化妝品與洗滌用品生產技術.ppt

1、化妝品與洗滌用品生產技術,制作人： 龔盛昭 李忠軍,化妝品與洗滌用品生產技術,第一章 表面活性劑 第二章 洗滌劑 第三章 肥皂與香皂 第四章 香料、香精 第五章 化妝品生產用水 第六章 乳化類化妝品 第七章 液洗類化妝品 第八章 水劑類化妝品 第九章 氣溶膠化妝品 第十章 美容類化妝品 第十一章 特殊用途化妝品 第十二章 口腔衛(wèi)生用品,第一章 表面活性劑,第一節(jié) 表面活性物質與表面活性劑 第二節(jié) 表面活性劑的分類與結構 第三節(jié) 表面活性劑的結構特征 第四節(jié) 陰離子表面活性劑 第五節(jié) 陽離子表面活性劑 第六節(jié) 兩性離子表面活性劑 第七節(jié) 非離子表面活性劑 第八節(jié) 天然與特種表面活性劑 實訓一 十

2、二烷基二甲基氧化胺的合成,第一節(jié) 表面活性物質與表面活性劑,一、表面與界面 表面的定義：聚集體與聚集體之間的接觸面。 界面的定義：聚集體與氣體之間的接觸面。 表面與界面的區(qū)別？,二、表面活性物質與表面活性劑,表面活性劑物質的定義：指使其溶液表面張力降低的物質。 表面活性劑的定義：加入少量表面活性物質就能顯著降低溶液表面張力，改變體系界面狀態(tài)的物質 。 表面活性劑具有那些作用？ 請結合圖1-1理解表面張力。,第二節(jié) 表面活性劑的分類與結構,一、表面活性劑的結構特征 雙親化合物的定義：具有雙親結構的有機物。 親水（疏油）基團的定義：具有極性的易溶于水的部分。 親油（疏水）基團的定義：具有非極性的不

3、溶于水而易溶于油的部分。 親油基部分一般由什么基構成？ 親水基部分一般由什么基構成？,二、表面活性劑的分類,1、表面活性劑的分類方式 按照溶解性分類分為？ 按照其是否離解又可分為？ 2、每一類中各包含那些表面活性劑？,第三節(jié) 表面活性劑的性質,一、表面活性劑的物理化學性質 （一）表面張力 表面張力的定義：使液體表面盡量縮小的力。 表面張力的物理意義：垂直作用于液體表面上任一單位，與液面相切的收縮表面的力。,（二） 表面活性劑在界面上的吸附 1 、吸附的定義：物質從一相內部遷至界面，并富集于界面的過程。 2、吸附量 ：單位面積的表面層所含溶質的物質的量與在溶液液體相中同量溶劑所含溶質的量的差值。

4、,3、表面活性劑的吸附對液體表面的影響 （1）吉布斯吸附公式 （2）正吸附產生的原因？ （3）負吸附發(fā)生的原因？,4、表面活性劑的吸附對固體表面的影響 改變固體質點在溶液中的分散性質； 表面活性劑的吸附可以增加溶膠分散的穩(wěn)定性，起保護膠體的作用； 吸附可以改變固體表面的潤濕性質。,（三）膠團化作用,1、臨界膠團濃度cmc 膠團化作用的定義：表面活性劑在溶液中超過一定濃度時會從單個離子或分子締合成膠態(tài)聚集物的過程。 表面活性劑為什么能在溶液中形成膠團？ 2、表面活性劑在水中的溶解度krafft點與 C.P值 krafft點的定義：離子型表面活性在水中的溶解度隨溫度的升高而慢慢增加，但達到某一溫度

5、后，溶解度迅速增大，這一點的溫度。 C.P值的定義：非離子型的表面活性劑溶液隨溫度的升高會變渾濁，當溶液出現(xiàn)渾濁的溫度就是C.P值。,（一）增溶作用 1、增溶 增溶的定義：表面活性劑水溶液能使不溶或微溶于水的有機化合物的溶解度顯著增加。 表面活性劑的增溶溶解現(xiàn)象與有機物溶于混合溶劑中的情形的區(qū)別？ 增溶現(xiàn)象與乳化作用的區(qū)別？,二、 表面活性劑的應用性質,2、增溶的方式 第一種，若增溶物是非極性分子，則可溶于表面活性劑膠團內部，如圖1-7a所示。 第二種，增溶于膠團的定向表面活性劑分子之間，形成柵欄結構，如圖1-7b所示。 第三種，增溶方式是增溶于膠團表面，即膠團與溶劑交界處，如圖1-7c所示。

6、 第四種，增溶方式是聚氧乙烯型的非離子型表面活性劑，如圖1-7d所示。,（二）表面活性劑的潤濕 潤濕的定義：固體表面的氣體或液體代替的過程。 潤濕劑的定義：用水或水溶液將液體或固體表面上的空氣取代，能增強這一取代能力的物質。 表示潤濕的程度常以固-液界面之間的接觸角大小衡量，接觸角又叫潤濕角。 液面對固體表面能否潤濕取決于幾個表面張力的大小，如圖8-1所示。 接觸角的測量方法中最簡單的是角度測量法。,（三）表面活性劑的乳化 1、乳化作用 乳化的定義：加入表面活性劑，在強烈攪拌下油被分散在水中，形成乳狀液的過程。 乳狀液的定義：一種或多種液體分散在另一種與它不相溶的液體中的體系。 不連續(xù)相/內相

7、/分散相的定義：乳狀液中以液珠形式存在的那個相。 連續(xù)相/外相/分散介質的定義：用來溶解液珠的相。,乳狀液通常分為兩種類型：水包油型(O/W)和油包水型(W/O)。 水包油型乳狀液的定義：外相為水，內相為油的乳狀液。 油包水型乳狀液的定義：外相為油，內相為水的乳狀液。 乳化劑的定義：能提高乳狀液穩(wěn)定性的物質。 乳狀液類型的區(qū)分方法：稀釋法和染色法。 2、乳狀液的穩(wěn)定因素 提高乳狀液的穩(wěn)定性的方法 加入表面活性劑； 界面電荷影響； 固體粉末的穩(wěn)定作用。,3、乳狀液的破壞和變型 （1）分層 分層的定義：乳狀液的分層并不是真正的破壞，而是分為兩個乳狀液，在一層中分散相比原來的多，在另一層則相反。 （

8、2）變型 變型的定義：在某種因素作用下，乳狀液從O/W型變成W/O型，或從W/O變成O/W型。 引起變型的因素：乳化劑類型的變更、相體積的影響、溫度的影響、電解質的影響。,（3）破乳 破乳的定義：使穩(wěn)定的乳狀液的兩相達到完全分離，成為不相溶的兩相的過程。 一般破乳的方法： 物理化學方法：主要是改變乳狀液的界面膜性質，設法降低界面膜強度，從而使穩(wěn)定的乳狀液變得不穩(wěn)定。 物理機械方法：電沉降法、加熱法、過濾法；,（四）表面活性劑的HLB值 HLB值的定義：表面活性劑親水-親油性平衡的定量反映。 請注意表1-1不同HLB值范圍的表面活性劑所適用的場合。,（五）表面活性劑的分散作用 常用的分散劑有那些

9、？ （六）表面活性劑的起泡作用和消泡作用 起泡劑和穩(wěn)泡劑。 常用的起泡劑和穩(wěn)泡劑有那些？ 消泡作用。 消泡劑種類有那些？ 常用的消泡劑有那些？ （七）表面活性劑的洗滌作用 洗滌常用的表面活性劑有那些？,第四節(jié) 陰離子表面活性劑,陰離子表面活性劑的定義：親水基團帶有負電荷，溶于水中時具有表面活性的部分為陰離子的表面活性劑。 疏水基主要是烷基、烷基苯基 親水基主要是羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基 陰離子表面活性劑目前主要應用于那些領域？ 陰離子表面活性劑市場前景如何？ 陰離子主要產品介紹。,一 、 羧酸鹽 羧酸鹽的分子通式為RCOOM； 羧酸鹽的制備方法是什么？ 羧酸鹽的性能？ 肥皂的優(yōu)點和缺點有那

10、些？ 1、硬脂酸鈉 分子式為C17H35COONa 性狀：具有脂肪氣味的白色粉末，溶于熱水的熱酒精，在冷水冷酒精中溶解較慢。 來源：以輕氧化鈉中和硬脂酸而成。 用途；硬脂酸鈉是肥皂的主要成分，也是皂類化妝品中的重要組分。其鉀鹽、銨鹽等都是皂類洗滌劑和乳化劑，用于膏霜和香波等制品中。,2、月桂酸鉀 分子式為C12H23COOK 性狀：淡黃色漿狀物，溶于水，有豐富的泡沫。 用途：作為乳化劑、液體皂和香波的主要成分。 3、油酸三乙醇胺 分子式為C17H33COOHN(CH2CH2OH)3 性狀：淡黃色漿狀物，溶于水，易氧化變質。 來源：以三乙醇胺和油酸反應而得。 用途：作為乳化劑。,二 、烷基硫酸酯

11、鹽 烷基硫酸鹽的分子通式為RCOOM； 烷基硫酸鹽的制備方法是什么？ 烷基硫酸鹽的性能？ 1、月桂醇硫酸鈉或銨 商品代號：K12或K12A； 分子式：C12H25OSO3Na、C12H25OSO3NH4； 性質：外觀為白色粉末，可溶于水，有特征氣味，HLB值40； 用途：作為泡沫劑，洗滌劑，乳化劑，大量用于牙膏及香波制作中，以產生泡沫，起洗滌的作用，亦可用于膏霜中作親水乳化劑。,2、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸鈉或銨 商品代號：AES，AESA； 分子式： C12H25（OCH2CH2）nOSO3Na，或NH4 制法：它是由非離子表面活性劑月桂醇聚氧乙烯醚硫酸化而制得，如： 濁點現(xiàn)象的機理是什么？ 用

12、途：適合配制透明液體香波。,3、單月桂酸甘油酯硫酸鈉 分子式C11H23COOCH2CHOHCH2OSO3Na 性狀：白色或微黃粉末；接近無臭、無味，能溶于水呈中性，對硬水穩(wěn)定，其洗滌力、發(fā)泡性和乳化作用良好。 來源：先以月桂酸和甘油在堿性觸媒下加熱反應成單甘油酯再以硫酸處理，然后以氫氧化鈉中和而得。 用途：洗滌劑、泡沫劑、乳化劑。用于香波及牙膏。,三、 烷基磺酸鹽 烷基磺酸鹽的通式為RSO3M，其中可以是鏈烴，支鏈烴基或烷基苯，M=Na、Ca、K； 性能：它比烷基硫酸酯鹽的化學穩(wěn)定性更好，表面活性也更強，成為配制各類合成洗滌劑的主要活性物質 ； 用途：烷基磺酸鹽的疏水基不同時，可以表現(xiàn)出不同

13、的表面活性，可分別作為乳化劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、洗滌劑等使用 。,1、十二烷基苯磺酸鈉（LAS） 分子式為C12H25C6H4SO3Na； 制法：它是由烴氯化后，進行弗瑞德克來福特反應使苯烷基化，再以氯磺酸或三氧化硫硫化，然后以堿中和 ； 性能：具有良好的發(fā)泡力和去污力，綜合洗滌性能優(yōu)越 ； 用途：用于合成洗滌劑 。,2、單月桂酸甘油酯磺酸鈉 分子式：C11H23COOCH2CHOHCH2SO3Na 性質：白色粉末，溶于水中成中性溶液，無毒性 ； 制法：氯化丙二醇和亞硫酸鈉加熱生成1，2丙二醇磺酸鈉，再加月桂酸加熱而制得 ： 用途：可用于牙膏及其他化妝品中。,3、月桂醇磺乙酸鈉 分子式：(ROO

14、CCH 2SO3Na) R代表十二烷基，即月桂基 ； 性質：白色粉末，略有椰油的氣味，其溶液稍有辛辣味，每克月桂醇磺乙酸鈉可溶于10ml水中； 制法：以氯乙酸和月桂醇作用生成月桂醇氯乙酸酯，再和亞硫酸鈉反應而制得 用途：在牙膏中應用已有較長的歷史。發(fā)泡性能好，在硬水中也有洗滌效果，無毒性，能安全使用。,4、二辛基磺化琥珀酸鈉 性狀：白色蠟狀塑性固體，在25oC時，每克約溶于70m1蒸餾水中，全溶于乙醇和甘油中，在硬水中穩(wěn)定 ； 用途：洗滌和發(fā)泡性能好，無毒性，對皮膚刺激性少，在硬水中穩(wěn)定，用于生產香波、泡沫浴及牙膏等。,5、油酸基乙磺酸鈉 分子式：C17H33COOCH2CH2SO3Na； 性

15、能： 對油污的去垢力好，是一優(yōu)良的洗滌劑，在中性溶液時對鈣、鎂鹽穩(wěn)定。和肥皂共用、在硬水中能分散鈣、鎂皂的形成，易于洗清。由于酯鍵的存在。因此在酸性及堿性溶液中較易水解。 來源：以油酰氯和經(jīng)乙基磺酸鈉縮合而制得 ； 用途：香波、泡沫浴、牙膏等(商品名Igepon A)。,6、油酰甲胺乙磺酸鈉 分子式：C17H33CON(CH3)CH2CH2SO3Na ； 性能：溶于水，洗滌力及發(fā)泡性能好，對硬水穩(wěn)定。由于CNC鍵較COC鍵穩(wěn)定，而且硫原子和碳原子直接相連，因此對堿及氧化劑十分穩(wěn)定，對各種類型的污垢都有良好的洗滌力。 來源：以油酰和甲基牛磺酸縮合而成 ； 用途：香波、泡沫浴(商品名Igepon

16、T)。,7、-烯基磺酸鹽 （AOS） 制法：由石蠟裂解生產的C1518的-烯烴用SO3磺化，然后中和便得到-烯基磺酸鹽； 主要成分：烯基磺酸鹽：RCHCH（CH2）nSO3Na和羥基烷基磺酸鹽：RCH（CH2）n一SO3NaOH； 性能：AOS的去污力優(yōu)于LAS，而且生物降解性能好，不會污染環(huán)境，AOS的刺激性小，毒性低。AOS與非離子表面活性劑及陰離子表面活性劑都有良好的配伍性能。AOS與酶也有良好的協(xié)同作用，是制造加酶洗滌劑的良好原料。,四 、烷基磷酸酯鹽 制法：用高級脂肪醇與五氧化二磷直接酯化制得。所得產品主要是磷酸單酯及磷酸雙酯混合物； 用途：不同疏水基的產品和單酯鹽、雙酯鹽含量不同時

17、，產品性能有較大的差異，使產品適用于乳化、洗滌、抗靜電、消泡等不同的用途，如十二烷基磷酸酯鹽主要作為抗靜電劑和洗滌劑，用于香波、沐浴液、潔面產品中 ； 主要產品： 鯨蠟醇醚磷酸酯鉀（CPK） 單十二烷基醚磷酸酯鉀鹽（MAPK） 單十二烷基醚磷酸酯三乙醇胺鹽（MAPA）,五、 分子中具有多種陰離子基團的表面活性劑,脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉（MES）； 性能：這是一種性能溫和，生物降解好，發(fā)泡力強的表面活性劑。它不僅本身刺激性小，而且在配伍時可以降低硫酸酯類表面活性劑的刺激性，可用于配制高檔香波和化妝品。,性能：去污力較差，甚至有負洗滌效果，一般陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑混和后能

18、形成不溶于水的復合物； 用途 ：陽離子表面活性劑主要用作殺菌劑、柔軟劑、破乳劑、抗靜電劑等。,第五節(jié) 陽離子表面活性劑,一、季銨鹽,1、十二烷基二甲基芐基氯化銨或溴化銨 分子式：C12H25N（CH3）2CH2C6H5Cl或Br； 性能：無毒，無味，對皮膚無刺激，對金屬不腐蝕，在沸水中穩(wěn)定和不揮發(fā)，它的鹽類對革蘭氏陽性和陰性細菌都有殺滅作用 ； 俗稱：潔爾滅，新潔爾滅； 制法：用十二烷醇和二甲基胺反應生成叔胺，然后與氯（或溴）化芐反應生成十二烷基二甲基芐基氯（或溴）化銨。 同類產品：季銨鹽表面活性劑還有十六烷基三甲基氯化銨（1631）、十二烷基二甲基芐基溴化銨（新潔爾滅）、十八烷基三甲氯化銨（

19、1831）、雙十八烷基二甲基氯化銨等。,2、烷基磷酸酯取代銨 分子式: 性能：固體蠟狀物，可用于乳化、調理和抗靜電作用 ； 用途：主要用于殺滅細菌和真菌，無臭無味，在沸水中穩(wěn)定并不揮發(fā)，在食品加工廠、餐廳、旅館、美容店、學校、醫(yī)院、戲院、洗衣店、飼養(yǎng)場和游泳池等處作為消毒劑。,3、十四?；坊谆S基氯化銨,分子結構：,二、咪唑啉鹽,1、制法：用羥乙基乙二胺和脂肪酸縮合即可得到環(huán)叔胺，再進一步與鹵代烴反應即得咪唑啉鹽表面活性劑。例如: 2、用途：主要用作頭發(fā)滋潤劑、調理劑、殺菌劑和抗靜電劑，也可用作織物柔軟劑。,三、吡啶鹵化物,1、制法：鹵代烷與吡啶反應，可生成類似季銨鹽的烷基吡啶鹵化物

20、： 2、性能：殺菌力很強，對傷寒桿菌和金黃葡萄球菌有殺滅能力 ； 3、用途：在食品加工、餐廳、飼養(yǎng)場和游泳池等處作為洗滌消毒劑使用。,第六節(jié) 兩性離子表面活性劑,兩性離子表面活性劑的定義：兩性離子表面活性劑分子中既具有正電荷的基團，又具有負電荷的基團，帶正電荷的基團常為含氮基團，帶負電荷的基團是羧基或磺酸基； 兩性離子表面活性劑在水中電離后所帶的電性與溶液的PH值的關系？ 這類表面活性劑有何性能？,一、甜菜堿型兩性表面活性劑 1、 N-十二烷基-N，N-二甲基-N-羧甲基甜菜堿 （簡稱十二烷基甜菜堿，BS-12） 分子結構： 2、椰油酰胺甜菜堿（CAB） 分子結構： 3、羥磺基甜菜堿（CHS）

21、,二、氨基酸型兩性表面活性劑 分子式： 制法：由脂肪胺與鹵代羧酸反應而制得 ； 代表性的產品： N-油?；劝彼猁} 、 N-月桂酰基谷氨酸鹽和月桂?；“彼猁}（L-30）。,三、咪唑啉型兩性表面活性劑 制法：由咪唑啉衍生物與鹵代羧酸反應而制得，如 1-羥乙基-2-烷基羧基咪唑啉： 特點：刺激性很小 ； 用途：用于嬰兒香波和洗發(fā)香波中，還可用作抗靜電劑、柔軟劑、調理劑、消毒殺菌劑。,第七節(jié) 非離子表面活性劑,非離子表面活性劑的定義：非離子表面活性劑在分子中并沒有帶電荷的基團，在水溶液中不電離，而其水溶性則來自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端點經(jīng)基 ； 性能：不受電解質、酸、堿的影響，化學穩(wěn)定性好

22、，與其他表面活性劑的相容性好，在水和有機溶劑中均有較好的溶解性能。親水基中羥基的數(shù)目不同或聚氧乙烯鏈長度不同，可以合成一系列親水性能不同的非離子表面活性劑，以適應潤濕、滲透、乳化、增溶等各種不同的用途 。,一、聚氧乙烯類非離子表面活性劑,1、脂肪醇聚氧乙烯醚 制法：由脂肪醇與環(huán)氧乙烷直接加成而得到 ； 通式：RO（CH2CH2O）nH， 其中：R C1218， n330（n值亦稱EO值）； EO值與其用途的關系？,2、烷基酚聚氧乙烯醚 通式：RC6H4(CH2CH2O)n H； 根據(jù)碳原子數(shù)可為：“TX”系列和“OP”系列產品； “OP”系列產品的特點：化學穩(wěn)定性好 、表面活性強，即使在高溫下

23、遇到酸、堿也不會被破壞。它常用于復配成各種含酸或堿的金屬表面清洗劑、農藥用乳化劑、鉆井泥漿中的乳化劑、水性漆等。在紡織印染工業(yè)中主要用作油水相乳化劑、清洗劑、潤濕劑等。,二、烷基酰醇胺,1、月桂酰二乙醇胺（6501）C11H23CO(CH2CH2OH)2 性能：淺棕色粘稠液，能溶于水 ； 制法：由脂肪酸與二乙醇胺在N2氣的保護下加熱進行縮合反應而制得，,2、月桂酰異丙醇胺CllH23CONHCH2CHOHCH3 性能：淺棕色粘稠液，能溶于水 ； 制法：月桂酸和異丙醇胺縮合而制得 ； 3、烷基酰醇胺有何性能？,三、失水山梨醇脂肪酸酯,制法：山梨醇與脂肪酸反應時可同時發(fā)生脫水和酯化反應，生成失水山

24、梨醇脂肪酸酯,1、失水山梨醇的脂肪酸酯 “斯盤”（span） 請注意表1-2Span系列產品的代號和化學名稱； 特點：親水性較差，在水中一般不易溶解 。 2、失水山梨醇聚氧乙烯醚的脂肪酸酯 “吐溫”（Tween） 制法：將“斯盤”類表面活性劑與環(huán)氧乙烷作用，在其羥基上引入聚氧乙烯醚 ； 特點：無毒 ； 用途：常用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和化妝品工業(yè)中。,制法：一般是用脂肪叔胺與雙氧水反應而制得； 性能：在溶液中能產生細密的泡沫，刺激性小，有抗靜電、調理作用 ； 用途：適宜在洗發(fā)香波、沐浴液、高檔餐具洗滌劑中使用 ； 主要產品：十二烷基二甲基氧化胺、 椰油酰胺氧化胺,四、氧化胺,五、多元醇酯類,多元

25、醇酯類的定義：多元醇酯類是將以甘油為主的各種多元醇的一部分羥基合成為脂肪酸酯，并以殘余的羥基作為親水基團的一種表面活性劑 ； 性能：有優(yōu)良的滋潤性能 ； 用途：用于膏霜類化妝品中作為親油乳化劑。 主要產品介紹,1、單硬脂酸甘油酯 C17H35COOCH2CHOHCH2OH 性能： 乳油色蠟狀固體，熔點56C，在熱水中能分散，溶解于酒精，HLB值3.88.5 ； 制法：以甘油與硬脂酸酯化制得 。 2、單油酸二甘醇酯 C17H33COOCH2CH2OCH2CH2OH 性能：暗紅色油，能在水中分散，溶于酒精，HLB值47 ； 制法：以二甘醇與油酸酯化制得。,3、單月桂酸丙二醇酯 C11H23COOC

26、H2CHOHCH3 性能：淺橙色油，熔點1415C，能在水中分散，溶于酒精及油中，HLB值45 ； 制法：以丙二醇與月桂酸酯而得。 4、單硬脂酸失水山梨酯 C17H35COOC6H11O4 性能：蠟狀固體，相對密度098103，不溶于水，微溶于酒精，HLB值47 ； 制法：以山梨醇失水與硬脂酸酯化制得 5、單棕櫚酸失水山梨酯 C15H31COO C6H11O4 性能：淡黃色蠟，相對密度100105，不溶于水，溶于有機溶劑，HLB值67 ； 制法：以山梨醉失水與棕櫚酸酯化制得 。,6、單月桂酸失水山梨酯 C11H23COO C6H11O4 性能：油狀液體，相對密度100106，不溶于水，溶于酒精及油，HlB值86 ； 制法：以山梨醇失水與月桂酸酯化制得。 7、單油酸失水山梨酯 C17H33COO C6H11O4 性能：淺琥珀色粘滯液體，不溶