粉体的基本性质及功能

粉体的基本性质及功能

《营销界•化妆品观察》2011年1月27日作者：裴廷镐【小中大】

彩妆按照分散技术不同，可分类为粉体(powder)彩妆、乳化彩妆、油分散彩妆。粉体的作用是，为化妆品赋予色调，或构成产品的骨骼。本文欲从粉体的基本特性着手，带大家了解使用在化妆品上的粉体的特性及功能、用于改善粉体的功能的表面处理方法。

1. 粉体的基本特性

粉体(powder material)可以视为固体、液体、气体以外的第四性状。粉体和固体一样拥有结晶性，与液体一样拥有流动性，与气体一样在不同的粒度（grain size/granularity）表现出飞散(free flowing)性。

粉体是多个固体微粒的集合体，粒子之间有一定的相互作用存在。考虑一种粉体粒子的基本性质时，应区分粒子的大小、表面能量、表面构造、表面物性等因素。如果按粒子大小分类可分为——广义的粉体：1 nm ~ 1 mm，狭义的粉体：< 50 um，微粉体：1 um ~ 50 um，超微粉体：10 nm ~ 1 um。

粉体以1um粒度为分界线，表现出的物理、化学性质有以下差异（见表1）。

λ粗大粒子(Macro particle)的特征——不凝集、流动性增加。

λ微粒子的特征——粒子的附着力增加，超过重力的影响而出现凝集。

粒子的大小小于1um时大于1um时

增加的物理性质表面积，表面活性，反应性，凝集性，吸液量流动性，充填性，纯度增加

表1.粒子大小与物理性质

粉体粒子的物理性质可分为粒子性质与粉体性质（见表2）。

作为粒子的性质作为粉体的性质

结晶质的大小、排向

大小和分布外观密度

形状充填构造

构造流动性

密度吸液量

附着力

表面的性质

表2.粉体粒子的物理性质

2. 化妆品用粉体的特性

化妆品用的粉体可以分为无机颜料(体质颜料、白色颜料、彩色颜料)、有机颜料、天然颜料、珠光颜料等等（详见表3）。

体质颜料：是构成骨骼的原料，以天然的粘土矿物如云母、滑石粉最具有代表性，另外还有高岭土(kaolin)、碳酸钙、碳酸镁等等。

有机颜料：以tar color为代表，可分为染料、色淀颜料、颜料等3个类别。

染料(Dye)：溶于水或者溶剂，具有染色功能的原料。按照发色团的化学构造分类（水溶性染料、油溶性染料）。

颜料(Pigments)：色素自身构造不携带可溶性基，不溶于水、油、溶媒等。按构造可分类为偶氮(Azo)系、靛蓝(indigo)系、酞花菁(Phthalocyanine)系颜料等。与色淀颜料相比，着色力、隐蔽力、耐光性能好。

色淀颜料(Lake)：在燃料上使用了沉淀剂，结合金属盐或特殊的有机酸，进行不溶性处理的色素。

随着合成技术的进步，不断有新色素被开发出来，但化妆品配方上只有那些安全性(Safety)

得到充分验证的色素才可以使用。

无机颜料(Inorganic Pigment)：又称为矿物性颜料，以前是粉碎天然矿物当颜料使用，但现在多数是使用合成出来的无机化合物。优点是耐光、耐热性能良好，不溶于有机溶媒。缺点是鲜明感与着色力较有机颜料弱(Iron Oxides，Ultramarines，Chrom oxide greens，TiO2，Z nO，Chromium hydroxide green)。

虽然与有机颜料相比，无机颜料的颜色种类少，但也广泛应用在各种粉底液、粉、眼影等彩妆产品上。

天然色素：从动植物提取的色素，与合成色素相比着色力、耐光、耐热、耐药品性能弱。彩妆上广泛应用到的胭脂红(carmine)，因胭脂虫的栖息地——亚马逊被不断破坏而被迫减产。

珠光(Pearl Pigment)：应用于需要闪亮和光泽的唇膏、指甲油、眼影、腮红等产品，近来还应用到粉饼、隔离霜、粉底液、化妆水、面霜、睫毛膏等产品上。

分类例

无机颜料体质颜料云母、滑石粉、绢云母

白色颜料二氧化钛、氧化锌

彩色颜料三氧化二铁、群青、锰紫……

有机颜料染料(Dye) 黄#5，蓝#1

色淀颜料(Lake) 红#40

颜料(pigments) 蓝#15，红#30

天然颜料焦糖

珠光天然云母珠光、合成珠光、金属珠光、玻璃珠光(硼硅酸盐)……

高分子粉聚乙烯、尼龙、PMMA、硅粉……

功能性粉 Photochromic powder，Hybrid powder

表3.化妆品用粉体的种类及举例

3. 为了改善粉体特性而进行的表面处理

大部分的颜料表面都带有氢氧基，因为这种特性，化妆层很容易被人体的汗水或皮脂弄花。为了改善这种现象，可以使用表面处理物质与氢氧基进行化学结合，让颜料表面拥有疏水性。

对颜料进行表面处理的另外一个目的是，提升原料的分散性，改善原料的耐光性、耐溶剂性、抑制表面活性等方面问题，并赋予新的使用感或特性（见表4）。

颜料表面处理技术始于70年代中期的日本，在80年代以后普及全球。

喷涂材料详细说明优点

氨基酸（Amino acid）酰基谷氨酸柔软的肤感，很强的颜料亲和力

胶原蛋白（Collagen）酰基胶原多肽保湿效果

氟化合物（Fluoro compound）全氟烷基磷酸酯亲水及亲油性

卵磷脂（Lecithin）氢化卵磷脂顺滑饱满的肤感

金属皂（Metal soap）金属皂很强的皮肤附着效果

聚乙烯（Polyethylene）氧化聚乙烯很好的分散性，可分散在油中

硅胶（Silicone）硅酮疏水性

二甲硅油易分散，湿润的肤感

硅烷强疏水性，极优秀的皮肤附着效果

表4.粉体表面处理的种类

以上简述了粉体的基本特性。我们在进行化妆品配方研发时，应充分理解各种粉体的特性，按照不同国家或地区消费者喜好的彩妆流行，选用不同的粉体原料。目前，随着科技的进步，粉体的开发已经开始结合地质学、光学、食品工程、医药等其他领域的技术，展现出新的生命力。