2019-02-18

化妆品加工生产工艺及流程图

本文主要介绍了化妆品加工行业的基本生产工艺流程,对于化妆品净化车间的设计施工有很大帮助。

化妆品与一般的精细化学品相比较,生产工艺比较简单。生产中主要是物料的混合,很少有化学反应发生,常采用间歇式批量生产,生产过程中所用的设备也较简单,包括混合、分离、干燥、成型、装填及清洁设备。

一、生产工艺

按工艺要求在水相锅中投入称好的水相类原料,搅拌加热到80℃,在油相锅中投入称好的油相类原料于85℃完全溶解。将乳化锅预热至60~70℃,抽真空吸入水相及油相,均质搅拌,冷却至45℃加入香精及添加物,搅拌至均匀后出料。半成品检验合格后灌装,成品检验合格后入库。

1. 混合与搅拌

化妆品是由动物、植物、矿物中提取的原料混合而成的专用化学品。以粉体为主的化妆品,则需要粉碎机、混合机、与油性成分相拌合的拌合机。对乳膏一类的乳化剂品,要将水、油、乳化剂加以混合乳化,则需要乳化机。

在化妆品生产中的物料混合,是指使多种、多相物料互相分散而达浓度场和温度场均匀的工艺过程。桨叶式搅拌器结构简单,转速约20~80r/min,适应于含有少量固体的悬浮液的搅拌;旋桨式搅拌器是由2~3片螺旋推进桨组成,叶片端部的圆周速度一般为5~15m/s,适用于低黏度液体的搅拌。此种搅拌的化妆品工业上使用较多,常用于搅拌黏度低的液体和制备乳化或含有固体微粒在10%以下的悬浮液。

2.乳化技术

化妆品中产量最大的是膏霜类化妆品,乳化成分散体系所占比例很大。乳化技术是生产化妆品过程中最重要而最复杂的技术。在化妆品原料中,既有亲油成分,如油脂、脂肪酸~酯、醇、香精、有机溶剂及其他油溶性成分;也有亲水成分,如水、酒精;还有钛白粉、滑石粉这样的粉体成分。欲使它们混合均匀,采用简单的混合搅拌即使延长搅拌时间也达不到分散效果,必须采用良好的混合乳化技术。

(1)乳状液与乳化剂

将互不相溶的两相以一定的粒度彼此分散所形成的分散体系,称为乳状液。乳状液中的两相一般分为油相和水相,油分散于水中形成的乳状液称为水包油型乳状液,用O/W表示;水分散于油中形成的乳状液称为油包水型乳状液,用W/O表示。另外还有水外包一层油,油外又包一层水的所谓的多重乳状液体系。

使用亲油性强的乳化剂易生成W/O型乳状液,使用亲水性强的乳化剂易生成O/W型乳状液。制备乳状液,首先应根据不同对象与不同乳状液类型来选择适当的乳化剂。乳化剂一般用量为3%~5%,如果乳化剂选择不恰当,用量增至30%也难以得到性能良好的乳状液。一般说来,亲水亲油平衡值(HLB)为3~6的表面活性剂主要作W/O型乳化剂,在8~18时主要作O/W型乳化剂。选择乳化剂要考虑经济性,在保证乳化的前提下,尽量少用或选择较便宜的乳化剂,同时还应考虑所选择的乳化剂要与配方中其他原料有良好的配伍性,不影响产品的色泽、气味、稳定性等。

(2)乳化方法

工业上制备乳状液的方法按乳化剂、水的加入顺序与方式大致可分为转相乳化法、自然乳化法和机械强制乳化法。

①转相乳化法

先将加有乳化剂的油类加热成液体,然后边搅拌边加入温水,开始时加入的水以微滴分散于油中,成W/O型乳状液,再继续加水,随水量的增加乳状液逐渐变稠,至最后黏度急剧下降,转相为O/W型乳状液。

②自然乳化法

将乳化剂加入油相中,混合均匀后一起加入水相中,进行良好的搅拌,可得稳定的乳状液。此法适用于易于流动的液体,如矿物油等。若油的黏度较高,可在40~60℃条件下进行。多元醇酯类乳化剂不易形成自然乳化。

③机械强制乳化法

工业上机械强制乳化时主要采用胶体磨和高压阀门均质器等设备。胶体磨是一种剪切力很大的乳化设备,主要部件是定子和转子,转子的转速可达1000~20000r/min,操作时液体自定子与转子间的余隙通过,间隙的宽窄可以调节,精密的胶体磨其间隙可调至0.025mm,产生的乳化体颗粒可小至1μm左右。均质器的操作原理是将欲乳化的混合物,在很高的压力下自一个小孔挤出,从而达到乳化的目的。工业生产中所用的高压阀门均质器类似一个针形阀,主要泵件是一个泵,用它产生6.89~34.47MPa的压力,另有一个用弹簧控制的阀门。均质器可以是单级的,也可以是双级的。在双级均质器中,液体经过两个串联的阀门而达到进一步均化。

3. 分离与干燥

对于液态化妆品,主要生产工艺是乳化;而对于固态化妆品,涉及的单元操作有分离、干燥等,在产品制作的后阶段,还需要进行成型处理、装填和清洁。分离操作包括过滤和筛分。过滤是滤去液态原料中的固体杂质,生产中采用的设备有批式重力过滤器和真空过滤机。筛分是筛去粗的杂质,得到符合粒度要求的均细物料,有振动筛、旋转筛等设备。干燥则是除去固态粉料、胶体中的水分,清洁后的包装瓶子也需经过干燥,采用的设备有厢式干燥器、轮机式干燥器等。

二、生产工艺简图

注:带☆为主要质量控制点


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