化妆品加工工艺

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1、——流变性质分析化妆品加工工艺化妆品近20年的发展美国P&G雅芳英国的联合利华德国的汉高威娜日本的资生堂、花王、高丝法国的欧莱雅、迪奥等自90年代陆续进入中国市场,销售日益火爆,中国的化妆品行业也飞速发展。化妆品中不可缺少的成分--表面活性剂表面活性剂不仅具有很高的活性,即在溶液(主要应用月水溶液)中加入量很少,例如,0.001―0.2mol/L就能使水的表面张力大幅度地降低,而且还具有润湿和反润湿(防油、放水)、乳化和破乳、发泡和消泡、洗涤、渗透、分散与絮凝、增溶、抗静电、润滑等应用特性。因此,表面活性剂已被

2、广泛应用于石油、纺织、医药、采矿、食品、洗涤、化妆品等许多领域中。在化妆品中表面活性剂作为乳化剂,其作用是极为重要的。表面活性剂的分类化妆品的流变特性化妆品的流变特性主要涉及化妆品的黏性、弹性、硬度、润滑性、可塑性、分散性等物理性质,这些性质既影响化妆品的使用,又关系到化妆品在产品配方设计、工艺过程、设备的选择、质量管理等方面。此外,流变特性是化妆品内部单个粒子以及粒子之间相互作用的反映。因此,研究化妆品的流变特性,有助于了解化妆品内部的构造。综上所述,化妆品的流变性质不仅是化妆品设计、制备、运输、贮存等方面的

3、重要参数,也是产品质量保证的依据。流型黏度是液体流动时所表现出来的内摩擦。设在两平行板间有某液体,其中一块保持静止,另一块(如上面的平板)以速度v向x方向作匀速运动。如果将液体沿y方向分为很多小薄层,则各液层向x方向的流动速度随y值的变化而不同。如图所示,用带有箭头且相互平行、长短不等的线段表示各个液层的流动速度。液体流动时存在着速度梯度dv/dy。因此,产生了流动阻力。若要维持稳定的流动即保持一定的速度梯度,则需施加恒定的力F,此力为剪切力。如果该板的面积为A,那么切力F的大小与A和dv/dy成正比,即F=η

4、Adv/dy式中η——比例系数,又称液体的黏度。牛顿将粘度定义为所加应力与流动梯度的比例。StationaryPlateMoveablePlateA=Areacm2A=Areacm2X=DistanceF=Force(dynes)剪切力剪切率*假定:板的长度远大于板的间距。τ=F/Aγ=V/X非牛顿流体在实际应用中遇到的多数乳化体、悬浮体和凝胶状等体系的化妆品,其D-τ关系不符合牛顿公式,即τ/D的比值不再是常数,而是速度梯度D的函数。不符合牛顿公式的流体称为非牛顿流体。对非牛顿流体来说,可分为塑性型、假塑性型

5、和胀性型的类型.流变性质与流变曲线若以剪切速率D对单位面积上的切力τ作图,得到的曲线称为流变曲线。不同的流体、不同的类型都有不同种类的流变曲线。牛顿流体牛顿型流体的粘度在一定温度下有定值,D与τ呈线性正比关系,即流体的流变曲线为直线,其斜率1/η,且经过原点,如图所示。这种流型的流体只要有微小的外力作用,就能引起液体的流动。塑性液体塑性流体也叫Bingham流体,其特点是切力须超过某一临界值τy后,体系才开始流动,一旦开始流动,其D-τ之间的关系跟牛顿流体一样呈线性关系。其流变方程为τ-τy=ηpD其中ηp――

6、塑性黏度;τy――开始流动时的临界切力。塑性流体的流变曲线基本上是一条不通过原点的直线,只在剪切力很低时呈曲线。从流变曲线可知,只有当τ大于某一值τL时,流体才开始流动,τL称为静切力,这时体系并非全部发生变形,只是在容器的边缘区域发生变形,产生滑动。当τ值大于τM后,流动形式和牛顿体完全一样,可认为体系中粒子间的结构完全拆散,故称τM为层流切力。如果黏度随剪切速率D的增加而增大,这种现象称为剪切变稠;反之,如果黏度随切速率D值的增加而降低,这种现象称为剪切变稀。塑性流体中分散相粒子以聚集态存在并形成空间网状结

7、构,当切力大于τM后,结构完全破坏。在化妆品中属于塑性流体的有牙膏、唇膏、无水油膏霜、粉底霜、胭脂等膏霜以及部分乳状液。假塑性流体假塑性流体,流动曲线所示。其特点是流变曲线从原点开始,即体系没有屈服值,或者说只要加上很小的外力,就会发生流动;黏度是随剪切速率D的增加而降低,即具有切稀作用。此类流型的流变曲线可用下面的流变方程表示。τ=kDn式中n,k――与体系有关的常数。K是流体稠度的量度,k越大,流体越稠。n是非牛顿型的度量,它与1相差越大,非牛顿行为月显著。用ηa表示τ/D,ηa称为非牛顿流体表观黏度。假塑

8、性流体的表观黏度表示为ηa=τ/D=kDn-1因为n<1,所以表观黏度随剪切速率的增大而变小。大多数大分子溶液和乳状液属假塑性流体。大部分化妆品乳液都表现出假塑性的流变行为。胀性流体有些固体粉末的高浓度浆状在搅动时,其体积和刚性都有增加,故称为胀性流体。由图中曲线可见,胀性流体的特点为流变曲线也是通过原点的,即无屈服值,但是,与假塑性流体相反,其表观黏度随切速率的增大而变大,表现为切稠

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