洁剂的其他成分与作用保湿剂 作用 保持牙膏中水分不流失 牙膏不致硬化 赋予膏体光泽品种 甘油 山梨糖醇 丙二醇 聚乙二醇 木糖醇 山梨糖醇具有适当甜度 能赋予牙膏清凉甜润感觉 与甘油配合使用效果尤佳 丙二醇吸湿性强 略代苦味 美国作防腐剂使用 木糖醇既具有蔗糖味 又具有保湿和预防牙病作用 用量 普通牙膏使用量20 30 透明牙膏可以高达70 75 其他成分是为使产品具有某一感观刺激效果添加的 增加产品吸引力的成分 如色料等 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂配方组成设计牙膏配方设计组成 连续相 去离子水分散物质 摩擦剂 保湿剂 发泡剂 粘结剂 甜味剂 香料 药物提取物 防腐剂牙膏的生产过程牙膏的典型生产过程如下 固体粉末料 必须先经过筛分后分别计量每一种原料必须计量准确必须注意物料的加料顺序 一般的杀菌 防腐 香味剂必须最后加入有些粉末状物料必须先制成预备液 溶液 悬浮液 再和其他物料混合 比如使用的CMC HEC PVA等 亲水高分子的溶液必须使用过滤后的均匀溶液 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂配方组成设计牙膏配方设计典型牙膏配方 7 典型化妆品生产工艺 口腔清洁剂口腔清洁剂配方组成设计漱口剂配方设计组成 醇 水 润湿剂 表面活性剂 其他功能成分 香精值得注意的几个问题漱口剂多为醇水溶液 水溶液 成分多为水溶性物质 生药的水浸提液一般不要求泡沫太多 比较注意适口性重点应关注过氧化尿素 过碳酸钠 二氧化氯等氧