乳化

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什么是乳化[1]

  乳化是指两种互不溶解的液体在同一容器中进行搅拌时,一种液体以微滴的形式分散到另一种液体中的现象。当把滴状水或雾状水施加于一些水不溶性的黏性液体表面时,就会产生乳化作用形成以黏性液体为连续相的“油包水”型乳液。

乳化的方式[2]

  目前常采用三种乳化方式。

  1、间歇式乳化

  油相和水相原料分别加热至一定温度后,按一定的次序投入一只搅拌釜中,保温搅拌一定时间,再逐步冷却至60℃以下,加入香精,继续搅拌至50—55℃出料。

  这种操作方法适应性强,国内外大部分化妆品厂均采用此法。其缺点是辅助时间长,操作繁琐,设备效率低。

  2、连续式乳化

  将预先加热好的各种原料分别由计量泵打至一只搅拌乳化缸中,原料在搅拌乳化缸中停留一段时间后溢流至刮板薄膜热交换器中,快速冷却至60℃以下,然后再流入加香缸中,与此同时,

  香精由计量泵加入,最终产品由加香缸上部溢出,如图1-1所示。

Image:连续乳化示意图.jpg

           图1-1 连续乳化示意图

  3、半连续乳化

  如图1-2,油相和水相原料分批计量加热至要求温度,间歇地加人乳化缸,在缸中保持一定的停留时间,由泵抽出,打至一组冷却器中进行快速冷却。冷却介质是由冷冻机送来的冰水。冷却别器由三根1m长的套管组成,管中装有绞龙,起刮壁和输送的作用。冷却器出口即为产品

Image:半连续乳化示意图.jpg

           图1-2 半连续乳化示意图

  半连续式乳化在日本使用较多,这种乳化方式适用于大批量生产

乳化的影响因素[3]

  1、乳化设备

  制备乳状液的机械设备主要是乳化机,它是一种使油相、水相混合均匀的乳化设备。乳化机的类型主要有四种:乳化搅拌机、胶体磨、均质器、超声波乳化器,其中胶体磨和均质器是较好的乳化设备。性能较好的是真空乳化设备等。

  2、温度

  乳化温度对乳化效果影响很大。温度的控制包括乳化过程和乳化后的温度。

  ①如果油相、水相均为液体时,在室温下进行搅拌就可实现乳化。

  ②对常温下为固体的油相或乳化剂等,需要升高温度使它们溶解度增大或熔化。一般常使油相温度高于其融化温度10-15℃;乳化过程中,油、水两相的温度均能控制在75-85℃之间。

  ③若油相中含有高熔点的蜡等成分,则可提高乳化温度。

  ④有时油相或水相黏度大,或乳化过程中体系黏度太大而影响搅拌时,也要适当提高乳化的温度。通常膏霜类乳化温度在75-95℃。

  乳化温度和乳化后冷却的速度对液珠大小亦有影响。一般来说,冷却速度快,产生的液珠较小。但冷却速度太快,高熔点或溶解度小的物质(如蜡)会形成结晶,导致乳化效果很差。因此,应当由试验确定冷却速度。

  3、搅拌速度

  搅拌速度对乳化效果也有较大影响。乳化过程中搅拌剧烈,会影响乳化剂的用量,也影响乳化体的颗粒大小。搅拌速度过高,会将空气带人体系而产生气泡,使乳状液不稳定,因此,一般情况下,在乳化开始时采用较高速搅拌对乳化有利,在乳化结束而进入冷却阶段后,以中等速度或慢速搅拌可以减少气泡的混入。

  4、乳化时间

  根据油相和水相的体积、两相的黏度、乳化剂的种类及用量、乳化温度以及生成的乳状液的黏度等因素来确定乳化时间,乳化时间还与所使用的乳化设备的效率有直接关系。例如,用3000 r·min叫的均质器进行乳化时,需用3-10min。

  除了上述因素影响乳化体液珠的大小、稳定性、黏度等性质以外,还有一些因素影响乳化效果,例如,油、水两相的加料方法、加料时各相的温度、加料顺序、加料速度、乳化剂所在的相、两相中各组分的浓度和性质、搅拌的方式和时间、冷却的速度等。

参考文献

  1. 郑端文,刘振东主编.第八章 灭火剂与灭火设备 消防安全技术 第2版.化学工业出版社,2011.07.
  2. 童璃璃,冯兰宾编著.化妆品工艺学 修订版.中国轻工业出版社,1999年05月第2版.
  3. 唐冬雁,刘本才主编.化妆品配方设计与制备工艺.化学工业出版社,2003年06月第1版.
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