含皂基化妆品或护理品的配方解析

1含皂基化妆品/护理品的配方解析所谓皂基即是将脂肪酸加热融化，加入强碱，通过皂化反应得到的产物。本文着重论述含皂基洁面膏及沐浴露。皂基产品在国内出现已经很多年了,但是国内的化妆品企业对此类产品的研究仍不够深入,皂基产品做的比较好如六神及樱雪等沐浴露等。而皂基的洁面膏制造工艺复杂，尤其是冷却过程，需要专门的大型设备，小型工厂根本没有能力生产出柔滑细腻的皂基洁面乳。所以目前市面上出售的大都是欧莱雅之类的大公司产品，国内的化妆品企业对此类产品的研究似乎仍然处于起步阶段，根据目前在世面上能够见到的国内企业所生产的洁面膏产品的分析，大多数企业所生产的洁面膏产品都没有能够达到国外同类产品的性能指标。脂肪酸的种类及其比例对皂基产品有着较大的影响，本文通过固定配方选用不同脂肪酸得到不同的产品，来比较了各个脂肪酸得到的产品的不同，以确定配方中的主体脂肪酸；再固定脂肪酸在配方中的含量，调整各种酸的比例以得到最佳配方。另外，本文对碱的选择也做了一系列的对比实验，从KOH、NaOH、三乙醇胺中选取适合体系的碱；工艺条件对产品也有很大的影响，通过不同的工艺条件得到的产品在其外观、稳定性等方面也有所改变。实验原理（一）、皂基洁面膏洁面膏的配方结构：洁面膏的配方体系从结构上区分，应包含以下五部分：1、脂肪酸+碱；2、多元醇；3、乳化剂；4、表面活性剂；5、润肤剂及其他添加剂。其中脂肪酸+碱是构成洁面膏体系的骨架，产品的稳定性以及清洁能力、泡沫效果、珠光外观、刺激性等都取决于脂肪酸的选择和配比。常用的脂肪酸有十二酸、十四酸、十六酸、十八酸，根据各种酸的性质的以及对产品要求的不同，一般采用以一种酸为主体，其他酸为辅助的搭配比例。脂肪酸所产生的泡沫随着分子量的增大而越来越细小，同时泡沫也越来越稳定，但是泡沫生成的难度也越来越大，其中十二酸生产的泡沫最大，也最易消失，十八酸生产的泡沫细小而持久。因此，在配方中各种酸通过不同的搭配方式可以给产品带来不同的泡沫性质和使用感受。在这四种脂肪酸中，对最终产品的珠光效果影响最大的是十四酸和十八酸，十四酸产生的珠光性质是一种微透明的、类似于陶瓷表面釉层的乳白色珠光，而十八酸产生的珠光是一种强烈的白色闪光状珠光。因此，通过对各种脂肪酸的性质的分析，综合对产品的泡沫性质、珠光外观的2要求，洁面膏配方中脂肪酸的搭配应该是以十四酸或十八酸为主体，其他酸为辅助的搭配方式。本文选取以十四酸为主体的搭配方式。脂肪酸在配方体系中的用量一般在28%~35%之间，这主要是由于生成脂肪酸皂的性质决定的，在脂肪酸和碱的中和度保持不变的情况下，脂肪酸的用量直接影响到最终产品的结膏稳定和硬度，脂肪酸的用量增加，产生的脂肪酸皂的量增大，产品的结膏温度也将随之提高，同时产品的硬度也增大。如果配方体系中脂肪酸的用量太大，产品的结膏温度过高，可能会导致产品还没有完全皂化的情况下体系就已经结膏了，同时也会影响到产品下一步生产工艺的顺利进行。可用于和脂肪酸中和皂化的碱有氢氧化钾、氢氧化钠、三乙醇胺等，但由于氢氧化钠生成的皂太硬，不适合用于化妆品中，而三乙醇胺的生成皂易变色，且当体系中皂的量很大时生产又不易控制，因此可用于洁面膏中的碱基本上只有氢氧化钾一种。氢氧化钾的用量取决于配方体系中对脂肪酸和氢氧化钾的中和度的要求，也就是说氢氧化钾的用量决定于脂肪酸的用量，以及氢氧化钾中和脂肪酸的程度，脂肪酸的用量高，对脂肪酸的中和程度高，氢氧化钾的用量也要提高。洁面膏中脂肪酸和氢氧化钾的中和度一般应该控制在75%～90%之间，这主要是有三方面的原因：1、中和度过低，会导致体系不稳定2、中和度过高会导致产品的刺激性增加3、中和度过高会导致体系在皂化时皂液的粘度过高，同时形成产品时的结膏点提高，而影响生产工艺的顺利进行。恰当的中和度应该控制在78%～85%之间，中和度的计算方法是：（氢氧化钾的用量*氢氧化钾的纯度）∕（体系中所用的脂肪酸的用量*脂肪酸的酸值），具体的计算方法大家可以自己看看。附表三：脂肪酸酸值列表名称酸值十二酸280十四酸250十六酸218十八酸197洁面膏常用的多元醇有甘油、丙二醇、1,3丁二醇三种，多元醇在洁面膏的配方体系中主要起到分散或溶解脂肪酸皂的作用，醇比水有更高的脂肪酸盐的溶解度，在生产的过程中，大量的皂如果不及时分散或溶解，皂化的过程将无法完成，生产也无法继续下去。3为了及时将生成的皂分散或溶解，必须使用大量的多元醇，甘油对皂的作用表现为分散作用，如果体系中单独使用甘油，用量一般应该在20%以上，丙二醇和1,3丁二醇对皂的作用表现为溶解，因此这两者如果单独使用的话，用量可以少一些，大约在14%以上。而在本配方中选用了分散作用更为显著的膨润土作为分散剂，从而减少了相应的甘油的用量，减低了成本。多元醇对洁面膏体系的作用不仅仅表现在分散或溶解皂上，多元醇对最终产品的珠光性质和稳定性也有很大的影响，由于甘油对皂的作用是分散皂，因此产品体系中析出的珠光不会受到甘油的影响，而丙二醇和1,3丁二醇对皂的作用是溶解皂，因此在溶解皂的同时也会将析出的珠光破坏。所以使用了丙二醇或1,3丁二醇的洁面膏珠光效果会很差甚至没有珠光。乳化剂在洁面膏产品最主要的作用是解决一个体系稳定性的问题，准确的说应该是辅助稳定作用，添加适量的乳化剂可以有效的解决洁面膏在高温稳定性，并防止产品体系在恢复常温后泛粗的现象，乳化剂在洁面膏配方体系中的这种作用也是不可缺少的。常用的乳化剂可以选择磷酸酯类乳化剂，其用量一般在0.5%～2%之间。乳化剂对产品的珠光效果也有很大的影响，如果体系中的乳化剂量过多，最终的产品珠光将无法析出，因此在选择乳化剂种类的同时应该考虑到乳化剂的最低用量，在保证体系稳定的前提下乳化剂的用量应尽可能的少。表面活性剂在皂基型洁面膏体系中最明显的作用有以下几方面：1、对皂基的高PH具有缓冲的作用，降低皂基的刺激性2、改善皂基的泡沫性质，改善使用时的肤感3、增加洁面膏体系的拉丝感，使用10%左右的表面活性剂能够明显增加产品的拉丝感觉，进而增强皂基的稳定性和改善使用时的手感，这种拉丝感远远超过PEG类物质所能达到的效果。此外，根据所使用的表面活性剂的种类的不同，表面活性剂还能够分散皂基、降低皂化过程中皂基的粘度等作用。常用的表面活性剂有氨基酸类表面活性剂、MAP类表面活性剂、磺酸类表面活性剂。表面活性剂的用量一般控制在10%左右，用量少了没有作用，用量多了意义不大。皂基洁面膏产品体系中除以上几种最重要的成分外，还可以根据自己的需要添加各类润肤成分和其他具有各种功效的添加成分，其中OleEsterTMISL能给去污产品带来良好的用后感，赋予皮肤质感并有吸湿功能，它具有多重功效，可用作乳化剂、调理剂和保湿剂。附表四：皂基洁面膏配方示例一组分含量（100g）十二酸3.00十四酸10.004十六酸6.00十八酸11.00Bentone38v0.50KOH（82%）6.65甘油5.00去离子水余量OleEsterTMISL1.00EDTA-2Na0.20DMDMH0.30香精适量附表五：皂基洁面膏配方示例二（皂基与单烷基磷酸酯复配）组分含量（100g）十二酸3.00十四酸10.00十六酸6.00十八酸11.00MAP24K302.00Bentone38v0.50KOH（82%）6.65甘油5.00去离子水余量OleEsterTMISL1.00EDTA-2Na0.20DMDMH0.30香精适量其中Bentone38v作为分散剂，OleEsterTMISL作为润肤剂。本配方的中和度=--------------(6.65*82%)/〔(3.00*280)+(10.00*250)+(6.00*219)+(11.00*197)〕/1000=80%以上两个洁面膏配方相比较：泡沫都很好，配方一刺激性较配方二强，外观、珠光、硬度均无明显差异，铺展性及涂抹性均好；但高温稳定性不够好，配方的重复性也难以把握，同样的配方在同样的工艺条件下得到的产品也只是部分稳定，而部分不够稳定，高温下有的产品会出现变软，变稀，分层，皂粒析出等现象。（二）、皂基沐浴露5消费者对沐浴露的要求：希望在清洁时感觉平滑，冲洗后没有紧绷感滑腻或是残留物质，而且浴后感觉滋润、柔软、平滑。而影响使用感觉的包括沐浴露的黏度、发泡力等指标。优质的沐浴露是上述功能的平衡，从配方角度看，主要是清洁系统与肤感调理剂的合理搭配。皂基沐浴露的配方结构：皂基沐浴露主要包括脂肪酸+碱、表面活性剂、保湿剂、调理剂、活性物质、润肤剂及其他添加剂等几部分。其中皂基是这一类型沐浴露的主要成分，它的基本性能是产生泡沫润湿皮肤，另外皂基本身也是作为一种表面活性剂及乳化剂。皂基沐浴露的中和度通常在100%，这个体系皮肤有较大的刺激性，所以常在配方中加入较温和的表面活性剂以减低产品的刺激性。常用的表面活性剂为单烷基（醚）磷酸酯盐，它有良好的发泡性、去污力及与皮肤较好的相容性，性质较温和，对皮肤刺激性较小。另外沐浴露良好的去污力在清洁皮肤的同时也会过度的去除保持皮肤水分的皮脂，长期使用会使皮肤粗糙，失去弹性，尤其是干性和敏感皮肤者。因此，配方中应适当配合两性表面活性剂，以调节清洁力。润肤剂也可以减少表面活性剂脱脂作用并赋予皮肤脂质使皮肤润滑、富有光泽。常用的润肤剂有植物油脂（鳄梨油、霍霍巴油等）、羊毛脂类、聚烷基硅氧烷类及脂肪酸酯类（如甘油月桂酸酯）多元醇脂肪酸酯及乙氧基化单（双）甘油酯（如聚乙二醇-80-椰油基甘油酯等）。它们具有良好的润肤、改善与皮肤的相容性，可降低产品的刺激性，还具有增稠、增溶作用。保湿剂常用甘油、丙二醇及烷基糖苷等。调理剂多为阳离子聚合物，它们对蛋白质基层具有附着性，使皮肤表面有一种如丝一般平滑的舒适感，常用的聚季铵盐类等。在浴液中还可添加具有护肤、养肤作用的多种活性物质，如：芦荟、沙棘、海藻、薄荷脑、乳酸薄荷基酯等天然物质提取物和中草药制剂等。为了保证产品的品质，在浴液中还可添加珠光剂、防腐剂、香精及色素等添加剂。附表六：皂基沐浴露配方示例一（皂基与AES复配体系）组分含量（100g）十二酸8.00十四酸2.00KOH（82%）3.35AES（27%）37.00CAB3.60Bentone38v0.50珠光双酯3.006OleEsterTMISL1.00CMEA1.00EDTA-2Na0.20DMDMH0.30香精适量去离子水余量本配方的中和度=--------------(3.35*82%)/〔(8.00*280)+(2.00*250)〕/1000=100%附表七：皂基沐浴露配方示例二（皂基与MAP复配体系）组分含量（100g）十二酸8.00十四酸2.00KOH（82%）3.35MAP24K305.00CAB3.60Bentone38v0.50珠光双酯3.00OleEsterTMISL1.00CMEA1.00羟乙基纤维素1.00EDTA-2Na0.20DMDMH0.30香精适量去离子水余量本配方的中和度=--------------(3.35*82%)/〔(8.00*280)+(2.00*250)〕/1000=100%以上两个配方相比：以皂基和AES复配的沐浴露性能较好，在高温40℃是放置一个月无分层、无皂粒析出；低温-15℃条件下放置一个月，恢复室温无皂粒析出；5℃条件下放置一个月仍有很好的流动性。显微镜下观察产品较均匀。离心实验：3000r/min条件下离心30min不分层。粘度测定：用四号探针在20RPM条件下，粘度为2070CP。泡沫测定：开始时：230ml30s后：215ml以皂基与MAP复配的产品难以增稠，用SF-1增稠时产品无流动性，呈果冻样；用羟乙基纤维素增稠需要较大的用量，但效果仍不是很好。在高温下放置易分层；低温下易结冻。至今仍没有较好的增稠方案。75实验方法（一）、皂基洁面膏的制作工艺在配方设计合理的情况下，洁面膏的制作工艺十分简单，也很容易操作，但因其配方结构的特殊性，因此在制作工艺上也有一些需要特别注意的地方。和一般的皂化体系不同，皂基型洁面膏的皂化方法采用的是水相（碱液）加入油相（酸液）的方法，其中水相包括