第三章乳化理论

1、.,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）：0.1m10m 2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

2、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40

3、70 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

4、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 *Pi Pi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/

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

6、/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

7、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

8、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。,.,

9、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

10、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

11、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

12、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，显然达不到充分混合的目的，但搅拌速度过高