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化妝品生產(chǎn)設(shè)備主要工藝:
1.混合與攪拌:化妝品是由動物、植物、礦物中提取的原料混合而成的專用化學(xué)品。以粉體為主的化妝品,則需要粉碎機(jī)、混合機(jī)、與油性成分相拌合的拌合機(jī)。對乳膏一類的乳化劑品,要將水、油、乳化劑加以混合乳化,則需要乳化機(jī)。
在化妝品生產(chǎn)中的物料混合,是指使多種、多相物料互相分散而達(dá)濃度場和溫度場均勻的工藝過程。槳葉式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單,轉(zhuǎn)速約20~80 r/min,適應(yīng)于含有少量固體的懸浮液的攪拌;旋槳式攪拌器是由2~3片螺旋推進(jìn)槳組成,葉片端部的圓周速度一般為5~15m/s,適用于低黏度液體的攪拌。此種攪拌的化妝品工業(yè)上使用較多,常用于攪拌黏度低的液體和制備乳化或含有固體微粒在10%以下的懸浮液。
2.乳化技術(shù):化妝品中產(chǎn)量zui大的是膏霜類化妝品,乳化成分散體系所占比例很大。乳化技術(shù)是生產(chǎn)化妝品過程中zui重要而zui復(fù)雜的技術(shù)。在化妝品原料中,既有親油成分,如油脂、脂肪酸~酯、醇、香精、有機(jī)溶劑及其他油溶性成分;也有親水成分,如水、酒精;還有鈦白粉、滑石粉這樣的粉體成分。欲使它們混合均勻,采用簡單的混合攪拌即使延長攪拌時間也達(dá)不到分散效果,必須采用良好的混合乳化技術(shù)。
(1)乳狀液與乳化劑。將互不相溶的兩相以一定的粒度彼此分散所形成的分散體系,稱為乳狀液。乳狀液中的兩相一般分為油相和水相,油分散于水中形成的乳狀液稱為水包油型乳狀液,用O/W表示;水分散于油中形成的乳狀液稱為油包水型乳狀液,用W/O表示。另外還有水外包一層油,油外又包一層水的所謂的多重乳狀液體系。
使用親油性強(qiáng)的乳化劑易生成W/O型乳狀液,使用親水性強(qiáng)的乳化劑易生成O/W型乳狀液。制備乳狀液,首先應(yīng)根據(jù)不同對象與不同乳狀液類型來選擇適當(dāng)?shù)娜榛瘎?。乳化劑一般用量?/span>3%~5%,如果乳化劑選擇不恰當(dāng),用量增至30%也難以得到性能良好的乳狀液。一般說來,親水親油平衡值( HLB)為3~6的表面活性劑主要作W/O型乳化劑,在8~18時主要作O/W型乳化劑。選擇乳化劑要考慮經(jīng)濟(jì)性,在保證乳化的前提下,盡量少用或選擇較便宜的乳化劑,同時還應(yīng)考慮所選擇的乳化劑要與配方中其他原料有良好的配伍性,不影響產(chǎn)品的色澤、氣味、穩(wěn)定性等。
(2)乳化方法。工業(yè)上制備乳狀液的方法按乳化劑、水的加入順序與方式大致可分為轉(zhuǎn)相乳化法、自然乳化法和機(jī)械強(qiáng)制乳化法。
①轉(zhuǎn)相乳化法。先將加有乳化劑的油類加熱成液體,然后邊攪拌邊加入溫水,開始時加入的水以微滴分散于油中,成W/O型乳狀液,再繼續(xù)加水,隨水量的增加乳狀液逐漸變稠,至zui后黏度急劇下降,轉(zhuǎn)相為O/W型乳狀液。
②自然乳化法。將乳化劑加入油相中,混合均勻后一起加入水相中,進(jìn)行良好的攪拌,可得穩(wěn)定的乳狀液。此法適用于易于流動的液體,如礦物油等。若油的黏度較高,可在40~60℃條件下進(jìn)行。多元醇酯類乳化劑不易形成自然乳化。
③機(jī)械強(qiáng)制乳化法。工業(yè)上機(jī)械強(qiáng)制乳化時主要采用膠體磨和高壓閥門均質(zhì)器等設(shè)備。膠體磨是一種剪切力很大的乳化設(shè)備,主要部件是定子和轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可達(dá)1000~20000 r/min,操作時液體自定子與轉(zhuǎn)子間的余隙通過,間隙的寬窄可以調(diào)節(jié),精密的膠體磨其間隙可調(diào)至0. 025 mm,產(chǎn)生的乳化體顆??尚≈?/span>1μm左右。均質(zhì)器的操作原理是將欲乳化的混合物,在很高的壓力下自一個小孔擠出,從而達(dá)到乳化的目的。工業(yè)生產(chǎn)中所用的高壓閥門均質(zhì)器類似一個針形閥,主要泵件是一個泵,用它產(chǎn)生6. 89~34. 47MPa的壓力,另有一個用彈簧控制的閥門。均質(zhì)器可以是單級的,也可以是雙級的。在雙級均質(zhì)器中,液體經(jīng)過兩個串聯(lián)的閥門而達(dá)到進(jìn)一步均化。
3.分離與干燥:對于液態(tài)化妝品,主要生產(chǎn)工藝是乳化;而對于固態(tài)化妝品,涉及的單元操作有分離、干燥等,在產(chǎn)品制作的后階段,還需要進(jìn)行成型處理、裝填和清潔。分離操作包括過濾和篩分。過濾是濾去液態(tài)原料中的固體雜質(zhì),生產(chǎn)中采用的設(shè)備有批式重力過濾器和真空過濾機(jī)。篩分是篩去粗的雜質(zhì),得到符合粒度要求的均細(xì)物料,有振動篩、旋轉(zhuǎn)篩等設(shè)備。干燥則是除去固態(tài)粉料、膠體中的水分,清潔后的包裝瓶子也需經(jīng)過干燥,采用的設(shè)備有廂式干燥器、輪機(jī)式干燥器等。