化妆品工厂及设备基础第2章

第2章化妆品的生产设备化妆品的生产制造在工业上归属于精细化工范畴，但由于化妆品的品种剂型(态)甚多，工艺变化较大，故多是以所生产的产品来选择和确定其所需的生产设备1.液体和乳液制品主要生产设备

搅拌釜液态非均匀介质的混合与乳化设备主要是搅拌釜。搅拌釜由搅拌机构和搅拌釜壳所组成。搅拌机构包括传动机构、轴和搅拌器。通常，搅拌机构安装在釜盖上，也可装在独立组装的构件上，或是可移动的。搅拌釜的壳体多数是圆筒形的，如果在搅拌釜内还要完成换热过程，通常应设换热器。如果换热器置于外面，则做成夹套式；如果换热器放在釜内，则可用蛇管。此外，搅拌釜内还可装设内件、反射挡板、压料管、鼓泡器等。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology立式搅拌釜立式搅拌釜是应用最广泛的搅拌釜，如图l所示，其特征是电动机变速器轴的中心线和搅拌轴的中心线相重合。通常，搅拌釜壳体材料用钢制成，但是如果搅拌釜用于酸、碱或酸碱交替的介质，则可用搪瓷或不锈钢制作。搪瓷搅拌釜壳体内表面涂搪瓷，该搪瓷层具有耐酸碱(高浓度碱除外)或其他腐蚀性介质的作用。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图1立式搅拌釜的机结构示意图1．电动机2．减速器3．挡板4．火套5．搅拌器6．温度计套

1.1.2卧式搅拌釜壳体中心线呈水平方向的搅拌釜称卧式搅拌釜。采用卧式搅拌釜式搅拌釜的目的在于降低搅拌釜的总高度，提高搅拌机构轴的振动稳定性，改善悬浮条件。轻便型搅拌机构轻便型搅拌器是一种特殊机构，如图2所示，它装在各种开式容器上构成搅拌液态介质的搅拌釜，适用于小批量生产2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology(a)倾斜地固定在搅拌罐的壳体上(b)倾斜地固定在辅助结构上(c)垂直地固定有辅助结构上图2轻便型搅拌器的固定示意2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology减压乳化搅拌装置如果被搅拌的液态介质要求减压操作，则可采用图3所示的真空乳化搅拌装置。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图3真空乳化搅拌装置

该装置是立式搅拌釜接真空泵，这样就可使操作过程在减压状态下进行，特别适合于膏霜、乳液、发乳等产品的生产。由于整个装置抽真空，因此即使搅拌速度较快，产品中也不会出现汽泡，可使乳化过程快速而完全地完成；同时由于负压，产品不含气泡，也便于产品的灌装、计量和长期保存。1.2搅拌器对于搅拌液态介质的搅拌釜来讲，搅拌器是其主要元件之一。高速搅拌器——在湍流状态下搅拌液态介质的搅拌器，适宜于低黏度液体的搅拌，比如叶片式、螺旋桨式和涡轮式搅拌器。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology低速搅拌器——在滞流状态下工作的搅拌器，适宜于高黏度流体和非牛顿型流体的搅扦，比如锚式、框式和螺旋式搅拌器叶片式搅拌器叶片式搅拌器是最简单的一种搅拌器。叶片由金属平板制成，一般为2-4片，总长约为搅拌釜内径的1/32/3，通常叶片和旋转平面成45°倾角称桨叶式搅拌器，若叶片和旋转平面垂直，则称其为直叶片式搅拌器。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology(a)不可拆的结构(b)可拆的结构图4直叶片式搅拌器

若轴套上焊三个子板叶片，且每个叶片和搅拌器旋转平面成24°倾角，则称其为三叶片式搅拌器，如图5所示。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology

图5三叶片式搅拌器图倾角的存在，有利于被搅拌液体的轴向流动。叶片式搅拌器的转速不太高，对流体的搅动程度不激烈，若液层较深时，可以在搅拌轴上安装数排叶片

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology螺旋桨式搅拌器螺旋桨式搅拌器与飞机和轮船用的螺旋桨式推进器的形状相同，如图6所示

.图6螺旋桨式搅拌器

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology叶片也可以做成机翼形状，如图7所示:2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图7具有机翼形叶片的螺旋桨式搅拌器

由于叶片和旋转平面构成倾角，故当桨叶高速转动时(最高可达300r/min)，由于螺旋桨的推进作用，使液体在搅拌罐中心附近向下流动，而在靠近壁面处向上流动，形成一个激烈的上、下流体循环运动，如图8所示

图8螺旋桨式搅拌器的搅拌状态

1涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器有多种形式，最简单的一种形式是在一水平圆盘上，沿圆周均匀固定六块平板叶片，这种形式称为开启叶片涡轮式搅拌器，也可用轮盘盖上叶片，做成闭式结构，称闭叶片涡轮式搅拌器，如图9(a)和(b)所示。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology

(a)开启叶片涡轮式(b)闭叶片涡轮式图9涡轮式搅拌器图涡轮式搅拌器的作用和结构类似于离心泵。当轮叶以高速旋转时，液体由轮心吸人，同时借离心作用由轮叶间通道沿切线方向抛出，从而造成液体的激烈搅拌，如图10所示2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图10涡轮式搅拌器的搅拌状态

适于大量液体的搅拌(4-6m3液体)，还能将含固体达60％(质量)的沉淀物搅拌起来。

与螺旋桨式相比，涡轮式搅拌器所造成的总体流动回路较为曲折，出口的绝对速度很大，桨叶外缘附近造成激烈的旋涡运动和较大的剪切力，可将液体微团分散得更细。但涡轮搅拌器在搅拌釜内有两个回路，对易于分层的物料不太适合。一般可将它装于底部，使径向液体折向上，卷起沉于底部的沉淀颗粒，有利于大容量、较高黏度液体的搅拌与乳化。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology根据需要采取一些措施来改善搅拌效果。-在搅拌釜内安装挡板-采用偏心或偏心倾斜安装的方法图11装有挡板的流动状况2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology搅拌釜内安装挡板，如图11所示，可将液体的旋转运动变成轴向运动，有利于消除液面凹落，提高混合效果

图12偏心水平安装的搅拌状况偏心水平安装，如图12所示，其作用是破坏了循环回路的对称性，增加了旋转运动的阻力，这样可有效地阻止圆周运动，增加湍动，增强混合效果，清除液面凹陷现象。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology锚式搅拌器图13锚式搅拌器

锚式搅拌器的总体轮廓与搅拌釜下半部分内壁的形状一样，内壁与搅拌器之间的间隙很小，约为5mm左右，所以它除了起搅拌作用外，还可刮去搅拌釜器壁上的沉淀物。它的转速不大，约为15-80r/min，主要用于黏度大、有沉淀和搅动程度要求不高的场合

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology框式搅拌器图14框式搅拌器由于搅拌器为刚性框式结构，比较牢固，可搅动较大量的物料和黏度较大的液体。液体的黏度越高，则中间的横梁越多。通常其转速较低，大体上与锚式搅拌器转速相同。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology螺旋式搅拌器图15螺旋式搅拌器

螺旋式搅拌器是在轴上焊螺旋形平板叶片而构成，如图15所示，它适用于高黏度流体的搅拌，转速较低。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology螺带式搅拌器图16螺带式搅拌器

它是在一根垂直轴上等距地装设一些圆柱形轮毂，然后在每一个轮毂上焊接两个圆柱形径向支撑杆，在径向支撑杆外端接两条螺带叶片而构成。由于螺带叶片使物料上下翻动、混合，因此它适于搅拌黏度很大的流体及带有较多固体粉料的混合物。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology均质乳化装置高剪切均质机图17高剪切均质机结构

是一种具有较强剪切，压缩和冲击等作用的高效搅拌机械，主要应用于液体的乳化，固、液两相物料的粉碎、均质分散，混合.

其结构为一对精密配合的定子、转子及相应的特殊结构，转轴与转子之间通过三根筋条相连接。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图18均质搅拌头

当转子以1000—10000r/min的速度做高速旋转时，由于在转子的上、下两边产生压力差而使物料被吸人到筋条与转子之间形成的空间，随转子的高速转动，物料受离心力作用而被迫从转子的小孔内进入到转子与定子之间的高剪切区.

由于受到由高速旋转的转子通过定子所产生的强力剪切、压缩、混合和冲击等的共同作用，物料可在极短的时间内被均匀地混合、乳化与分散，然后从定子中甩出。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology胶体磨

图19胶体磨胶体磨是一种剪切力很大的乳化设备，可以迅速地同时对液体、固体、胶体进行粉碎、微粒化及均匀混合、分散、乳化等处理。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology

其主要部件由一固定的磨盘(定盘)和一高速旋动的磨盘(动盘)所组成。磨盘的形状为两只套合的截锥体，其内部结构如图20所示。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology1-电机；2-键；3-磨座；4-间隙调节套；5-手柄;6-指针;7-盖盘；8-进料斗；9-O形密封圈；10-循环管路；1l-冷却水管接头；12-六角螺栓；13-垫；14-O形密封圈；15-冷却套：16-转齿；17-定齿;18-O形密封圈;19-O形密封圈；20-定位环；21-机械密封；22-叶轮；23-机械密封法兰盘；24-甩油盘；25-O形密封圈

图20胶体磨内部结构当动盘以1000-10000r/min的转速高速旋转时，物料被迫通过定盘和动盘之间大约0.025mm的间隙(此间隙大小可以调节)。由于动盘高速旋转，因此动盘通过定盘对经过动盘和定盘间隙的物料在极短的时间内进行强力剪切、研磨、混合、冲击，从而使物料被迅速地粉碎、微粒化和均匀的分散、混合、乳化。经过处理的物质细度可以达到0.0l-5µm.超声乳化装置

超声波是指振动频率超过人类听觉上限(约为20000Hz)的振动波。

特点:能量集中、强度大、振动剧烈、破坏性强。

在乳剂生产中通常采用簧片式超声发生器，如图21所示。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图21簧片式超声

其主要部件为较狭的矩形喷嘴缝隙和与之相对的两端呈尖劈形状的平板(或单面刀片)振动元件.

当油水混合液以一定的压力冲击尖劈刃口时，在尖劈刃口附近就产生强大的振动，其强度足以使油水两相在短时间内进行强烈地混合、分散和乳化。粗制的乳液经过数次循环，可以得到相当稳定的乳液，即使在无乳化剂存在的情况下，油水两相经过超声波乳化处理后也可达到数十天不分离。

由于超声波在液体内产生空穴作用，使液体内的微生物细胞受到破坏，故也具有一定的杀菌消毒作用.

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology1-油水加热器；2-阀；3-过滤器；4-转子流量计；5-三通阀；6-泵；7-压力表；8-超声波发生器；9-乳化锅图22簧片式液体超声乳化装置油和水分别通过流量计按一定的比例流经齿轮泵，并以较高的压力从喷嘴喷出进行连续乳化，打开两容器中间的连通阀可进行多次循环乳化。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology连续喷射式混合乳化机

图23连续喷射式混合乳化机

连续喷射式混合乳化机由锥形旋转体和固定的斗形简体组成。这种混合乳化机可制成油包水型或水包油型的乳液，适用于制造乳状化妆品。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology真空乳化机图24真空乳化机M-搅拌器；F-进料流量计

VP-真空泵2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology真空乳化机在密闭的容器中装有搅拌叶片，在真空真状态下进行搅拌和乳化。它配有两个带有加热和保温夹套的原料溶解罐，一个是溶解水相，另一个是溶解油相，都备有搅拌桨叶。这种设备适用于制造乳液化妆品，特别适用于制造高级化妆品时采取无菌配料操作使用的设备。2.粉类制品主要生产设备粉碎设备粉碎设备有很多种，一般可按被粉碎物料在粉碎前后的大小分为四类。（1）粗碎设备：典型的有颚式破碎机和锥形破碎机。（2）中碎与细碎设备：主要有滚筒破碎机和锤击式粉碎机。（3）磨碎和研磨设备：主要有球磨机、棒磨机等。（4）超细碎设备：主要有气流粉碎机、冲击式超细粉碎机等。日用化学品粉类制品的生产主要用到研磨和超细粉碎设备。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology球磨机图25锥形球磨机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology球磨机主要由钢制筒体和装在筒体内的研磨体组成。当筒体由电动机通过减速器带动做回转运动时，装在简体内的研磨体由于和简体的摩擦作用而被带着升高到一定高度后下落。筒体不断地做回转运动，则研磨体就被不断地升高和回落，结果使物料不断地在下落的研磨体的撞力及击研磨体与简体内壁的研磨作用下被粉碎。球磨机的分类：筒体有圆筒形、长筒形和圆锥形三种，均为卧式，分别称为圆筒球磨机、管形球磨机和锥形球磨机。而研磨体可以是球形，也可以是棒形或其它形状，前者称为球磨机，后者称为棒磨机。球磨机的优点:

可以进行干磨，也可以进行湿磨，其粉碎程度较高，可得到较细的颗粒，特别是粉碎或研磨易爆物品时，筒体内可以充惰性气体以防爆。由于其进行密闭研磨，故减少了粉尘飞扬。球磨机的缺点:

体积庞大，笨重，运转时有强烈的震动和较高的噪声，因此必须有牢固的基础。此外，粉料内易混入研磨体的磨损物，会污染产品。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology振动磨振动磨是利用研磨体在磨机简体内作高频振动，将物料磨细的一种超细磨设备。其结构为一卧式圆筒形磨机，筒体里面装有研磨球和物料，在筒体中心装有一回转主轴，轴上装有不平衡重物。当主轴以1500-3000r·min-1的速度旋转时，由于不平衡物所产生的惯性离心力使筒体产生高频振动。简体支持在弹簧上，这样借筒体的高频振动，物料就可不断地被研磨体撞击而粉碎。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology微细粉碎机微细粉碎机主要用来生产200—300目的超细粉末。当粉料通过送粉机械进入粉碎室后，由于室内装有特殊的齿形衬板，因此，在高速回转的大小叶轮带动下，粉料就可不断地受特殊齿形衬板的影响而发生相互撞击，产生微细的粉末。粉粒的细度一般可达到5—10µm2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology气流粉碎机

它是利用高压气体从喷嘴射出，形成高速流，从斜的方向向粉碎室内壁喷射，使粉碎室内的物料作高速旋转，造成物料粒子互相撞击，从而达到粉碎的目的。粉碎后的粉料通过旋风分离器，将粗粉送人粉碎室继续粉碎，细粉则进入收集器。通常气流粉碎机可以使物料粉碎到几个微米.

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图26气流粉碎机

立式气流磨立式气流磨也是利用高速气流，促使固体物料自行相互击碎的超细粉碎设备，如图27所示。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图27立式气流磨1一粉粒出口；2一上弯管；3一直管；4一下弯管；5一喷嘴；6一料斗；7一加料喷嘴；8一旋风分离器；9一喷嘴气管；10一压力气体总管物料自料斗6经过喷嘴喷射后进人粉碎管2、3、4，高压气体从管道10进入喷嘴5射入粉碎管，由于高压气体在粉碎管内带动物料做高速旋转，因此物料可在粉碎管内通过撞击、剪切而被粉碎。已粉碎的细粉从上弯管2排出进入旋风分离器8进行收集.立式气流磨可以制得粒度微细而均匀的成品，成品的纯度较高，且可以在无菌条件下操作，适于热敏性及易燃、易爆物料的粉碎.2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology冲击式超细粉碎机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图28冲击式超细粉碎机

冲击式超细粉碎机结构如图28所示，主要由叶轮、粗碎叶片、分级机构、定子和自身循环回路所组成。当物料进入粉碎机后，即受到高速旋转叶片的撞击及叶轮和安装在周围的定子之间的强力剪切而被粉碎。粉碎后的物料在充分分散的状态下通过分级机构进行分级，细粉被取出机外而粗粉则通过与供料口相通的自身循环回路进行再次粉碎。筛分设备

固体原料经粉碎后颗粒并非完全均匀，故需要将颗粒按大小分开才能满足不同的需要。这种将物料颗粒按大小分开的操作称为筛分。

筛分可用机械离析法，也可用空气离析法，前者的设备称机械筛，比如栅筛、圆盘筛，滚筒筛、摇动筛、簸动筛、刷筛及叶片筛；后者的设备称风筛，比如离心分筛机、微粉分离器。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology滚筒筛滚筒筛又称回转筛，主体为稍作倾斜的滚筒，筒面上为筛网，如图29所示。图29圆筒形的滚筒筛当物料经加料斗加入到旋转着的滚筒后，其中的细料即可穿过筛孔排出作为成品落人料仓，而粗料则沿滚筒前移，在滚筒的另一端排出，重新进粉碎机粉碎。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology摇动筛

图30摇动筛筛子水平或倾斜放置，通过连杆和偏心轮相连接。当电动机带动偏心轮转动时，偏心轮即通过连杆摇动筛杆，使筛子作往复运动。筛上的物料中，可筛过物经筛孔落到下方，而未筛过物则顺筛移动，落到粉碎机中。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology摇动筛可以做成多层，在这种筛中，物料先加入具有最大筛孔的上层筛板上，未筛过的大块物料由此筛层分出，筛过物料则落到下层筛板上。下层筛板上的筛孔较小，这层的筛过物又落到下层更细筛孔的筛板上。依次类推，即可同时筛分出颗粒大小不同的若干种产品。因此摇动筛是一种效率很高的筛分设备，广泛应用于细物料的筛分。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology簸动筛簸动筛由外壳、筛子和振动机构组成。外壳的支承为弹性支承，筛网略呈倾斜。由于振动机构引起筛子上下簸动，使进入到筛子上的物料也做上下颠簸的运动，这样就可以使细料通过筛子下落而未筛过物则逐渐沿着筛面向前移动到筛的另一端，重新进入粉碎机粉碎。由于振动物料颗粒不易堵塞筛孔，故其筛分效率较高。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology刷筛图31刷筛

刷筛为一个U字形容器，在容器的底部装一固定的半圆形金属筛网，容器两端侧面的圆心上有两个轴承座，其上安装一转轴，轴上安装有交叉的毛刷，毛刷紧贴金属筛网，容器盖上有一加料斗。当毛刷以30-100r/min的速度旋转时，逐渐将粉料从加料斗加入到容器内，由于毛刷紧贴着筛网做回转运动，因此，筛网上的物料就可按粗细不同被筛分，筛过物即为产品，未筛过物重新去粉碎.

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology叶片筛刷筛的生产效率较低，为提高效率，可将安装在轴上的毛刷改为叶片，而轴的转速提高到500—1500r/min，即为叶片筛。操作时粉料在叶片离心力的作用下通过金属筛网，故生产效率较高，，但由于叶片筛有大量的风排出，故易造成环境污染。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology离心风筛机图32离心风筛机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology离心风筛机主要由两个同心的锥体组成，内锥体中心轴上装有圆盘、离心翼片及风扇。被粉碎物料从上部加料口进入，落到迅速旋转的圆盘上，借离心力将粉状物料甩向四周。圆盘四周有上升气流，将粉状物料吹起来，使细粉浮动，而粗颗粒因离心力大而碰到内锥筒壁落下，中等颗粒的物料浮起不高，遇到旋转着的离心翼片，被带着向内锥筒壁运动，撞到内锥筒壁而下落，一同从粗料出口管流回粉碎机或其它容器内。能够浮动到离心翼片以上的细料，则随气流被风扇吹送到内外锥筒的夹层中，在这里空气速度骤减，使其从下端的细料出口处排出。与细料分离的空气经倾斜装置的折风叶重新进入内锥筒内。通常在内锥筒的上端四周装调节盖板，通过伸缩盖板、增减离心翼片数目及倾斜度或变更主轴的转速等调节物料被分离的粗细程度。一般分离细料时，离心翼片叮多至48个，最少为6个；而分离粗料时，有时可以不用离心翼片。微粉分离器

微粉分离器也是利用空气流使物料的颗粒能够粗细分离的设备.2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology

图33微粉分离器

l-进料管；2-排风管；3-转子；4-集粉管；5-分离室；6-转子上的空乇通道；7-节流环；8-二次风管；9-喂料位置调节环；10-扇片；11-转子锥；12-转轴；13-活络排粉口含有粉尘的气流从底部进料管l送入分离室5，室内装有一具有电动机驱动的转子，转子支承于转轴12上，并以高速旋转。当含粉气流穿过转子时，悬浮的粉料受到转子的离心力作用而改变运动方向，沿筒壁5下降至出口7的锥面上时，被进风管8的旋转气流再次提升夹带下细粉，从而提高了分离效果，不符合细度的粉末则通过集粉管4从排粉口13排出2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology混合设备混合设备主要用于固体与固体的混合操作。滚筒型混合机

滚筒型混合机是通过滚筒的转动而将筒内的物料进行混合的设备。这种设备结构简单，适宜于干粉的混合。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图34滚筒型混合机1-滚筒；2-搅拌叶；3-人孔；4-轮箍；5-滚筒齿轮；6-螺旋送料器；7-螺旋送料器用齿轮；8-离合器；9-集尘盖；10-分离器；11-齿轮传动电机：12-传动轴；13-支撑滚轮；14-推力轮；15-机座形混合机图35V形混合机

V形混合机是由两个圆形筒组成的V形混合筒，由于V形混合筒不断回转，产生重力和离心力的作用，故筒内被混合的物料沿着交叉的两个圆筒移动，从而在V形筒的尖端地方重复冲撞、混合。这种设备适用于干粉的混合。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology与V形混合机混合原理相似的另一种混合机为双圆锥形混合机，如图36所示，其同样也适用于干粉的混合。图36双圆锥形混合机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology带式混合机图37带式混合机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology其主体是一个金属制成的U形水平容器，中心装置是回转轴，在轴上固定两条带状螺旋形的搅拌装置，两螺旋带的螺旋方向相反;当中心轴旋转时，由于反向螺旋的作用，粉料向左右移动、上下翻动进行充分混合，在U形容器的底部开有出料口，粉料可以在搅拌后放出。在某些特殊需要的场合，U形容器可以做成夹套，进行加热或冷却。容器也可抽真空，进行真空拌粉等操作。通常混合器的装载量为U形容器体积的40％-70％，拌粉轴的转速为20-300r·min-1。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology双螺旋锥形混合机

图38双螺旋锥形混合机

图39粉料运动2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology双螺旋锥形混合机结构如图38所示，其外形为一圆锥筒，筒内装有两支不等长的螺旋搅拌器，搅拌器依锥体作公转和自转运动。公转速度为2-3r/min，自转速度为60-70r/min。粉料在搅拌器的公转和自转作用下，作上下循环运动和涡流运动，如图39所示，因此可以在较短的时间内得到高度混合的粉料，其功效为滚筒式混合机的10倍左右，是目前混合功效较好的一种混合设备。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology螺带式锥形混合机

图40螺带式锥形混合机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology其搅拌器采用螺旋搅拌器和外部螺带式锥形搅拌器相组合的形式。搅拌时，可以造成粉料的剪切，错位、扩散、肘流等全方位的运动，从而获得均匀混合物。它也是目前混合效果较好的混合机之一。

高速混合机图41高速混合机1-电动机；2-料筒；3-温度计；4-盖；5-门盖；6-气缸；7-出料口；8-搅拌叶轮;9-轴;10-轴壳；11-机座；12-调节螺丝2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology高速混合机是一种高效混合设备，结构如图41所示。它具有一圆筒形夹壁容器，在容器底部装置一转轴，轴上装有搅拌桨叶，转轴可与电动机用皮带连接，也可直接与电动机连接，在容器底部开有一出料孔，在容器上端有平板盖，盖上有一挡板插入容器内，并有一测温孔用以测量容器内粉料在高速搅拌下的温度。当启动电动机后，粉料在高速叶轮的离心力作用下互相撞击粉碎，进行充分的混合。由于粉料在高速搅拌下运动，因此粉料温度在极短的时间内显著升高，极易使粉料变质、变色，故在使用前必须先在混合机夹层内通人冷却水进行冷却，同时在运动时也须经常观察温度的变化。该混合机可在真空下操作，也可在小于245.5kPa的压力下操作，一般其适宜的装载量为容器容积的60％-70％，叶轮的转速控制在500-1500r·min-l之间。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology3.膏霜类制品主要生产设备捏合设备固体物料和少量液体物料的混合或固体物料与黏稠液体物料的混合操作称为捏合。由于所处理的物料基本上都是非牛顿型流体，所以需要通过强有力的捏合作用，才能使物料不断地被剪切、压延、折合，产生连续变形，从而达到较好的混合效果。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology双腕式捏合机

双腕式捏和机的结构主要由两个腕形叶片组成。当捏合机操作时，两个腕形叶片以相反的方向旋转，从而使物料进行充分的捏合。腕形叶片的形状有很多，典型的两种形式如图42所示，它们适用于半干燥、半塑性的物料和膏状物料的混合。图42双腕式捏合机的叶片形状2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology密闭式捏合机

图43密闭式捏合机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology密闭式捏合机是由混合箱和重量锤构成，如图43所示。在混合箱内装有两个特殊形状的叶轮，互相向相反的方向旋转，对物料进行捏合。混合箱的外部夹层通蒸汽加热或通冷却水冷却，在上部装有用压缩空气驱动的重量锤，将物料压人叶轮中间进行定时捏合，成品从底部的活动放料口排出。叶轮是空心的，可通蒸汽或冷却水以调节温度。它适用于高黏度物料的捏合。3.2.三辊研磨机三辊研磨机主要用于牙膏、霜类产品的生产，其结构如图44所示：

图44三辊研湃机1-料斗；2-铲刀；3-调节器；4-前辊；5-轴承；6-中辊；7-后辊2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology在铸铁的机架上装有三只不同转速的用花岗石制成的轧辊(也可用冷铸硬质合金钢的金属轧辊)。在辊轴的两端有大小变速齿轮，前后两轧辊在手轮的调节下可以前后移动以调整间隙，中间轧辊磨好的膏料沿着轧辊的位置固定不动。出料的前轧辊装有刮料刀片，可将研磨好的膏料沿着轧辊的表面刮除到料斗内，流入料筒并用泵输送到储存器内。需要研磨的膏料可以采用泵或人工送入后辊和中辊的两块夹板之间。夹板必须与辊的表面密合，以防止膏料向两端泄漏。通过紧贴而旋转方向相反的轧辊以及两辊的速度差所产生的剪切力和研磨作用可获得细腻的膏料。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology真空脱气设备很多膏霜类产品在生产过程中不可避免地会混入很多空气，影响了产品的质量，为此需用真空脱气设备脱除此类产品中的气体。

图45真空脱气装置1-产品入口处；2-甩料盘：3-泵；4-产品出口处；5-接真空泵；6-筒身2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology常用的真空脱气装置如图45所示，它是由一只圆锥形筒身和高速旋转的甩料盘组成。操作时，用抽气管(接真空泵5)排出筒内空气，以使筒内保持一定的真空度。物料从进料口1送入，在高速旋转的甩料盘的离心力作用下，呈薄膜料体被甩至筒壁，并沿着筒壁滑下，在此过程中料体内的空气被排除。经过脱气后的物料通过泵3从料口4排出。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology4.灭菌和灌装用主要生产设备灭菌设备

工业生产中常用的灭菌方法有高温灭菌、紫外线灭菌及放射线灭菌。无论哪一种灭菌方法，都必须具有以下特点：高效有力的杀菌能力；低毒或无毒，安全可靠；操作过程方便。高温灭菌高温灭菌是将要灭菌的物品装入密封性能较好的贮器(柜或烘箱)内，关闭好贮器，然后开蒸汽(或电源)以加热散热器，并用风机将贮器内的空气循环吹经散热器后使空气温度加热到120℃左右，时间60min，可达到灭菌效果。这种设备在化妆品生产中是适用于耐高温的各种玻璃、陶瓷等包装材料进行干燥、消毒。常用的有烘箱或烘房等，烘箱如图46所示.

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图46灭菌烘箱

烘箱多为电加热(或蒸汽)式。待干燥消毒器物放在托盘上，托盘置于箱内的多层固定架上，一般将烘箱内温度加热到120℃-160℃，保持温度一定时间(常为1-2小时)，使器物得到干燥和消毒。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology紫外线灭菌波长为2.5×10-7m-3.9×10-7m的紫外线具有很强的杀菌作用，把物料放入一封闭箱内用紫外线照射一定时间，就可达到灭菌的效果。生产上的紫外线灭菌也可采用连续式方法，即在移动的输送带上安装罩壳，罩壳进出口处用软性物质作垫子。由于臭氧几乎能吸收全部2.9×10-7m的紫外线，故罩壳顶上用引风机将紫外线灯产生的臭氧排出。这样，紫外线灯产生的紫外线就可对输送带上的物料进行灭菌。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology气体灭菌常用的灭菌气体主要有甲醛和环氧乙烷。由于两者都是易燃易爆气体，爆炸极限分别为7％-73％和％-78％，故使用前须用二氧化碳气体稀释，以降低它们的易燃易爆性。气体灭菌设备如图47所示。

图47气体灭菌设备2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology当物料送进灭菌器以后，关闭容器盖子，使其密封。然后启动真空泵，对灭菌器进行抽真空。当灭菌器达到完全真空后，通入灭菌气体环氧乙烷或甲醛，保持一定的压力(表压约为19.64-98.2kPa)，并维持1-2h，即可达到灭菌效果。然后再用真空泵将灭菌器内的灭菌气体抽出并排入水槽内(环氧乙烷和甲醛均能溶于水)，待抽尽后方可通入经过灭菌处理的空气，从而完成对物料的灭菌操作。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology放射线灭菌放射线灭菌是将放射性物质(一般用钴60)安装在特殊结构的容器内，灭菌时，只须将要进行灭菌的物品通过其照射即可达到灭菌的效果。灌装设备膏霜类产品充填设备经常使用的有立式活塞式充填机和卧式活塞式充填机，它们主要是利用活塞在缸内产生的压差将乳剂吸入，产生的推力将乳剂送出，同时利用活塞的行程来控制容积的大小，达到对出料量的调节。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology立式活塞式充填机立式活塞式充填机由缸体、活塞、颈圈、三角形阀与活塞杆相连成一体，如图48所示。图48立式活塞式充填机1一缸体；2一活塞；3一颈圈；4一三角形阀；5一活塞杆2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology当活塞杆向上移动时，三角形阀同步地向上移动，此时三角形阀与活塞之间的密封面开始分离．待阀门全部开启后，在活塞杆上固定的颈圈与活塞下端面接触，活塞开始被颈圈向上推进，乳剂通过阀门间隙流入缸体内。当活塞杆向下移动时，三角形阀同步地向下移动，阀门与活塞接触密闭，活塞杆继续向下移动，则活塞被三角形阀迫使下行，乳剂被压缩，迫使向外排出。活塞杆往复一次，即完成一次乳剂吸人与排出的工作循环。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology卧式活塞式充填机卧式活塞式充填机由一卧式缸体、活塞及旋转阀门组成，如图49所示。

图49卧式活塞式充填机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology旋转阀门的结构是在阀芯的两对面切去大于90°的槽面，用做乳剂的进出通道。而未被切去的部分，则用作乳剂进口与出口的密封。当活塞向后移动时，乳剂通过阀芯的槽被吸人到缸体内，此时排出口被阀芯封闭。在活塞后移到将近终点位置时，阀芯迅速地转动90°，则进料口被阀芯封闭，出料口开启。活塞向前推进，乳剂被压缩，并通过阀芯槽向出口排出。如此不断地往复运动，就可不断地完成乳剂的吸人和排出，使充填工作连续进连行。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology化妆品中凝胶(啫哩)、润肤霜、防晒膏、发乳等使用的灌装设备，其灌装作用原理大都是采用泵式(活塞式、柱塞式或旋转式等)将灌装物推人容器内，并用活塞行程等实行对容积定量的控制。图50适于瓶灌装的小型空气式膏体灌装机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图51适于塑料软管灌装的活塞式自动膏体灌装机机中同时还有超声波式的封口装置。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图52适用于灌装硬质膏霜的设备料斗及灌装头部位均有加热恒温装置。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology液体产品充填设备定量杯充填机

图53定量杯充填机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology在充填器下面设有灌装瓶时，定量杯由于弹簧的作用而下降，浸没在贮液柜中，此时定量杯内充满液体。当瓶子进入充填器下面后，瓶子向上升起(上升机构用凸轮或压缩气缸均可)，此时瓶口被送入喇叭口内，压缩弹簧使定量杯上升超出液面。这时杯内的液体通过容量调节管进入到阀体的环形槽内，由于进液管的上下两段是隔开的，因此在下段管子上的小孔进入阀体的环形槽内后，液体方可进入进液管的下段，流人瓶内，瓶内空气则由喇叭口上的排气孔中逸出。通过调节容量调节管的高低以调节容量杯内液体的容量。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology真空充填器图54真空充填器1-壳体；2-真空接管；3-液体进入管口；4-密封填料；5-真空吸管2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology真空充填器结构如图54所示，主要由壳体、真空接管、液体进入管接口、密封填料和真空吸管组成。当瓶口与密封填料接触密封后，瓶内的空气通过真空吸管从真空接管抽出，瓶内减压，这样就使液体在大气压力的作用下进入管并送入瓶内。瓶内液面的灌装高度，可由真空吸管的长度调节控制。多余的液体可通过真空吸管流入中间容器内回收。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology小型液体灌装机

图55小型液体灌装机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology灌装设备所依据的原理多是重力式(落差式)和真空式，现还有一种使用空气传感方式的灌装机，它是把成品送至负载有若干压力的灌装喷嘴，喷嘴内已装上一条喷出空气的细嘴，负有微压的喷嘴经常喷出微量的空气，灌入容器的成品达至定量时，会把空气喷嘴堵塞，改变空气喷嘴内部的微压，利用这微压的压力差来关闭灌装喷嘴的阀门，以实现定量(容积)的灌装量。

液体自动灌装生产流水线图56液体自动灌装生产流水线采用的是空气传感式液面控制自动灌装装置，还有自动上盖、旋盖装置及各种程序控制和安全装置，实现了产品灌装生产自动化。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology5.成型设备化妆品生产中需要成型的多是美容化妆品，如粉饼、胭脂(饼)及眼影(饼)等要借压力机压缩成型；而唇膏、粉条、眼影等其成分多为油脂、蜡类半固(熔)体，需铸模成型。这类成型设备主要有压饼机和铸膏机。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology5.1压饼机压饼机有手动式与自动式，现在的压饼机大多是自动压饼机。图57压饼样品2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图58全自动压饼机其结构是在旋转圆盘上装设供压块的凹型模，由供粉盒器自动供应金属粉盒，旋转时可自动计量粉料，以一定的油压压块后取出。压饼完成后，模具可自动清扫，以供下次压饼使用。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology自动压饼机中有安全保护装置，机中油压力之大小，冲头的速度、冲程及压粉次数等调节简便。压力大小需视产品硬度、粉料松软性、含水量及成型模形态而定，压力太大，制成粉饼会太硬，使用时不易涂敷，而压力太小，则粉饼松软、易碎。铸膏机

又可称浇注机，是一种主要用于生产唇膏的设备。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology唇膏成型可有：一般金属模成型法和自动成型法。金属模法：将熔融的唇膏注入金属制的分开式模具中，用模具冷却器(板)使其冷却，其后令脱模、成型，还可过文火快速灼艳其表面，使唇膏外观光泽明亮。目前国内生产唇膏大多还是采用这种方法，其生产设备铸膏机包括有浇注锅(一般都有夹套油加热及搅拌设备)、唇膏模托架及模具冷却器等。自动成型法：模具为树脂制的尖拱形罩(或称为鞘)，在旋转板上装有多个尖拱形罩，将唇膏自动注入鞘中进行成型，后自动脱鞘。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图59自动唇膏生产机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology6.过滤分离设备在化妆品生产制备中，常需要把固体悬浮物从液体中除去，如在化妆水、香水的制备中，都需要将杂质等固态物质从产品中清除，以使产品为清彻液体。在工业生产中，这种使固态微粒从液相悬浮液中分离出来的方法称为分离技术，而所采用的方法称为过滤。实现过滤所依的外力可以是重力，也可是重力式惯性离心力，但在工业应用中，多是在过滤介质上、下两侧的压强差下实现过滤的，即所谓加压式过滤。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology板框式压滤机图60板框式压滤机

板框式压滤机是由许多块滤板和滤框交替排列构成，滤板和滤框都用支耳架在压滤机的一对横梁上，可用压紧装置压紧或拉开，每块滤板与滤框之间夹有过滤介质(滤布或滤纸等)，滤板的表面四周平滑，板的中间部分有沟槽，沟槽与下部通道联通，用以排放滤液；滤框位于两滤板之间，三者形成了一个滤渣室，被滤的固体微粒就沉积在滤框侧的滤布上。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology过滤过程是悬浮液滤浆在规定的压强下由泵送入过滤机，沿各滤框上的垂直通道进入滤框，滤液受压分别穿过两侧滤布再沿滤板的沟槽流去滤液，由出口排出，固体则被截留于框内，当滤渣充满框后，则停止进行过滤。之后可打开压滤机取出滤渣，清洗滤布，整理滤板、滤框，以便进行下一次过滤。板框式压滤机的滤板、滤框的材料一般采用木材或不锈钢，也可用聚丙烯或玻璃钢材料制成。板框式压滤机结构简单，制造方便，使用广泛，但其装拆需人工进行，劳动强度大。目前已有全自动式的板框压滤机。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology离心过滤机离心过滤机有多种类型，其中结构简单的是一种推进式离心过滤机，另外还有真空叶滤机、转筒真空过滤机等过滤机，可依滤液和生产的要求选择使用。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图61推进式离心过滤机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology机内有一卧式圆柱形转鼓，转鼓由传动机带动以绕水平轴作转动，转鼓内衬有过滤介质(滤布或金属滤网)，当滤浆通过一分布圆锥进入转筒后，由于离心力的作用，使固体微粒附留在过滤介质上，由于圆锥体在筒内尚有沿转动轴的往复(推进式)运动，在一往复运动循环中，过滤介质上截留的固体微粒被推至右侧终点位置，作为滤渣而排出；而滤液穿过过滤介质，经过与固体出料系统完全分开的导管流出。

7.包装设备工业产品的包装在工业化的社会中具有极重要的作用和意义，这已为人们所共识。对于化妆品来说它的包装更为重要，化妆品的包装应与化妆品的质量一样受到重视。各种现代化的包装设备如自动封口机、喷码机、喷印机、贴标机、压盖机、打包机等已为多数化妆品公司所使用。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology封口(尾)机在化妆品的包装中，对于塑料、复合材料软管或硬质塑料瓶等在灌装化妆品后进行封口(封尾)是很重要的一道工序，完成封口的设备有多种类型的封口机，如热风封口机、超声波封口机、电热封口机等。超声波封口机的原理是利用熔接模头每秒钟高于16kHz的高频振动，在机械力的作用下传至需封口部件的界面，瞬间产生摩擦高热，使界面处塑料迅速熔化。当振动停止后，被熔部件在压力作用下待凝固完成封口。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图62热风封口(尾)机的工作原理

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology热风封口(尾)机的工作原理如图所示，由一件冷却圆环把软管引导至一理想位置被加热，让热风吹进软管的尾部的内壁表面处，同时使软管外表面不受热的影响，壁内表面加热过程中，热气流随即被负压吸走，以使热气不进入软管内部，而保持管内已灌注产品的温度不改变，管尾内壁被加热，塑料迅速热熔，热风停止后，尾部在加压下完成封口。现大都将各种封口机附在灌装之后，形成灌装封口机。

图63为自动软管灌装封尾机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology喷码机、喷印机在化妆品的包装中，需要在化妆品的包装物(瓶、管、盒、盖等)上打印各种文字说明、标记及现代的“商品条码”现代商品包装为适应国际贸易的需求，必须具有条码(barcode)，条码或称条形码，是一种能利用光电扫描阅读设备识读并实现数据输入电脑的特殊代码。它是由一组粗细不同、能满足一定光学对比度的任意两种颜色(如黑白、蓝白等)相间的条、空及其相应的字符(数字、字母)组成的标记，用以表示一定的信息。商品条码是表示商品信息的条码，是商品流通于国际市场的一种通用国际语言，是商品进入超级市场的先决条件。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图64条形码现今在包装物上喷印条码及各种标记如生产日期、合格字样等的设备都采用喷码机(或称喷印机)。喷码机是采用当今高新技术喷墨射印技术而设计的。其工作原理是：根据不同的喷印内容，经光电感应器给每个“墨滴”充的电量不同(墨滴是油墨在齿轮泵产生的压力作用下由喷嘴喷出的，喷头内有品体振荡器控制喷射)，带不同电量的墨滴在恒定电场内产生了不同角度的偏转，形成了来回扫描的墨线，这样即在接受物(受印物)上留下所喷印的信息。机内一般都设有液晶显示系统。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图65小型喷码机这类喷码机可在任何材料(玻璃、塑料、金属、纸张等)及任何形状包装物上喷印。另外，它的喷印速度快，可与任何化妆品生产流水线相匹配。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology复膜机与扎包机在化妆品的包装中，对已灌装了化妆品的瓶、管等，常再覆盖一层塑料薄膜，将其全部密封，使产品更为卫生，免受污染，更避免在运输销售过程中可能出现的拆封情况，使消费者对产品更有信任感。故此常为高档化妆品包装中的一道工序。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图66热缩膜机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图67推压夹式自动贴标机2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology为了使化妆品在运输途中更为安全，现多使用各种自动捆扎机、封箱机对化妆品进行外包装。图68自动捆扎、封箱机

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology8.加热(冷却)设备在化妆品的生产中，常需要使物料、中间产物或最终产品处于某一种温度，一般采用某种方式利用媒体进行热量的交换，以使物料得到热量(加热)或减少热量(冷却)，这种加热(冷却)的过程即所谓换热过程。在实验室或少量生产中其换热过程多用热浴和冷浴或冷凝管等，让物料或产品与媒体(热水或冷水)进行热交换。而在大型生产中，热量的交换是热能以热媒(热流体)经过问壁，间接或直接地传向接受流体(物料或产品)进行热能的交换。常用的换热设备有夹套式热交换器、板式热交换器和管式热交换器。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology夹套式热交换器这种热交换方式是在混合容器(乳化罐、搅拌混合罐等)的简体外装有夹层，在夹层中通热媒(蒸汽或冷水)，使简体内的物料通过体壁与夹层中的热媒进行热交换，以实现物料的加热(或冷却)。这种夹层式的热交换面积比较小，传热效果有限，为了提高热交换的效果，多在反应器内安装有刮板式的搅拌器，如一般真空乳化罐都是采用这种装置。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology板式热交换器它是由许多金属的平板与波纹管相互间隔焊接而成的，板间一层通热流体，一层通冷流体。这种设备由于板间距离很小，又有波纹，流体受到强烈的扰动，其热交换的面积比较大，热交换的效果明显改善。此种热交换器适于低粘度的流体。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology管式热交换器管式热交换器是换热面由管子做成的一类热交换器，管子的形状有套管、蛇形管、U型管和列管等。

图69沉浸式热交换器

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology蛇管内通过热媒(水或蒸汽)，容器中为混合的物料等，把蛇管换热器全浸入容器中，为了提高换热效果，沉浸式交换容器内可再安装搅拌器，这时即为将换热的蛇形管装入搅拌混合器内一样。

图70喷淋式热交换器

蛇形管内通过物料(半成品或成品)，蛇管外由上而下喷淋冷水，这种热交换即所谓喷淋冷却装置，它的热效率比较高，成本比较低，是常采用的一种冷却设备，它容易清洗与维修。另还有套管式热交换器，是由两根直径不同的管子套在一起，由管内与管间的物料与热媒进行热交换。当物料的容量很大时，可采用列管式换热器。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology9.传送设备在化妆品的生产制备中，需要输送物料(固体、液体和气体)，其传送设备可分为：固体物料的传送设备

带式传送机它是一种橡胶皮带式或金属链条式的传送机，其传送能力强，连续操作，传送平稳，对物料摩擦损失小，物料的损伤也小，设备的动力消耗较低，安装、使用及维修方便，在化妆品生产中可作为原料及产品的传送装置。图71为在化妆品生产中常使用的一种传送工作台。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图71传送工作台吊链式传送机它是由装有滚轮的吊挂式的工字染轨道组成的，适用性广，可作为物料提升向上输送的设备。另还有斗式提升传送机等。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology液体物料的传送设备液体物料的传送设备主要是泵。根据夜体物料的粘度、所含固体颗粒的大小、腐浊的强弱及温度与压力等选择相适合的泵。泵有两大类：旋转泵与往复泵。旋转泵旋转泵包括离心泵、轴流泵和齿轮泵(1)离心泵离心泵是利用离心力的作用使液体压力升高的泵，由泵体、叶轮和转轴等组成。动力机带动转轴上的叶轮在泵体内转动，泵内的液体随叶轮转动而获得离心力，离心力使叶轮通道内的液体甩向四周，因而使叶轮的中心处产生负压，液体物料即被吸人和甩出。离心泵如图72所示。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology图72离心泵离心泵结构比较简单，占地面积小，重量轻，传动、安装方便，是最常用的液体传送设备。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology（2）轴流泵又称旋转泵。它是利用固定在轴上的叶轮的旋转作用来吸入与排除液体，液体随叶轮作高速旋转时由轴的一端推向另一端，其结构比离心泵简单，适于低压大流量的液体之传送，该泵不足之处是其扬程不大。（3）齿轮泵其结构是泵体内有一对齿轮旋转，一个主动轮，一个是从动轮。齿轮的外围及两端与泵体之间只有很小的间隙，被传送的液体不易漏过。当齿轮转动时，液体才会从两齿轮之间通过，而由吸入口经齿轮带着送至排出口。齿轮泵工作可靠，可产生较高的液体压力，扬程高，但流量小，适于传送粘稠液体。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology往复泵往复泵的原理是液体通过往复泵，利用泵内活塞或活柱在缸体内作往复运动，使活塞(活柱)与缸壁产生容积的变化致使压力的变化，而将液体间歇地由吸人至排出.图73往复泵的原理

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology气体的传送设备气体传送设备的作用主要有三种：

1.不改变其压力，由A处传送到B处，这类设备有吹风机、排风机等；

2.提高气体的压力，如气体压缩机；

3.减小气体的压力，如真空泵、抽气机等。这些设备与液体传送设备的原理相似，如有离心式送风机、轴流式送风机，另有一种罗茨鼓风机，其原理与齿轮泵相似，还有往复式气体压缩机。在化妆品生产中，常见到真空泵。真空是指低于大气压力的压力。为了达到真空，就需要有抽出气体的设备，这种没备称为真空泵。真空泵大体上可分为往复式和旋转式两类。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology往复式真空泵图74单动往复真空泵的工作原理

往复式真空泵的原理与活塞泵相似,它的工作包括抽气、压缩和排气三个过程：①活塞向右移动时，气扣：内气体压力下降，当它小至需抽气容器内气压即抽气口内压力时，抽气口气阀顶开，容器内气体经抽气口进入气缸内，随着活塞向右移而继续进入气缸，直至活塞移至最右端。由于排气口的气体有一定的压力将排气阀闭合；2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology②当活塞向左移动时，抽气口阀被气缸内气体压闭，气体不能流回抽气容器内，缸内气体被压缩；③当压缩气压稍大于排气口压力时，排气口气阀打开，排出缸内被抽出的气体。活塞如此向右向左往返一次，实现了对容器的抽气，活塞往复的运动可将容器抽为真空。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology旋转式真空泵旋转片式真空泵是一种油封容积型机械真空泵，是利用偏心转子上的活动片在泵体内腔内旋转使工作容积发生周期性变化，由于工作容积的增大和缩小，气体被吸人、经压缩而排出，从而达到抽气的目的。可将两只单级旋片泵串联组合成双级泵，以提高抽真空度。旋转片式真空泵是目前最常用的一种真空泵。此外还有水环式真空泵。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology10.水质处理设备水在化妆品的生产中其用量甚大，是化妆品的主要组分之—，水的品质对化妆品的质量有着重大影响。天然水中含有多种杂质，其杂质按其分散形态可分为三类:表8．1天然水中的杂质

杂质种类杂质浮物泥沙、粘土、藻类、植物遗体、细菌等胶体物质粘土胶粒、溶胶(如硅酸及铁、铝的某些化合物)、腐植质体溶解物质钙盐、镁盐、钠盐及O2

、N2、CO2

等2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology溶于水中的盐，在水中解离形成离子，可分为：阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+等；阴离子：C1-、SO42-、HCO3-

等。如在化妆品生产中使用了这种含有杂质和多种离子的水，将会严重损害化妆品的质量，因此，必须将水进行处理，制得纯净的水。水的纯化主要方法有：①过滤法：除去胶状及不溶性固体；②蒸馏法：除去一般固体杂质、细菌；③煮沸法：除去Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等杀死细菌；④电渗析法：除去阳离子、阴离子；⑤离子交换法：除去阳离子、阴离于。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology此外，还有电泳法、反渗透法、冰冻法、反萃取法等。蒸馏水其水质纯净，很适合作化妆品用水，但其制造成本高，限制了它大量使用。在化妆品的生产中，其水质处理常使用过滤吸附法、电渗析法、离子交换法。过滤吸附设备

在制造纯水之前，要先把原水(天然水或自来水)中的不溶性杂质及部分可溶性杂质除去，以减少制造纯水设备(离子交换设备等)的负担，提高纯水的质量。这种原水的预处理一般采用过滤吸附法。多采用活性炭(和木炭)作为过滤吸附材料，活性炭具有广泛的吸附活性，它可缨除去原水中的色素、细菌及胶体等杂质，能吸附大部分有机分子和比较重的分子、气味和臭览等，活性炭常可选择性地截留有毒成分，也能吸附一些微量重金属等。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology选用的活性炭多为粒状活性炭，当它吸附达到饱和，经再生后可重复使用。过滤设备制成滤床式，将活性炭铺在滤床内，通常还选用洗净的小砂石和活性炭一层一层铺垫组成滤床。原水经滤床时，其中的杂质被过滤吸附。当滤床使用一定时间后，各种杂质悬浮物可能堵塞，要定期进行反冲洗。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology电渗析设备（1）电渗析水处理原理图75电渗析水处理原理图2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology

电渗析除盐是根据带电离子在直流电场中定向迁移的原理去除水中的溶解盐。原水中含有阴离子、阳离子等杂质，在所装置的直流电场的作用下，这些离子杂质分别向阴、阳两电极移动，在阴、阳两电极之间装有多对阴、阳离子交换膜，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，使得阴、阳离子分别向各自同一极性区域集中，而成为浓水；而失去阴、阳离子的水域就成为淡水。排出浓水，收集淡水，即制得除盐的水。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology（2）电渗析的设备电渗析设备主要是由厚塑料板制成的隔板，隔板中间留有若干流水槽，槽内镶上塑料网，阴、阳离子膜分别夹在两隔板之间，配制成多层隔板及离子交换膜，在其最外两边各有一极框及电极，用金属板将它们固定成一整体，再配以进水、出水管和流量计及泵等。现多采用自动程序控制气动阀门，自动操作电渗析产水过程(自动预通水、排浓水、产淡水、自动频繁倒极)及自动检测水质。电渗析处理水经过一段时间后，在阴、阳离子膜上会出现水垢，水垢会有损坏离子膜及增加电能消耗等不良作用，因此需克服产生水垢，其一方法是倒换电极，使电流方向相反，淡水和浓水室的位置对调，能有效防止水垢。如在设备中具有频繁倒极装置，即是为了消除水垢。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology离子交换设备在化妆品实验及生产中，一般都采用去离子水，是采用离子交换法制得的纯水。离子交换法其设备简单，具有制出的纯水纯度高、成本低的优点。

（1）离子交换树脂离子交换树脂是一种由人工合成的高分子化合物。它具有网状结构，在水、酸和碱中难溶，对有机溶剂、氧化剂、还原剂和其它化学试剂具有一定的稳定性，对热也较稳定。在离子交换树脂的网状结构的骨架上，有许多可以与溶液中的离子起交换作用的活性基团，如-SO3H、-COOH、≡NOH等。根据树脂中可交换的活性基团的不同，离子交换树脂可分为阳离子和阴离子交换树脂两大类。

2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology阳离子交换树脂阳离子交换树脂含有酸性基团，其中的阳离子可被溶液中的阳离子所交换。若活性基团是强酸性的-SO3H基，则称为强酸性阳离子交换树脂(如国产#732)；若活性基团是弱酸性的-COOH基或-OH基，则称为弱酸性刚离子交换树脂(如国产抖#724树脂)。常用R-H+表示阳离子交换树脂。应用最广泛的是强酸性磺酸型聚苯乙烯树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架)。阳离子交换树脂的离子交换反应可表示为：这里Mn+代表阳离子。2022/12/18ShanghaiInstituteofTechnology阳离子交换树脂在水中及其它极性溶剂中溶胀，溶液呈酸性，在使用之前要进行预处理，强酸