主题：【分享】化妆品生产工艺基础(八)

2．低级烷烃和醚类

      虽然氟氯烃作为喷射剂具有许多优点，但从70年代中期，Rowland和Molina首次提出了这类化合物会破坏大气臭氧层的理论以后，其对大气臭氧层的破坏作用越辛越受到人们的重视，许多国家都已经或正在限用或禁止此类产品，中国已从1998年1月1日起在化妆品中不可使用氟氯烃。现在越来越多的气压制品是采用对环境无害的喷射剂替代产品如低级烷烃和醚类，这类推进剂在大气层中能够被氧化成二氧化碳和水，因而对环境不会造成危害。

      醚类中较有实用价值的是二甲醚(CH30CH3)。这种气体的气味很强，很难用于芳香制品。但和常用的高聚物相容性很好，可作为气压式定发制品的喷射剂。但由于是易燃易爆物质，在生产、贮存和使用过程中应注意安全。

      低级烷烃主要有丙烷、正丁烷和异丁烷。其优点是气味较少，价格低廉。它们是易燃易爆气体，生产、贮存和使用过程中需特别注意。

      低级烃类和二甲醚的密度比氟氯烃小很多。如用和氟氯烃相同重量的醚或烃作喷射剂，它们的体积将增加1倍以上，这就意味着有效物含量将会减少。使用时每按一次，喷出采的有效物约减少一半。因此要获得相同的使用效果，有效物的相对含量必须相应增加，或者减少喷射剂的量而增加溶剂的量，也可和氟氯烃混合使用以改进上述之不足。

      (二)压缩气体

      压缩气体如二氧化碳、氮气、氧化亚氮、氧气等，在压缩状态下注入容器中，与有效成分不相混合，而仅起对内容物施加压力的作用。这类喷射剂虽然是很稳定的气体，但由于其在乙醇等溶剂中的溶解度不够，加之使用时压力下降太快，使用时要求罐内始压太高而不安全，喷雾性能也不好，因而实际应用的不多。这类气体由于低毒、不易燃和对环境无污染，仍然有对它们进行研究、实验改进的必要。

      以氮气为例，它的临界温度是-147.1℃，临界压力是33.5X100000Pa，因此在临界温度以上和临界压力以下，氮呈气体状态。以氮气作喷射剂的气压制品一般压力控制在6X100000Pa左右。很明显，以氮作喷射剂的气压制品，容器内绝对没有液体氮的存在，因此这类气压制品在使用时随着容器内空间的增大，气体的压力就相应地减小。不像液体喷射剂的压力那样，当空间增大时可以汽化而使压力得到补充，使压力始终保持平衡状态。

      氮气是一种无色、无味和无臭的气体，它在空气中约占4/5。工业用氮气是从液体空气中分馏出来的，因此它来源丰富，价格便宜。氮是不活泼气体，溶解度很小，而且没有毒性，不会影响产品的质量，因此作为需要保持产品原来特性的一些化妆品，如气压牙膏等的喷射剂是比较理想的。

二、气压容器

      气压容器与一般化妆品的包装容器相比，其结构较为复杂，可分为容器的器身和气阀两个部件。器身一般采用金属、玻璃和塑料制成。较常采用的是以镀锡铁皮制成的气压容器。玻璃容器适宜于压力较低的场合。用塑料作为气压容器的材料很有发展前途，它既具有玻璃容器耐腐蚀等优点，又没有炸碎的危险，但其应用还有待进一步研究。

      气阀系统除阀门内的弹簧和橡皮垫外，全部可以用塑料制成。其工作原理是：有效成分放人容器内，然后充入液化的气体，部分为气相，部分仍为液体，达到平衡状态。气相在顶部，而液相在底部，有效成分溶解或分散在下面的液层。当气阀开启时，气体压缩含有效成分的液体通过导管压向气阀的出口而到容器的外面。由于液化气体的沸点远较室温为低，能立即汽化使有效成分喷向空气中形成雾状。如要使产品压出时成泡沫状，其主要的不同在于泡沫状制品不是溶液而是以乳化体的形式存在，当阀门开启时，由于液化气体的汽化膨胀，使乳化体产生许多小气泡。

      气压制品和一般化妆品在生产工艺中最大的差别是压气的操作。不正确的操作会造成很大的损失，且喷射剂压人不足影响制品的使用性能，压人过多(压力过大)会产生爆炸的危险，特别是在空气未排除干争的情况下更易发生，因此必须仔细地进行操作。

      气压制品的生产工艺包括：主成分的配制和灌转，喷射剂的灌装，器盖的接轧，漏气检查，重量和压力的检查和最后包装。不同的产品，其各自的设计方案也应有所不同，而且还必须充分考虑处于高压气体状态下的稳定性，以及长时间正常喷射的可能性。

      气压制品的灌装基本上可分为2种方法，即冷却灌装和压力灌装。

      三、冷却灌装

      冷却灌装是将主成分和喷射剂经冷却后，灌于容器内的方法。采用冷却灌装的方法，主成分的配制方法和其他化妆品一样，所不同的是它的配方必须适应气压制品的要求，在冷却灌装过程中保持流体和不产生沉淀。在某些产品中，可加人高沸点的喷射剂，作为主成分的溶剂或冲淡剂以免在冷冻时产生沉淀。如果喷射剂在冷冻之前加人主成分中，那么就必须和对待液化气体一样，贮藏在压力容器中，以防止喷射剂的逃逸和保证安全。

      喷射剂一般被冷却到压力只有6.87X10000Pa时的温度。主成分一般冷却至较加入喷射剂时的温度高10-20℃，冷却后应该测定它的粘度，最低温度的限制是保持主成分在灌装过程中呈流体，各种成分不能沉淀出来。如果主成分由于粘度和沉淀的关系温度不宜太低，那么可将喷射剂的温度控制得较二般情况低一些，以免影响灌装。

      冷却灌装主成分可以和喷射剂同时灌人容器内，或者先灌入主成分然后灌人喷射剂。喷射剂产生的蒸气可将容器内的大部分空气逐出。

      如果产品是无水的，灌装系统应该有除水的装置，以防止冷凝的，水分进入产品中，影响产品质量，引起腐蚀及其他不良的影响。

      将主成分及喷射剂装人容器后·，立即加上带有气阀系统的盖，并且接轧好。此操作必须极为快速，以免喷射剂吸收热量，挥发而受到损失。同时要注意漏气和阀的阻塞。

      接轧好的容器在55℃的水浴内检漏，然后再经过喷射试验以检查压力与气阀是否正常，最后在按钮上盖好防护帽盖。

      冷却灌装具有操作快速、易于排除空气等优点，但对无水的产品容易进入冷凝水，需要较大的设备投资和熟练的操作工人，且必须是主成分经冷却后不受影响的制品，因此使应用受到很大限制，现在不大使用。

四、压力灌装

      压力灌装是在室温下先灌入主成分，将带有气阀系统的盖加上并接轧好，然后用抽气机将容器内的空气抽去，再从阀门灌人定量的喷射剂。接轧灌装好后，和冷却灌装相同，要经过55℃水浴的漏气检查

和喷射试验。

    该法的主要缺点是操作的速度较慢，，但随着灌装方法的逐步改进，这一缺点已逐步得到克服。另一缺点是容器内的空气不易排净，有产生过大的内压和发生爆炸的危险，或者促进腐蚀作用，头部空气可在接轧之前采取加入少量液化。喷射剂的方法加以排净。压力灌装的优点是，对配方和生产提供较大的伸缩性，在调换品种时设备的清洁工作极．为简单，产品中不会有冷凝水混入，灌装设备投资少。

      许多以水为溶剂的产品必须采用压力灌装，以避免将原液冷却至水的冰点以下，特别是乳化型的配方经过冷冻会使乳化体受到破坏。

      以压缩气体作喷射剂，也是采用压力灌装的方法。灌装压缩气体时并不计量，而是控制容器内的压力。在漏气检查和喷射试验之前，还需经压力测定。

      五、气压式化妆品的质量控制

      气压式化妆品不同于一般的化妆品，这不仅反映在包装容器、生产工艺上，而且在配方上也有不同的要求。化妆品的一般配方不能用于气压制品，必须根据其特点探索新的途径。例如一般的剃须膏配方用于气压制品就太粘稠了，和常用的喷射剂不相和谐，从气压容器内压出后也没有足够的柔软须毛的功效，必须根据气压制品的特点，研究新的配方。又如定发制品中常用的高聚物在氟氯烃中的溶解性均佳，故在选用时只考虑其成膜性能(如坚牢度、弹性和水洗性等)即可。如选用丙烷、丁烷等作喷射剂，还必须考虑其在喷射剂中的溶解度。

都是技术活啊