第三章----乳化理论.ppt

第三章乳化理论,一、教学内容1乳化体系2乳化理论3乳化技术二、教学目的和要求1掌握乳化体系的构成成分及类型2了解乳化体类型的辨别方法3掌握3种乳化技术4了解乳化的相关基本设备类型三、教学重难点1乳化的机理2乳化技术运用3乳化过程中HLB值是计算及应用,第一节乳化体系,一、乳化体系的构成1定义：乳化体（或称乳状液）是一种（或几种）液体以液珠形式分散在另一不相混容的液体之中所构成的分散体系。分散相（内相）：0.1m10m2乳化体系连续相（外相）乳化剂（表面活性剂）,3类型（1）O/W：水包油（油相在乳化剂作用及一定工艺下分散于水相得到的乳化体）e.g.蜜、乳液（2）W/O：油包水e.g.防晒霜（3）复合：O/W/O、W/O/W（将一个W/O的乳状液分散到连续的水相中）（趋势）油水两相不一定都是单一组,二、乳化体类型的判断1染料法：将乳化体涂抹在表面皿上1.6mm厚，面积约6.5cm2的薄膜，在不同位置分别撒上研磨好的油溶性染料和水溶性染料，若油溶性染料扩散则是（油包水），若水溶性染料扩散则是（水包油）2冲洗法：油包水不易混合3比较乳化体是易与矿物油混合还是水混合4导电法：若亮：水包油注意：若溶液是电介质也会亮（此法特殊）5吸水纸：吸水纸不湿润是油包水,三、乳化体稳定性测定1.加速老化法产品4070几天-30-20存放几天（重复轮流）对比实验，不变性就为合格2.离心法,第二节乳化理论,一、表面活性剂分子结构与其性质和作用的关系,二、乳化剂的选择1HLB值的意义（1）含义：即亲水亲油平衡值，表示表面活性剂分子中亲水基的亲水性和亲油基的亲油性之比。（2）内容：表面活性剂的HLB值均以石蜡的HLB0，油酸的HLB1，油酸钾的HLB20，十二烷醇硫酸钠盐的HLB40作为参考标准（值小亲油；值大亲水）。因此表面活性剂的HLB总处于140之间。非离子表面活性剂HLB在120之间，阳离子和阴离子HLB为140,2表面活性剂的水溶液状态外观、范围及其应用,HLB只能在配制乳液时候，确定所形成的乳液类型，而不能说明乳化能力的大小。增加乳化剂，乳化能力会增加，达到某一点，再增加用量也不能增强乳化效果，过量还会引起不稳定和皮肤刺激。,3HLB的加和性在实际配方中，往往会使用2种或多种乳化剂，不同HLB值的乳化剂混合使用后的HLB值等于组成混合物各种乳化剂的加权平均值，即：HLBHLBi*PiPi为表面活性剂i在混合物中所占的质量分数,举例：混合乳化剂有甲、乙、丙三种，它们对应的HLB值分别是8、14、16，其用量为3、0.5、0.5，问：混合物的HLB值。答：混合HLB=3/(30.50.5)80.5/(30.50.5)140.5/(30.50.5)16=9.75,4油相所需要的HLB值对于指定的油水体系，存在一个最佳HLB值，此时乳化剂的HLB便是油水体系所需要的HLB值,制备W/O型乳化剂各种油脂所需要的HLB值,制备O/W型乳化剂各种油脂所需要的HLB值,4乳化剂的选择原则（1）由乳化体类型选择型比如O/W，大于6为主，小于6为辅（2）乳化剂（混合）的用量：110（所有原材料）（3）经验公式：乳化剂质量/（油相质量水相质量）1020范围为宜（4）相似相溶（5）乳化剂对比如Span（山梨糖醇酐硬脂酸酯）和Tween（聚山梨醇酯）,5.HLB的应用（1）混合乳化剂的加和性计算制备O/W型美容霜用20Span-65（HLB为2.1）和80Tween-60（HLB14.9），计算混合后的HLB值。答：混合HLB20/(2080)2.180/(2080)14.912.3,（2）油相被乳化所需要的HLB值制备W/O型美容霜，蜂蜡5（所需HLB5），羊毛脂18（8），白油26（4），求混合HLB值。答：HLB5/(5+18+26)518/(5+18+26)826/(5+18+26)45.6查资料可知道相对应的SAA,（3）配方中HLB的计算和乳化剂的选择某化妆品配方如下：由上计算表示乳化体为O/W型，而所需要的乳化剂需提供12.1的HLB值。,若采用单油酸山梨酯（HLB为4.3）和聚氧乙烯单油酸缩山梨酯（HLB为15）为配方中的复合乳化剂，问两者用量各为多少？答：则4.3x15（1-x）=12.1解方程得：X=0.27（单油酸山梨酯0.277=1.89%）1-x=0.73（聚氧乙烯单油酸缩山梨酯0.737=5.11%）,（4）计算：现在需要制备美容霜，配方如下：白油15（所需HLB为10），蜂蜡4（所需HLB为14），全部油相为19，采用的乳化剂为span80（HLB为4.3）和tween80（HLB为15），问：此美容霜属于O/W型还是W/O型？求：span-80和tween-80的用量百分比。,第三节乳化技术,一、两相制备技术乳状液是由水相和油相所组成的，乳状液的制备一般是先分别制备出水相和油相，然后再将它们混合而得到乳状液。1水相的制备按照配方，将水溶性物质如甘油、胶质原料等尽可能溶于水中。制备水相的温度，在很大程度上取决于油相中各成分的物理性质，水相的温度应接近油相的温度，如低于油相的温度。不宜超过10。,2油相的制备根据配方，将全部油相成分一起溶解于一容器内，如油相成分中有高熔点的蜡、脂肪酸、醇等，则这时需要加热，融化油性成分，使其保持液体状态。另若油相溶液在冷却时，趋于凝固或冻结，则这时应使油相的温度保持在凝固温度以上至少10，以使油相保持液体状态，便于与水相进行乳化。,二、加入乳化剂的方法（乳化方法）1剂在水中法将乳化剂加入水中构成水相，然后在激烈搅拌下加入油相，形成乳状液的方法。得到O/W型。若W/O需要继续加油相。2剂在油中法（乳化剂使用非离子型表面活性剂）将乳化剂溶于油相，制成混合物（1）O/W：混合物加入水中（2）W/O：将水加入混合物中；可加水转型,3初生皂法（瞬间成皂）若乳状液配方中有使用脂肪酸，则将脂肪酸溶于油相中，而将碱溶于水中，两相混合，即在界面形成皂。而得到稳定的乳状液。这种制备乳状液的方法叫做初生皂法，是一种较传统的制备乳状液的方法。4轮流加液法（交替加液）将水和油轮流加于乳化剂中，每次只加少量。,5界面复合膜生成法（油、水混合法）通常此法是水、油两相分别在两个容器内进行，将亲油性的乳化剂溶于油相，将亲水性乳化剂溶于水相，而乳化在第三容器内（或在流水作业线之内）进行。每一相以少量而交替地加于乳化容器中，直至其中某一相已加完，另一相余下部分以细流加入。如使用流水作业系统，则水、油两相按其正确比例连续投入系统中。,6转相乳化法在一较大容器中制备好内相，乳化就在此容器中进行。（如若要制取O/W型乳状液，就在乳化容器中制备油相。）将已制备好的另一相（外相，在例中为水相），按细流形式或一份一份地加入。起先形成W/O型乳状液，水相继续增加，乳状液逐渐增稠，但在水相加至66以后，乳状液就突然发稀，并转变成O/W型乳状液，继续将余下地水相较快速加完，而最终得到O/W型乳状液。类似本例可制得W/O型乳状液。此种方法称为转相乳化法，由此法得到的乳状液其颗粒分散的很细，且均匀。,7低能乳化法,三、影响乳化的各种因素1乳化设备制备乳状液的机械设备主要是乳化机，它是一种使油、水两相混合均匀的乳化设备，目前乳化机的类型主要有三种：乳化搅拌机乳化机胶体磨胶体磨和均质器,2温度（1）若油、水皆为液体时，就可在室温下依靠搅拌达到乳化。（2）一般乳化温度取决于二相中所含有高熔点物质的熔点，还要考虑乳化剂种类及油相与水相的溶解度等因素。（3）二相之温度需保持近相同。（4）一般来说在进行乳化时，油、水两相的温度皆可控制在7585之间，如油相有高熔点的蜡等成分，则此时乳化温度就要高一些。,3乳化时间乳化时间显然对乳状液的质量有影响，而乳化时间的确定，是要根据油相水相的容积比，两相的粘度及生成乳状液的粘度，乳化剂的类型及用量，还有乳化温度，但乳化时间的多少，是为使体系进行充分的乳化，是与乳化设备的效率紧密相连的，可根据经验和实验来确定乳化时间。如用均质器（3000转/分钟）进行乳化，仅需用310分钟。,4搅拌速度乳化设备对乳化有很大影响，其中之一是搅拌速度对乳化的影响。搅拌速度适中是为使油相与水相充分的混合，搅拌速度过低，显然达