化妆品生产工艺基础 第 1 页 共 58 页 第一部分 乳剂类化妆品生产工艺 乳液配制长期以来是依靠经验建立起来的，逐步充实完善了理论，正在走向依靠理论指导生 产。但在实际工作中，仍然有赖于操作者的经验。至今，研究和生产乳化产品的专家，仍然承认经 验的重要性，这是因为乳液制备时涉及的因素很多，还没有哪一种理论能够定量地指导乳化操作。 即使经验丰富的操作者，也很难保证每批都乳化得很好。 经过小试选定乳化剂后，还应制定相应的乳化工艺及操作方法，以实现工业化生产。制备乳 状液的经验方法很多，各种方法都有其特点，选用哪种方法全凭个人的经验和企业具备的条件，但 必须符合化妆品生产的基本要求。 一、乳化体制备工艺 在实际生产过程中，有时虽然采用同样的配方，但是由于操作时温度、乳化时间、加料方法 和搅拌条件等不同，制得的产品的稳定度及其他物理性能也会不同，有时相差悬殊。因此根据不同 的配方和不同的要求，采用合适的配制方法，才能得到较高质量的产品。 (一)生产程序 (1)油相的制备 将油、脂、蜡、乳化剂和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内，开启蒸汽加热， 在不断搅拌条件下加热至 70－75℃，使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热 以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化剂等可在乳化之前加入油相，溶解均匀， 即可进行乳化。 (2)水相的制备 先将去离子水加人夹套溶解锅中，水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保 湿剂，碱类，水溶性乳化剂等加人其中，搅拌下加热至 90－100℃，维持 20min 灭菌，然后冷却至 70～80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物，应单独配制，将其溶解在水中，在室温下充分搅拌使 其均匀溶胀，防止结团，如有必要可进行均质，在乳化前加入水相。要避免长时间加热，以免引起 粘度变化。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，精确数量可在第一批 制成后分析成品水分而求得。 (3)乳化和冷却 上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内，在一定的温 度(如 70－80℃)条件下，进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中，油相和水相的添加方法(油相 加入水相或水相加入油相)、添加的速度、搅拌条件、乳化温度和时间、乳化器的结构和种类等对乳 化体粒子的形状及其分布状态都有很大影响。均质的速度和时间因不同的乳化体系而异。含有水溶 性聚合物的体系、均质的速度和时间应加以严格控制，以免过度剪切，破坏，聚合物的结构，造成 不可逆的变化，改变体系的流变性质。如配方中含有维生素或热敏的添加剂，则在乳化后较低温下 加入，以确保其活性，但应注意其溶解性能。 化妆品生产工艺基础 第 2 页 共 58 页 乳化后，乳化体系要冷却到接近室温。卸料温度取决于乳化体系的软化温度，一般应使其借 助自身的重力，能从乳化锅内流出为宜。当然也可用泵抽出或用加压空气压出。冷却方式一般是将 冷却水通人乳化锅的夹套内，边搅拌，边冷却。冷却速度，冷却时的剪切应力，终点温度等对乳化 剂体系的粒子大小和分布都有影响，必须根据不同乳化体系，选择最优条件。特别是从实验室小试 转人大规模工业化生产时尤为重要。 (4) 陈化和灌装 一般是贮存陈化 l 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)乳化剂的加入方法 (1)乳化剂溶于水中的方法 这种方法是将乳化剂直接溶解于水中，然后在激烈搅拌作用下慢慢地把油加入水中，制成油/ 水型乳化体。如果要制成水/油型乳化体，那么就继续加人油相，直到转相变为水/油型乳化体为止， 此法所得的乳化体颗粒大小很不均匀，因而也不很稳定。 (2)乳化剂溶于油中的方法 将乳化剂溶于油相(用非离子表面活性剂作乳化剂时，一般用 这种方法)，有 2 种方法可得到乳化体。 ①将乳化剂和油脂的混合物直接加入水中形成为油/水型乳化体。 ②将乳化剂溶于油中，将水相加入油脂混合物中，开始时形成为水/油型乳化体，当加入多量 的水后，粘度突然下降，转相变型为油/水型乳化体。 这种制备方法所得乳化体颗粒均匀，其平均直径约为 0.5цm，因此常用此法。 (3)乳化剂分别溶解的方法 这种方法是将水溶性乳化剂溶于水中，油溶性乳化剂溶于油中，再把水相加人油相中，开始 形成水/油型乳化体，当加人多量的水后，粘度突然下降，转相变型为油/水型乳化体。如果做成 W/O 型乳化体，先将油相加入水相生成 O/W 型乳化体，再经转相生成 W/O 型乳化体。 这种方法制得的乳化体颗粒也较细，因此常采用此法。 (4)初生皂法 用皂类稳定的 O/W 型或 W/O 型乳化体都可以用这个方法来制备。将脂肪酸类溶于油中，碱类溶于水中，加热后混合并 搅拌，2 相接触在界面上发生中和反应生成肥皂，起乳化作用。这种方法能得到稳定的乳化体。例 如硬脂酸钾皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。 (5)交替加液的方法 在空的容器里先放人乳化剂，然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。 这种方法对于乳化植物油脂是比较适宜的，在食品工业中应用较多，在化妆品生产中此法很少应用。 以上几种方法中，第 1 种方法制得的乳化体较为粗糙，颗粒大小不均匀，也不稳定；第 2、 第 3、第4 种方法是化妆品生产中常采用的方法，其中第 2、第3 种方法制得的产品一般讲颗粒较细， 化妆品生产工艺基础 第 3 页 共 58 页 较均匀，也较稳定，应用最多。 (三)转相的方法 所谓转相的方法，就是由 O/W(或 W/O)型转变成 W/O(或 O/W)型的方法。在化妆品乳化体的制 备过程中，利用转相法可以制得稳定且颗粒均匀的制品。 (1)增加外相的转相法 当需制备一个 O/W 型的乳化体时，可以将水相慢慢加入油相中，开始时由于水相量少，体系 容易形成 W/O 型乳液。随着水相的不断加入，使得油相无法将这许多水相包住，只能发生转相，形 成 O/W 型乳化体。当然这种情况必须在合适的乳化剂条件下才能进行。在转相发生时，一般乳化体 表现为粘度明显下降，界面张力急剧下降，因而容易得到稳定，颗粒分布均匀且较细的乳化体。 (2)降低温度的转相法 对于用非离子表面活性剂稳定的 O/W 型乳液，在某一温度点，内相和外相将互相转化，变型 成为 W/O 乳液，这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性，在高于浊点温度时， 使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂，导致表面活性剂的 HLB 值下降，即亲水力变弱，从 而形成 W/O 型乳液；当温度低于浊点时，亲水力又恢复，从而形成 O/W 型乳液。利用这一点可完成 转相。一般选择浊点在 50-60℃左右的非离子表面活性剂作为乳化剂，将其加入油相中，然后和水 相在 80℃左右混合，这时形成 W/O型乳液。随着搅拌的进行乳化体系降温，当温度降至浊点以下不 进行强烈的搅拌，乳化粒子也很容易变小。 (3)加入阴离子表面活性剂的转相法 在非离子表面活性剂的体系中，如加入少量的阴离子表面活性剂，将极大地提高乳化体系的 浊点。利用这一点可以将浊点在 50-60℃的非离子表面活性剂加入油相中，然后和水相在 80℃左右 混合，这时易形成 W/O 型的乳液，如此时加入少量的阴离子表面活性剂，并加强搅拌，体系将发生 转相变成 O/W 型乳液。 在制备乳液类化妆品的过程中，往往这 3 种转相方法会同时发生。如在水相加入十二烷基硫 酸钠，油相中加入十八醇聚氧乙烯醚(EO10)的非离子表面活性剂，油相温度在 80－90℃，水相温度 在 60℃左右。当将水相慢慢加入油相中时，体系中开始时水相量少，阴离子表面活性剂浓度也极低， 温度又较高，便形成了 W/O 型乳液。随着水相的不断加入，水量增大，阴离子表面活性剂浓度也变 大，体系温度降低，便发生转相，因此这是诸因素共同作用的结果。 应当指出的是，在制备 O/W 型化妆品时，往往水含量在 70％－80％之间，水油相如快速混合， 一开始温度高时虽然会形成 W/O 型乳液，但这时如停止搅拌观察的话，会发现往往得到一个分层的 体系，上层是 W/O 的乳液，油相也大部分在上层，而下层是 O/W 型的。这是因为水相量太大而油相 化妆品生产工艺基础 第 4 页 共 58 页 量太小，在一般情况下无法使过少的油成为连续相而包住水相，另一方面这时的乳化剂性质又不利 于生成 O/W型乳液，因此体系便采取了折中的办法。 总之在需要转相的场合，一般油水相的混合是慢慢进行的，这样有利于转相的仔细进行。而 在具有胶体磨、均化器等高效乳化设备的场合，油水相的混合要求快速进行。 (四)低能乳化法 在通常制造化妆品乳化体的过程中，先要将油相、水相分别加热至 75－95℃，然后混合搅拌、 冷却，而且冷却水带走的热量是不加利用的，因此在制造乳化体的过程中，能量的消耗是较大’的。 如果采用低能乳化，大约可节约 50％的热能。 低能乳化法在间歇操作中一般分为 2 步进行。 第 l 步先将部分的水相(B 相)和油相分别加热到所需温度，将水相加入油相中，进行均质乳 化搅拌，开始乳化体是 W/O 型，随着B 相水的继续加入，变型成为 O/W 型乳化体，称为浓缩乳化体。 第 2 步再加入剩余的一部分未经加热而经过紫外线灭菌的去离子水(A 相)进行稀释，因为浓 缩乳化体的外相是水，所以乳化体的稀释能够顺利完成，此体。如果做成 W/O 型乳化体，先将油相 加入水相生成 O/W 型乳化体，再经转相生成 W/O 型乳化体。 这种方法制得的乳化体颗粒也较细，因此常采用此法。 (4)初生皂法 用皂类稳定的 O/W 型或W/O 型乳化体都可以用这个方法来制备。将脂肪酸类溶于 油中，碱类溶于水中，加热后混合并搅拌，2 相接触在界面上发生中和反应生成肥皂，起乳化作用。 这种方法能得到稳定的乳化体。例如硬脂酸钾皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。 (5)交替加液的方法 在空的容器里先放人乳化剂，然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。这种方法对于乳化植 物油脂是比较适宜的，在食品工业中应用较多，在化妆晶生产中此法很少应用。 以上几种方法中，第 1 种方法制得的乳化体较为粗糙，颗粒大小不均匀，也不稳定；第 2、 第 3、第4 种方法是化妆品生产中常采用的方法，其中第 2、第3 种方法制得的产品一般讲颗粒较细， 较均匀，也较稳定，应用最多。 (三)转相的方法 所谓转相的方法，就是由 O/W(或 W/O)型转变成 W/O(或 O/W)型的方法。在化妆品乳化体的制 备过程中，利用转相法可以制得稳定且颗粒均匀的制品。 (1)增加外相的转相法 当需制备一个 O/W 型的乳化体时，可以将水相慢慢加入油相中，开始时由于水相量少，体系 容易形成 W/O 型乳液。随着水相的不断加入，使得油相无法将这许多水相包住，只能发生转相，形 化妆品生产工艺基础 第 5 页 共 58 页 成 O/W 型乳化体。当然这种情况必须在合适的乳化剂条件下才能进行。在转相发生时，一般乳化体 表现为粘度明显下降，界面张力急剧下降，因而容易得到稳定，颗粒分布均匀且较细的乳化体。 (2)降低温度的转相法 对于用非离子表面活性剂稳定的 O/W 型乳液，在某一温度点，内相和外相将互相转化，变型 成为 W/O 乳液，这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性，在高于浊点温度时， 使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂，导致表面活性剂的 HLB 值下降，即亲水力变弱，从 而形成 W/O 型乳液；当温度低于浊点时，亲水力又恢复，从而形成为 O/W 型乳液。利用这一点可完 成转相。一般选择浊点在 50－60℃左右的非离子表面活性剂作为乳化剂，将其加入油相中，然后和 水相在 80℃左右混合，这时形成 W/O 型乳液。随着搅拌的进行乳化体系降温，当温度降至浊点以下 时，发生转相乳液变成了 O/W 型。 当温度在转相温度附近时，原来的油水相界面张力下降，也就是说降低了乳化它所需的功， 所以即使不进行强烈的搅拌，乳化粒子也很容易变小。 (3)加入阴离子表面活性剂的转相法 在非离子表面活性剂的体系中，如加入少量的阴离子表面活性剂，将极大地提高乳化体系的 浊点。利用这一点可以将浊点在 50－60℃的非离子表面活性剂加入油相中，然后和水相在 8013 左 右混合，这时易形成 W/O 型的乳液，如此时加入少量的阴离子表面活性剂，并加强搅拌，体系将发 生转相变成 O/W 型乳液。 在制备乳液类化妆品的过程中，往往这 3 种转相方法会同时发生。如在水相加入十二烷基硫 酸钠，油相中加入十八醇聚氧乙烯醚(EOl0)的非离子表面活性剂，油相温度在 80－90℃，水相温度 在 60℃左右。当将水相慢慢加入油相中时，体系中开始时水相量少，阴离子表面活性剂浓度也极低， 温度又较高，便形成了 W/O 型乳液。随着水相的不断加入，水量增大，阴离子表面活性剂浓度也变 大，体系温度降低，便发生转相，因此这是诸因素共同作用的结果。 应当指出的是，在制备 O/W 型化妆品时，往往水含量在 70％－80％之间，水油相如快速混合， 一开始温度高时虽然会形成 W/O 型乳液，但这时如停止搅拌观察的话，会发现往往得到一个分层的 体系，上层是 W/O 的乳液，油相也大部分在上层，而下层是 O/W 型的。这是因为水相量太大而油相 量太小，在一般情况下无法使过少的油成为连续相而包住水相，另一方面这时的乳化剂性质又不利 于生成 O/W型乳液，因此体系便采取了折中的办法。 总之在需要转相的场合，一般油水相的混合是慢慢进行的，这样有利于转相的仔细进行。而 在具有胶体磨、均化器等高效乳化设备的场合，油水相的混合要求快速进行。 (四)低能乳化法 化妆品生产工艺基础 第 6 页 共 58 页 在通常制造化妆品乳化体的过程中，先要将油相、水相分别加热至 75～95℃，然后混合搅拌、 冷却，而且冷却水带走的热量是不加利用的，因此在制造乳化体的过程中，能量的消耗是较大的。 如果采用低能乳化，大约可节约 50％的热能。 低能乳化法在间歇操作中一般分为 2 步进行。 第 1 步先将部分的水相(B 相)和油相分别加热到所需温度，将水相加入油相中，进行均质乳 化搅拌，开始乳化体是 W/O 型，随着B 相水的继续加入，变型成为 O/W 型乳化体，称为浓缩乳化体。 第 2 步再加入剩余的一部分未经加热而经过紫外线灭菌的去离子水(A 相)进行稀释，因为浓 缩乳化体的外相是水，所以乳化体的稀释能够顺利完成，此过程中，乳化体的温度下降很快，当 A 相加完之后，乳化体的温度能下降到 50～60C。 这种低能乳化法主要适用于制备 O/W 型乳体，其中 A 相和 B 相水的比率要经过实验来决定， 它和各种配方要求以及制成的乳化体稠度有关。在乳化过程中，例如选用乳化剂的 HLB 值较高或者 要乳状液的稠度较低时，则可将 B相压缩到较低值。 低能乳化法的优点：①A 相的水不用加热、节约了这部分热能； ②在乳化过程中，基本上不用冷却强制回流冷却，节约了冷却水循环所需要的功能； ③由75－95℃冷却到 50－60℃通常要占去整个操作过程时间的一半，采用低能乳化大大节省 了冷却时间，加快了生产周期。大约节约整个制作过程总时间的三分之一到二分之一； ④由于操作时间短，提高了设备利用率； ⑤低能乳化法和其他方法所制成的乳化体质量没多大差别。 乳化过程中应注意的问题： ①B 相的温度，不但影响浓缩乳化体的粘度，而且涉及到相变型，当 B 相水的量较少时，一般温度 应适当高一些； ②均质机搅拌的速率会影响乳化体颗粒大小的分布，最好使用超声设备、均化器或胶体磨等 高效乳化设备； ③A 相水和 B 相水的比率(见下表-1)一定要选择适当，一般，低粘度的浓缩乳化体会使下一 步 A 相水的加入容易进行。 表-1 A 相和B 相水的比率 乳化剂HLB 值 油脂比率 搅拌条件 选择B 值 选择A 值 10-12 20-25 强 0.2-0.3 0.7-0.8 6-8 25-35 弱 0.4-0.5 0.5-0.7 (五)搅拌条件 化妆品生产工艺基础 第 7 页 共 58 页 乳化时搅拌愈强烈，乳化剂用量可以愈低。但乳化体颗粒大小与搅拌强度和乳化剂用量均有 关系，一般规律如表-2所示。 表-2 搅拌强度与颗粒大小及乳化剂用量之关系 搅拌强度 颗粒大小 乳化剂用量 差(手工或桨式搅拌) 极大(乳化差) 少量 差 中等 中量 强(胶体磨) 中等 少至中量 强(均质器) 小 少至中量 中等(手工或旋桨式) 小 中至高量 差 极细(清晰) 极高量 过分的强烈搅拌对降低颗粒大小并不一定有效，而且易将空气混人。在采用中等搅拌强度时， 运用转相办法可以得到细的颗粒，采用桨式或旋桨式搅拌时，应注意不使空气搅人乳化体中。 一般情况是，在开始乳化时采用较高速搅拌对乳化有利，在乳化结束而进入冷却阶段后，则 以中等速度或慢速搅拌有利，这样可减少混入气泡。如果是膏状产品，则搅拌到固化温度止。如果 是液状产品，则一直搅拌至室温。 (六)混合速度 分散相加人的速度和机械搅拌的快慢对乳化效果十分重要，可以形成内相完全分散的良好乳化 体系，也可形成乳化不好的混合乳化体系，后者主要是内相加得太快和搅拌效力差所造成。乳化操 作的条件影响乳化体的稠度、粘度和乳化稳定性。研究表明，在制备 O/W 型乳化体时，最好的方法 是在激烈的持续搅拌下将水相加入油相中，且高温混合较低温混合好。 在制备 W/O 型乳化体时，建议在不断搅拌下，将水相慢慢地加到油相中去，可制得内相粒子 均匀、稳定性和光泽性好的乳化体。对内相浓·度较高的乳化体系，内相加入的流速应该比内相浓 度较低的乳化体系为慢。采用高效的乳化设备较搅拌差的设备在乳化时流速可以快一些。 但必须指出的是，由于化妆晶组成的复杂性，配方与配方之间有时差异很大，对于任何一个 配方，都应进行加料速度试验，以求最佳的混合速度，制得稳定的乳化体。 (七)温度控制 制备乳化体时，除了控制搅拌条件外，还要控制温度，包括乳化时与乳化后的温度。 由于温度对乳化剂溶解性和固态油、脂、蜡的熔化等的影响，乳化时温度控制对乳化效果的 影响很大。如果温度太低，乳化剂溶解度低，且固态油、脂、蜡未熔化，乳化效果差；温度太高， 加热时间长，冷却时间也长，浪费能源，加长生产周期。一般常使油相温度控制高于其熔点 10-15 化妆品生产工艺基础 第 8 页 共 58 页 ℃，而水相温度则稍高于油相温度。通常膏霜类在 75～95℃条件下进行乳化。 最好水相加热至 90～100℃，维持 20min灭菌，然后再冷却到 70-80℃进行乳化。在制备 W/O 型乳化体时，水相温度高一些，此时水相体积较大，水相分散形成乳化体后，随着温度的降低，水 珠体积变小，有利于形成均匀、细小的颗粒。如果水相温度低于油相温度，两相混合后可能使油相 固化(油相熔点较高时)，影响乳化效果。 冷却速度的影响也很大，通常较快的冷却能够获得较细的颗粒。当温度较高时，由于布朗运 动比较强烈，小的颗粒会发生相互碰撞而合并成较大的颗粒；反之，当乳化操作结束后，对膏体立 刻进行快速冷却，从而使小的颗粒“冻结”住，这样小颗粒的碰撞、合并作用可减少到最低的程度 心但冷却速度太快，高熔点的蜡就会产生结晶，导致乳化剂所生成的保护胶体的破坏，因此冷却的 速度最好通过试验来决定。 (八)香精和防腐剂的加入 (1)香精的加入 香精是易挥发性物质，并且其组成十分复杂，在温度较高时，不但容易损失掉，而 且会发生一些化学反应，使香味变化，也可能引起颜色变深。因此一般化妆品中香精的加入都是在 后期进行。对乳液类化妆品，一般待乳化已经完成并冷却至 50～60℃时加入香精。如在真空乳化锅 中加香，这时不应开启真空泵，而只维持原来的真空度即可，吸人香精后搅拌均匀。对敞口的乳化 锅而言，由于温度高，香精易挥发损失，因此加香温度要控制低些，但温度过低使香精不易分布均 匀。 (2)防腐剂的加入 微生物的生存是离不开水的，因此水相中防腐剂的浓度是影响微生物生长的关键。 乳液类化妆品含有水相、油相和表面活性剂，而常用的防腐剂往往是油溶性的，在水中溶解 度较低。有的化妆品制造者，常把防腐剂先加入油相中然后去乳化，这样防腐剂在油相中的分配浓 度就较大，而水相中的浓度就小。更主要的是非离子表面活性剂往往也加在油相，使得有更大的机 会增溶防腐剂，而溶解在油相中和被表面活性剂胶束增溶的防腐剂对微生物是没有作用的，因此加 入防腐剂的最好时机是待油水 相混合乳化完毕后(O／W)加入，这时可获得水中最大的防腐剂浓度。 当然温度不能过低，不然分布不均匀，有些固体状的防腐剂最好先用溶剂溶解后再加入。例如尼泊 金酯类就可先用温热的乙醇溶解，这样加到乳液中能保证分布均匀。 配方中如有盐类，固体物质或其他成分，最好在乳化体形成及冷却后加入，否则易造成产品 的发粗现象。 (九)粘度的调节 化妆品生产工艺基础 第 9 页 共 58 页 影响乳化体粘度的主要因素是连续相的粘度，因此乳化体的粘度可以通过增加外相的粘度来 调节。对于。O/W 型乳化体，可加入合成的或天然的树胶，和适当的乳化剂如钾皂，钠皂等。对于 W/0 型乳化体，加人多价金属皂和高熔点的蜡和树胶到油相中可增加体系粘度。 第二部分 雪花膏的生产 雪花膏搽在皮肤上会立即消失，与雪在皮肤上融化相似，故而得名。它是水和硬脂酸在碱的 作用下进行乳化的产物。生产雪花膏的主要原料为硬脂酸、碱、水和香精。但为了使其有良好的保 湿效果，常常添加甘油、山梨醇、丙二醇和聚乙二醇等。雪花膏的膏体应洁白细密，无粗颗粒，不 刺激皮肤，香气味宜人，主要用作润肤、打粉底和剃须后用化妆品。 (一)原料加热 (1)油脂类原料加热 甘油、硬脂酸和单硬脂酸甘油酯投入设有蒸汽夹套的不锈钢加热锅内。 总油脂类投入量的体积，应占不锈钢加热锅有效容积的 70％-80％，例如 500L 不锈钢加热锅，油脂 类原料至少占有 350L 体积，这样受热面积可充分利用，加热升温速度较快。 油脂类原料溶解后硬脂酸相对密度小，浮在上面，甘油相对密度高，沉于锅底，硬脂酸和甘 油互不相溶，油脂类原料加热至 90-95℃，维持 30min 灭菌。如果加热温度超过 110℃，油脂色泽将 逐渐变黄。夹套加热锅蒸汽不能超过规定压力。如果采用耐酸搪瓷锅加热，则热传导性差，不仅加 热速度慢，而且热源消耗较多。 (2)去离子水加热 去离子水和防腐剂尼泊金酯类在另一不锈钢夹套锅内加热至 90—95℃， 加热锅装有简单涡轮搅拌机，将尼泊金酯类搅拌溶解，维持 30min 灭菌，将氢氧化钾溶液加入水中 搅拌均匀，立即开启锅底阀门，稀淡的碱水流人乳化搅拌锅。水溶液中尼泊金酯类与稀淡的碱水接 触，在几分钟内不致被水解。 如果采用自来水，因含有 Ca2+、Mg2+离子，在氢氧化钾碱性条件下，生成钙、镁的氢氧化合 物，是一种絮状的凝聚悬浮物，当放人乳化搅拌锅时，往往堵住管道过滤器的网布，致使稀淡碱水 不能畅流。 因去离子水加热时和搅拌过程中的蒸发，总计损失约 2％-3％，为做到雪花膏制品收得率 100 ％，往往额外多加 2％-3％水分，补充水的损失。 (二)乳化搅拌和搅拌冷却 1．乳化搅拌 (1)乳化搅拌锅的主要装置 乳化搅拌锅有夹套蒸汽加热和温水循环回流系统，500L 乳 化搅拌锅的搅拌桨转速约 50r/min 较适宜。密闭的乳化搅拌锅使用无菌压缩空气，用于制造完毕时 压出雪花膏。 预先开启夹套蒸汽，使乳化搅拌锅预热保温，目的使放人乳化搅拌锅的油脂类原料保 化妆品生产工艺基础 第 10 页 共 58 页 持规定范围的温度。 (2)油脂加热锅操作 测量油脂加热锅油温，并做好记录，开启油脂加热锅底部放料阀门， 使升温到规定温度的油脂经过滤器流入乳化搅拌锅，油脂放完后，即关闭放油阀门。 (3)搅拌乳化和水加热锅操作 启动搅拌机，开启水加热锅底部放水阀门，使水经过油脂同一过滤器流入乳化搅拌锅，这样 下一锅制造时，过滤器不致被固体硬脂酸所堵塞，稀淡的碱溶液放完后，即关闭放水阀门。 应十分注意的是：油脂和水加热锅的放料管道，都应装设单相止逆阀。当乳化搅拌锅用无菌 压缩空气压空锅内雪花膏后，可能操作失误，未将锅内存有 0.1～0.2MPa 的压缩空气排放，当下锅 开启油或水加热底部放料阀门时，乳化搅拌锅的压缩空气将倒流至油或水加热锅，使高温的油或水 向锅外飞溅，造成人身事故。 (4)雪花膏乳液的轴流方向 乳化搅拌叶桨与水平线‘安装在转轴上，叶桨的长度尽可能靠近锅壁，使之搅拌均匀和 提高热交换效率。搅拌桨转动方向，应使乳液的轴流方向往上流动，目的使下部的乳液随时向上冲 散上浮的硬脂酸和硬脂酸钾皂，加强分散上浮油脂效果。不应使乳液的轴流方向往下流动，否则埋 人乳液的搅拌叶桨，不能将部分上浮的硬脂酸、硬脂酸钾皂和水混在一起的半透明软性蜡状混合物 往下流动分散，此半透明软性蜡状物质浮在液面，待结膏后再混入雪花膏中，必然分散不良，有粗 颗粒出现。 (5)雪花膏乳液与上部搅拌叶桨的位置关系 在搅拌雪花膏乳液时，因乳液旋转流动产生离心力，使锅壁的液位略高于转轴中心液位，中 心液面下陷。一般应使上部搅拌叶桨大部分埋人乳液中，使离转轴中心的上部搅拌叶桨有部分露出 液面，允许中心露出叶桨长度不超过整个叶桨长度的 1/5，在此种情况下不会产生气泡。待结膏后， 整个搅拌叶桨埋人液面，当 58-60℃加人香精时，能很好的将香精搅拌均匀。 如果上部搅拌叶桨装置过高，半露半埋于乳液表面，必然将空气搅人雪花膏内，产生气泡。 如果上部搅拌叶桨装置过低，搅拌叶桨埋人雪花膏乳液表面超过 5cm，待雪花膏结膏后加入香精， 难使香精均匀地分散在雪花膏中，香精浮于雪花膏表面。 2．搅拌冷却 (1)乳化过程产生气泡 在乳化搅拌过程中，因加水时冲击产生的气泡浮在液面，空气泡在搅拌过程中会逐渐消失， 待基本消失后，乳液约 70-80℃，才能进行温水循环回流冷却。 (2)温水循环回流冷却 化妆品生产工艺基础 第 11 页 共 58 页 乳液冷却至 70～80℃，液面空气泡基本消失，夹套中通人 60℃温水使乳液逐渐冷却，用原输 送循环回流水的温度，要控制回流水在 1-1.5h 内由 60℃逐渐下降至 40℃，则相应可以控制雪花膏 停止搅拌的温度在 55-57℃，如果控制整个搅拌时间为 2h±20min，重要的因素是控制回流温水的温 度。尤其是雪花膏结膏后的冷却过程，应维持回流温水的温度低于雪花膏的温度 10-15℃为准，则 可控制 2h 内使雪花膏达到需要停止搅拌的温度。如果是 1000kg 投料量，则回流温水和雪花膏的温 差可控制在 12～25℃。 如果温差过大，骤然冷却，势必使雪花膏变粗。温差过小，势必延长搅拌时间，所以强制温 水回流，在每一阶段温度必须很好控制，一般可用时间继电器和二根触点温度计自动控制自来水阀 门，每根触点温度计各控制 60℃和40℃回流温水，或用电子程序控制装置。此触点温度计水银球浸 入温水桶，开始搅拌半小时后，水泵将 60℃温水强制送人搅拌桶夹套回流，30min后，6012 触点温 度计由时间继电器控制，自动断路，并跳至 40℃触点温度计，触点温度计的线路与常开继电器接通， 当雪花膏的热量传导使温水的温度升高时，则触点温度计使继电器闭合，电磁阀自动打开自来水阀 门，使水温下降到 40℃时，触点温度计断路，继电器常开，电磁阀门自动关闭自来水阀门，使温水 维持在 40℃，回流冷却水循环使雪花膏单到所需的温度为止，触点温度计的温度可根据需要加以调 节，维持 60℃或 40℃的时间继电器也可以加以调整，找到最适宜温水的温度范围和维持此温度时间 的最佳条件，然后固定操作，采用这种操作方法使雪花膏的细度和稠度比较稳定。 (3)内相硬脂酸颗粒分散情况 乳化过程中，内相硬脂酸分散成小颗粒，硬脂酸钾皂和单硬脂 酸甘油酯存在于硬脂酸颗粒的界面膜，乳化搅拌后，硬脂酸许多小颗粒凝聚在一起，用显微镜观察， 尤如一串串的葡萄，随着不断搅拌，凝聚的小颗粒逐渐解聚分散，搅拌冷却至 61-62℃结膏和 61℃ 以下，解聚分散速度较快，所以要注意雪花膏 55～62℃冷却速度应缓慢些，使凝聚的内相小颗粒很 好分散，制成的雪花膏细度和光泽都较好。 如果雪花膏在 55～62℃冷却速度过快，凝聚的内相小颗粒尚未很好解聚分散，已冷却成为稠 厚的雪花膏，就不容易将凝聚的内相小颗粒分散，制成的雪花膏细度和光泽度都较差，而且可能出 现粗颗粒，发现此种情况，可将雪花膏再次加热至 80～90℃重新溶解加以补救，同时搅拌冷却至所 需温度，能改善细度和光泽。 如果搅拌时间过长，停止搅拌温度偏低，约 50-52℃，雪花膏过度剪切，稠度降低，制得的 雪花膏细度和光泽都很好，用显微镜观察硬脂酸分散颗粒也很均匀，但硬脂酸和硬脂酸钾皂的接触 面积增大，容易产生硬脂酸和硬脂酸钾皂结合成酸性皂的片状结晶，因而产生珠光，当加入少量十 六醇或中性油脂，能阻止产生珠光。 (三)静止冷却 化妆品生产工艺基础 第 12 页 共 58 页 乳化搅拌锅停止搅拌以后，用无菌压缩空气将锅内制成的雪花膏由锅底压出。雪花膏压完后， 将锅内压力放空，雪花膏盛料桶用沸水清洗灭菌，过磅后记录收得率。取样检验耐寒、pH 值等主要 质量指标。料桶表面用塑料纸盖好，避免表面水分蒸发，料桶上罩以清洁布套，防止灰尘落人，让 雪花膏静止冷却。 一般静置冷却到 30-40℃然后进行装瓶，装瓶时温度过高，冷却后雪花膏体积略微收缩；装 瓶时温度过低，已结晶的雪花膏，经搅动剪切后稠度会变薄。制品化验合格后，隔天在 30-40℃下 包装较为理想，也有制成后的雪花膏在 35-45℃时即进行热装灌，雪花膏装入瓶中刮平后覆盖塑料 薄片，然后将盖子旋紧。 (四)包装与贮存条件 雪花膏含水量 70％左右，所以水分很容易挥发而发生干缩现象，因此如何长期加强密封程度 是雪花膏包装方面的关键问题，也是延长保质期的主要因素之一。防止雪花膏干缩有下列几种措施： ①盖子内衬垫用 0.5～lmm 有弹性的塑片，或塑纸复合垫片；②瓶口覆以聚乙烯衬盖；③传统 方法是在刮平的雪花膏表面浇一层石蜡；④用紧盖机将盖子旋紧。 以上防止干缩措施，主要是瓶盖和瓶口要精密吻合，将盖子旋紧，在盖子内衬垫塑片上应留 有整圆形的瓶口凹纹，如果凹纹有断线，仍会有漏气。 包装时应注意与雪花膏接触的容器和工具，用沸水冲洗或蒸汽灭菌，每天检查包装重量是否 符合要求，做到包装质量能符合产品质量标准。 贮存条件应注意下列几点：①不宜放在高温或阳光直射处，以防干缩。冬季不宜放在冰雪露 天，以防雪花膏冰冻后变粗；②不可放置在潮湿处，防止纸盒商标霉变；③雪花膏玻璃瓶经撞击容 易破碎，搬运时注意轻放。 第三部分 润肤霜及蜜类化妆品的生产 一、润肤霜的生产 润肤霜是一种乳剂制品，其作用是使所含的润肤物质补充皮肤中天然存在的游离脂肪酸、胆 固醇、油脂的不足，也就是补充皮肤中的脂类物质，使皮肤中的水分保持平衡。经常涂用润肤霜能 使皮肤保持水分和健康，逐渐恢复柔软和光滑，水分是皮肤最好的柔软剂，能保持皮肤的水和健康 的物质是天然调湿因子，简称 NMF，如果要使水分从外界补充到皮肤中去是比较困难的，行之有效 的方法是防止表皮角质层水分的过量损失，天然调湿因子有此功效。天然调湿因子存在于表皮角质 层细胞壁及脂肪部分。表皮角质层含脂肪 11％和天然调湿因子 30％，表皮透明层含有磷脂，它是一 种良好的天然调湿因子。 润肤霜应控制 pH 值在 4-6.5，和皮肤的 pH 值相近，如果 pH 值大于 7，偏于微碱性，会使表 化妆品生产工艺基础 第 13 页 共 58 页 皮的天然调湿因子及游离脂肪酸遭到破坏，虽然使用乳剂后过一些时间，皮肤 pH值又恢复平衡，但 使用日久，必然会引起皮肤干燥，得到相反的效果。 下面介绍油/水型润肤霜的生产。油/水型润肤霜的生产技术适用于：润肤霜、清洁霜、夜霜、 调湿霜、按摩霜等产品。 1．原料加热 (1)油脂类原料加热 投入不锈钢夹套水蒸气加热锅，按配方和质量需要加热至规定温度，加热油脂的温度有两种 不同要求。 乳化前油脂温度维持在 70-80℃，先将所有油脂类原料加热至 90℃，维持 20min 灭菌，但尚 不能杀灭微生物孢子。加热锅装有简单涡轮搅拌机，目的是将各种油脂原料搅拌均匀，同时加速传 热速度。油脂加热锅在高位，油脂靠重力经过滤器流人保温的乳化搅拌锅，使油脂维持 70－80℃。 惯用方法主张规定油脂温度为 72～75℃。 乳化前油脂温度维持 85-95℃，先将所有油脂类原料加热至 90-95℃，维持 20min 灭菌，加热 锅装有简单涡轮搅拌机，油脂加热锅在高位，借重力作用油脂经过滤器流人保温的均质乳化搅拌锅， 使油脂维持 85-95℃。梅索认为乳化时提高温度，有利于降低两相间的界面张力，因此可减少内相 分散所剪切和分散的能量，提高温度有利乳化剂分子适合地排列在界面膜，因此制造乳剂时规定所 需的最佳温度很重要，在乳剂冷却前决定均质搅拌时间也是很重要的，可稳定乳剂质量。 (2)去离子水加热 防腐剂加入去离子水中，水在另一不锈钢夹套水蒸气加热锅内加热至 90-95℃，维持 20min 灭菌，加热锅装有简单涡轮搅拌机，使防腐剂加速溶解，加速传热，使水升温。如果油脂温度维持 在 72-75℃，加热至 90℃的水相也应冷却至 72-75℃，然后流人油相进行乳化，同时均质搅拌。如 果油脂温度维持在 85-95℃，水相也应加热至接近油脂规定伪温度，然后流人油相进行乳化，同时 均质搅拌。 2．油/水型乳剂的加料方法 某种乳剂虽然采用同样配方，由于操作时加料方法和乳化搅拌机械设备不同，乳剂的稳定性 及其他物理现象也各异，有时相差悬殊，制备乳剂时的加料制造方法归纳以下 4种。 (1)生成肥皂法(初生皂法) 脂肪酸溶于油脂中，碱溶于水中，分别加热水和油脂，然后搅拌乳化，脂肪酸和碱类中和成 皂即是乳化剂，这种制造的方法，能得到稳定的乳剂，例如硬脂酸和三乙醇胺制成的各种润肤霜、 蜜类；硬脂酸和氢氧化钾制成的雪花膏；蜂蜡和硼砂为基础制成的冷霜即是。 化妆品生产工艺基础 第 14 页 共 58 页 (2)水溶性乳化剂溶入水中，油溶性乳化剂溶人油中 例如阴离子乳化剂十六烷基硫酸钠溶于水中，单硬脂酸甘油酯和乳化稳定剂十六醇溶于油中 制造乳剂的方法，将水相加人油脂混合物中进行乳化，开始时形成水/油乳剂，当加人多量的水，变 型成油/水乳剂，这种制造方法所得内相油脂的颗粒较小，常被采用。 (3)水溶和油溶性乳化剂都溶人油中 该法适宜采用非离子型乳化剂，例如非离子乳化剂斯盘 80 和吐温 80 都溶于油中制造乳剂的 方法，这种方法大都是指非离子型乳化剂，然后将水加入含有乳化剂的油脂混合物中进行乳化，开 始时形成水/油乳剂，当加人多量的水，粘度突然下降，这种制造方法所得内相油脂的颗粒也很小， 常被采用。 (4)交替加入法 在空的容器里先加入乳化剂，用交替的方法加入水和油，即边搅拌，边逐渐 加入油-水-油-水的方法，这种方法以乳化植物油脂为适宜，在化妆品领域中很少采用。 3．油/水型乳剂的制造方法 制造油/水型乳剂大致有 4 种方法：均质刮板搅拌机制造方法；管型刮板搅拌机半连续制造法； 锅组连续制造法；低能乳化制造法。 目前大多采用均质刮板搅拌机制造法，适用于少批和中批量生产。管型刮板机半连续制造法， 适用于大批量生产，欧美等国家某些大型化妆品厂采用。 均质刮板搅拌机制造法是将水溶性及油性乳化剂都溶人油中，这大多是指非离子型乳化剂， 如果采用阴离子和非离子型合用的乳化剂，则要将阴离子乳化剂溶于水中，非离子乳化剂溶于油中， 将水和油分别加热至指定温度后，油脂先放人乳化搅拌锅内，然后去离子水流人油脂中，同时启动 均质搅拌机，开始是形成水/油乳剂，粘度逐步略有提高，当加人多量的水，粘度突然下降，变型成 油/水型乳剂，用此法所得的内相颗粒较细，当水加完后，再维持均质机搅拌数分钟，整个均质搅拌 时间为 3-15min。当水加完后，即使延长均质搅拌时间，要使内相颗粒分散的作用已很小，停止均 质搅拌机后，是冷却过程，启动刮板搅拌机，此时乳剂 70-80℃，搅拌锅内蒸汽压不能使真空度升 高，维持线kPa，夹套冷却水随需要温度加以调节，待 40-50℃，搅拌锅内蒸汽压降 低，线kPa，应略降低转速，500-2000L 搅拌锅，维持 30r/min 已足够，低 速搅拌减少了对乳剂的剪切作用，不致使乳剂稠度显著降低。 二、蜜类化妆品的生产 蜜类产品为乳化液体。分为油/水型和水/油型两种。 油/水型蜜类用于皮肤时，水分蒸发，蜜的分散相即油相颗粒聚集起来，形成油脂薄膜留于皮 化妆品生产工艺基础 第 15 页 共 58 页 肤，它的优点是乳化性能较稳定，敷用于皮肤少油性感，因为配方中油脂含量较低。 水/油型蜜类的油相直接和皮肤接触，由于乳剂不能形成双电层，所以乳化的稳定性很成问题， 只有坚固的界面膜和密集的分散相 2 个因素，可维持蜜类乳剂的乳化稳定度，因此这种类型的液状 蜜类的乳化稳定度较难维持。水/油型乳剂富含油脂，感觉非常润滑。 为使蜜类产品的稠度稳定，可以将亲水性乳化剂加入油相中，例如胆固醇或类固醇原料，加 入少量聚氧乙烯胆固醇醚，可以控制变稠厚趋势，加入亲水性非离子表面活性剂，能使脂肪酸皂型 乳剂稳定和减少存储期的增稠问题。 对蜜类的主要质量要求是：保持长时间货架寿命的粘度稳定性和乳化稳定性；敷用在皮肤上 很快变薄，很容易在皮肤上层开；粘度适中，流动性好，在保质期内或更长时间，粘度变化较少或 基本没有变化；有良好的渗透性。 1．原料加热 油相加热温度要高于蜡的熔点，为 70-80℃，如果采用以胺皂为乳化剂的蜜类，油相和水相 的温度至少要加热至 75℃，即可形成有效的界面膜。硬脂酸钾皂则需要更高的温度，即油和水要加 热至 80-90℃。采用非离子乳化剂，油和水加热的温度不像阴离子乳化剂那样严格，一般制造方法 是将油相和水分别加热至 90℃，维持 20min，水和防腐剂共同加热，然后冷却至所需要的温度进行 乳化搅拌。 2．加料方法 专家认为所有非离子表面活性剂都加入油相的做法，能得到较好的乳化稳定度。亲水性乳化 剂溶在油中，在开始加料乳化搅拌时需要均质搅拌，乳剂接近变型时，粘度增高，变型成油/水型时 粘度突然下降，如果“乳化剂对”是亲油性的，当水加入油中，没有变型过程，就会得到水/油乳剂。 3．搅拌冷却 均质搅拌 5-15min 已足够，如果延长均质搅拌时间，使内相油脂分散成更细小颗粒的作用已 很小。停止均质搅拌后即是搅拌冷却过程，要使乳剂慢慢冷却，可避免乳剂粘度过分增加，如果快 速冷却，在搅拌效果差的情况下，锅壁结膏，蜜类中可能结成一团团膏状。香精在 40-50℃时加入， 如果希望蜜类维持相当粘度，则于 30-40℃停止搅拌，如果希望蜜类降低粘度，则于 25-30℃时停止 搅拌，冷却过程的过分搅拌，因剪切过度会使蜜类粘度降低。 加水的速度，开始乳化的温度，冷却水回流的冷却速度，搅拌时间和停止搅拌温度，每一阶 段都必须做好原始记录，因为这些操作条件直接影响蜜类产品的稳定度和粘度，同时便于查考，积 累经验，仔细观察，以便找到最好操作条件。 4．胶质 加入的胶质，应事先混合均匀，如果采用无机增稠剂，如膨润土、硅酸镁铝等， 化妆品生产工艺基础 第 16 页 共 58 页 必须加入水中加热至 85-90℃维持约 1h，使它们充分调和，使得有足够的粘度和稳定度，加入到乳 剂后，有增稠现象，如果过分搅拌，剪切过度，将降低粘
