乳狀液化妝品

賈艷梅

以膏霜和乳液為代表的乳化體化妝品頗受人們喜愛(ài)，它在化妝品家族中占有重要地位。乳化體是最佳的功能性成分的載體，能夠?qū)⒐δ苄越M分迅速而有效地輸送給皮膚和毛發(fā)，同時(shí)，乳化體在配方時(shí)不受原料水溶性的限制，不論水溶油溶，在乳化劑作用下形成乳化體后都會(huì)成為穩(wěn)定有效的有機(jī)整體，共同發(fā)揮滋潤(rùn)保濕、美容護(hù)膚的作用。乳狀液的配制技術(shù)是化妝品行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，也是決定化妝品優(yōu)劣的關(guān)鍵技術(shù)，本文將介紹乳狀液的基本知識(shí)及幾種常見(jiàn)乳狀液化妝品的配制要點(diǎn)。

1 乳狀液基本知識(shí)

1.1 乳狀液的概念及性質(zhì)

乳狀液化妝品又稱乳化體化妝品，通常將常溫下呈半固態(tài)的稱為膏霜，稱流體狀態(tài)的稱為奶液或乳液。乳狀液（emulsion）是互不相溶的兩種液體, 其中一相以微小液滴分散于另一相中所形成的體系，通常把以液珠形式存在的一相稱為分散相或內(nèi)相,另外一相稱為分散介質(zhì)或外相。化妝品乳化體中的內(nèi)相和外相一般都不是單一物質(zhì)，而是多種水溶性組分和油溶性組分的混合物，如水相可以是由水、甘油、水溶性高分子聚合物等組成，油相可以是由白油、凡士林、脂肪酸、蠟類、合成油脂等組成，這樣在一定程度上增加了化妝品的配方與制備難度。

為形成穩(wěn)定的乳狀液，乳化劑的加入是必須的，眾所周知,油和水是兩種不互相容的物質(zhì), 即使通過(guò)振搖或攪拌, 能將油相分散成無(wú)數(shù)小滴而分散于水相, 但機(jī)械作用一旦停止, 分散了的油滴又會(huì)重新結(jié)合, 從水中分離出，為了避免發(fā)生此現(xiàn)象,需要在油水體系中加入乳化劑。乳狀液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，最終是要破壞的，乳狀液的不穩(wěn)定性有幾種可能的表現(xiàn)形式: 分層或沉降(creaming or sedimentation)、絮凝(flocculation)、聚結(jié)(coalescence)、破乳(deemulsification or breakdown)、變型或相轉(zhuǎn)變（inversion or phaseinversion)、陳化（Ostwald）。這些過(guò)程代表著乳狀液不穩(wěn)定性不同的表現(xiàn)形式或階段。某些情況下, 這些過(guò)程可能是相互關(guān)連的，例如乳狀液在完全破乳以前可能經(jīng)歷絮凝聚結(jié)和分層。而作為化妝品也并非要求體系永遠(yuǎn)穩(wěn)定，只要在保質(zhì)期內(nèi)（3-5年）不發(fā)生變化就可以了。

1.2 乳狀液類型

從乳化體的類型看，化妝品主要有水包油型（O/W）和油包水型（W/O）兩種，此外多重乳液W/O/W也有采用。O/W型產(chǎn)品具有較好的膚感，容易涂抹，清爽不油膩，是一般的膏霜主要采用的類型，但在滋潤(rùn)、保濕及防水性能方面不及W/O型產(chǎn)品，適宜油性、中性膚質(zhì)使用；W/O型產(chǎn)品膚感一般較差，油感重，發(fā)粘，不易涂展，主要適于干性皮膚制品或眼影膏、按摩膏，防曬霜等。W/O/W型多重乳狀液可消除O/W和W/O型的各自缺點(diǎn)，兼具兩種乳狀液的優(yōu)點(diǎn)，使用性能優(yōu)良，它的多重結(jié)構(gòu)使內(nèi)相添加的有效成分或活性物，要通過(guò)兩相界面才能釋放出來(lái)，可延緩有效成分的釋放速度，延長(zhǎng)有效成分的作用時(shí)間，達(dá)到控制釋放和延時(shí)釋放的效果。缺點(diǎn)是制作麻煩,工藝技術(shù)參數(shù)要求嚴(yán)格,需要有專用的乳化器，目前工業(yè)化應(yīng)用很少。

1.3 乳化劑

乳化劑(emulsifier)就是各種類型的表面活性劑，具有兩親的分子結(jié)構(gòu)，在發(fā)揮乳化作用時(shí)，其親油基伸向油相，親水基伸向水相，通過(guò)乳化劑將水相和油相聯(lián)系起來(lái)，降低油水界面張力，提高體系的熱力學(xué)穩(wěn)定性，并通過(guò)形成界面雙電層和堅(jiān)固致密的界面膜，減少內(nèi)相液珠的碰撞，使制得的乳狀液保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。

根據(jù)乳化劑在水溶液中是否電離和電離后表面活性基團(tuán)的離子性，可將乳化劑分為陰離子、非離子、陽(yáng)離子、兩性離子型四大類。作為護(hù)膚化妝品常采用陰離子和非離子乳化劑，護(hù)發(fā)素中常采用陽(yáng)離子乳化劑，而兩性離子型乳化劑在化妝品中應(yīng)用甚少。陰離子型乳化劑具有乳化能力強(qiáng)，用量少，色澤淡，氣味小，制備的乳化體外觀潔白細(xì)膩水亮，耐熱穩(wěn)定性性好，耐離子能力強(qiáng)，易于防腐等優(yōu)點(diǎn)，其不足是使用感較差，容易起白條，只能制備中性或堿性體系，耐寒后易返粗等。非離子乳化劑的優(yōu)點(diǎn)是，適用的pH范圍寬，可制備低pH產(chǎn)品（如果酸、乳酸型產(chǎn)品），與各種原料的配伍性好，膚感柔軟，易于滲透，涂抹性好，耐熱耐寒穩(wěn)定性均優(yōu)良，其不足是乳化能力往往沒(méi)有陰離子型強(qiáng)，用量較大，成本略高，膏體外觀不如陰離子型細(xì)膩亮澤，容易使某些防腐劑鈍化而使其失去活性，造成防腐困難。使用時(shí)可根據(jù)需要，將二者合理復(fù)配，揚(yáng)長(zhǎng)避短，得到外觀、穩(wěn)定性、膚感優(yōu)異的乳狀液化妝品。

2 幾種乳狀液化妝品

2.1 膏霜

乳化體膏霜的主要組成是油相原料、水相原料及乳化劑。油相是由一些非極性或低極性的, 與水不相溶的物質(zhì)組成，包括油、脂、蠟類和它們的衍生物, 如脂肪醇、脂肪酸、甘油酯、硅氧烷、高碳烴和合成酯類等，起著賦形、柔軟、保濕、滋潤(rùn)、光滑及其他多種作用，一般占O/W配方的15-40%；水相是由水和所有其他親水性物質(zhì)組成，如甘油、丙二醇、水溶性聚合物、植物提取液和水溶性活性物等，一般占配方量的60-85%，用量較大。其作用是調(diào)節(jié)乳狀液黏度, 降低油相物質(zhì)的油膩感, 提供保濕性,增加產(chǎn)品的美容性和降低生產(chǎn)成本等。乳化劑可以是陰離子或非離子型，或是二者的混合物，約占配方量的2-5%，用量雖少，卻對(duì)化妝品的穩(wěn)定性和內(nèi)在質(zhì)量影響最大。乳化劑的選擇可根據(jù)HLB值法或PIT法進(jìn)行初選，最終配方須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

膏霜化妝品除滿足要求的安全、穩(wěn)定及功效性之外，膚感是必須考慮的因素，如涂展性、潤(rùn)滑性、滲透性、清爽性等指標(biāo)，它在一定程度上決定著消費(fèi)者對(duì)化妝品的喜愛(ài)程度，如果不具有消費(fèi)者能接受的觸覺(jué)性質(zhì)，任何最有效的護(hù)膚品也無(wú)法真正取悅消費(fèi)者。乳化劑和油相原料對(duì)膏霜膚感影響顯著，一般非離子乳化劑膚感相對(duì)較好，糖酯糖苷系列乳化劑（代表品種見(jiàn)表1）可獲得優(yōu)異膚感，它能形成液晶型乳狀液，可提供輕盈、滋潤(rùn)、光滑的膚感和優(yōu)良的穩(wěn)定性，還有緩釋和長(zhǎng)效保濕的優(yōu)點(diǎn)，而且這類乳化劑大多由天然植物來(lái)源的脂肪醇和葡萄糖合成，安全溫和，生物降解性好，符合天然綠色化妝品的發(fā)展趨勢(shì)，顯示出很好的應(yīng)用前景，但價(jià)格較高。

白油和凡士林的大量使用會(huì)增加膏霜油膩、厚重的膚感，IPM、GTCC、異構(gòu)烷烴、氫化聚異丁烯等則會(huì)改善滲透性能，令膚感清爽、滋潤(rùn)、易于涂抹，硅油及其衍生物的使用更會(huì)令膚感發(fā)生質(zhì)的飛躍，提供滑爽如絲般的獨(dú)特觸感。硅油產(chǎn)品會(huì)在皮膚表面形成連續(xù)的防水透氣性薄膜，對(duì)提高潤(rùn)滑性、滲透性、降低油膩感非常有效，常用的硅油品種有聚二甲基硅氧烷（Dow corning 200 fluid、Wacker Belsil DM）、環(huán)甲基硅油（Dow corning DC-244、245、344、345，Wacker Belsil CM），聚醚改性聚硅氧烷、苯基甲基硅油、硅彈性體等。硅油具有很低的界面張力，不易乳化，應(yīng)注意選擇適宜的乳化劑及工藝。

2.2 乳液

乳液的基本組成與膏霜相似，由油相原料、水相原料和乳化劑等組成，但由于乳液粘度低，容易發(fā)生分層現(xiàn)象，配方難度更高。Stocks沉降速度公式，反映了沉降（或上?。┧俣圈耘c液珠半徑r、介質(zhì)粘度η、內(nèi)相與外相密度差ρ1-ρ2的關(guān)系。跟據(jù)Stocks公式，增加體系黏度、降低兩相間的密度差，充分乳化使內(nèi)相液滴更細(xì)小，都可以降低液珠的沉降（或上浮）速度，提高乳液穩(wěn)定性。所以設(shè)計(jì)制作乳液時(shí)，就應(yīng)該考慮上述因素，選用高效乳化劑和乳化設(shè)備（均質(zhì)器），使乳化更充分，內(nèi)相液珠更細(xì)?。?-2μm）；選擇與水相密度更為接近的油脂作油相，減小油水兩相的密度差；加入水溶性高聚物增加黏度等，以提高乳液穩(wěn)定性。

常用的水溶性聚合物有Carbopol樹(shù)脂、改性纖維素（如CMC、HEC）、漢生膠(Xanthan Gum)、聚丙烯酸13/聚異丁烯/聚山梨酸酯20（SepiplusTM400）等，最常用的是Carbopol樹(shù)脂，它是松散白色的微酸性粉末,由丙烯酸交聯(lián)均聚而成，在水中溶脹成透明黏稠溶液，1%水分散體的pH在2.5～3.0之間，使用時(shí)往往需要用NaOH、KOH或有機(jī)胺類(如三乙醇胺、胺基甲基丙醇)等堿劑進(jìn)行中和，以達(dá)到更高的粘度及懸浮能力。使用時(shí)需提前將其分散于水中，使溶脹均勻。使用Carbopol樹(shù)脂的制品, 其外觀細(xì)膩、光澤，穩(wěn)定性好，如控制得當(dāng)，完全能夠達(dá)到2000r/min、30min不分層（GB/T2286-1997）的離心考驗(yàn)，制得穩(wěn)定性合格的奶液產(chǎn)品。

2.3 乳化體粉底

粉底是用來(lái)修飾皮膚色調(diào)，使皮膚表面光滑、修整皮膚表面質(zhì)感、遮蓋色斑等面部瑕疵的化妝品。乳化型粉底是目前市售粉底的主要類型，它是將粉料均勻分散懸浮于乳化體中制得的化妝品，配方中既含有水溶性和油溶性的營(yíng)養(yǎng)護(hù)膚組分，又含有鈦白粉、滑石粉、顏料等具遮蓋及修飾膚色作用的粉料及顏料，具有美容護(hù)膚雙重功效，很受消費(fèi)者歡迎，由于粉底含有水、油、粉體三個(gè)相界面，所以乳化體更為復(fù)雜和難于制作。

粉底霜的主要組成是水相原料、油相原料、粉體和乳化劑等。粉料是粉底的重要組分之一，約占配方量的5-20%，粉料的種類、用量、粒度、表面處理情況對(duì)產(chǎn)品性能及穩(wěn)定性影響很大，粉料包括基質(zhì)粉體和顏料，主要有鈦白粉、滑石粉、高嶺土、氧化鐵、云母等，現(xiàn)在一些有機(jī)的粉體應(yīng)用廣泛，如尼龍粉、聚甲基丙烯酸酯粉（PMMA）、淀粉改性物、珍珠粉、絲素粉等，有機(jī)粉體遮蓋力差，但具有很好的親膚、潤(rùn)滑、營(yíng)養(yǎng)、透氣等功能，配伍性能好，密度低，不易沉降，穩(wěn)定性好。粉體的粒度小有利于粉底穩(wěn)定，通常要求粉體粒度小于10μm。粉體經(jīng)過(guò)表面處理，如經(jīng)過(guò)油脂、金屬皂或硅酮處理后，密度降低，疏水性增加，易于懸浮分散于體系中，不產(chǎn)生團(tuán)聚和粗粒，賦予粉底穩(wěn)定性和抗凝聚性，色調(diào)均勻，使用時(shí)膚感潤(rùn)滑，親和力好，與皮膚附著力提高。

制備粉底時(shí)，未經(jīng)過(guò)表面處理的粉料，可先用甘油或丙二醇分散后加入水相，經(jīng)表面處理的粉體，由于表面疏水，往往分散在油相，再進(jìn)行均質(zhì)乳化。由于粉底中含有大量粉體，離子含量提高，因此，乳化劑應(yīng)選用耐離子性能好的品種，同時(shí)配合懸浮穩(wěn)定劑，以減小粉體沉降的趨勢(shì)，延長(zhǎng)貨架壽命。漢生膠、膠性硅酸鎂鋁（Veegum)、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）的加入，都會(huì)對(duì)體系穩(wěn)定性有所幫助，但聚丙烯酸樹(shù)脂類耐電解質(zhì)性能差，在粉底配方中效果不明顯。

2.4 硅油包水乳狀液

硅油包水體系（W/Si）是一種獨(dú)特的乳化體系，它同時(shí)擁有油包水型產(chǎn)品的高保濕、滋潤(rùn)、防水性能和水包油體系的清爽滋潤(rùn)的涂敷感，易于涂抹，不粘不膩，具有天鵝絨般的觸感，主要用于保濕、潤(rùn)膚、防曬、粉底、彩妝、止汗類等產(chǎn)品。

常用的硅油包水乳化劑品種，如環(huán)狀二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇（DC 3225C Dow Corning，SF 1328,SF 1228,GE),二-聚乙二醇/聚丙二醇-14/14二甲基硅氧烷醇（ABIL EM97）、環(huán)戊硅氧烷＆PEG/PPG-20/16二甲基硅氧烷聚醚共聚物（SF1540，GE）等，他們大多是（環(huán)狀）二甲基硅氧烷聚醚共聚物，屬有機(jī)硅系非離子表面活性劑，具有較低的HLB值，與環(huán)甲基硅油或二甲基硅油能很好相溶，并對(duì)硅油、水體系有穩(wěn)定的乳化作用。

硅油包水乳狀液的內(nèi)相是水相，一般由水、無(wú)機(jī)鹽（MgCl2或NaCl）、多元醇、水溶性添加劑等組成，外相主要是聚二甲基硅氧烷或環(huán)狀二甲基硅氧烷。W/Si化妝品的耐寒穩(wěn)定性往往不理想，為降低凍點(diǎn)，提高耐寒穩(wěn)定性，可調(diào)整無(wú)機(jī)鹽和多元醇的用量，并減小膏體的硬度，盡量不用或少用地蠟、微晶蠟等硬質(zhì)蠟，通過(guò)加入油溶性的增稠劑來(lái)達(dá)到要求的稠度。制備時(shí)一般不需加熱，常溫下攪拌或均質(zhì)乳化即可。硅油包水體系配方和工藝控制須十分嚴(yán)格，且乳化劑和外相硅油的價(jià)格較貴，這在一定程度上限制了它的廣泛應(yīng)用。

3 配方示例

4 結(jié)語(yǔ)

乳化體化妝品中即含有水又含有油，它可以給皮膚補(bǔ)充水分，也可在皮膚表面形成油膜，防止水分蒸發(fā)，維持皮膚適宜含水量，還可給皮膚提供營(yíng)養(yǎng)，使皮膚光澤、柔軟、富有彈性；在緩解外部刺激，氣候變化、環(huán)境影響方面，在防止延緩皮膚老化，增進(jìn)皮膚美觀與健康方面，乳化體都有著不同于其他劑型的獨(dú)到之處?？梢哉f(shuō)，乳化體能夠?qū)⒒瘖y品的功能發(fā)揮得淋漓盡致，滿足人們對(duì)化妝品的一切使用訴求，更可以使化妝品在穩(wěn)定性、舒適感、功效性方面達(dá)到一個(gè)理想的平衡。

目前化妝品行業(yè)對(duì)乳化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常嫻熟，乳化型產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)已日漸凸顯，尤其是一些天然來(lái)源的綠色乳化劑的問(wèn)世，乳化技術(shù)和設(shè)備的日臻完善，都將進(jìn)一步推進(jìn)乳狀液化妝品的迅猛發(fā)展，使研制和生產(chǎn)更加安全、高效、環(huán)保的純綠化妝品成為可能，我們期待著化妝品行業(yè)更加光輝燦爛的明天。

編輯/胡迎春