1、1,化妆品工艺学,第一篇 基础理论 第1章. 总论 第2章. 生理学基础 第3章. 化学基础（）化学基础（II） 第4章. 动力学基础（化妆品的流变特性） 第5章. 设备基础（化妆品的生产设备）,2,第四章 化妆品的流变特性,4.1 剪切应变和流体类型 4.2 触变性 4.3 粘弹性 4.4 流变特性在化妆品中的应用4.5 流变性质的测定,3,4.1 剪切应变和流体类型,4,1.牛顿粘性定律,单位面积上的内摩擦力为内摩擦应力或剪应力，用符号表示。du/dy为速度梯度，即在与流动方向相垂直的y方向上流体速度的变化率。称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度。对于牛顿型流体，粘度只与温度有关，不受剪切速
2、率的影响。,5,2. 流体的粘度,粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。从上式可知，速度梯度最大之处剪应力亦最大，速度梯度为零之处剪应力亦为零。粘度总是与速度梯度相联系，只有在运动时才显示出来。分析静止流体的规律时就不用考虑粘度这个因素。,6,3. 流变方程,7,4非牛顿型流体,凡不遵守牛顿粘性定律的流体，统称为非牛顿型流体。非牛顿型流体又可分为塑性流体、假塑性流体、涨塑性流体、宾汉流体等。,8,（1）假塑性流体：流体的表观粘度随剪切速率的增大而减小。即流动越快越显得稀，最终达到恒定的最低值。 （2）涨塑性流体：流体的表观粘度随剪切速率的增大而增加。 （3）宾汉塑性流体：当剪应
3、力超过屈服应力之后才开始流动，开始流动之后其性能象牛顿型流体一样。,9,4.2 触变性,10,1.触变性在一定温度下，非牛顿流体在外力（如搅拌等）作用下粘度随时间降低，变成易流动的，而在外力取消后又恢复到原来粘度的特性。,11,体系的触变性与质点的性状有关，针状或片状的质点比球形质点易于表现出触变性。由于它们的边或末端间的相互吸引而搭成架子，流动时的结构被拆散，且剪切应力使质点定向，被拆散的质点要靠布朗运动使颗粒末端或边相互碰撞才能重建结构，这个过程需要时间，因而表现出触变性。实际情况相当复杂，影响触变性的因素是多方面的，如质点的大小（较小质点有较小触变性），电解质的存在，质点间的距离、体系的
4、弹性、塑变值、介电常数、偶极距、介质的PH值和容器形状等。,12,剪切速率保持一定的变化，首先增加速率，使体系结构破坏，然后再逐渐减小，使体系结构恢复，在未给予结构平衡时间和各剪切速率下测定其剪切应力或粘度，可得到滞后环。通过计算环的面积，可以知道体系触变性的程度。环的面积越大，触变性越大。,13,4.3 粘弹性,一、粘弹性流体特性 记忆效应 膨胀效应 爬杆效应 湍流抑制效应 二、线性粘弹性流体的力学模型 基本模型 应用模型,14,4.4 流变特性在化妆品中的应用一、化妆品主要流变性质 二、化妆品的感官评价：,15,1.感观评价与流变学性质的关系化妆品的感观质量是决定其受消费者喜爱程度的重要因
5、素。如何确定一些可测定的物理量和一般消费者反应之间的相关性是化妆品质量评价的重要问题。其中较重要的是感观评价与流变学性质的关系。感观评价：取样、涂抹、用后感觉。流变学性质：粘度、屈服值、流变曲线类型、弹性、触变性等。 感观评价与流变学性质的关系的测定，其方法是在与使用过程相近的剪切速率条件下，测定有关流变学性质，通过感官分析和测定得出的流变学参数的比较，确定感官判断鉴别阈值和分级，最后确定其相关性。,16,2.取样 取样：将产品从容器内取出，包括从瓶中倒出或挤出、用手指将产品从容器中挑出等。这一阶段需要评价的感官特性是稠度。稠度：分为低稠度、中等稠度、高稠度。是产品感官结构的描述，产品抵抗永久
6、性形变的性质和产品从容器中取出难易程度的量变。,17,3.涂抹 涂抹：根据产品性质一功能，用手指尖把产品分散在皮肤上，以每秒两圈的速度轻轻地作圆周运动，再摩擦皮肤一段时间，然后评价其效果，主要包括分散性和吸收性。 可分散性：根据涂抹时感知的阻力来评估产品的可分散性。十分容易分散的为“润滑”，较易分散的为“滑”，难于分散的为“摩擦”。 吸收性：产品被皮肤吸收的速度，可根据皮肤感觉变化、产品在皮肤上的残留量（触感到的和可见的）和皮肤表面的变化进行评价。可分为快、中、慢三级。吸收性主要与油分的结构（分子量大小、支链等）和组分（油水相比例，渗透剂的存在等）有关。,18,4.用后感官评价：指产品涂抹于皮
7、肤上后，利用指尖评估皮肤表面的触感变化和皮肤外表观察。包括皮肤上产品残留物的类型和密集度、皮肤感觉的描述等。残留物的类型：膜（油性或油腻）、覆盖层（蜡状或干的）、片状或粉末粒子残留物的量：小、中等、多皮肤感觉：干（崩紧）、润湿（柔软）、油性（油腻）。主要与产品油分性质和组成、含粉末颗粒度等有关。,19,4.5 流变性质的测定,一、粘度法 毛细管粘度计 Brookfield粘度计 同轴转筒型粘度计 圆锥子板型粘度计 二、线性粘弹性行为的测定 振动式流变仪 正交流变仪,20,第五章 化妆品的生产设备,5.1液体和乳液制品主要生产设备 5.2 粉类产品主要生产设备 5.3 其它设备,21, 5.1液
8、体和乳液制品主要生产设备,1.搅拌锅 又称乳化搅拌器。是一类以搅拌粘度低的流体为主、适用于液-液混合及固-液悬浮液的混合机械装置，即在搅拌锅内用机械搅拌的方法，强制液体运动来实现均匀混合。在化妆品生产中如生产洗发香波、护发素、化妆水、香水等大都采用这种装置。,22,2.均质器均质器的操作原理是将要乳化的混合物在很高的压力下自一小孔挤出，是一种具有较强的剪切、压缩、冲击等作用的高效搅拌设备。,23,3.真空均质乳化机 真空均质乳化机是在密封的抽真空的容器内，中间有均质器，转速为500-10000r/min，可无级调速，另外还有带刮板的框式搅拌桨，转速为10-100r/min，为缓慢搅拌，以及桨式
9、搅拌器，为快速搅拌，转速为150r/min。 真空均质乳化器具有三大优点： （1）减少乳剂的空气泡含量至最低程度，增加乳化的表面光洁度； （2）能减少和避免与空气接触，使其免受细菌污染 （3）由于在真空状态下进行搅拌，因此减少了氧化过程,24,4.胶体磨胶体磨是一种剪切力很大的混合乳化设备。它主要是通过转子和定子之间由于高速运转所产生的剪切力而起到研磨、剪切、分散作用。,25,5. 三辊研磨机在化妆品制造生产过程中是一种应用比较广泛的设备。如冷霜、粉霜、唇膏等产品制造生产可采用三辊研磨机。三辊研磨机在铸铁的机架上装有三只不同的转速的，用花岗石或不锈钢制成的轧辊。轧辊转动时，物料从第一与第二只轧
10、辊间加入进行压轧、研磨，后带至第二与第三辊之间进一步压轧，物料转至第三轧辊边缘处，被装置的刮刀刮下流至料筒内。,26,27, 5.2 粉类产品主要生产设备,1.混合机：主要用于粉状化妆品原料的混合。能承担粉体原料的预备混合、整个粉体的调料混合，如调色或调香混合等。 2.粉碎机：是制作粉状化妆品的主要设备。它可将粉体原料进行粉碎，以达到生产各种粉类产品要求的细度。 3.筛粉机：粉状化妆品的制造除了需粉碎磨细外，还要用过筛的方法筛除混入的粗粒。 4.灭菌器 5.自动压制粉饼机：将粉类化妆品加工成粉饼。,28, 5.3 其它设备,一、灭菌设备 高温灭菌 紫外线灭菌 气体灭菌 二、灌装设备 膏休灌装设备 液体产品充填设备,29,化妆品生产设备的特点： （1）简单中小型的精加工设备，对设备的材质及卫生条件要求高，多为不锈钢、陶瓷等材料 （2）具有多功能性 （3）自动化程度越来越高,30,31,32,思考题,与流变学有关的化妆品特性及乳液流变特性控制方法有哪些？ 常见化妆品生产设备及原理有哪些？（35页）,
