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1、湖南科技大学化学化工学院,1,化 妆 品 工 艺 学,主 讲 罗 娟,湖南科技大学化学化工学院,2,概 述,一、化妆品的概念化妆品是指以涂擦、喷洒或者其他类似的方法，散布于人体表面任何部位(皮肤、毛发、指甲、口唇等)，以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用化学工业产品。我国对化妆品生产企业的卫生监督实行卫生许可证制度。化妆品的销售额逐年增长，今后几年将以年均17%左右的速度增长。2010年7月，国家出台化妆品通用标签强制标准。今后凡国内销售的化妆品，必须真实标明所有成分。有了这个办法，谁再想忽悠消费者，可就不那么容易了。,湖南科技大学化学化工学院,3,二、化妆品的特点,1.产品多
2、竞争激烈2.广告投入多3.投入大量资金研发新产品4.附加价值高,湖南科技大学化学化工学院,4,三、本课程的主要内容,化妆品用水、防腐剂和抗氧剂,美容类化妆品,气溶胶类化妆品,湖南科技大学化学化工学院,5,第一章 乳化类护肤用化妆品,1.课时数：5学时2.重点（1）乳化类化妆品常用原料；（2）乳化类化妆品的配方及制备方法；（3）乳化类化妆品的生产工艺和质量控制。3.难点 乳化类化妆品的生产工艺4.内容（1）皮肤与化妆品；（2）乳化类化妆品常用原料；（3）乳化类化妆品的配方及制备方法；（4）乳化类化妆品的生产工艺和质量控制。,湖南科技大学化学化工学院,6,第一章 乳化类护肤用化妆品,第一节 皮肤与
3、化妆品,第二节 乳化类化妆品常用原料,第四节 乳化类化妆品的生产工艺和质量控制,第三节 乳化类化妆品配方和制备方法,湖南科技大学化学化工学院,7,第一节 皮肤与化妆品,一、皮肤的结构二、皮肤的生理作用保护、感觉、体温调节、吸收、呼吸、汗液和皮脂腺的分泌排泄作用等。皮脂（sebum）是由皮脂腺分泌出来的，根据分泌量的多少，皮肤分三种类型。三、皮脂膜和天然调湿因子1.皮脂膜汗液与皮脂混合在皮肤表面形成乳状的脂膜，这层膜为皮脂膜（sebaceous film）。2.天然调湿因子角质层中存在的能使皮肤从空气中吸收水分的能力，简称NMF。,湖南科技大学化学化工学院,8,四、皮肤老化与保健 1.皮肤老化内
4、因：内分泌、遗传、细胞和组织等。外因：工作和生活环境、营养状态等。皮肤衰老的具体特征紫外光照射是加速皮肤老化的最重要的外部原因。2.皮肤的保健皮肤是人体自然防御体系的第一道防线，皮肤健康，防御能力就强。皮肤保健中护肤化妆品的作用不可忽视。,湖南科技大学化学化工学院,9,第二节 乳化类化妆品常用原料,乳化类化妆品主要由水和水溶性物质、油脂和蜡、乳化剂组成。一、油脂和蜡1.硬脂酸和单硬脂酸甘油酯硬脂酸又称十八酸。可在皮肤表面形成薄膜，使角质层柔软，保留水分。2.棕榈酸、肉豆寇酸异丙酯棕榈酸又称十六酸。一般与硬脂酸复配使用，调节膏体和乳液的稠度。肉豆寇酸异丙酯（IPM），棕榈酸异丙酯（IPP）是合成
5、的轻质易流动的油状物质，对皮肤的渗透性好，留下相对无油腻的膜。,湖南科技大学化学化工学院,10,3.矿油和凡士林：是化妆品价廉物美的原料4.硅油：具有良好的润滑性，高的抗紫外线辐射性能，良好的抗静电性和透气性，能改善皮肤的光滑性和弹性。5.羊毛脂及其衍生物：一种优良的滋润物质，与人体皮肤分泌的皮脂类似。6.卵磷脂：是所有活细胞的重要成分，对细胞渗透和代谢起重要的作用。对皮肤具有优异的亲合性和渗透性，在膏霜中有广泛的用途。7.蜂蜡和鲸蜡：都属于动物蜡，具有润肤与赋形作用，对皮肤有强封闭作用。,湖南科技大学化学化工学院,11,8.角鲨烷：是人体皮脂的一种成分，其渗透性、润滑性和透气性比其他油脂好，
6、是高级化妆品的油性原料。9.动植物油：与人体皮脂中脂肪酸脂成分一致，与人体亲合性好，易被人体吸收，具有很好的润肤作用。二、保湿成分多元醇、吡咯烷酮羧酸钠、神经酰胺、乳酸和乳酸钠、胶原蛋白、氨基酸、透明质酸、多糖类保湿剂，这些物质能阻止水分的挥发而使皮肤柔软和光滑，具有润肤的作用。作用：吸潮、润肤、对膏体的稠度有影响。另外，水在乳化体中也是一种重要的润肤物。,湖南科技大学化学化工学院,12,三、乳化剂乳化剂是制备乳化体最重要的化合物。脂肪酸类、脂肪醇醚类、多元醇酯类等阴离子和非离子表面活性剂。目前广泛使用的一些乳化剂：K12(十二醇硫酸酯钠盐）：多用于洗面奶 硬脂酸皂：多用于雪花膏型的膏霜 蜂蜡
7、/硼砂：多用于冷霜型的膏霜 Brij72、Brij721：多用于膏霜和乳液,湖南科技大学化学化工学院,13,四、膏霜增稠剂粘稠度是膏霜和乳化类化妆品的一个重要参数。增稠剂原料主要是水溶性高分子化合物，在水中能膨胀成凝胶。常用的有以下两类：有机增稠剂：淀粉、明胶、羟甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）等。无机增稠剂：膨润土、胶性硅酸铝镁和胶性 氧化硅等。,湖南科技大学化学化工学院,14,第三节 乳化类化妆品配方和制备方法,一、雪花膏雪花膏(vanishing cream)属于以阴离子型乳化剂为基础的O/W型乳化体，是非油腻性的护肤用品。在秋冬季节能保持皮肤不致干燥、开裂或粗糙，也可防治皮
8、肤因干燥而引起的瘙痒。1.组成：硬脂酸、碱类、多元醇、水、白油和羊毛脂、防腐剂和香精。以硬脂酸与碱类发生中和反应生成硬脂酸皂为乳化剂，将油、水两相混合乳化而得。,湖南科技大学化学化工学院,15,2.雪花膏配方实例常用雪花膏产品的配方如下:（质量分数）,湖南科技大学化学化工学院,16,将油相成分加热至90，碱类和水混合加热至 90，保持30min，然后将水相加入油相中，继续搅拌冷却至50时加入香精和防腐剂，静止冷却至3040时出料。,雪花膏制作方法,湖南科技大学化学化工学院,17,二、冷霜传统冷霜(cold cream)也叫香脂或护肤脂，涂在皮肤上有水分离出来，水分蒸发带走热量，使皮肤有清凉的感
9、觉。传统冷霜是一种W/O型乳化体，主要原料：蜂蜡、白油或植物油、水分、硼砂、香精和防腐剂等。蜂蜡的用量为2%15%，蜂蜡与硼砂的比例是：10：1 16：1现代冷霜多采用非离子型乳化剂提高产品质量，耐热耐寒性好，色彩较白，光亮润滑等。,湖南科技大学化学化工学院,18,1.瓶装冷霜配方如下表：（质量分数/%）,湖南科技大学化学化工学院,19,1.瓶装冷霜制作方法：将油相加热到略高于油相原料的熔点，约70，将硼砂溶解于水中加热至90 维持20min灭菌，然后冷却到72。将水相慢慢加入到油相中。油和水开始乳化时应保持较低的温度，一般在70。开始搅拌可剧烈一些，但当水溶液加完后，应改为缓慢搅拌，45 时
10、加香精，40停止搅拌，静止过夜再经三辊机或胶体磨后装瓶。,冷霜的制作方法,湖南科技大学化学化工学院,20,2.铁盒装冷霜制作方法：将粉末状双硬脂酸铝投入白油中搅拌均匀，然后将油相加热至110 熔化，完全熔化后，经过滤流入夹套搅拌锅内，维持油相温度为80，氢氧化钙投入80 热水中，再将水相投入油相中，同时启动框式搅拌浆。回流冷却到35 为止。经研磨，真空脱气，经检测（40 耐热）合格后即可包装。,湖南科技大学化学化工学院,21,3.气雾型冷霜配方（略）P123，气雾型膏霜喷到皮肤上，推进剂迅速挥发，有一种冷的感觉，所以也归在冷霜类。气雾型冷霜的配方其实就是在雪花膏型的乳化体配方上再加入推进剂即可
11、。,湖南科技大学化学化工学院,22,三、润肤霜和乳液润肤霜和乳液的主要作用是恢复和维持皮肤的滋润、柔软和弹性，保持皮肤的健康和美观。水是保持表皮角质层的滋润、柔软和弹性所必不可少的。水分保持量在10%-20%时最理想，在10%以下皮肤干燥、粗糙，再少就发生龟裂。干燥皮肤有两种类型：一种是外界条件引起，另一种是自然老化。润肤物质是润肤霜和乳液的主要成分。,湖南科技大学化学化工学院,23,阴离子型乳化剂体系主要乳化剂有蜂蜡-硼砂体系、硬脂酸皂、十二烷基硫酸钠和脂肪醇醚羧酸盐配方举例(质量分数%)DC-200 4 白油 15凡士林 7 蜂蜡 10羊毛脂 3 单甘脂 2硼砂 0.7 丙二醇 5防腐剂、
12、香精 适量 水 余量,湖南科技大学化学化工学院,24,2.非离子型乳化剂体系羊毛脂衍生物、羊毛醇衍生物、胆甾醇、缩水三梨醇酯及其聚氧乙烯衍生物都是常用的非离子型乳化剂。各种非离子型乳化剂适当的配合可制成流动特性和触感良好的W/O型乳化体。配方（略）P125。,湖南科技大学化学化工学院,25,四、护手霜和乳液护手霜几乎都是O/W型乳化体，油相浓度较低。包括乳化体护手霜的油相比例为：10%40%。而乳液的油相比例为：5%15%。1.护手霜的组成护手霜的油性成分和保湿成分与润肤霜基本一致。为使表皮粗糙开裂的手较快地愈合加入愈合剂以促进健康肉芽组织的生长。尿素及尿囊素是主要的愈合剂。,湖南科技大学化学
13、化工学院,26,1.尿囊素尿囊素是尿酸的衍生物，对皮肤的愈合作用可归纳为五点（1）能促使组织产生天然的清创作用，清除坏死物质；（2）明显促进细胞增殖，使肉芽组织成长；（3）减少创痛；（4）使用浓度极淡，不会引起干燥和结块；（5）可制成溶液、乳化体或油膏形式，单独和其他药物配合使用。用量：0.01%0.3%,湖南科技大学化学化工学院,27,2.尿素加入尿素的膏霜和乳液对轻度湿诊和皮肤开裂有效。用量：3%5%与护手霜的各种成分相容性好,但制成的膏霜半年后，会变色。护手霜和护手乳液配方见P126表6-8和P127表6-9。,湖南科技大学化学化工学院,28,五、粉底霜和蜜粉底霜和蜜是供化妆时敷粉前打底
14、用的，使香粉能更好地附着在皮肤上。粉底霜有两种：一种不含粉质，配方结构和雪花膏相似，遮盖力较差；另一种加入钛白粉及二氧化锌等粉质原料，能掩盖面部皮肤表面的某些缺陷。粉的加入量为5%20%，颜料和粉是分散在水中，有沉降的趋势。选择合适的乳化剂和设计科学配方以稳定配方体系是粉底霜制造的关键。一般采用阴离子型和非离子型乳化剂，非离子型乳化剂特别使用于含有颜料的配方。粉底霜和蜜的配方见表6-10,湖南科技大学化学化工学院,29,六、抗衰老营养霜和乳液化妆界对于抗衰老方面的研究主要集中在外因方面的研究：抗氧化作用；修复皮肤组织；保持和补充水分营养；防紫外线。在润肤霜中加入各种营养成分即成营养霜，达到延缓
15、以及阻止人体皮肤的老化及病变，且能进一步使皮肤变得光亮、润泽、白嫩。是目前最流行的化妆品之一。,湖南科技大学化学化工学院,30,常用的营养物质：1.激素雌激素配制成的膏霜对妇女的皮肤有营养作用。雌激素的含量低于250IU/g效果不佳，高于500 IU/g则属于药物的范畴。300IU/g左右为宜。2.氨基酸类为了使老化或硬化的表皮（出现皱纹）恢复水合性而使用各种氨基酸，常用的有酪氨酸、亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸、甘氨酸和谷氨酸，这些氨基酸存在于多数蛋白质中，因此常在化妆品中加入水解蛋白。3.人参浸出液利用人参中天然人参皂苷和可抑制黑色素的天然还原营养物质成分，能增加细胞活力，延迟衰老。用量在2%6%
16、之间。,湖南科技大学化学化工学院,31,常用的营养物质（续）：4.珍珠粉水解液珍珠的主要成分是CaCO3、氨基酸、蛋白质及一系列微量稀有金属元素，将其酸性水解蛋白液加入化妆品中，具有清凉、消毒杀菌、除斑等功能。用量：2%6%。5.维生素类维生素A是表皮的调理剂，维生素D对治疗皮肤创伤有效，维生素E有加强皮肤吸收其他油脂的功能，更是有效的抗氧剂，用量：5mg/g.6.透明质酸人体皮肤保湿因子的一种成分之一，可在皮肤上形成一层弹性水化膜，是非常好的保湿剂，营养剂，抗皱效果好，但价格很贵。,湖南科技大学化学化工学院,32,常用的营养物质（续）：7.酶木瓜中的一种蛋白酶，用量为0.1%-2%，超氧化物
17、歧化酶（SOD）是人体内自由基的吸收剂，对抗皱有效。8.胎盘提取液9.胶原蛋白和金属硫蛋白胶原蛋白存在于人体皮肤中，具有极好的祛除细小皱纹，保持皮肤弹性的功能。金属硫蛋白是一种新型的自由基祛除剂，祛除自由基的能力比SOD强得多，具有治疗皮肤瘙痒、皮炎和抗衰老的功能。10.生长因子：目前，已开发出多种细胞生长因子，具有护肤抗皱养颜的功效。11.其他动植物提取液,湖南科技大学化学化工学院,33,抗衰老营养霜和乳液配方见下页列表,湖南科技大学化学化工学院,34,七、按摩霜按摩霜又称为润滑霜，主要用于面部按摩，用做润滑剂，也可用在身体其他部位。按摩霜有乳化型和非乳化型，其基质与冷霜和晚霜相近，采用流动
18、点低、黏度低的油脂，矿物油和蜡类为原料，常加入漂白剂、杀菌剂、皮肤柔软剂和营养成分等。参考配方略。,湖南科技大学化学化工学院,35,八、清洁霜和乳液1.清洁霜是一种传统的非水洗型面部清洁产品，利用配方中所含的大量油脂（达70%以上）溶解脸上的脂溶性污垢及油性化妆料，利用配方中的水分溶解皮肤上的水溶性污垢。清洁霜的使用方法：将之均匀地涂敷于面部并轻轻按摩，使油污、油脂、皮屑等被移入清洁霜内，然后用软纸、手巾等擦去。,湖南科技大学化学化工学院,36,2.洗面奶作用与清洁霜相似，清洁作用有两个方面：油相、水相原料对面部污垢的溶解作用；表面活性剂对污垢的洗涤作用。洗面奶有利于皮肤的柔软、润滑和生成保护
19、膜，特别适用于干性皮肤。洗面奶含有水分、油分和乳化剂三种基础原料。奶液：是一种液态霜，制取一般比固态霜难，因奶液有很好的流动性，不易保持良好的稳定性，须注意：a.选择和调整水相和油相的密度，使之比较接近；b.适宜的乳化剂；c.增加连续相的黏度；d.采用高效乳化设备。,湖南科技大学化学化工学院,37,3.清洁磨面膏磨砂膏，在洗面奶基础上发展起来的深度洁面产品，基本配方与洗面奶接近，不同的是在配方中添加了一些磨料（如球状聚乙稀、尼龙、纤维素、二氧化硅、方解石和研细种子皮壳的粉末）。磨砂膏属深度清洁产品，不宜天天使用，干性皮肤、过敏皮肤慎用。可制成O/W型膏霜（无泡）或温和浆状物（有泡）。,湖南科技
20、大学化学化工学院,38,第四节 乳化体化妆品生产工艺和质量控制,一、乳化体的制备技术（一）生产程序1.油相的调制避免过度加热和长时间加热，以防原料氧化变质。2.水相的调制避免长时间加热，以免黏度变化，为补充加热和乳化时挥发掉的水分，可按配方多加3%5%的水。,湖南科技大学化学化工学院,39,3.乳化和冷却油相和水相的添加方法及速度，乳化器的结构和种类，均质的速度和时间等对乳化体粒子的形状及其分布都有影响。乳化后，乳化体系要冷却到接近室温。4.陈化和灌装一般是储存陈化一天或几天后再用灌装机灌装。灌装前需对产品进行质量评定，质量合格后方可进行灌装。（二）搅拌条件乳化时搅拌愈强烈，乳化剂用量可愈低。
21、乳化体颗粒大小与搅拌强度和乳化剂用量均有关系，过分地强烈搅拌对降低颗粒大小并不一定有效，而容易将空气混入。,湖南科技大学化学化工学院,40,（三）混合速度任何一个配方，都应进行加料速度试验，一求最佳的混合速度，制得稳定的乳化体。（四）温度控制油相温度控制高于其熔点10-15，而水相温度则稍高于油相温度，通常膏霜类在70-90 的条件下进行乳化。水相加热到90-100，维持20min灭菌，然后在冷却到70-80 进行乳化。（五）香精和防腐剂的加入香精是挥发性物质，组成十分复杂，在温度较高时，不但容易损失掉，而且会发生一些化学变化，一般在后期50 以下时加入。加入防腐剂的最好时机是待油水相混合乳化
22、完毕后加入，可获得水中最大的防腐剂浓度。,湖南科技大学化学化工学院,41,二、乳化体化妆品的质量控制（一）膏霜的质量控制失水干缩、起面条、膏体粗糙、分层、霉变及发胀、变色、变味、刺激皮肤、混有气泡。（二）乳液的质量控制乳液稳定性差；在储存过程中，黏度逐渐增加；颜色变黄。,湖南科技大学化学化工学院,42,三、乳化体化妆品的生产工艺（一）间歇式乳化（二）半间歇式乳化预乳化锅的有效容积为10005000L,夹套有热水保温，搅拌器可安装均质器或浆叶搅拌器，转速为500 2880r/min,可无级调速。,湖南科技大学化学化工学院,43,（三）连续式乳化 适用于大规模连续化的生产，节约了动力，提高了设备利
23、用率，产量高，质量稳定，但目前国内还没有采用此工艺。,湖南科技大学化学化工学院,44,四、常用乳化设备（一）胶体磨胶体磨是一种剪切力很大的乳化设备，其主要部件是转子和定子，转子转速可达1000-20000r/min。可迅速地将液体、固体或胶体粉碎成微粒，并混合均匀。液体从转子和定子之间的间隙中通过，间隙的宽窄可以调节，最小可调到25m。,湖南科技大学化学化工学院,45,四、常用乳化设备（续）（二）均质器均质器的主要部件是一个泵，可产生3106-20106Pa的压力，还有一个用弹簧控制的阀门（小孔）,湖南科技大学化学化工学院,46,四、常用乳化设备（续）（三）真空乳化搅拌机有效容积以200-1000L为宜，中间有均质器，转速为500-10000r/min，可无级调速；还有带刮板的框式搅拌浆，转速为10-100r/min；旋浆式搅拌器为快速搅拌，转速为150r/min.由于具有三种搅拌器，而且在真空下操作，具有很多优点。,
