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科技 | 皂基型洁面化妆品及其配方和工艺

广东省化妆品科技研究会 2018-01-11 22:21:54


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皂基型洁面化妆品及其配方和工艺

作者:李传茂12刘德海12刘培2】  张伟杰【3张楚标【3

单位:广东丹姿集团有限公司

   广州市白云联佳精细化工厂

   广州市科能化妆品科研有限公司

摘要:皂基型洁面化妆品是近年来日化线非常流行的洗脸产品之一。通过研究四种不同剂型皂基型洁面化妆品——固体状的香皂、膏霜状的洁面膏、流动乳液状的洁面乳、慕斯状的洁面液,阐述了它们的技术特点及配方设计、生产工艺和注意事项。


洁面产品大致分为:皂基型,普通表面活性剂型,氨基酸型。皂基型是通过脂肪酸和碱经过皂化反应后得到脂肪酸皂,具有容易增稠,泡沫丰富细腻、去污力好、易冲水、用后清爽等特点;当然,皂基体系 pH 值一般比较高,脱脂力比较大,洗后紧绷。普通表面活性剂是以 AES 等普通表面活性剂为主的洁面产品,起泡性和清洁力较弱,不易冲洗干净。氨基酸型是以氨基酸为主的洁面产品,最大的特点就是温和,洗后肌肤柔软清爽不紧绷,但是难增稠、原料价格非常昂贵等缺点比较突显。


 



皂类的生产发展拥有极其悠久的历史。据记载,大约在 2500 年前,人们就使用油脂和含有碳酸钾的植物灰制取钾皂,并用该皂来洗涤羊毛【1。皂基型洁面膏也是近年来日化线非常流行的洗脸产品之一。其起泡力佳,泡沫丰富细腻,除污干净彻底,用后容易冲洗干净,给皮肤洁净清爽感【2,3如高端品牌有雅诗兰黛璀璨美白洁肤乳、资生堂洗颜专科柔澈泡沫洁面乳、欧珀莱时光锁柔和洁面膏、倩碧水洗卸妆泡沫霜等。大众品牌有水密码清新丝滑洁面乳、他能量控油冰爽洁面乳、曼秀雷敦男士活炭深层洁面乳、肌研净透毛孔控油洁面乳、妮维雅丝柔美白洁面乳、欧莱雅男士火山岩控油清痘洁面膏等。可以看出皂基洁面的市场潜力巨大。皂基型洁面化妆品按剂型可分为四类:固体状的香皂、软膏状的洁面膏、流动乳液状的洁面乳、慕斯泡沫状的洁面液。这四类产品的配方设计完全不同,包装形式也完全不同。香皂是最古老的皂基型洁面产品,包装最为简单而且包装成本最低;洁面膏为继香皂后的皂基型洁面产品,包装一般用软管,所以包装成本不高;近年来洁面乳和洁面液也将逐渐流行起来,流动乳液状的洁面乳一般采用带泵头的瓶,包材成本相对较高;慕斯泡沫状的洁面液采用带特殊泡沫泵头的瓶,包材成本最高,但使用最为方便。下面就这四种皂基洁面产品剂型介绍其配方设计方法。




1

固体状的香皂

香皂的制造过程中,皂基的制备是最为关键的部分,各种功能的香皂都是在皂基的基础上添加各种有效成分,经过拌料整理而成。

皂基制备的方法很多,有老式的冷制皂法和半沸制皂法,间歇式沸煮制皂法及现代的连续皂化法和脂肪酸中和法 , 其工序过程简图见图1 【4,7 。香皂配方比较简单,本文将不做阐述,具体可参考袁鹤吟的现代制皂法【7

图 1 皂化工序过程简图
Fig1 The diagram of the process of saponification

2

软膏状的洁面膏

软膏状的洁面膏为牙膏状软膏,其配方体系从结构上分析,应包含以下部分:脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸)、碱(KOH、NaOH、TEA等)、多元醇(甘油、丙二醇、丁二醇、山梨醇等)、乳化剂、表面活性剂(阴离子、非离子和阳离子)、其他添加剂(香精、色素、防腐剂等),大致组成如图2。这类产品研究报道较多【8,11 。一般为软管,携带方便。 笔者整理近几年研究结果做进一步阐释配方和工艺设计技术。

图 2 洁面膏配方组分
Fig 2 The formula ingredients of soap base cream
皂基洁面膏按肤感和使用体验分类,本文研究了以下几种典型配方体系。

2.1 强清洁力皂基洁面膏配方设计

这类配方设计以肉豆蔻酸和棕榈酸为主,月桂酸和硬脂酸为辅,中和度偏高(83-88%),使用时泡沫较大,洗后肌肤非常干净,具有强去污力和强清洁力,特别适合油性肌肤使用。由于皂含量很高,分两次皂化可更好控制生产操作工艺,并且能使皂化更充分。


表1   强清洁力皂基洁面膏配方和工艺

Fig.1  The formula and process of power cleansing  soap base cream


原料名称

配比,%

工艺说明

A

月桂酸

7.0

1)A相加热至85-90℃,搅拌溶解完全。

2)B相加热至70-75℃,搅拌溶解完全。

3)B相缓慢加入A相,加入过程保持搅拌,加入完毕,保温85-90℃皂化30分钟以上。

4)加入C相,保温85-90℃继续皂化20分钟以上。

5)皂化完毕,加入D相,搅拌均匀后降温。

6)降温至45-50℃,加入E相,搅拌均匀,继续搅拌降温。

7)降温至35-38℃,停止搅拌,取样检测合格后,出料。

肉豆蔻酸

10.0

棕榈酸

10.0

甘油

15.0

丁二醇

10.0

B

To 100

氢氧化钾

6.9

氢氧化钠

0.5

氯化钾

0.5

C

EDTA-2Na

0.1

乙二醇二硬脂酸酯

3.5

棕榈酸

3.0

硬脂酸

3.0

D

椰油酰胺丙基甜菜碱

2.0

月桂酰谷氨酸钠

5.0

E

防腐剂

适量

香精

适量

2.2 中等清洁力皂基洁面膏

这类配方设计以月桂酸酸和硬脂酸为主,棕榈酸酸和肉豆蔻酸为辅,中和度偏低(78-85%),添加月桂醇聚醚硫酸酯钠和椰油酰甘氨酸钾可有效改善用后紧绷感,添加阳离子聚季铵盐-7可改善泡沫结构。使用时泡沫较细腻,洗后肌肤非常干净,没有明显紧绷感,肤感比较滋润,特别适合中性肌肤使用。由于皂含量高,分两次皂化可更好控制生产操作工艺,并且能使皂化更充分。


表2   中等清洁力皂基洁面膏配方和工艺

Fig.2  The formula and process of middle cleansing soap base cream


原料名称

配比,%

工艺说明

A

5.0

1)A相室温混合均匀;加入B相原料,加热至85-90℃,搅拌溶解完全。

2)C相加热至70-75℃,搅拌溶解完全。

3)C相缓慢加入AB相,加入过程保持搅拌,加入完毕,保温85-90℃皂化30分钟以上。

4)加入D相,保温85-90℃继续皂化20分钟以上。

5)皂化完毕,加入E相,搅拌溶解完全后降温。

6)降温至45-50℃,加入F相和G相,搅拌均匀,继续搅拌降温。

7)降温至35-38℃,停止搅拌,取样检测合格后,出料。

丙烯酸酯共聚物

5.0

B

月桂酸

11.0

棕榈酸

5.0

甘油

10.0

丁二醇

6.0

C

To 100

氢氧化钾

6.5

D

EDTA-2Na

0.1

乙二醇二硬脂酸酯

3.0

硬脂酸

10.0

E

月桂醇聚醚硫酸酯钠

2.0

F

椰子脂肪酸二乙醇酰胺

1.0

椰油酰胺丙基甜菜碱

8.0

椰油酰甘氨酸钾

3.0

聚季铵盐-7

0.5

G

防腐剂

适量

香精

适量

2.3 透明皂基洁面膏

这类配方设计只能选择月桂酸和肉豆蔻酸,皂化要求比较彻底,因此中和度要求很高(88-95%),结膏点也要求很高,使用时起泡快,洗后肌肤非常干净,因添加月桂醇聚醚硫酸酯钠和阳离子聚季铵盐-7,使用后没有明显紧绷感,肤感比较滋润,特别适合中性肌肤使用。外观清澈透明,但配方设计要考虑低温稳定性,注意多元醇的用量,防止皂析出,提高配方耐冻能力。


表3   透明皂基洁面膏配方和工艺

Fig.3  The formula and process of transparent cleansing soap base cream

原料名称

配比,%

工艺说明

A

5.0

1)A相室温混合均匀;加入B相原料,加热至85-90℃,搅拌溶解完全。

2)C相加热至70-75℃,搅拌溶解完全。

3)C相缓慢加入AB相,加入过程保持搅拌,加入完毕,保温85-90℃皂化30分钟以上。

4)加入D相,保温85-90℃继续皂化20分钟以上。

5)皂化完毕,加入E相,搅拌溶解完全后降温。

6)降温至45-50℃,加入F相和G相,搅拌均匀,继续搅拌降温。

7)降温至35-38℃,停止搅拌,取样检测合格后,出料。

丙烯酸酯共聚物

5.0

B

月桂酸

18.0

肉豆蔻酸

6.0

甘油

12.0

丁二醇

17.0

C

To 100

氢氧化钾

9.7

D

EDTA-2Na

0.1

肉豆蔻酸

8.0

E

月桂醇聚醚硫酸酯钠

2.0

F

椰子脂肪酸二乙醇酰胺

1.0

椰油酰胺丙基甜菜碱

2.0

聚季铵盐-7

1.0

G

防腐剂

适量

香精

适量

3

流动乳液状的洁面乳

流动乳液状的洁面乳为润肤乳液状,这类配方研究报道较少,目前只有杨卫国的复合皂基型液体香皂技术要点和配方设计【12中有提及液体香皂,其配方体系与洁面膏接近,但脂肪酸用量比洁面膏少,从结构上分析,应包含以下部分:脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸)、碱(KOH、NaOH、TEA等)、多元醇(甘油、丙二醇、丁二醇、山梨醇等)、乳化剂、表面活性剂(阴离子、非离子和阳离子)、其他添加剂(香精、色素、防腐剂等),大致组成如图3。


图3 洁面乳配方组分

Fig 2 The formula ingredients of soap base lotion

这类配方使用方便,一按泵头就能压出洁面乳液,非常容易与水融合,而且不易造成二次无污染。配方要特别注意悬浮体系设计,防止料体分层。添加月桂醇聚醚硫酸酯钠有助于缓解皂基带来的干涩感,添加阳离子聚季铵盐-7可改善泡沫结构。


表4   流动乳液状的配方和工艺

Fig.4  The formula and process of soap base lotion

原料名称

配比,%

工艺说明

A

5.0

1)A相室温混合均匀;加入B相原料,加热至85-90℃,搅拌溶解完全。

2)C相加热至70-75℃,搅拌溶解完全。

3)C相缓慢加入AB相,加入过程保持搅拌,加入完毕,保温85-90℃皂化30分钟以上。

4)加入D相,保温85-90℃继续皂化20分钟以上。

5)皂化完毕,加入E相,搅拌溶解完全后降温。

6)降温至45-50℃,加入F相,搅拌均匀,继续搅拌降温。

7)降温至35-38℃,停止搅拌,取样检测合格后,出料。

丙烯酸酯共聚物

5.0

B

月桂酸

11.0

棕榈酸

5.0

乙二醇二硬脂酸酯

2.0

甘油

5.0

C

To 100

氢氧化钾

4.8

D

EDTA-2Na

0.1

月桂醇聚醚硫酸酯钠

5.0

E

椰子脂肪酸二乙醇酰胺

1.0

椰油酰胺丙基甜菜碱

8.0

聚季铵盐-7

1.5

F

防腐剂

适量

香精

适量

4

慕斯泡沫状的洁面液

慕斯泡沫状的洁面液为水状洁面液,使用非常方便,轻轻按压就能产生大量棉花般泡沫。这类配方一般都是使用普通表面活性剂或氨基酸表面活性剂做发泡剂,很少研究和报道以皂基做发泡剂。


笔者对这类配方进行了深入研究,其配方体系要求较高,从结构上分析,应包含以下部分:短碳链脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸)、碱(KOH、NaOH、TEA等)、多元醇(甘油、丙二醇、丁二醇、山梨醇等)、表面活性剂(阴离子、非离子和阳离子)、其他添加剂(香精、色素、防腐剂等),大致组成如图4。


图4 慕斯泡沫状洁面液配方组分

Fig 4  The formula ingredients
of soap base foaming wash

这类配方为透明液体,泡沫丰富,清洁度较好,用后清爽。不适宜采用长碳链脂肪酸,中和要比较完全(中和度95-100%)防止未中和的脂肪酸析出沉淀。脂肪酸量也不能太高,一般低于6%,太高会导致皂析出沉淀。


表5   慕斯泡沫状的洁面液配方和工艺

Fig.5  The formula and process of soap base foaming wash

原料名称

配比,%

工艺说明

A

月桂酸

3.0

1)A相加热至85-90℃,搅拌溶解完全。

2)B相加热至70-75℃,搅拌溶解完全。

3)B相缓慢加入A相,加入过程保持搅拌,加入完毕,保温85-90℃皂化30分钟以上。

4)皂化完毕,加入C相,搅拌溶解完全后降温。

5)降温至45-50℃,加入D相,搅拌均匀,继续搅拌降温。

6)降温至35-38℃,停止搅拌,取样检测合格后,出料。

肉豆蔻酸

1.0

棕榈酸

0.5

甘油

5.0

B

To 100

氢氧化钾

1.32

EDTA-2Na

0.05

C

椰油酰胺丙基甜菜碱

12.0

PEG-7 甘油椰油酸酯

1.0

D

防腐剂

适量

香精

适量

5

结语

通过对各种剂型皂基洁面化妆品配方和工艺研究,使皂基体系洁面化妆品品种丰富多样,满足消费者不同使用爱好需求。同时,通过调整配方中脂肪酸比例和组合,添加一些改善肤感的辅助表面活性剂或阳离子调理剂,工程师可研制出清洁力不同和滋润度不同的皂基洁面产品。


参考文献

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