化妆品-精细化工介绍

5.1概述一.化妆品的定义化妆品是对人体面部、皮肤表面、毛发和口腔起清洁保护和美化作用的日常生活用品。二.化妆品的分类按使用部位：皮肤用化妆品、毛发用化妆品、指甲用化妆品、口腔用化妆品。按使用目的：洁净用化妆品、基础保护化妆品、美容化妆品和芳香制品。按化妆品本身的剂型：膏霜类：如雪花膏、润肤霜、粉底蜜、雀斑霜、奶液、发乳等。粉类：如干粉、湿粉、爽身粉、瘁子粉。水类：如香水、花露水、古龙水、发油、紧肤水、柔肤水等。香波类：如润发香波、调理香波、儿童香波等。其他剂型：面膜、指甲油、唇线笔、口红、胭脂。三.皮肤组织和生理皮肤由表皮、真皮和皮下组织三层组成。表皮是皮肤最外的一层组织。厚约0.1一0.3毫米，主要有角阮细胞组成。真皮主要有胶原组织构成，使皮肤富有弹性、光泽和张力。皮下组织由结缔组织和脂肪细胞所组成，皮下脂肪能起到保持体温的作用。人体的皮肤按性状一般可分为脂性皮肤、干性皮肤和普通性皮肤三类。脂性皮肤又称油性皮肤。油性皮肤皮脂分泌比较旺盛，如不及时消洗，容易导致某些皮肤病的发生，需经常用清洁霜类化妆品加以清理和防护。干性皮肤由于皮脂腺分泌较少，因此皮肤显得无柔软性，表皮干燥，易开裂，对环境的适应性较差，应经常选用油包水型化妆品滋润，保养皮肤。一般性皮肤使用一些护肤性化妆品加以保养。四.化妆品的安全性A毒性试验急性口服毒性选用大白鼠、小白兔作试验动物，口服或针剂被试验物质，观察短期内出现的影响。毒性值用50％致死量表示(LD50)。大于5000毫克／千克，毒性小，比较安全；大于2000毫克／千克，为低毒性。B刺激性试验做人体皮肤封闭式接触试验。一般把化妆品涂布于手肘或腹部，面积为2.5厘米×2.5厘米，经48小时和72小时后，无发痒、丘疹，红肿为阴性。每次试验为25人。C护肤化妆品的效果测试保护皮肤化妆品的效果在于避免皮肤水分的损失，国外用电解质水分分析器装置可以测定表皮的失水。仪器工作温度为20一21℃。皮肤先用酒精擦净，表皮失水是按照干燥氮气所吸收水分的量来计算，由记录仪显示。五.化妆品的原料化妆品是由各种不同作用的原料，经配方加工而制得的产品。化妆品按照性能和用途分为基质原料和配合原料。基质原料是调配备种化妆品的主体，也称为基础原料。膏霜类中的油脂、香粉类中的滑石粉等，均属基质原料；配合原料是用来改善化妆品的某些性质和赋予色、香等的辅助原料，如膏霜中的乳化剂、抗氧剂、防腐剂等均属配合原料。1.基质原料A油脂原料油脂、蜡类原料是组成膏霜类化妆品以及发蜡、唇膏等油蜡类化妆品的基本原料。主要起护肤、柔滑、滋润等作用。一般化妆品中所用的油性原料有三类，即动植物中取得的油性物质、矿物(如石油)中取得的油性物质以及化学合成的油性物质，主要成分是脂肪酸和甘油化合而成的脂。在常温时呈液态的称为油，呈固态的称为脂。根据来源可分为植物性油脂，如椰子油、蓖麻籽油、橄榄油、杏仁油、花生油、大豆油、棕桐油等；动物油脂有牛脂、猪油、貂油、海龟油等。B蜡类原料蜡的主要成分是高碳脂肪酸和高碳脂肪醇化合而成的酯，蜡是习惯名称。在化妆品中主要作为固定剂，增加化妆品的稳定性，调节其粘稠度，提高液体油的熔点，使用时对皮肤产生柔软的效果。依据来源的不同，蜡类可分为植物性蜡类和动物性蜡类。植物性蜡有巴西棕榈蜡、霍霍巴蜡等，动物性蜡类有蜂蜡、羊毛脂、鲸油、虫蜡等。C高碳烃类用于化妆品原料中的烃类主要包括烷烃和烯烃。它们在化妆品中的主要作用是其溶解作用，净化皮肤表面，还能在皮肤表面形成憎水性油膜，来抑制皮肤表面水分的蒸发，提高化妆品的功效。如液体石蜡、凡士林等。D粉质原料粉类是组成香粉、爽身粉、胭脂和牙膏等类化妆品的基质原料。一般是不溶于水的固体，经研磨制成的细粉状，主要起遮盖、滑爽、吸收、吸附及摩擦等作用。E溶剂类水是良好的溶剂，也是一些化妆品的基质原料，如清洁剂、化妆水、霜膏粉等都含有大量的水，现在广泛使用在化妆品中的是去离子水和纯净水。乙醇主要利用其溶解、挥发、防冻、杀菌、收敛等待性，应用在制造香水、花露水、洗发水等产品上。2.辅助原料主要指乳化剂、香精、色素、防腐剂、抗氧剂等。A乳化剂乳化剂的作用，主要是起乳化效能。即促使乳化体的形成，使乳化成细小的颗粒，提高乳化体的稳定性等。其次是控制乳化类型，即油包水型或水包油型。B香精香精是赋予化妆品以一定香气的原料品。所有的化妆品都具有一定的优雅舒适的香气，它是通过在配制时加入一定数量的香精而获得的。在化妆品中，香精属于关键性原料之一，一个产品是否能取得成功香精亦是决定的因素。香精选用得当，不仅受消费者的喜爱，还能掩盖产品介质中某些不良气味；如果选用不当，那会给产品带来一连串的麻烦，如香气不稳定、变色、皮肤受刺激、过敏以及破坏乳化平衡等。C防腐剂和抗氧剂防腐剂和抗氧剂是防止化妆品败坏和变质的原料。防腐剂：能防止微生物的生长。抗氧剂：能延长油脂酸败的时间。大多数化妆品均含有水分，而且含有胶质、脂肪酸、蛋白质、维生素等易受微生物作用而变质。D色素色素是赋予化妆品一定颜色的原料。人们选择化妆品往往凭视、触、嗅等感觉，而色素是视觉方面的重要一环，色素用得是否适当对产品的好坏也起决定作用，因此色素对化妆品极为重要。化妆品用的色素可分为合成色素、无机色素和天然色素三类。E粘合剂粘合剂是使固体粉质原料粘合成型，或使含有固体粉质原料的膏状产品分散，悬浮稳定的辅助原料。在液体或乳化产品中这类原料还被用作增稠剂。常用的粘合剂或增稠剂，通常是天然或合成的树胶类产品，如阿拉伯树胶、果胶、淀粉、甲基纤维素等。F滋润剂滋润剂是使产品在贮存与使用时能保持湿度。起滋润作用的原料。常用的滋润剂是多元醇类，如甘油、丙二醇、山梨醇等。G助乳化剂助乳化剂是无机或有机碱性化合物，能与脂肪酸或其他类似物质作用形成表面活性剂而起乳化作用的辅助原料。如氢氧化钾、氢氧化钠、硼砂、三乙醇胺等。H洗涤发泡剂洗涤发泡剂为具有洗涤发泡等作用的原料。是香波、剃须膏、牙膏等产品的主要组成。常用的有肥皂、烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠等。I收敛剂收敛剂是能使皮肤毛孔收敛的原料。常用的收敛剂有铝、锌等金属的盐类，如碱性氧化铝、氯化铝、硫酸铝、苯酚磺酸铝、苯酚磺酸锌等。主要用于抑汗化妆品。六、化妆品生产的主要工艺和设备化妆品的生产工艺是比较简单的，其生产过程主要是各组分的混配。很少有化学反应发生，并且多采用间歇式批量化生产。所使用的设备也比较简单，包括混合设备、分离设备、干燥设备、成型、装填及清洁设备等。对于液态化妆品的生产，主要工艺是乳化，如润肤露、营养霜、洗发香波、发乳等的生产，因此乳化技术是化妆品生产中最重要的技术。在乳化体的生产中，常用的乳化设备是简单搅拌器、胶体磨、高压阀门均质器等。另外还有如刮板式搅拌机、分散搅拌机、管道式搅拌器等。在化妆品的生产中，可针对不同物料的不同要求加以选用。对于固态化妆品的单元操作主要有干燥、分离等。(1)分离分离操作包括过滤和筛分。过滤是滤去液态原料的固体杂质，应用于化妆品生产的过滤设备主要有批式重力过滤和连续真空过滤机等。筛分是除去粗的杂质，得到符合粒度要求的均匀物料，常用设备有振动筛、旋转筛等。(2)干燥目的是除去固态粉料、胶体中的水分或其他液体成分。化妆品中的粉末制品需要干燥过程。有些原料和清洁后的瓶子也需要干燥，常用的设备有厢式干燥器、轮机式干燥器等。5.2皮肤用化妆品一、清洁皮肤用化妆品目前皮肤清洁用化妆品有香皂、清洁霜、洗面奶、去死皮膏等。用途是除掉面部化妆品，表面尘垢和油污。去污作用：利用表面活性剂的润湿、渗透、乳化作用进行去污；同时利用产品中的油性成分(白油、凡士林等)作为溶剂，对皮肤上的污垢、油彩、色素等进行渗透和溶解，这样可以清除藏于毛孔深处的油污。传统的蜂蜡—硼砂乳化体系。其乳化剂是由蜂蜡所含的二十八酸(蜡酸)与弱碱硼砂中和后生成的二十六酸钠皂。若硼砂用量不足以中和蜂蜡中的游离脂肪酸，则产品没有光泽，稳定性差。而若硼砂过量则有硼砂或硼砂结晶析出。羊毛脂有助乳化作用，使膏体稳定且可滋润皮肤。制法：将油相组分置于油相锅内加热至90℃灭菌且熔化，将水相组分置于另一锅内加热至相同温度，然后降温至80℃，将水相缓缓加入油相内，由均质乳化机搅拌达到均质乳化，继续搅拌冷却至55℃时，加入防腐剂和香精。二、护肤化妆品护肤化妆品可以给皮肤补充水分、保湿剂和脂质，以保持皮肤中水分的含量和皮肤保湿机构的正常运行，从而恢复和保持皮肤的润湿性，使皮肤显得健康，延缓皮肤老化。目前主要品种有化妆水、润肤油、护肤膏霜、香脂、润肤霜等。1.化妆水品种有润肤水、平衡水、收缩水。a.将水溶性的物质保湿剂、收敛剂、增稠剂溶于水。b．将滋润剂(油、酯等)、香精、防腐剂等油溶性成分和增溶剂一起溶于乙醇中，配方中无乙醇，可将非水相成分适当加热溶解，加水混合、增溶。c.将上述b加入到a中，在室温下混合、增溶。d．加入色素，调色，经过滤后得清澈透明的化妆水。2.润肤油近年来随着现代萃取、提纯科学技术的发展，发现很多从天然动植物精制提取的油类如橄榄油、小麦胚芽油、霍霍巴油、沙棘油、角鲨烷、羊毛油(绵羊油)、水绍油等对皮肤有许多极佳的保护作用，故被广泛用于化妆品。3.护肤膏霜它是一种主要由油、脂、蜡和水、乳化剂所组成的乳化体。膏霜类化妆品按其乳化性质分为W／O型和O／W型两种。W／O型膏箱类的乳化体是水分散成微小的水珠被油所包围着，水珠的直径一般为1一10微米。O／W型膏霜类的乳化体是油分散成微小的油珠被水所包围着，因此油脂是分散相，水则是连续相。品种有雪花膏、香脂和润肤霜。一、雪花膏雪花膏涂抹于皮肤后，可在皮肤表面生成一层薄膜，能抑制表皮水分的过量蒸发，减少外界对皮肤的影响，还可以在涂抹香粉美容化妆前作底霜使用，以增加香粉的粘附力，阻止香粉进入皮肤毛孔。雪花膏是硬脂酸、硬脂酸化合物和水的乳化物。雪花膏的乳化形状只有水包油型(油／水)，10-20％的油分散在水相中乳化而成。雪花膏的主要成分是硬脂酸、碱类、多元醇。1)硬脂酸一般采用工业三压硬脂酸，含有硬脂酸45％，棕桐酸55％左右，油酸0％一2％，控制碘价在2以下。2)碱类有KOH、NaOH、K2CO3、硼砂等，一般较多采用KOH，为了提高乳化体的稠度．在采用KOH时加入少量NaOH．其质量比约为9：1。3)多元醇目前使用较多的是甘油作为保湿剂。另外还有山梨醇、丙二醇、1,3-丁二醇。1,3-丁二醇比丙二醇更优良，在空气相对湿度较高或较低的情况下，都能保持皮肤相当的湿度。制造过程(1)加热溶解将原料三压硬脂酸、单硬脂酸甘油脂、十六醇、白油#18用甘油混合后加热到90℃，碱液(先配置成8％一11％)和水分别加热到90℃并维持20分钟。(2)混合乳化先将加热后的水和碱液混合，再加到硬脂酸等混合油中并进行搅拌。叶桨式搅拌器的转速为50一100转／分。(3)搅拌冷却冷却速度要求较缓慢。用夹套温水回流冷却，如果回流温水与原料的温差过大、产品质量变粗。温差过小，则需延长搅拌时间。香精加入的温度为58℃。(4)静止冷却停止搅拌后，经化验合格后静止冷却到30-40℃后进行装瓶，如装瓶时温度过高，冷却后体积会收缩，装瓶温度过低则膏体变稀薄。一般以隔一天包装为宜。(5)包装沿瓶口刮平后，盖以硬质塑料薄膜，盖子衬有弹性的厚塑片或纸塑片。三、养肤化妆品养肤化妆品是一类含有营养活性成分的化妆品，即在化妆品的基质中添加各种营养活性物质而制得的对皮肤具有某种功效的化妆品。按其对皮肤的功效作用可分成：高保湿化妆品、抗衰老化妆品、美白化妆品等。1.高保湿化妆品保湿机理：①皮肤中的皮脂腺分泌的皮脂在皮肤表面形成一层封闭的皮脂膜，该皮脂膜可抑制皮肤中水分的蒸发，从而可保持皮肤中的水分；②皮肤的角质细胞内存在一种水溶性吸湿成分(即天然保湿因子NMF)，对水分的挥发起着适当的控制平衡作用，从而使角质层保持一定的含水量。③皮肤细胞膜是多层类脂质双分子层的结构，在双分子层的表面外部(有外表面和内表面)为亲水部分，即在两分子层之间包含了水分。角蛋白细胞膜的类脂起着黏