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化妆品工艺过程的学习和实验

发布: 2005-11-27 11:04 | 作者: a_author | 来源: www.ccccol.com | 查看: 9556次

本文转自CCCCOL论坛,引用人:xizhaohui007

[转帖] 化妆品工艺过程的学习和实验

    为了进一步的掌握,明白了工艺过程控制的细节问题以及知道了更多的工艺方法和检验的手段。对原料的性能、作用有更深刻的认识。这个文章一定要看

  对于像我这样初步了解化妆品工艺过程的实习生,会认为生产一种化妆品是个很愉快而且很简单的事。为什么会这样呢?毕竟,从事生产的人员按照某一配方采用经过批准的原材料,并有特定设备的使用说明书行事。这样,护发素、香波、牙膏等成品就能源源不断地从生产线上生产出来了。

  如果真的那么简单该多好啊!但是任何一位生产负责人都会告诉你,常规控制程序很少是实用的日常规程,在大多数不适宜的时候会发生不可预见的意外问题。一个典型的例子是产品符合原先的原料采购规程的,颜色的差异也会产生许多问题,常常需要对配方再进行调整,有时生产进度变得很紧张,所以不得不修改工艺过程的设定时间。

  大多数化妆品是用批量加工方法生产的,而且生产批量一般为50~2000kg不等。在需要较大生产数量时,如大众品牌的洗发香波、沐浴液或合成洗涤剂的生产,在工业普遍采用连续生产的大型生产装置,而这些大型生产装置一般都配备计算机程序,可以实现全面的仪表控制和监管,批量生产过程不太复杂,通常更多靠手工或操作工的响应操作来实施过程控制,这需要对每一制造步骤仔细、准确地控制。

  如今,大多数化妆品生产企业按照全面质量保证体系的要求组织生产,确保产品质量,提高生产效率,全面质量管理是以前比较简单的质量管理系统提高到更高层次的必然结晶。它的基本目标是维持和改进产品质量,降低生产成本,其他作用包括改进生产过程的安全措施。有效的过程控制确保所有制造操作按照规定的方法和制定的规章程序进行,从而确保所有产品符合要求的质量标准,降低次品率或废品率。要实现一个全面质量管理,需要完整的操作规程和实施细则,从原材料到最终成品包装,对生产的全过程各个方面都有明确的定义。其他还需要成本核算、采购、工艺效率以及最重要过程控制、技术规程。

  过程控制必须尽量清楚,这样可以减少操作失误。同样,过程控制技术规程必须列出所有要加入的原材料,在配方中所要用的配方比、重量或体积,按确定的顺序把原材料加入反应器中,要再过程技术规程中详细说明,包括有关时间、加入速率等。

A:为估计加料工作完成情况或在升高温度下因蒸发而使重量减少,最终重量校核也是有用的。

B:所有工艺都需要制造过程在一定限制的温度范围内完成。而在混合料时,因为加入原材料的溶解度或粘度的影响,温度可能会改变,温度控制很容易实施,在传感器的作用下得出看得见的温度指示就行了。

C:由于化妆品都是制造用于人体的某一部位上的,因此,控制成品的PH值对于防止使用者出现不良反应尤为重要。许多生产工艺也包括简单的化学反应,如酸与碱的中和反应,这样使PH控制成为必须执行的步骤。许多容量器上装有坚固耐用的工业型PH值电极,可以连续指示反应混合物PH值。

D:粘度是大多数液体化妆品的一个重要参数,虽然粘度控制是随心所欲的,而且由于化妆品具有假塑性和触变性等性质变化,在制造过程中很难测量与调节,同样粘度也受温度的影响。在大多数场合,通过实验室粘度计来进行粘度定性测量的。当然,在混合容器的循环回路上很容易安装一个线性测量的粘度计,尽管过后测量与实验测得的数值有一定误差,但大多数化妆品液体产品含有表面活性剂或加有增稠剂,因而呈现触变性,所以要以实验室测得数值为准。

E:当配制乳膏和乳液等高起沫和高粘度产品时,重要的是考虑到搅拌机的类型和旋转速度。当配制这些产品时,要在主搅拌机上或转子上配一个速度指示器及控制装置。

F:颜色在每一件化妆品中都起到非常重要的作用,因为它对消费者颇有吸引力,也最容易被顾客察觉。与此同时,颜色测定并不是批量生产过程中常采纳的必要步骤。通常是根据工艺容器里取的样品,在标准光照条件下与标准板进行比较来评价产品颜色的。

G:水是大多数化妆品中的重要组成部分,必1须连续监控水的化学质量和微生物质量,通常要简单过滤后用离子交换的方法出去水里的硬水盐分,一般将处理过的水连续暴露在紫外线光源下或用臭氧处理来杀死讨厌的微生物。采用快速微生物常规监控程序确保有个无污染的经过处理的水源。污染的一个主要来源是离子交换床本身,它需要定期处理来消除微生物聚积。

  加强工艺过程的控制关系到产品质量和生产效率的保持和提高,它是制造化妆品工艺的一部分,它能及时提醒或告诫操做工从而防止发生意外的问题。

  这次重点学习的日用化妆品是牙膏。从生产与原料等各个方面都与一般化妆品有很大区别。因此我不但学习了一些参考资料,还亲自到生产线上去学习工艺流程。最重要的是我请教了一些工程师关于牙膏各个方面比如检验原料、生产细节以及与同类产品其他公司的生产相比较,我们公司的特点等等。可以说牙膏使我对化妆品了解得更全面,更细致。

  牙膏主要是由摩擦剂、膨胀剂、发泡剂、润滑剂、增稠剂以及保湿剂组成。摩擦剂使牙膏在与牙齿的摩擦中去处污垢,保持清洁。而膨胀剂与发泡剂会使牙膏的膏体产生泡沫起分散的作用。发泡剂主要含有十二醇酸钠(简称K-12),它是一种白色或者微黄色的粉末。在生产之前,我们必须对其进行检测。测定它的含量是否完全正确有两个指标。

①总醇量的测定:先称5g试样于1000ml长颈圆底烧瓶中,加入水150ml,浓盐酸50ml装上回流装置水浴上加热四小时,冷却,用乙醚20ml淋洗冷凝管,收集洗液于烧瓶之中,并转移内溶物至分液漏斗每次用20ml乙醚分两次洗涤烧瓶,洗液并入分液漏斗,抽取分离醚层,然后再用乙醚抽取二次(每次50ml)合并抽取物于称重三角烧瓶中,在水浴上蒸出乙醚至干,冷却,抽出物之重就是总醇量。一般这个实验耗时较长,生产厂家会给你数据作为参考。

②未磺物的量:称10g试样,溶于100ml水中,加入100ml95%的乙醇在分液漏斗中用石油醚分三次抽,每次500ml,三次洗涤石油醚层,最后用1g无水硫酸钠将抽出物干燥30分钟。过滤于一已称重的锥形瓶中,在水浴上蒸去石油醚至无显著气味后,将锥形瓶放在蒸汽浴上加热,用压缩空气,吹去残余石油醚用1mm内径玻璃管伸至近液面2分钟,后加2ml乙醚,再吹1分半钟,冷却后称重。抽出物就是未磺化物。由于未磺化物与发泡量有直接关系,因此它的好坏与发泡性能关系更为密切。如果两个指标测下来都能够符合标准,再加上PH值的合格就能够判定十二醇硫酸钠能在牙膏中发挥它的作用。   

牙膏中还有一个重要成分--多效保湿剂。在膏霜中保湿剂能够使膏体不会变成块状,使其具有色泽以及滑爽。而在牙膏中,它扮演着更重要角色,它能够使摩擦剂、润滑剂发挥更大的作用。虽然名叫保湿剂,但主要成分并不是水,而且水分的含量对保湿剂的质量有很大的影响。它的外观是透明无色粘稠状液体。

检测装置:取样品2g(用电子天平精密称取)至于A瓶中对其进行检验。在A瓶中加甲苯约200ml,必要时加入玻璃粒数颗,将A、B、C仪器各部分连接,自冷0凝管顶端加甲苯,至充满銪管的狭细部分,将A瓶置电热锅中,或用其他适宜方法缓缓加热,待瓶内甲苯开始沸腾时,调节温度,使每秒钟馏出数为2滴,待水分完全馏出,即测定管刻度部分的水量不再增加时,冷凝管内部先用甲苯冲洗,然后用饱蘸甲苯的长刷或其他适宜方法将管壁C上附着的甲苯推下,继续蒸馏5分钟,冷却至室温。拆卸装置,如有水黏附在B管壁上,用蘸甲苯的铜丝推下,放置,使水分与甲苯完全分离(可加亚甲蓝粉末少量,使水染成蓝色,以便分离观察)检读水量,并核算出样品含水分的量。水分含量的要求为总质量的13%±1,如果水分含量太高的话,牙膏容易结成块。生产牙膏的挤压机器会被卡住。

  除了以上两个重要原料之外,还有能让水与碳酸钠可以互溶的羟甲基纤维素钠以及调节PH值的缓冲剂焦磷酸钠和具有甜味的糖精钠及可以产生清爽口感的薄荷脑。这些原料虽然在牙膏中是辅助材料,量也不多,但在牙膏的生产中具有举足轻重的作用。 有了最基本的原料就可以进行牙膏的生产了。先用水泵抽出离子水送入生产车间的水罐。在水中加入易溶于水的糖精钠、单氟磷酸钠、磷酸氢二钠轻轻搅拌十分钟。然后在另一容器中加入保湿剂、羟乙基纤维素(CMC)。接着山梨醇与水罐中的溶液混合。而水玻璃与保湿剂、增稠剂混合。当加热到一定程度时,将两个溶液混合于罐中。溶液渐渐变稠状,这只是初料,搅拌10分钟后,依次加入石粉、二氧化硅、十二醇硫酸钠,用机器搅拌15分钟,将薄荷脑溶解后加入,最后在温度40℃左右时,加入适当香精。这样牙膏才刚算完成。这只是生产出了最普通的牙膏。如果要在市场上立足还必须要有自己的特色。如多选用具有增加牙齿白度的钙离子、铝离子;或者能够防龋、消炎、强健牙龈的氟化钠。这样可以使牙膏洁白健康的效果更佳。

  牙膏生产完后,还要进行检验。如理化指标中的PH值、粘度、耐热、耐寒,以及外观。这些其他化妆品成品也是要检查的。牙膏与众不同之处是:它还要测发泡量。称取牙膏样品10g于100ml烧杯中,先用蒸馏水把试样浑成浆状至1000ml搅拌并加热至40℃。仪器用的是罗氏泡沫仪,它须用水浴使其保持40℃,然后用40℃蒸馏水冲洗管内壁,再用测试液沿壁冲洗,冲洗并关闭刻度管活塞,在刻度管内沿壁注入预先准备好的40℃试液,调节试液液面至50ml刻度后,用滴液管准确吸取200ml试液,然后把它放在刻度管上,当液体流入管内时必须在管的中心,亦与管的截面垂直。当打开滴液管活塞时,试液经一次性流下,当试液流完后,即记录泡沫的高峰值和低峰值,并计算两个峰值的平均值。这个检测结果主要体现发泡剂与膨胀剂在牙膏中的效果。

  经过采购原料,投入生产,进行检测一系列工序,我深深体会到化妆品工业的飞速发展。在生产牙膏的学习过程中,我对一般化妆品如香波、膏霜的认识也有了很大进步。对许多原料的共同和不同的性质、性能、用途进行了深层次的研究。如同为表面活性剂的亚油基丙基甜菜碱(4401)和椰油烷基三甲基氯化铵。它们虽然同样可以做成香波、月波并且具有很强的乳化、润湿、分散的作用,但前者对眼,对皮肤刺激都很小,而后者在对皮肤并无刺激的情况下,对眼睛的刺激是很大的。因此前者大多被用在儿童产品中,而后者的使用越来越少。光对主要原料进行学习当然是不够的,我还对香精的独特使用方法进行学习。香精必须在40℃以下进行投料,一般香精占化妆品总量的0.5%左右。所以香精投放完之后还要进行品香。如果温度太高投放的话,香气会在冷却后减弱。除此之外,我还了解常用化妆品色素。因为我的专业是纺织化学,将来会与色素打交道。现在的提前接触会对我将来的学习有一定帮助。也许色素使用的共性,化妆品用的原料一般在印染中也能使用。如还原红1,它是一种桃红色的细粉,不溶于水、乙醇,但溶于二甲苯,颜色呈红色带黄光的荧光溶液。如遇浓硫酸呈红色,但浓度如果不高会变成绿色。它的主要用途是用于化妆品以及棉织物印花和染色。化妆品中用的最多的红色是食品胭脂红,它能溶于水,微溶于酒精。在不同的溶剂中它的显色效果是不同的:浓H2SO4中呈紫色,稀释后呈桃红色;食品红水溶液中加浓HCl呈品红色;如果加入NaOH呈红棕色。除红色之外,我还知道了酸性嫩黄,酸性湖兰等呈现酸性溶液的染料。而这些色素大都极易溶于水,不溶于油中,因此厂里投料的颜料最后放入,而霜类、油类是不会加颜色的。

    我认为在实验室中实习,不但对原料,对产品的认识上可以进一步提高,还在实验技能上有长足进步。学会使用一些平时学校里没接触过得仪器、设备。如旋转式粘度计,它适用于实验室、工厂测量各种牛顿型液体粘度和非牛顿型液体的表观粘度,有特定的转子与仪器配套使用。它用途广泛,可用于测石油、树脂、油漆、浆料、化妆品等粘滞型物质,对于不同粘度液体或不同测定要求可选用不同的测定单元。它的作用原理是靠游丝与粘滞阻力距的关系,从而在电动机刻度盘上表示出数值,乘上一定比例系数就是该粘度值。还有白度仪,白色也是有色差的。有一块白色样板(国家标准)作为基准,在输入标准数据后,放上样品从而得出数据。并与标准数据的比较中得出结论。

    我在休息时还阅读了一些外国化妆品工艺的资料。总工程师对我说化妆品这一行,国外领先我们国家有十几年,如果要在这一领域有所以突破,必须学好外语争取出国深造。我感到我的道路是任重而道远。国外的信息帮助我巩固现有知识并了解国外家用化妆品业的发展动向。德国及法国在联合研制一种生物催化剂,用于化妆品业。在科学技术是第一生产力的今天,只有掌握国内外最新信息,才能求得自己的发展空间。

TAG: 工艺

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删除 引用 方雪飞   评论时间 2016-10-19 10:06:24
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删除 allstar   评论时间 2014-10-28 23:51:30
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删除 被迫上岸的鱼   评论时间 2008-8-22 11:19:29
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