日化

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什麼是日化

  日化又稱日用化學工業產品(簡稱日用化工)或稱日用化學品,是指生產人們在日常生活中所需要的化學產品的工業。

日化的主要內容

  列入中國化學工業年鑒、單獨統計產量(產值)的日用化學品主要有合成洗滌劑肥皂、香精、香料化妝品牙膏油墨、火柴、乾電池、烷基苯、五鈉、三膠(骨膠、明膠、皮膠)、甘油、硬脂酸、感光材料(感光膠片、感光紙)等。

日化的特點

  日用化工以其技術密集、附加值高、品種繁多和多學科交叉的特點,成為化學工程(特別是輕化學工程)的重要組成部分。現代日用化工的產品已不再是簡單的精細化工產品,而是依托化學工程、分離工程、生物工程、物理化學、生理學、醫學、藥學、流變學、美學、色彩學、心理學包裝學等領域高新技術成果發展起來的多學科交叉的高新技術產業

  第一,日用化工具有鮮明的多學科交叉特色

  化妝品學,是研究化妝品配方組成和原理、製造工藝、產品和原材料性能及其評價、安全使用產品質量管理和有關法規的綜合性學科。它又是集化學、醫學、藥學、皮膚科學、齒學、生物化學、物理化學、化學工藝學、流變學、美學、色彩學、生理學、心理學管理學和法律學等相關科學於一身的應用學科。化妝品應具有安全性、穩定性、使用舒適性和有效性等基本特性。

  應當指出的是,在配方確定後,日用化工產品的加工工藝雖然比傳統的重化工工藝簡捷,但也絕不是簡單的混合產品。一般日化產品為多組分、多相態的體系,如乳液、懸浮液、膏霜等,為複雜的熱力學不穩定體系,屬於非牛頓流體加工過程。其中組分間的配伍性、相態、組分、工藝條件及儲存條件等對體系的穩定性均可產生影響。要獲得性能良好的產品,必須對配方設計原理、安全性能、穩定性能、使用效果的原理及加工過程原理有明確認識,需要多學科協作。

  第二,日用化工是知識、技術密集的高新技術產業

  隨著人們生活需求的提高,對產品種類和質量的需求日益高漲。客觀上要求日用化工行業品種繁多,新產品不斷涌現。日用化工產品的安全性、穩定性、使用舒適性、有效性以及產品生命周期短等特性,決定了相關基礎研究的重要性。

  日化行業涉及多學科交叉,擁有科研人才是企業提高創新能力、增強發展後勁和競爭實力、保持可持續發展的根本保證。因此,國外的日用化工企業十分註重科研工作。法國Loreal(萊麗雅)公司生產香水美容品2萬多種,商標多達500個,產品行銷180個國家和地區,消費者達10多億人。其發用化妝品居世界第一位,美容衛生品居世界第二位。目前,該公司擁有1500人的科研隊伍,網羅了化工、醫學、化妝品學、生物學、藥理學、毒理學、包裝學等方面的專家。每年在近3萬隻動物上進行化妝品毒理實驗,有6000名試驗模特進行新產品的試用工作。

  美國Revlon(露華濃)公司擁有200多名科研人員,並建有科研中心,設有唇膏指甲油、染髮品、氣溶膠產品研究室等16個化妝品研究室。日本資生堂擁有300多名科研人員,1989年與美國哈佛大學共創世界一流的皮膚科學信息技術中心,共同開發各種生物化妝品。最近,資生堂成立了生命科學研究所,專門從事皮膚生理的基礎研究,從事育發、美白和抗衰老化妝品等研究。

  第三,大量使用復配技術

  日化產品多為復配而成,體係為混合物。如洗滌劑是由多種不同的錶面活性劑和其它化工產品(如發泡劑、穩泡劑、分散劑及抗污垢再沉澱劑等)混合而成。洗衣粉中除錶面活性劑外,還有多種洗滌助劑(如4A分子篩、三聚磷酸鈉等),以增強洗滌效果。

  化妝品乳液中,除有效成分外,還含有各種乳化劑防腐劑、抗氧化劑和流變性調節劑等。

  配方研究和復配技術在日化工業中極為重要,原因在於很少有單一組成的化學品能發揮多種作用,起到理想的效果。例如,對洗滌劑,要求產品同時具有良好的洗凈能力、適當的發泡能力、良好的抗污垢再沉積能力等;對洗髮香波(Shampoo),要求產品同時具有良好的洗凈能力、豐富穩定的泡沫、適當的黏度、消除靜電、具有除頭屑和柔軟調理頭髮功能,甚至要求滋養頭髮功能。很顯然,要同時滿足產品的多種功能,僅用單一的化合物是不夠的,需要多種原料復配,使體系體現出良好的協同作用

  例如,單一錶面活性劑如十二烷基苯磺酸鈉(或十二烷基磺酸鈉,SDS),單獨使用時,在降低錶面張力、起泡及洗滌、乳化等作用方面均不如加入少量十二醇的產品。純十二烷基磺酸鈉,其臨界膠束濃度(cmc)為8×10^{-3}mol/L,此濃度下的錶面張力y=38dyn/cm(1dyn=10^{-5}N)。而一般商品中含有少量十二醇,其cmc卻大大降低,臨界膠束濃度下的錶面張力降低為y=22dyn/cm。說明混有十二醇的SDS錶面活性大,而且發現此混合液的錶面黏度和起泡力均比純組分大大增加。

  洗滌劑配方中,常在烷基苯磺酸鈉中加入少量十二酰醇胺或氧化二甲基十二烷基胺,大大改善了起泡性能和穩泡性能,並增強了洗滌效果等,說明組分之間產生了良好的協同作用

  配方中組分的種類、數量、組分之間的配伍性、協同作用等均對復配產品的性能影響顯著。正是由於復配技術使日用化工產品種類繁多,復配技術也成為Et用化工行業的核心技術

  配方工程師是日用化工應用技術開發的關鍵人物。其任務是針對某一要求的化工產品,通過大量篩選實驗和復配實驗,確定主次原料、助劑、添加劑的種類和數量、最佳應用配方及工藝條件等。此外,還應儘可能低成本

  就配方研究本身而言,具有較強的科學性;但同時又在很大程度上依賴於經驗的積累,因為配方研究是多學科交融的體系,具有複雜的科學性。一名優秀的配方工程師,應具備合理的專業知識結構,如物理化學、化學工程、流變學、界面化學等基礎理論知識,以基礎理論作指導;同時還必須對各種化學物質的物化性能有清晰的認識;另外,還需要有一定的靈感和敏銳的觀察力、藝術鑒賞力等。例如,化妝品中的香水的復配技術幾乎就是一種藝術行為。

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