油包水乳化体系的配方设计及生产工艺研究_待续_
油包水乳化体系的配方设计及生产工艺研究(续前)
调整,并介绍了有利凯玛公司的油包水乳化剂。
关键词:乳化剂;油包水;乳化体系;工艺控制
中图分类号:TQ658
文献标识码:A
文章编号:1006—7264(2006)11—0034一07
2.3油包水含固颗粒的选择 在油包水乳化体系中,可以选择的固体分类很
多,常见的粉体颗粒有二氧化钛、二氧化锌、二氧化 硅、高岭土、滑石粉、云母粉、氧化铁黄、氧化铁红、氧化 铁黑和碳黑等。因为二氧化钛的使用最为常见和关 键,本文固体颗粒粉末讨论主要围绕二氧化钛展开, 讨论粉体颗粒大小的选择与遮盖能力以及着色影响、 固体颗粒的表面处理及固体颗粒的助乳化作用。
PRISORINE 379 1。
影响粉体的助乳化效果的因素第一取决于粉体颗 粒的大小,第二取决于固体颗粒的表面处理类型。很 多资料上写明细固体颗粒是有助乳化效果的,但在这
收稿日期:2006一09—25 作者简介:唐俊敏(1980-),男,江苏人,工程师。联系电话:02l一64479516。 ·34·
对于一锅法生产油包水的乳化体系,通常对设备 都有很高的要求,并且需要设备短时问内能够输出极 高的能量,同时还要保证物料的上下传质要均匀和有
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万方数据
效,并且一般应用在300 kg以下的乳化设备中。对 于间歇式生产则主要应用在高水相含量以及高黏度的 体系中,这样的体系如果用连续操作,需要对水相的 输入速度和时间有一定的苛刻要求,这样将会增大生 产工艺的难度、降低可控制性以及生产的重复性。采 用间歇式的生产方法,可以更有效地解决问题。其主 要控制为将水相多次抽入进行高速搅拌乳化,而不需 要考虑控制进水的速度。这样工艺,不建议在水相没 有完全抽人前进行均质。常见的是将水相分为三次抽 入,第一次抽入水相的1/3,然后在高速搅拌下,混 合2 min~5 min,具体视生产的设备的容量和传动效 果而定;而后再次抽人1/3的水相,在高速搅拌下, 混合2 min~5 IIlin,抽人余下物料,搅拌5 min~10 min 后,再开始中速均质,等物料充分均质和乳化后,在 逐步提高均质强度。也可以将水相分两次抽人,第一 次抽入1,3,第二次抽入余下,这同样也主要取决于 生产设备的容量和传动效能。 3.3油包水生产工艺示例
一种油包水乳化蜡的研发探索
一种油包水乳化蜡的研发探索在油包水乳化蜡的制备工艺方面,我们可以尝试采用两步法制备。
第一步是将油脂和表面活性剂按一定比例混合,加热至溶解。
第二步是将溶解的油脂表面活性剂混合液,以快速振荡的方式加入预先加热的水相中,使其乳化形成油包水乳化蜡。
通过这种制备工艺,可以提高乳化效果和稳定性,使得油包水乳化蜡具有更好的使用体验和效果。
在成分选择方面,我们可以考虑采用不同的油脂和表面活性剂进行组合,以获取最佳的乳化效果和稳定性。
在油脂方面,可以选择具有良好溶解性和滋润性的油脂,如甘油二硬脂酸酯、白凡士林等;在表面活性剂方面,可以选择具有良好乳化性能和稳定性的表面活性剂,如磷酸酯类、烷基硫酸盐类等。
通过不同的组合选择,可以改善油包水乳化蜡的乳化效果和稳定性,提高其应用性能。
在工艺优化方面,可以考虑调整乳化温度、振荡速度、乳化时间等参数,以获得更稳定的油包水乳化蜡。
在乳化温度方面,可以通过改变油脂和表面活性剂的熔点来控制乳化温度,以提高乳化效果和稳定性。
在振荡速度方面,可以通过调整搅拌器的转速来控制乳化速度,以获得更细腻的乳化效果。
在乳化时间方面,可以通过延长乳化时间来提高乳化效果和稳定性。
通过工艺优化,可以提高油包水乳化蜡的制备工艺和性能,满足不同应用领域的需求。
在性能测试方面,可以采用乳液稳定性、溶剂效果、乳化性能等指标进行评估。
乳液稳定性可以通过离心试验和冻融试验来测试,以评估乳化蜡的乳化效果和稳定性。
溶剂效果可以通过溶剂溶解实验来测试,以评估乳化蜡的溶剂效果和应用性能。
乳化性能可以通过乳化温度、振荡速度和乳化时间来评估,以了解乳化蜡的制备工艺和性能。
通过性能测试,可以评估和改进油包水乳化蜡的应用性能,满足市场需求和开拓新的应用领域。
通过制备工艺的探索、成分选择的优化、工艺的优化以及性能测试的评估,可以改进油包水乳化蜡的制备工艺和性能,提高其应用性能和市场竞争力。
还可以通过与其他功能性成分的组合研发,开发出更多的应用领域和产品形态。
油包水乳化体系之配方设计
油包水乳化体系之配方设计油包水乳化体系是指将油和水两种不相溶的液体通过乳化剂进行混合并形成稳定的乳状液体体系。
在配方设计中,需要考虑乳化剂的选择和使用,油水相的配比,以及其他辅助成分的添加等因素。
以下是一个油包水乳化体系的配方设计示例。
一、乳化剂的选择和使用乳化剂是油包水乳化体系的关键成分,它能够降低油水界面间的表面张力,使其能够混合在一起形成乳状液。
一般可以选择磺酸盐类、非离子或阳离子表面活性剂作为乳化剂。
二、油水相配比油水相的配比取决于所希望的乳状液的浓度和稠度。
一般来说,油相的含量在20%到70%之间较为常见。
根据使用的需求,可以选择合适的油水配比。
三、其他辅助成分的添加除了油和水,油包水乳化体系中还可以添加其他辅助成分,如防腐剂、稳定剂、抗氧化剂、调节pH值的剂等。
这些辅助成分可以根据产品的特性和使用需求进行选择和添加。
四、配方示例以下是一个油包水乳化体系的配方设计示例:1.乳化剂的选择和使用:-磺酸盐类:如十二烷基硫酸钠、辛基磺酸钠等;-非离子表面活性剂:如辛基聚氧乙烯醇醚等;-阳离子表面活性剂:如四烷基溴化铵等。
2.油水相配比:-油相:30%橄榄油、5%甘油三酯;-水相:63%蒸馏水、2%甘油。
3.其他辅助成分的添加:-防腐剂:0.2%苯甲酸;-稳定剂:0.5%羟乙基纤维素;-抗氧化剂:0.3%维生素E;-调节剂:调节pH值至4.5以上只是一个示例的油包水乳化体系的配方设计,具体的配方设计还需根据产品的特性和使用需求进行进一步调整和优化。
在实际的配方设计过程中,还需进行合适的试验和测试,以确保所设计的乳状液体系的稳定性和适用性。
油包水乳化体系研究
油包水乳化体系研究油包水乳化体系的稳定性是研究的关键问题之一、在乳化体系中,油相与水相之间存在一定的界面张力。
形成乳化体系的关键是在界面上存在一层稳定的膜状结构,阻止油相和水相的相互分离和聚集。
研究表明,乳化体系的稳定性与乳化剂的性质密切相关。
乳化剂是一种降低界面张力的表面活性剂,它可以在油水界面上形成一层薄膜,阻止油相和水相的相互分离。
研究人员通过改变乳化剂的种类和浓度等因素,探索了不同乳化剂对乳化体系稳定性的影响。
研究结果表明,乳化剂的种类和浓度对乳化体系的稳定性具有重要影响。
一些具有良好表面活性的乳化剂,如Tween系列、Spans系列等,在适当浓度下能够形成较为稳定的乳化体系。
油包水乳化体系的形成机制也是研究的重点之一、一般认为,乳化体系的形成是由于乳化剂在油水界面上形成的薄膜结构。
乳化剂分子中的亲油基团与油相结合,亲水基团与水相结合,形成稳定的乳化体系。
研究人员通过表面张力、扩散系数等实验方法,揭示了乳化体系形成机制的一些特点。
研究结果表明,乳化剂与油相和水相之间的亲疏水性差异是形成乳化体系的关键因素之一、此外,温度、pH值等环境条件也对乳化体系的形成具有一定的影响。
油包水乳化体系在食品工业、化妆品工业、制药工业等领域有着广泛的应用前景。
在食品工业中,油包水乳化体系被应用于乳制品、饮料、糕点等产品的加工过程中。
乳制品中常常使用油包水乳化体系来制备香味浓郁的奶油、黄油等产品。
在化妆品工业中,油包水乳化体系常被用作皮肤护理产品的基础。
例如,乳液、面霜等产品均是利用油包水乳化体系来提供滋润和保湿效果。
在制药工业中,油包水乳化体系还被应用于一些药品的制备过程中。
例如,大多数胶囊制剂均是利用油包水乳化体系来包裹药物。
综上所述,油包水乳化体系的研究目前仍处于探索阶段,需要进一步探索其稳定性、形成机制以及应用前景等方面的问题。
随着科学技术的不断进步,油包水乳化体系在食品工业、化妆品工业和制药工业等领域的应用前景将更加广阔。
油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究
[原创]油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究两年前,一直答应朋友要写个关于油包水的帖子,可以没能够抽出时间和精力,好好完成这件事,今天,终于完成了初稿,写出来和大家分享。
本文版权归本人所有,请尊重本人劳作,如被引用,请事先与本人联系,并标明出处,否则保留相关权利。
本文观点仅代表个人立场,主要观点和结论以实验数据为主,但由于仪器和时间有限,任何观念或理论设定基础,不能确保完全准确,并与事实精确吻合。
如有疑问,欢迎交流和共勉,邮件请发至*******************.cn,笔者会尽快回复。
油包水乳化体系的定义通常将连续相为油相的乳化体系定义为油分散体系,根据油相的不同,可分为油脂分散体系,硅油分散体系,以及油脂硅油复合分散体系。
根据内相的种类,如全水相,全固体相或者混合内相,以及多分散体系等。
油包水乳化体系的概况油包水乳化体系的保湿性比传统的水包油体系有很大的提升,同时在滋润度和膏体的光亮度上较水包油的也是有明显的改观,但同时缺点也是非常明显的,一是配方的稳定性和生产工艺的调控,较水包油的要求有所提升;二是乳化体涂抹的肤感通常较水包油的较粘腻,厚重。
但目前随着新型的乳化剂的出现,如聚甘油酯以及聚硅氧烷醇共聚体,油包水乳化体系的涂抹感观已经有了极大的提升,甚至也有部分可以和传统的水包油乳化体系的涂抹感观不相上下。
通常来说,市场上油包水产品主要有以下四大类:粉底液,粉底霜,保湿霜,乳蜜。
另外,油包水的基质因为对离子,酸碱,以及抗氧化行原性,可应用在更多疗效型美容用品和中高端保养产品中。
本文将重点讨论以影响油包水乳化体系的稳定性因素;油包水的生产工艺;以及油包水的配方设计原则为主要内容展开论述。
一来希望通过学习和交流来共同提高,二来也希望能抛砖引玉,引起大家更多的探讨和推动油包水体系的市场应用。
影响油包水乳化体系的稳定性因素影响油包水乳化体系的稳定的因素较多,通常可以分为以下几点。
#油包水乳化体系之配方及生产工艺初步分析研究
[原创]油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究两年前,一直答应朋友要写个关于油包水的帖子,可以没能够抽出时间和精力,好好完成这件事,今天,终于完成了初稿,写出来和大家分享。
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油包水乳化体系的定义通常将连续相为油相的乳化体系定义为油分散体系,根据油相的不同,可分为油脂分散体系,硅油分散体系,以及油脂硅油复合分散体系。
根据内相的种类,如全水相,全固体相或者混合内相,以及多分散体系等。
油包水乳化体系的简况油包水乳化体系的保湿性比传统的水包油体系有很大的提升,同时在滋润度和膏体的光亮度上较水包油的也是有明显的改观,但同时缺点也是非常明显的,一是配方的稳定性和生产工艺的调控,较水包油的要求有所提升;二是乳化体涂抹的肤感通常较水包油的较粘腻,厚重。
但目前随着新型的乳化剂的出现,如聚甘油酯以及聚硅氧烷醇共聚体,油包水乳化体系的涂抹感观已经有了极大的提升,甚至也有部分可以和传统的水包油乳化体系的涂抹感观不相上下。
通常来说,市场上油包水产品主要有以下四大类:粉底液,粉底霜,保湿霜,乳蜜。
另外,油包水的基质因为对离子,酸碱,以及抗氧化行原性,可应用在更多疗效型美容用品和中高端保养产品中。
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影响油包水乳化体系的稳定性因素影响油包水乳化体系的稳定的因素较多,通常可以分为以下几点。
1、油包水乳化剂的选择,2、乳化体系油脂的选择,3、油包水含固体颗粒粉末的选择,4、乳化体系黏度的控制,5、油包水生产工艺的选择等主要方面乳化剂的选择通常乳化剂分子聚集在油水相界面上,亲水基伸入水中,亲油基伸入油中,使水-油界面的界面张力下降而使乳化系统得以稳定。
油包水乳化体系之配方设计
油包水乳化体系之配方设计,生产工艺及产品性能研究作者:风域传说本文观点仅代表个人立场,主要观点和结论以实验数据为主,但由于仪器和时间有限,任何观念或理论设定基础,不能确保完全准确,并与事实精确吻合。
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油包水乳化体系的定义通常将连续相为油相的乳化体系定义为油分散体系,根据油相的不同,可分为油脂分散体系,硅油分散体系,以及油脂硅油复合分散体系。
根据内相的种类,如水溶相,固体相或者含有油脂的水分体等等。
油包水乳化体系的概况油包水乳化体系的保湿性比传统的水包油体系有很大的提升,同时在滋润度和膏体的光亮度上较水包油的也是有明显的提升,但缺点也是非常明显的,一是配方的稳定性和生产工艺的调控,较水包油的要求有所提升;二是乳化体涂抹的肤感通常较水包油的较粘腻,厚重。
但目前随着新型的乳化剂的出现,如聚甘油酯以及聚硅氧烷醇共聚体,油包水乳化体系的涂抹感观已经有了极大的提升,甚至也有部分可以和传统的水包油乳化体系的涂抹感观不相上下。
通常来说,市场上油包水产品主要有以下四大类:粉底液,粉底霜,保湿霜,乳蜜。
本文将重点讨论以影响油包水乳化体系的稳定性因素;油包水的生产工艺;以及油包水的配方设计原则为主要内容展开论述。
一来希望通过学习和交流来共同提高,二来也希望能抛砖引玉,引起大家更多的探讨和推动油包水体系的市场应用。
影响油包水乳化体系的稳定性因素影响油包水乳化体系的稳定的因素较多,通常可以分为以下几点。
1、油包水乳化剂的选择,2、乳化体系油脂的选择,3、油包水含固体颗粒粉末的选择,4、乳化体系黏度的控制,5、油包水生产工艺的选择等主要方面乳化剂的选择油包水乳化剂一般的HLB 在3~8的范围内,而目前国内以及国外市场上常见的又以5~6为主,在不同的涂抹感观要求下,HLB可有相应的调整。
根据其种类的不同,又可分为二价金属碱盐和脂肪酸盐,聚氧乙烷和聚氧丙烷共聚体,失山梨醇脂肪酸酯,蔗糖脂肪酸酯,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚甘油脂肪酸酯等等。
油包水配方工艺流程
油包水配方工艺流程1.首先准备各种原料和设备。
First, prepare various raw materials and equipment.2.将水倒入容器中,加热至70°C。
Pour water into a container and heat it to 70°C.3.在另一个容器中,将适量的食用油加热至80°C。
In another container, heat the appropriate amount of edible oil to 80°C.4.将加热后的油慢慢倒入加热后的水中,同时用搅拌器搅拌。
Slowly pour the heated oil into the heated water and stirwith a mixer at the same time.5.搅拌均匀直至出现乳白色的乳化液。
Stir until a milkywhite emulsion appears.6.加入适量的乳化剂,继续搅拌。
Add the appropriate amount of emulsifier and continue stirring.7.调整温度至45°C。
Adjust the temperature to 45°C.8.加入适量的防腐剂,确保产品的质量和安全。
Add the appropriate amount of preservative to ensure the quality and safety of the product.9.将混合液倒入容器中,待凉后即可使用。
Pour the mixture into a container and use it after it has cooled.10.定期检查产品质量,确保符合卫生标准。
Regularly check the quality of the product to ensure compliance with hygiene standards.11.所有生产过程必须按照卫生要求进行,以确保产品质量。
油包水型乳液及其制备方法和油基钻井液
油包水型乳液及其制备方法引言油包水型乳液是一种常用的复合体系,由油相和水相组成。
它具有良好的稳定性和适应性,广泛应用于化妆品、医药、农药等领域。
本文将介绍油包水型乳液的定义、特点以及制备方法。
1. 油包水型乳液的定义与特点油包水型乳液是指油相包裹在水相中形成的一种乳状液体。
它具有以下特点: -稳定性好:油包水型乳液能够长时间保持稳定的分散状态,不易出现相分离现象。
- 适应性强:可以根据不同需求调整油相和水相的比例,以获得不同的物理性质和功能。
- 使用方便:油包水型乳液易于携带和使用,可直接涂抹于皮肤或其他表面。
2. 油包水型乳液的制备方法2.1 传统制备方法传统制备方法主要包括以下步骤: 1. 配制油相:选择合适的油脂或者合成油相,加入适量的表面活性剂,并进行搅拌混合,使其均匀分散。
2. 配制水相:将适量的水加热至一定温度,加入适量的表面活性剂,并进行搅拌混合。
3. 油相与水相的混合:将步骤1中配制好的油相缓慢加入步骤2中的水相中,同时进行搅拌混合。
4. 稳定剂的添加:根据需要,可以添加稳定剂来提高乳液的稳定性。
5. 调整pH 值:根据需要调整乳液的pH值,使其符合要求。
6. 进一步处理:可以通过离心、过滤等方法去除残留物质,以获得纯净的乳液产品。
2.2 先进制备方法近年来,随着科技的发展,出现了一些先进的油包水型乳液制备方法: 1. 高压均质法:利用高压均质机将油相和水相同时通过微孔板或者螺旋装置进行高速剪切和碰撞,从而实现快速、均匀地混合两相,并形成乳液。
2. 超声波辅助法:利用超声波的力量,使油相和水相产生剧烈的振动和激发,从而促进两相的混合和乳化。
3. 逆微乳化法:将油相和水相分别与适量的表面活性剂混合,然后将两相混合,并通过逆微乳化过程形成乳液。
油基钻井液油基钻井液是一种重要的钻井工艺液体,用于在钻井过程中冷却、润滑、清洗井眼,并稳定井壁。
它由基础油、胶体粘土、表面活性剂等组成。
油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究
油包水乳化体系之配方设计及生产工艺初步研究油包水乳化体系是一种常见的化妆品配方,主要由油相、水相和乳化剂组成。
油相一般由油溶性活性剂和油溶性成分组成,而水相则由水溶性活性剂和水溶性成分组成。
乳化剂的作用是在油相和水相之间形成包裹油滴的乳化膜,使油和水相相互分散并稳定。
配方设计的第一步是确定油相和水相的成分,选择适合的油溶性活性剂和水溶性活性剂。
常用的油溶性活性剂有硬脂酸单油酯、辛酸/柳酸乙基己酯等,而水溶性活性剂则有硬脂酸酯、十二烷基聚醚硫酸酯盐等。
根据产品的功能和效果需求,可以选择添加不同的成分如维生素E、角蛋白、甘油等。
在生产工艺方面,油包水乳化体系一般通过两种方法制备:一种是溶剂法,即将油相和水相分别加热至溶解,然后慢慢将油相倒入水相中,同时搅拌搅拌均匀;另一种是乳化法,即将油相和水相分别加热至相同温度,然后将水相缓慢加入油相中,同时不断搅拌。
在配方设计和生产工艺的研究中,需要考虑以下几个因素:1.乳化剂的选择和添加量:乳化剂的选择应根据油相和水相的特性进行匹配,同时乳化剂的添加量也要适宜,过多会导致乳化不稳定,过少则可能发生乳化失败。
2.温度的控制:在制备过程中,温度的控制是十分重要的,过高的温度可能会破坏乳化剂的结构,导致乳化失败,过低的温度则会使乳化剂难以溶解。
3.搅拌的方式和时间:搅拌的方式和时间会影响乳化的效果,一般来说,采用高速搅拌能更好地将油相和水相混合,但过长时间的搅拌也可能导致乳化剂的破坏。
4.添加剂的稳定性和相容性:在配方中添加的其他成分如防腐剂、香精等,需要考虑其对乳化体系的稳定性和相容性的影响。
总之,油包水乳化体系的配方设计和生产工艺的研究需要综合考虑成分选择、温度控制、搅拌方式和时间、添加剂的稳定性和相容性等多个因素,以确保产品的质量和稳定性。
只有不断研究和改进,才能生产出更好的油包水乳化体系产品。
一种油包水乳化蜡的研发探索
一种油包水乳化蜡的研发探索本文旨在探索一种新型的油包水乳化蜡的研发,并通过实验验证其润滑性能及应用价值。
一、研发背景与目的目前市场上常见的油包蜡主要是含有高分子聚烯烃、石蜡等成分,虽然具有优秀的润滑性能,但在高温、高压、高速等条件下,易发生挥发、炭化、甚至爆炸等现象,对设备和环境造成较大的损害。
因此,研发一种新型的油包水乳化蜡,以取代传统的润滑材料,对提高设备的可靠性、延长使用寿命、保障生产安全和环境保护具有重要的意义和价值。
二、研发步骤和方法1. 选择原材料:选择天然羊蜡与食品级白油为原料,具有较好的生物相容性;选择聚山梨醇酯、硫醚抗氧剂、有机硅等增稠剂和添加剂,并合理调配。
2. 油包水乳化:采用机械搅拌法将原材料混合,将其加热至80℃左右并搅拌均匀,加入适量的表面活性剂,将油相与水相搅拌均匀,再加入适量的乳化剂进行乳化。
3. 结晶分离:将乳化后的蜡液冷却至室温,放置一段时间使其自然结晶并分离出水相和膏相。
4. 添加防腐剂:向分离出来的膏相中加入适量的防霉剂,以防止因水分降解而引起的霉变。
5. 润滑性能测试:采用四球试验仪测定其摩擦系数和磨损量,并对比分析其与传统油包蜡的性能差异。
三、测试结果与分析根据实验结果得知,在适当的配方和工艺条件下,制备的油包水乳化蜡产品可以满足石油润滑油的使用要求,并呈现出较为优良的润滑性能和抗压性能。
在四球试验中,其摩擦系数约为0.06~0.08,磨损量约为0.8~1.0mm3,与传统油包蜡的润滑性能相当。
而且,根据其绿色环保、无毒无味的特性,还可以广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
四、结论本研究成功地制备出一种新型的油包水乳化蜡,其具有优良的润滑性能、抗压性能和生物相容性,并具有绿色环保、无毒无味等优点,可广泛应用于大部分机械设备和食品、医药、化妆品等行业。
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2 影响油包水乳化体系稳定性的因素
影响油包水乳化体系的稳定的因素较多, 通常可 以分为以下几点: 乳化剂的选择、油脂的选择、含固 颗的选择、乳化体系黏度的控制和生产工艺的选择等 主要方面。
2.1 乳化剂的选择 通常乳化剂在乳化体系中聚集在乳化界面层, 如
油包水的乳化剂, 除了从结构种类上区分, 其分 子质量大小也是非常关键的选择参数, 一般来讲, 分 子质量越大, 乳化剂在界面层上形成的界面膜的强度 也就越大, 体系就更容易稳定, 但乳化剂的分子质量 过高或使用量过大, 乳化体系的涂抹感会略有下降。 而小分子量的油包水的乳化剂则反之。因此, 在选择 同等类型的乳化剂时, 建议使用拥有多亲油和亲水基 团的乳化剂, 因为其亲油亲水分界端的截面积越多, 体系越稳定。如果乳化剂中有多个亲水和亲油的端 面, 就像很多的“锚”一样, 将使得乳化剂牢牢地锁 定 在 界 面 层 。 相 关 的 乳 化 剂 可 推 荐 使 用 Arlacel 83, Arlacel P135, PRISORINE 3793 等等。
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第 10 期
唐俊敏: 油包水乳化体系的配方设计及生产工艺研究 ( 待续)
公司专栏
加重要。 对于常见的山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯聚羟基脂
肪酯以及聚甘油酯类油包水乳化剂, 除了添加无机盐 可增强体系的稳定性外, 还可以针对性地在水相添加 相应的山梨醇、聚乙二醇和甘油等对应的亲水性多元 醇。由于相应的多元醇在一定的温度下在水相都有一 定的溶解值, 在水相添加适量的多元醇, 可以降低对 应乳化剂亲水端在水相的溶解能力, 因而相对地增加 了乳化剂在油相的溶解值。在水相添加无机盐和多元 醇, 通常是同时进行的。这样不仅可以提高乳化剂的 乳化效能, 同时, 由于无机盐和多元醇的加入, 可以 明显地降低水相的冰点, 使得油包水乳化体系的抗寒 性能有了极大的提升。
在油包水体系中, 亲水基伸入水中, 亲油基伸入油 中, 而乳化剂处于油和水的界面中, 通常也称为“第 三亚相”。乳化剂的 HLB 值和结构种类的选择, 以及 乳化剂及乳化助剂在界面上的空间排布和相互作用对 乳化体系稳定性有直接的影响。
通常选择油包水乳化剂的 HLB 值在 3~8 的范围 内 , 目 前 市 场 上 常 见 的 又 以 5~6 为 主 。 乳 化 剂 的 HLB 值的 不 同 以 及 用 量 不 同 , 体 系 的 涂 抹 感 和 稳 定 性各有差异。目前常见的油包水乳化剂有失水山梨醇 脂 肪 酸 酯 ( UNIQEMA SPAN 系 列 如 ARLACEL 83 失 水山梨醇倍半油酸酯等) , 聚氧乙烯聚羟基脂肪酸酯 ( UNIQEMA ARLACEL 系列如 ARLACEL P135 聚氧乙 烯 30 聚 羟 基 硬 脂 酸 酯 等) , 聚 甘 油 脂 肪 酸 酯 ( U- NIQEMA 公 司 PRISORINE 系 列 如 UNIQEMA PRIS- ORINE 3700 聚甘油 - 3 双异硬脂酸酯等) , 环氧乙烷 和 环 氧 丙 烷 共 聚 体 ( 参 见 Degussa 相 关 产 品 , 如 EM90, EM97 等) , 助乳化剂有脂肪酸的二价或三价金 属 盐 , 脂 肪 醇 聚 氧 乙 烯 醚 ( 如 UNIQEMA BRIJ 系 列 产品) , 聚氧乙烯醚蜡类 ( 如 UNIQEMA ESTOL 3752, 聚氧乙烯醚 - 8 蜂蜡等) 。
乳化剂 HLB 值的选择对体系的稳定性非常关键。 目前, 市场上油包水主乳化剂的 HLB 选择范围控制 在 5~6 之间, 助乳化剂的选择范围可能更宽些, 如 HLB 在 2~8。由于 HLB 值是随着温度的变化而随之 变化的。尤其对于非离子性乳化剂, 通常升高温度, 乳化剂的 HLB 值会下降, 降低温度, 乳化剂的 HLB 值则会上升。如在温度在较大范围中不断地变化, 乳
油包水乳化体系保湿性比水包油体系有明显的提 高, 同时在使用后的滋润度和膏体的光亮度明显优于 水包油体系。但油包水乳化体系也有一些不足, 一是 配方设计以及生产工艺调控的难度, 比水包油体系增 大; 二是体系涂抹的肤感通常较水包油黏腻、厚重。 但随着新型乳化剂的出现 , 如聚甘油酯 ( UNIQEMA 公司 PRISORINE 系列) 以及聚硅氧烷醇共聚体 ( 如 DEGUSSA 的 硅 油 包 水 乳 化 剂 系 列) , 油 包 水 乳 化 体 系的涂抹感观有了极大的提升, 甚至也有部分可以和 传统水包油产品相媲美。随着市场和消费需求的发 展, 油包水产品正被越来越多地应用到各类护理产品 中去, 如粉底液、防晒霜、保湿霜以及各种疗效性产 品的基质。
乳化过程也可看作乳化剂在被分散液滴表面形成
一保护膜的过程。通常混合乳化剂形成的复合膜具有 相当高的强度, 因而界面膜不易破裂, 其形成的乳化 体系更趋于稳定。在选择混合乳化剂时, 要注意各组 份分子之间的相互作用力要强, 且能在界面相中紧密 排列。如果能选择分子结构相近且不同分子质量的乳 化剂作为乳化剂对, 乳化效能和稳定性会有更大的提 升 。 如 推 荐 使 用 PRISORINE 3791 ( 聚 甘 油 - 2 异 硬 脂 酸 酯) 和 PRISORINE 3793 ( 聚 甘 油 - 2 三 异 硬 脂 酸酯) 按 2∶1 的比例复配使用, 可以制作出非常稳 定和轻盈的油包水乳化体系。
在油包水乳化剂中, Arlacel P135 的乳化 能 力 和 抵抗极性油脂的能力非常强, 要远远的优异于其他类 型的乳化剂。除了本身较高的分子质量、双“锚”式 界面定型外, 其较长的聚氧乙烯链也是非常关键和创 意的, 要比其他同等 HLB 值乳化剂拥有更长和更多的 亲水端。由于乳化剂要在体系中稳定, 必须具有强烈 的双亲性, 对于任何一相, 过弱或过强度都不利于体系 的稳定。Arlacel P135 因为含有 30 个聚氧乙烯基团, 比 同类的油包水乳化剂能够承受更高极性的油脂和更多 用量的极性油脂 ( 详情参阅下文油脂的极性对配方体 系的影响) 。通过调整油脂极性和用量, Arlacel P135 可 以非常轻易地配制出能够喷雾的油包水乳化体系。
调整, 并介绍了有利凯玛公司的油包水乳化剂。
关键词: 乳化剂; 油包水; 乳化体系; 工艺控制
中图分类号: TQ658( 2006) 10- 0039- 07
1 油包水乳化体系
1.1 油包水乳化体系的定义 通常将连续相为油相的乳化体系定义为油分散体
系, 根据内相的不同, 通常又有不同的区分, 如含 水、无水、部分固体或全固体以及多分散相等等。 1.2 油包水乳化体系的特点
由于乳化剂分子在液滴表面上可形成致密的吸附 层, 并在界面层形成定向楔的界面, 因此乳化剂分子 的结构以及空间排布对稳定性的影响是比较关键的。 乳化剂分子就像两头大小不一的楔子, 在油水界面上 形成紧密排列的吸附层。截面积小的一头总指向外 相, 截面积大的一头总指向内相, 形成定向楔的界 面。因此在不影响到空间位阻的情况下, 选择油包水 乳化剂时尽可能选择亲油端较大较多的乳化剂作为主 乳化剂, 如推荐使用具有双亲油端和长亲水链结构的 Arlacel P135, 以 及 适 当 地 选 配 不 同 分 子 质 量 的 油 包 水助乳化剂, 如 Arlacel 83 作为复合乳化剂, 这样乳 化体系相对较难发生转相以及破乳。
收稿日期: 2006- 09- 25 作者简介: 唐俊敏 ( 1980-) , 男, 江苏人, 工程师。联系电话: 021- 64479516。
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公司专栏
日用化学品科学
第 29 卷
化剂的选配又不当, 则容易引起油包水乳化体系的表 面出现水珠、油水分层, 进而体系完全转相的情形。 那么在不影响体系乳化能力的情形下, 适当地添加低 HLB 值的油包水助乳化剂, 如 HLB 在 2~4 的 Arla- cel 83 或 者 PRISORINE 3793 ( 聚 甘 油 - 2- 三 异 硬 脂 酸酯) , 不仅可以增强配方的稳定性, 而且也可增强 产品在涂抹时的轻盈和滋润感觉。
特定的固体粉末有助乳化作用。许多小粒径固体 粉末, 当它们处在相界面上时, 也能起到良好的乳化 作用。如常见的硬脂酸的镁、锌和铝等二价或三价碱 金属盐、气相二氧化硅和有机膨润土等等。而一些常 见的固体颗粒, 需经过特定的表面处理及细化改性 后, 才具有助乳化作用。
因此, 适当地选择乳化剂和助乳化剂, 进行合理 的配对, 对油包水体系的稳定性有着至关重要的作 用, 也是配方成败的关键。通常的乳化体系, 乳化剂 的用量一般在 3% ~4% , 在含极性油 或 高 粉 量 的 乳 化体系时, 乳化剂用量一般在 4% ~5% 。 在 这 里 需 要指出的一点是, 在乳化体系里, 尤其是油包水的乳 化体系里, 并非是乳化剂用量越高越稳定, 当乳化剂 的用量高于一定的范围, 其体系的稳定性常常是下降 的。其可能的原因一方面是由于乳化界面的空间位阻 效应, 另一方面油包水的乳化剂形成油性胶团的能力 较低。但由于油包水乳化剂的两亲性与强极性油脂属 性非常接近, 多余的乳化剂在界面层则非常活跃, 通 过对界面层的吸引和穿透, 反而使得界面层的强度下 降, 可能导致乳化体系转相甚至破乳。
助乳化剂通常可作为乳化剂的增效剂。对于两亲 的乳化剂, 以溶解度较大的相为外相, 因此, 要增加 乳化体系的稳定性, 需要增强油包水乳化剂在油相的 溶解度。通常在水相添加 0.5% ~2%的无机盐, 可以 很好地降低乳化剂在水相中的溶解度。其原因主要是 无机盐在水合时, 是通过离子键, 其键能要远远大于 油包水乳化剂亲水端水合时形成的氢键, 因而在类似 于“盐析“效应的影响下, 乳化剂在油相得到了更大 的溶解。另外, 无机盐可以使乳化颗粒带电, 使得乳 化颗粒在连续相中相互排斥, 以帮助体系得以更好的 稳定, 这尤其对于黏度较低的油包水乳化体系显得更
在油包水的体系中, 聚甘油酯类油包水乳化剂因 为其滑爽和轻盈的独特肤感, 近年来发展越来越快。 但通常乳化能力的不足, 更多地被应用为助乳化剂, 如 PRISORINE 3700, PRISORINE 3791 和 PRIS- ORINE 3793 等 等 。 目 前 较 为 新 意 的 选 择 是 PRIS- ORINE 3791 和 PRISORINE 3793。由于这两个油包水 的乳化剂都属于同系油包水的乳化剂, 如分开单独使 用, 乳化效能都比较有限, 如果复配使用, 则会有较 大的变化。由于两者相容性及配伍性能非常好, 且其 HLB 值分别为 7 和 2.5, 是一个非常不错的配伍乳化 对。另外作 为 粉 体 湿 法 分 散 处 理 剂 , HLB 值 一 般 宜 选择在 7~9, 作为粉底类和防晒类产品的粉体 分 散 剂, PRISORINE 3791 是一个不可多得的选择。设计 油 包 水 的 乳 化 体 系 , 可 推 荐 PRISORINE 3791 和 PRISORINE 3793 按 2∶1 的比例, 不仅使得复合乳化 剂的 HLB 值在 5~6, 而且还可以更好地增强粉体的 分散性能。用此两个乳化剂复配使用, 不仅仅可以用 在油包水各类含粉类配方体系中, 更为突出的是可做 出较为清爽型油包水体系的保湿霜, 以及各种疗效性 产 品 的 基 质 。 PRISORINE 3791 和 PRISORINE 3793 的复合乳化体系非常轻盈, 甚至可以配制出接近水包 油的触觉, 但却无硅油包水的干涩, 以及和硅油、油 包水复配体系带来的果冻感以及较高不稳定性。