水剂类化妆品主要有香水,头水类制品,主要是以酒精溶液为基质的透明液体,这类产品必须保持清晰透明,香气纯净无杂味,即使在5℃左右的低温,也不能产生混浊和沉淀。因此,对这类产品所用原料、包装容器和设备的要求是极严格的。特别是香水用酒精,不允许含有微量不纯物(如杂醇油等),否则会严重损害香水的香味。包装容器必须是优质的中性玻璃,与内容物不会发生作用。所用色素必须耐光,稳定性好,不会变色,或采用有色玻璃瓶。设备{zh0}用不锈钢或耐酸搪瓷材料。
香精的香型有以xx花香为基调的花香型和以调香师美妙的想像创造出来的幻想型。近代国际上流行的香型有醛香百花型、木香百花型、清香百花型、东方百花型等,这些大都属于幻想香型。
初调制的香精,其香气往往不够协调,须经熟化。为缩短香水类化妆品的生产周期,有必要将香精预处理。其方法有:
①先在香精中加入少量乙醇,然后移入玻璃瓶中,在25-30℃和无光条件下贮存几周后再配制产品,香精应贮存在铝制或玻璃容器内。
②新鲜的和陈旧的同一种香精混合,有利于加速香气的协调。香水中香精的用量相差较大,一般在
15%-20%的范围,也有在8%-30%范围的。乙醇浓度为90%-95%。香水中存在少量的水,可使香气效果发挥的更好。如制造浓度较淡的香水,则香精用量可降至7%-10%的范围。若在香水中加0.5%-1.2%的肉豆蔻酸异丙酯,能使香水搽用的部位或喷洒的衣物上形成一层膜,使其留香持久。
香水是化妆品中较高贵的一类芳香佳品,它的品级高低,除与调配技术有关外,还和所含的香精量及用料好坏有关。高级香水里的香精,多选用xx花、果的芳香油及动物香料(如麝香、灵猫香)来配制。应用花香、果香和动物香浑然一体、留香持久的特点。低档香水所用的香精,多用人造香料来配制。香精含量一般5%左右。香气稍劣而留香时间也短。
香水的香型大致有以下几种:清香型;草香型;花香型;醛香、花香型;粉香型;苔香型;素馨兰型;果香型;东方型;烟草、皮革香型;馥奇香型。
制造香水类化妆品用的水{jd1}不能使用一般的自来水或xx水(井水、泉水等),而应采用新鲜的蒸馏水、去离子水。水中不允许含有微生物,否则,水中的微生物被加入的乙醇杀死而沉淀,而且还会产生令人不愉快的气味。损害香水类化妆品的香气。生产设备、管道、容器应避免使用铁和铜材,而应用不锈钢制品。如果实在没有条件得到质量好的水,那只好退而求其次,加些软化剂或螯合剂,以抑制金属离子对水的污染。因为微量金属离子会促进某些香料的氧化。软化剂的用量约为0.05%-0.02%。它和抗氧剂合用效果更佳。抗氧剂(如二叔丁基茴香醚)一般用量为0.02%-0.1%。
一、香水类化妆品的生产
(一)原料的选择
香水是配合各种动物、植物、合成香料的香精溶于酒精的溶液,再加适量定香剂、色素等。香水的香精通常含有10%-25%。混合好的香水要经过至少1-3个月左右的低温陈化,陈化期有一些不溶性物质沉淀出来,应过滤除去,以保证香水透明清晰。在陈化期中,香水的香气会渐渐由粗糙转变为和醇芳馥,此谓成熟或圆熟。但如调配香精不当。也可能会产生不够理想的变化,这需要6个月到1年的时间,才能确定陈化的效果。
酒精对香水、古龙香水、花露水等都影响很大,不能带有丝毫杂味。特别是香水,否则会使香气产生严重的破坏作用。一般香水、古龙香水、花露水都用95%酒精。香水用酒精要经过精制,其方法如下:
①一般可在酒精中加入1%氢氧化钠(也用硝酸银等药品)煮沸回流数小时后,再经1次或多次分馏,收集其气味最纯正的部分来制备香水。
②在1L酒精中加人0.01-0.05g高锰酸钾粉末,充分搅拌溶化,放置一夜,原呈紫色的溶液渐渐产生褐色(二氧化锰)沉淀,成为无色澄清液。过滤后,加微量碳酸钙蒸馏,初馏液约除去10%,还有约10%残留物,取用中间80%的馏分。
③在醇中约加1%活性炭,常常搅拌,放置数日后,过滤待用。
配制高级香水所用酒精,除了经过上述方法脱臭外,还要在酒精中预先加入少量香料,再经过较长时间的陈化。所用香精如秘鲁香脂、吐鲁香脂、安息香树脂等。加入量约为0.1%,赖百当浸胶、橡苔浸胶、鸢尾草根油、防风根油等,加入量约为0.05%。{zg}贵香水常采用加入xx动物香料或香荚兰豆等经过陈化的酒精来配制。
一般用保香剂要沸点高、分子量大。因香料分子挥发快慢对香水很重要。挥发快的香料要设法使挥发减慢。使各种香料以差不多的速度挥发,因此要用保香剂,如洋茉莉醛、香荚兰素、邻苯二甲酸二乙酯、苯甲酸苄酯。植物性保香剂如秘鲁香胶、吐鲁香胶、安息香、苏合香乳香、白核油、香草油、岩兰草油、鸢尾油等。动物性保香剂如麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香等的酊剂。合成保香剂如酮麝香、二甲苯麝香、苯甲酸苄酯等。
古龙水含有乙醇、去离子水、香精和微量色素等。香精用量一般在3%-8%之间。香气不如香水浓郁。古龙水的生产过程基本上和香水是一致的。一般古龙水的香精中含有香柠檬油、柠檬油、薰衣草油、橙叶油等。古龙水的乙醇含量为75%-80%。传统的古龙水其香型是柑桔型的;香精用量1%-3%,乙醇含量65%-75%;其他香型可以根据具体情况而定。
花露水制作方法和制造原理基本与香水和古龙水相似。花露水用乙醇、香精、蒸馏水(或去离子水)为主体,辅以少量螯合剂柠檬酸钠,抗氧剂二叔丁基对甲酚0.02%(防止香精被氧化),和耐晒的水(醇)溶性颜色,颜色以淡湖蓝、绿、黄为宜,以使有清凉的感觉,价格较香水低廉。香精用量一般在2%-5%之间,酒精浓度为70%-75%,习惯上也是以清香的薰衣草油为主体(薰衣草香型)。
花露水含乙醇70%-75%,对于xx的细胞膜渗透力{zg},乙醇渗入细胞膜,原形质及细胞核中蛋白质成为不可逆的凝固状态,达到xx的目的。
花露水一般都用95%的乙醇,而不能采用正丙醇及甲醇,因为正丙醇和甲醇都有较高的毒性。
香水、古龙水和花露水用水质,要求采用新鲜蒸馏水或经xx的去离子水,不允许有微生物存在。水中的微生物虽然会被加人的乙醇杀灭而沉淀,但此有机物对芳香物质的香气有影响。如果有铁质,则对不饱和芳香物质发生诱导氧化作用。含有铜也是如此。所以需加入柠檬酸钠或EDTA等螯合剂,且可增加防腐作用。包装瓶子{zh1}的水洗,也{zh0}用去离子水,可以除掉痕量的金属离子,以保护香气组分,防止金属催化氧化,稳定色泽和香气。
装瓶时,应在瓶颈处空出4%-7.5%容积,预防贮藏期间瓶内溶液受热膨胀而瓶子破裂。装瓶时宜在室温(20-25℃)下操作。
关于香水、古龙水、花露水成熟期需要的时间,看法也不一致。有人认为香水至少3个月,古龙水、花露水2周。成熟期能长些更好。香水6-12个月,古龙水3-6个月。如果古龙水的香精中含萜及不溶物较少,则可缩短成熟期。具体成熟期可视各厂实际情况而定,如果产销周期较长(产品-进仓-运输-批发-零售-消费者),则生产过程的成熟期可以短一些。
香水、古龙水、花露水等产品质量必须一直保持晰透明,色调香气稳定。在制造后不久或经过一段时期观察测定外观透明度(浊度);用仪器对比色泽;测相对密度;用传统方法测乙醇含量;评香等。
(二)香水、古龙水、花露水的生产
香水、古龙水、花露水的制造操作技术基本上相似,主要包括:生产前准备工作;配料混合;贮存;冷冻过滤;灌水等。
1.生产前准备工作
首先检查机器设备动转是否正常,管道、阀门等是否畅通。然后按当天生产数量,根据配方比例领取定量的各种所需原料,然后按规定操作程序过磅配料。
色基应事先按规定浓度,用蒸馏水配好溶解过虑,密封备用。以保证色基的稳定性,色基应放在玻璃瓶或不锈钢桶内,以防止金属离子混入而影响产品质量。
2.配料混合
按规定配方以重量为单位进行配制,配制前必须严格检查所配制香水、古龙水或花露水与需要的香香精名称是否相符。
先称乙醇放人密闭的容器内,同时加入香精、颜料,搅拌(也可用压缩空气搅拌),{zh1}加入去离子水(或蒸馏水)混合均匀,然后开动泵把配制好的香水或花露水输送到贮存罐。
3. 贮存成熟
为了保证香气质量,将配制好的香水或花露水先要进行静置贮存。花露水、古龙水在配制后需要静置24h以上;香水至少一个星期以上,高级香水静置一个月以上。
4.冷冻过滤
过滤一般用板框式压滤机,以碳酸镁作助滤剂,其{zd0}压力一般不得超过(1.5-2)xlO0000Pa。根据滤板的多少和受压面积大小,规定适量的碳酸镁用量。先用适量的碳酸镁混合一定量的香水或花露水,均匀混合后吸人压滤机,待滤出液达到清晰度要求后进行压滤。
香水压滤出来时温度不超过5℃,花露水、古龙水压滤出来时的温度不得超过10℃,这样才能保证香水水质清晰度5℃的指标和花露水、古龙水水质清晰度10℃的指标。
使用冷冻机时必须遵守冷冻机的安全操作要求,不得违反。
5.灌水
装灌前必须对水质清晰度进行检查,对瓶子清洁度进行检查。按品种产品的灌水标准(指高度)进行严格控制,不得灌得过高或过低。
对特种规格产品和香水按照特定的要求装灌的,灌水前必须检查水质清晰度和瓶子内外清洁度。
二、化妆水类化妆品的生产
生产前的准备工作与香水相同。化妆水生产时,先在精制水中溶解甘油、丙二醇、聚乙二醇(400)为代表性的保湿剂及其他水溶性成分。另在乙醇中溶解防腐剂、香料、作为增溶剂的表面活性剂以及其他醇溶性成分,将醇体系与水体系混合,增溶溶解,然后加染料着色,再过滤。(瓷器滤、滤纸滤、滤筒滤任取一种方法)除去灰尘、不溶物质,即得澄清化妆水。对香料、油分等被增溶物较多的化妆水,用不影响成分的助滤剂,可xx除去不溶物质,较常用的化妆水有润肤化妆水、收敛性美容水、柔软性化妆水等。
1.润肤化妆水
兼有去垢作用和柔软作用,去垢剂的主要成分是非离子表面活性剂、两性表面活性剂,也添加甘油、丙二醇、低分子聚乙二醇等保湿剂,以帮助去垢并吸收空气中的水分使皮肤柔软。
2.收敛性化妆水
收敛性化妆水是用于减少皮肤的过量油分,使毛孔收缩,防止皮肤粗糙而使用的化妆水。适用于多油型皮肤,也可用于非油性皮肤化妆前的修饰。通常是在晚上就寝前,早上化妆前和剃须后使用,起绷紧皮肤、收缩毛孔和调节皮肤的新陈代谢作用,用后有清凉舒适感。
收敛性化妆水分为化学收敛作用型和物理收敛作用型的两类。前者是收敛剂作用于蛋白质,使之凝固,起收敛功效的;后者的收敛功效是由物理作用引起的,如皮肤遇冷或液体而收敛的现象即为物理收敛作用。目前市售收敛性化妆水都为化学收敛作用型的。化学收敛剂又分为阳离子型和阴离子型的两类。
阳离子型收敛剂有明矾;硫酸铝、氯化铝、硫酸锌等,其中以铝盐的收敛作用最强。阴离子收敛剂有丹宁酸、柠檬酸、硼酸、乳酸等,一,般常用的为柠檬酸。为避免收敛剂对皮肤过分刺激,在生产中常添加非离子表面活性剂,使制品质地温和,并可提高使用效果。
3.柔软性化妆水
这是给予皮肤适度的水分和油分,使皮肤柔软,保持光滑湿润的透明化妆水。添加成分甚多,用作保湿剂的有甘油、一缩二甘油、丙二醇、缩水二丙二醇、丁二醇、聚乙二醇类(200,400,1000,1500等)等多元醇及山梨糖醇、木糖醇等;使用的胶质有xx的植物性胶质如黄蓍胶、纤维素及其衍生物,合成的胶质有聚丙烯酸酯类、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇等。与xx胶质相比,合成胶质应用广泛,这是最近化妆品发展的特征。xx胶质在触觉方面尚有长处,但使用起采有时以合成物为好。胶质溶液一般易受微生物污染,配方中必须有适当的防腐剂。因金属离子会使胶质溶液的粘度起很大变化,配制胶质必须用去离子水,应{jd1}避免从容器、搅拌器等混入金属离子。
最近利用的保湿剂中,氨基酸衍生的2-吡咯烷酮5-羧酸钠、钾、三乙醇胺盐用的较多。作柔软剂的油分用易溶解的高级醇或酯类。
三、须后水、痱子水的生产
须后水是男用化妆水,用以xx剃须后面部绷紧及不舒服之感,并有提神清凉及减少刺痛二xx等功能。香气一般采用馥奇型、薰衣草型、古龙香型。适当的酒精用量能产生缓和的收敛作用及提神的凉爽感觉,加入少量薄荷脑(0.05%-0.2%)则更为显著。酒精用量通常在40%-60%之间,超过60%则刺激性较大,低于40%则部分香精不能溶解,近代都加入乳化剂以克服之,如聚氧乙烯(15EO)月桂醇醚、聚氧乙烯蓖麻油醚、聚氧乙烯单硬脂酸山梨酯等,其用量通常为香精用量的3-5倍。有些配方中用极少量薄荷脑,同时用一些表面皮肤麻痹剂如对氨基苯甲酸乙酯(0.25%-0.05%),注意切不可多用,否则会使嘴唇麻木。
若用肥皂剃须,则脸上留有碱性,较长时间才能恢复皮肤的酸度(pH值5.5),所以加入少量的弱酸,如硼酸、乳酸、安息香酸等可中和碱性矿使很快恢复皮肤原来的酸性。须后化妆水用收敛剂,需选用刺激性较小的如水合氯化铝,1%以下最为适用。xx剂如季铵盐类,其用量通常不超过0.1%,应用于配方中预防剃须后出血后引起发炎,季铵盐类系阳离子型xx剂,不能与阴离子型表面活性剂及肥皂同用,否则会失去药效。常用的季铵盐类如十六烷基三xxx化铵、烷基二甲基苄基氯化铵等。
须后化妆水的收敛性与乙醇质量份数密切相关,当须后化妆水的乙醇质量份数适当,制品具有温和的收敛性和产生使皮肤清新凉爽的感觉。若醇含量高,会产生特殊的刺激;而醇含量低,制品较温和,剃须后使用还有较好的润滑作用。但乙醇的质量份数低(在40%以下),制品中难以加香。为使加香易于进行,并使其在制品中稳定,通常要加入增溶剂,或将香精事先溶于增溶剂,一般l份香精用3-5份增溶剂,有时用8-9份增溶剂。{zh0}的增溶剂为吐温20和壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂。
润湿性是须后化妆水的一个重要性质,在制备须后化妆水时,必须加入湿润剂和亲油润肤剂。常用的有甘油、山梨醇和丙二醇,使用浓度一般不超过5%。它们通过控制皮肤和周围空气之间的水分转移来保持皮肤的水分,从而使皮肤柔软。聚乙二醇也可用作润湿剂,它形成的膜没有发粘和油腻感,须后化妆水中常用的亲油润肤剂有长链脂肪酸及其酯、羊毛脂及其衍生物、烃类和磷脂等。
四、水剂类化妆品质量控制
香水、化妆水类制品的主要质量问题是混浊、变色、变味等现象,有时在生产过程中即可发觉,但有时需经过一段时间或不同条件下贮存后才能发现,必须加以注意。
1.混浊和沉淀
香水、化妆水类制品通常为清晰透明的液状,即使在低温(5℃左右)也不应产生混浊和沉淀现象。引起制品混浊和沉淀的主要原因可归纳为如下两个方面。
(1)配方不合理或所用原料不合要求香水类化妆品中,酒精的用量较大,其主要作用是溶解香精或其他水不溶性成分,如果酒精用量不足,或所用香料含蜡等不溶物过多都有可能在生产、贮存过程中导致混浊和沉淀现象。特别是化妆水类制品,一般都含有水不溶性的香料、油脂类(润肤剂等)、xx等,除加入部分酒精用来溶解上述原料外,还需加入增溶剂(表面活性剂),如加入水不溶性成分过多,增溶剂选择不当或用量不足,也会导致混浊和沉淀现象发生。因此应合理配方,生产中严格按配方配料,同时应严格原料要求。
(2)生产工艺和生产设备的影响为除去制品中的不溶性成分,生产中采用静置陈化和冷冻过滤等措施。如静置陈化时间不够,冷冻温度偏低,过滤温度,偏高或压滤机失效等,都会使部分不溶解的沉淀物不能析出,在贮存过程中产生混浊和沉淀现象。应适当延长静置陈化时间;检查冷冻温度和过滤温度是否控制在规定温度下;检查压滤机滤布或滤纸是否平整,有无破损等。
2.变色、变味
(1)酒精质量不好
由于在香水、化妆水类制品中大量使用酒精,因此,酒精质量的好坏直接影响产品的质量,所用酒精应经过适当的加工处理,以除去杂醇油等杂质。
(2)水质处理不好
古龙水、花露水、化妆水等制品除加入酒精外,为降低成本,还加有部分水,要求采用新鲜蒸馏水或经xx处理的去离子水,不允许有微生物或铜、铁等金属离子存在。因为铜、铁等金属离子对不饱和芳香物质会发生催化氧化作用,导致产品变色、变味;微生物虽会被酒精杀灭而沉淀,但会产生令人不愉快的气息而损害制品的气味,因此应严格控制水质,避免上述不良现象的发生。
(3)空气、热或光的作用
香水、化妆水类制品中含有易变色的不饱和键如葵子麝香、洋茉莉醛、醛类、酚类等,在空气、光和热的作用下会致色泽变深,甚至变味。因此在配方时应注意原料的选用或增用防腐剂或抗氧剂,特别是化妆水,可用一些紫外线吸收剂;其次应注意包装容器的研究,避免与空气的接触;再之对配制好的产品应存放在阴凉处,尽量避免光线的照射。
(4)碱性的作用
香水、化妆水类制品的包装容器要求中性,不可有游离碱,否则香料中的醛类等起聚合作用而造成分离或混浊,致使产品变色、变味。
3.刺激皮肤
发生变色、变味现象时,必然导致制品刺激性增大。另外,香精中含有某些刺激性成分较高的香料或这些有刺激性成分的香料用量太高等,或者是含有某些对皮肤有害的物质,经长期使用,皮肤产生各种不良反应。应注意选用刺激性低的香料和选用纯净的原料,加强质量检验。对新原料的选用,更要慎重,要事先做各种安全性试验。
4.严重干缩甚至香精析出分离
由于香水、化妆水类制品中含有大量酒精,易于气化挥发,如包装容器密封不好,经过一定时间的贮存,就有可能发生因酒精挥发而严重干缩甚至香精析出分离,应加强管理,严格检测瓶、盖以及内衬密封垫的密封程度。包装时要盖紧瓶盖。
re:第七部分 气溶胶类化妆品生产工艺...
气溶胶类化妆品也称气压式化妆品。气溶胶是胶体化学中的一个专用名称,是指液体或固体微粒成胶体的状态悬浮于气体中。它的颗粒大小应该小于50μm,一般往往小于10μm。最初的气溶胶制品是指以液化的气体为推动力的能自动喷射出来的产品,这种产品当从容器内压出时,由于液化气体的突然膨胀,使产品成细雾状分布于空气中。随着科技的发展和产品的日新月异,目前,气溶胶已成为凡是利用气压容器的一般原理,当气阀开启时,内容物能自动压出的制品的商业名称。因此冠以这一名称的制品,并非都是真正的气溶胶。
目前气压制品大致可以分为5大类。
(1)空间喷雾制品
能喷出成细雾,颗粒小于50μm,如香水、古龙水、空气清新剂等。
(2)表面成膜制品
喷射出来的物质颗粒较大,能附着在物质的表面上形成连续的薄膜,如亮发油、去臭剂、喷发胶等。
(3)泡沫制品
压出时立即膨胀,产生多量的泡沫,如剃须膏、摩丝、防晒膏等。
(4)气压溢流制品
单纯利用压缩气体的压力使产品自动的压出,而形状不变,如气压式冷霜、气压牙膏等。
(5)粉末制品
粉末悬浮在喷射剂内,和喷射剂一起喷出后,喷射剂立即挥发,留下粉末,如气压爽身粉等。
气压式化妆品使用时只要用手指轻轻一按,内容物就会自动地喷出来,为此其包装形式与普通制品不同,需要有喷射剂、耐压容器和阀门。
一、喷射剂
气压制品依靠压缩或液化的气体压力将物质从容器内推压出来,这种供给动力的气体称为喷射剂,亦称推进剂。
喷射剂可分为两大类。一类是压缩液化的气体,能在室温下迅速的气化。这类喷射剂除了供给动力之外,往往和有效成分混合在一起,成为溶剂或冲淡剂,和有效成分一起喷射出来后,由于迅速气化膨胀而使产品具有各种不同的性质和形状。另一类是一种单纯的压缩气体,这一类喷射剂仅仅供给动力,它几乎不溶或微溶于有效成分中,因此对产品的性状没什么影响。
(一)液化气体
常用的和能够满足产品性能要求的液化气体有氟氯烃类、低级烷烃类和醚类。
1.氟氯烃类
氟氯烃类由于其化学惰性、不易燃和溶剂性能优良等特性,是较为理想的喷射剂。
(1)xxxxxx
xxxxxx是一种低压液化喷射剂,常和其他液化喷射剂混用,特别是和xxxxxx混用。由于低压,因此适宜于玻璃容器的气压制品,但是因具有臭味使它不适宜作为香水或化妆水的喷射剂。也不适宜作含水制品的喷射剂,因其遇水会生成盐酸,腐蚀容器。
(2)xxxxxx
xxxxxx是一种高压液化喷射剂,它可以单独用于高压制品或泡沫制品。xxxxxx往往和xxxxxx或xxxxxx混用于气雾制品,能够得到所需的压力和喷雾的形式。xxxxxx对多数制品的溶解性不如xxxxxx良好,但不会引起腐蚀。因其本身几乎无臭味,因此可作为香水类制品的喷射剂。如果单独用于泡沫制品中,常加入少量矿物油,用以限制容器内压力{zg}在4×100000Pa左右。
(3)xxxxxx
xxxxxx是一种相对低压的喷射剂。适宜于玻璃容器的气压制品,但其价格较高,一般用于xx产品如香水等。其对芳香油的溶解性好,特别是对香料和酒精的混合物尤佳,且对香味无影响。和xxxxxx混用,可以配成较大压力范围的喷射剂,供低压和中等压力的制品使用。
(4)一氯二氟甲烷
一氯二氟甲烷有很高的压力,超过一般制品的需要,当在xxxxxx中加入部分混用,可以满足某些特殊配方的要求。但在碱性溶液中较上述几种喷射剂易水解。
(5)一氯二氟乙烷
一氯二氟乙烷是较新发展的一种氟氯烃,和xxxxxx混用可制成适合玻璃、塑料和铝制品的较低压力容器中。其液体密度较低,蒸气体积较大,因此可减少其用量。
2.低级烷烃和醚类
虽然氟氯烃作为喷射剂具有许多优点,但从70年代中期,Rowland和Molina首次提出了这类化合物会破坏大气臭氧层的理论以后,其对大气臭氧层的破坏作用越辛越受到人们的重视,许多国家都已经或正在限用或禁止此类产品,中国已从1998年1月1日起在化妆品中不可使用氟氯烃。现在越来越多的气压制品是采用对环境无害的喷射剂替代产品如低级烷烃和醚类,这类推进剂在大气层中能够被氧化成二氧化碳和水,因而对环境不会造成危害。
醚类中较有实用价值的是二甲醚(CH30CH3)。这种气体的气味很强,很难用于芳香制品。但和常用的高聚物相容性很好,可作为气压式定发制品的喷射剂。但由于是易燃易爆物质,在生产、贮存和使用过程中应注意安全。
低级烷烃主要有丙烷、正丁烷和异丁烷。其优点是气味较少,价格低廉。它们是易燃易爆气体,生产、贮存和使用过程中需特别注意。
低级烃类和二甲醚的密度比氟氯烃小很多。如用和氟氯烃相同重量的醚或烃作喷射剂,它们的体积将增加1倍以上,这就意味着有效物含量将会减少。使用时每按一次,喷出采的有效物约减少一半。因此要获得相同的使用效果,有效物的相对含量必须相应增加,或者减少喷射剂的量而增加溶剂的量,也可和氟氯烃混合使用以改进上述之不足。
(二)压缩气体
压缩气体如二氧化碳、氮气、氧化亚氮、氧气等,在压缩状态下注入容器中,与有效成分不相混合,而仅起对内容物施加压力的作用。这类喷射剂虽然是很稳定的气体,但由于其在乙醇等溶剂中的溶解度不够,加之使用时压力下降太快,使用时要求罐内始压太高而不安全,喷雾性能也不好,因而实际应用的不多。这类气体由于低毒、不易燃和对环境无污染,仍然有对它们进行研究、实验改进的必要。
以氮气为例,它的临界温度是-147.1℃,临界压力是33.5X100000Pa,因此在临界温度以上和临界压力以下,氮呈气体状态。以氮气作喷射剂的气压制品一般压力控制在6X100000Pa左右。很明显,以氮作喷射剂的气压制品,容器内{jd1}没有液体氮的存在,因此这类气压制品在使用时随着容器内空间的增大,气体的压力就相应地减小。不像液体喷射剂的压力那样,当空间增大时可以汽化而使压力得到补充,使压力始终保持平衡状态。
氮气是一种无色、无味和无臭的气体,它在空气中约占4/5。工业用氮气是从液体空气中分馏出来的,因此它来源丰富,价格便宜。氮是不活泼气体,溶解度很小,而且没有毒性,不会影响产品的质量,因此作为需要保持产品原来特性的一些化妆品,如气压牙膏等的喷射剂是比较理想的。
二、气压容器
气压容器与一般化妆品的包装容器相比,其结构较为复杂,可分为容器的器身和气阀两个部件。器身一般采用金属、玻璃和塑料制成。较常采用的是以镀锡铁皮制成的气压容器。玻璃容器适宜于压力较低的场合。用塑料作为气压容器的材料很有发展前途,它既具有玻璃容器耐腐蚀等优点,又没有炸碎的危险,但其应用还有待进一步研究。
气阀系统除阀门内的弹簧和橡皮垫外,全部可以用塑料制成。其工作原理是:有效成分放人容器内,然后充入液化的气体,部分为气相,部分仍为液体,达到平衡状态。气相在顶部,而液相在底部,有效成分溶解或分散在下面的液层。当气阀开启时,气体压缩含有效成分的液体通过导管压向气阀的出口而到容器的外面。由于液化气体的沸点远较室温为低,能立即汽化使有效成分喷向空气中形成雾状。如要使产品压出时成泡沫状,其主要的不同在于泡沫状制品不是溶液而是以乳化体的形式存在,当阀门开启时,由于液化气体的汽化膨胀,使乳化体产生许多小气泡。
气压制品和一般化妆品在生产工艺中{zd0}的差别是压气的操作。不正确的操作会造成很大的损失,且喷射剂压人不足影响制品的使用性能,压人过多(压力过大)会产生爆炸的危险,特别是在空气未排除干争的情况下更易发生,因此必须仔细地进行操作。
气压制品的生产工艺包括:主成分的配制和灌转,喷射剂的灌装,器盖的接轧,漏气检查,重量和压力的检查和{zh1}包装。不同的产品,其各自的设计方案也应有所不同,而且还必须充分考虑处于高压气体状态下的稳定性,以及长时间正常喷射的可能性。
气压制品的灌装基本上可分为2种方法,即冷却灌装和压力灌装。
三、冷却灌装
冷却灌装是将主成分和喷射剂经冷却后,灌于容器内的方法。采用冷却灌装的方法,主成分的配制方法和其他化妆品一样,所不同的是它的配方必须适应气压制品的要求,在冷却灌装过程中保持流体和不产生沉淀。在某些产品中,可加人高沸点的喷射剂,作为主成分的溶剂或冲淡剂以免在冷冻时产生沉淀。如果喷射剂在冷冻之前加人主成分中,那么就必须和对待液化气体一样,贮藏在压力容器中,以防止喷射剂的逃逸和保证安全。
喷射剂一般被冷却到压力只有6.87X10000Pa时的温度。主成分一般冷却至较加入喷射剂时的温度高10-20℃,冷却后应该测定它的粘度,{zd1}温度的限制是保持主成分在灌装过程中呈流体,各种成分不能沉淀出来。如果主成分由于粘度和沉淀的关系温度不宜太低,那么可将喷射剂的温度控制得较二般情况低一些,以免影响灌装。
冷却灌装主成分可以和喷射剂同时灌人容器内,或者先灌入主成分然后灌人喷射剂。喷射剂产生的蒸气可将容器内的大部分空气逐出。
如果产品是无水的,灌装系统应该有除水的装置,以防止冷凝的,水分进入产品中,影响产品质量,引起腐蚀及其他不良的影响。
将主成分及喷射剂装人容器后·,立即加上带有气阀系统的盖,并且接轧好。此操作必须极为快速,以免喷射剂吸收热量,挥发而受到损失。同时要注意漏气和阀的阻塞。
接轧好的容器在55℃的水浴内检漏,然后再经过喷射试验以检查压力与气阀是否正常,{zh1}在按钮上盖好防护帽盖。
冷却灌装具有操作快速、易于排除空气等优点,但对无水的产品容易进入冷凝水,需要较大的设备投资和熟练的操作工人,且必须是主成分经冷却后不受影响的制品,因此使应用受到很大限制,现在不大
使用。
四、压力灌装
压力灌装是在室温下先灌入主成分,将带有气阀系统的盖加上并接轧好,然后用抽气机将容器内的空气抽去,再从阀门灌人定量的喷射剂。接轧灌装好后,和冷却灌装相同,要经过55℃水浴的漏气检查
和喷射试验。
该法的主要缺点是操作的速度较慢,,但随着灌装方法的逐步改进,这一缺点已逐步得到克服。另一缺点是容器内的空气不易排净,有产生过大的内压和发生爆炸的危险,或者促进腐蚀作用,头部空气可在接轧之前采取加入少量液化。喷射剂的方法加以排净。压力灌装的优点是,对配方和生产提供较大的伸缩性,在调换品种时设备的清洁工作极.为简单,产品中不会有冷凝水混入,灌装设备投资少。
许多以水为溶剂的产品必须采用压力灌装,以避免将原液冷却至水的冰点以下,特别是乳化型的配方经过冷冻会使乳化体受到破坏。
以压缩气体作喷射剂,也是采用压力灌装的方法。灌装压缩气体时并不计量,而是控制容器内的压力。在漏气检查和喷射试验之前,还需经压力测定。
五、气压式化妆品的质量控制
气压式化妆品不同于一般的化妆品,这不仅反映在包装容器、生产工艺上,而且在配方上也有不同的要求。化妆品的一般配方不能用于气压制品,必须根据其特点探索新的途径。例如一般的剃须膏配方用于气压制品就太粘稠了,和常用的喷射剂不相和谐,从气压容器内压出后也没有足够的柔软须毛的功效,必须根据气压制品的特点,研究新的配方。又如定发制品中常用的高聚物在氟氯烃中的溶解性均佳,故在选用时只考虑其成膜性能(如坚牢度、弹性和水洗性等)即可。如选用丙烷、丁烷等作喷射剂,还必须考虑其在喷射剂中的溶解度。
气压式化妆品在生产和使用过程中应注意以下问题。
1.喷雾状态
喷雾的性质(干燥的或潮湿的)受不同性质和不同比例的喷射剂、气阀的结构及其他成分(特别是酒精)的存在所制约。低沸点的喷射剂形成干燥的喷雾,因此如要产品形成干燥的喷雾可以在配方中增加喷射剂的比例,减少其他成分(即酒精)。当然,这样会使压力改变,但应该和气压容器的耐压情况相适应。
2.泡沫形态
泡沫形态由喷射剂、有效成分和气阀系统所决定,可以产生干燥坚韧的泡沫,也可以产生潮湿柔软的泡沫。当其他的成分相同,时,高压的喷射剂较低压的喷射剂所产生的泡沫坚韧而有弹性。泡沫一般有3种主要类型,稳定的泡沫(剃须膏),易消散的泡沫(亮发油、摩丝)和喷沫(香波)。
3.化学反应
配方中的各种成分之间要注意不起化学反应,同时要注意组分与喷射剂或包装容器之间不起化学反应。
4.溶解度
各种化妆品成分对各种不同的喷射剂的溶解度是不同的,配方时应尽量避免溶解度不好的物质,以免在溶液中析出,阻塞气阀,影响使用性能。
5.腐蚀作用
化妆品的成分和喷射剂都有可能对包装容器产生腐蚀,配方时应加以注意,对金属容器进行,内壁涂覆和注意选择合适的洗涤剂可以减少腐蚀的产生。
6.变色
酒精溶液的香水和古龙水,在灌装前的运送及贮存过程中容易受到金属杂质的污染,灌装后即使在玻璃容器中,色泽也会变深,应注意避免。泡沫制品较易变色,.这可能是香料的原因。
7.香气
香味变化的影响因素较多。制品变质、香精中香料的氧化以及和其他原料发生化学反应,喷射剂本身气味较大等都会导致制品香味变化。从香气角度选择喷射剂,以xxxxxx和一氯二氟乙烷的气味最小,对大多数的芳香油几乎无影响。
8.低温考验
采用冷却灌装的制品应注意主成分在低温时不会出现沉淀等不良现象。
9.注意环保和安全生产
由于氟氯烃对大气臭氧层有破坏作用,应尽量避免选其作喷射剂,可选用对环境无害的低级烷烃和醚类作推进剂。但低级烷烃和醚类是易燃易爆物质,在生产和使用过程中应注意安全。