由于固體顆粒具有超細的粒徑( 小于 200nm) ,因此具有很好的皮膚耐受性,相對于傳統(tǒng)的表面活性劑而言刺激性大大降低。此外,由于固體顆粒乳化體系的穩(wěn)定性不受油脂性質(zhì)的影響,護膚產(chǎn)品可以更寬范圍地選擇油脂以制備出性能更佳、更穩(wěn)定的產(chǎn)品。
在日化行業(yè)中乳化劑被廣泛應(yīng)用在洗護產(chǎn)品及化妝品中。使用到的乳化劑包括天然表面活性劑和人工合成表面活性劑兩種。前者來自動植物體,為較復(fù)雜的高分子有機物,通常具有較高的黏度,易于乳化穩(wěn)定且無刺激、副作用,如卵脂酸、膽甾醇、羊毛脂、茶皂素等。后者通常為固體顆粒乳化劑,在分散相液滴表面形成一層薄膜阻止液滴之間的聚集而制得穩(wěn)定的油/水分散相,主要用作無化學(xué)乳化劑的配方及防曬產(chǎn)品配方化妝品的添加劑。
當(dāng)體系中小分子乳化劑的含量大于臨界膠束濃度時,表面活性劑分子聚集,從而形成膠束,將溶劑體系劃分為疏水區(qū)域和親水區(qū)域。此時溶液的表面張力下降的快,使溶解的物質(zhì)逐漸吸附于膠束的親水區(qū),以達到助溶的目的。
當(dāng)乳化劑濃度較低時,界面上吸附的分子較少,界面膜的強度較差,形成的乳狀液不穩(wěn)定。乳化劑濃度增高至一定程度后,界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成,這樣形成的界面膜強度高,大大提高了乳狀液的穩(wěn)定性。
界面的形成以及穩(wěn)定性的機理:1)在界面上乳化劑的密度大,乳化劑分子在小液滴的外面形成保護膜,從幾何空間結(jié)構(gòu)觀點來看這是合理的,從能量角度來說是符合能量低原則的,因而形成的乳狀液相對穩(wěn)定;2)因為乳狀液的形成使體系界面面積大大增加,也就是對體系要做功,從而增加了體系的界面能,就導(dǎo)致了體系不穩(wěn)定。因此,減少其界面張力,使總的界面能下降,可以增加體系的穩(wěn)定性;表面活性劑作為良好的乳化劑就是能夠降低界面張力。根據(jù)的“相似相溶原理”可知,乳化劑中的親油基、親水基會插入同性質(zhì)的一側(cè),使其自身處于水-油界面處。在乳化的過程中,乳化劑的量與乳化溫度成反比。提高乳化溫度時液體分子之間的距離增加,表面層分子所受液體內(nèi)部的吸引力減少,因而表面張力降低;3)在體系中加入乳化劑后,在降低界面張力的同時,形成一層界面膜,界面膜對分散相液滴具有保護作用,使其在布朗運動中的相互碰撞的液滴不易聚結(jié),而液滴的聚結(jié)(破壞穩(wěn)定性)是以界面膜的破裂為前提,因此,界面膜的機械強度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一。
乳化劑是促進乳液穩(wěn)定不可缺少的組成部分,對乳狀液的穩(wěn)定性起重要作用。為了形成穩(wěn)定的乳狀液,使分散相分散成極小的液滴,乳化劑的使用和選擇也很重要。乳化劑主要是通過降低界面自由能,形成牢固的乳化膜,以形成穩(wěn)定的乳狀液。降低界面自由能,液滴粒子形成球狀,以保持小表面積。兩種不同的液體形成乳液的過程是兩相液體之間形成大量新界面的過程。液滴越小,新增界面越大,液滴粒子表面的自由能就越大。乳化劑吸附于液滴表面,可有效降低表面張力或表面自由能。乳化劑吸附于液滴周圍,在液滴周圍定向排列成膜,從而降低油水界面張力,有效阻止液滴聚集。乳化劑在液滴表面排列越整齊,乳化膜越牢固,乳狀液越穩(wěn)定。
根據(jù)HLB值,將乳化劑分為油包水型(W/O型,即親油型)及水包油型(O/W 型,即親水型)兩大類。前者使水分散到油中,如單硬脂酸甘油酯;后者使油分散到水中,如蔗糖酯、大豆磷脂等。根據(jù)乳化劑親水基的特性,可以分為: (1) 陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中 電離生成帶陰離子的親水基團,如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽(十二烷基硫酸鈉)、烷基苯磺酸鹽(十二烷基苯磺酸鈉)、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要 求在堿性或中性條件下使用,不能在酸性條件下使用。也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳 化劑配合使用,但不得與陽離子乳化劑一起使用。 (2) 陽離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽離子親水基團,如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季銨鹽等。陽離子乳化劑應(yīng)在酸性條件下使用,不得與陰離子乳化劑一起使用。 (3) 非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基,如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。
乳化劑是指能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間的表面張力,形成均勻分散體或乳化體的物質(zhì),食品乳化劑是 GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的22類食品添加劑之一。食品乳化劑的用量約占食品添加劑總量的 1/2,是食品工業(yè)中用量多的添加劑,在食品生產(chǎn)和食品加工過程中占有重要地位,幾乎所有食品的生產(chǎn)和加工均涉及乳化劑或乳化作用。食品乳化劑是一類多功能的食品添加劑,除了具有典型的表面活性之外,在食品中還具有消泡、增稠、穩(wěn)定、潤滑、保護等作用。
紫外線屏蔽劑是利用某些無機物對紫外光的散射或反射作用來減少紫外線對皮膚的侵害,其中有代表性的紫外線屏蔽劑有二氧化鈦、氧化鋅粒子。有時也將云母與具有抗紫外線能力的金屬化合物(TiO2、ZnO等)混合、加熱、熔融,制得透明性、耐濕性等良好的新型復(fù)合抗紫外線的細粉體。它們主要是在皮膚表面形成阻擋層,以防紫外線直接照射到皮膚上,這種防曬劑的好處在于可同時預(yù)防中波及長波紫外線的傷害,缺點是該類物質(zhì)用量大、防曬效果較差,過多使用易導(dǎo)致堵塞毛孔,造成新的皮膚疾病等。
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