第45章化妆品知识.ppt

1主要内容主要内容第四章第四章 化妆品的流变特性化妆品的流变特性 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型、触变性、触变性、粘弹性、流变特性在化妆品中的应粘弹性、流变特性在化妆品中的应用、流变性质的测定用、流变性质的测定第五章第五章 化妆品的生产设备化妆品的生产设备 液体和乳液制品主要生产设备、液体和乳液制品主要生产设备、粉类产品主要生产设备、其它设备粉类产品主要生产设备、其它设备第一篇第一篇 化妆品的基础理论化妆品的基础理论2一个讲述化妆和皮肤知识的订阅号，里面的内容比PPT更懂哦3上次课内容回顾上次课内容回顾表面活表面活性剂理论的性剂理论的 本部分本部分内容包括内容包括泡沫泡沫、泡沫的形成、泡沫的形成及性质、影响泡沫稳定性的因素、消泡及性质、影响泡沫稳定性的因素、消泡作用作用和洗涤过程、污垢的去除、影响洗和洗涤过程、污垢的去除、影响洗涤的因素涤的因素等等内容内容4第四章第四章 化妆品的流变特性化妆品的流变特性 51.牛顿粘性定律牛顿粘性定律4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 对于牛顿型流对于牛顿型流体，粘度只与温度体，粘度只与温度的有关，不受剪切的有关，不受剪切速率影响。速率影响。4 4 化妆品的流变特性化妆品的流变特性 6 符号符号 表示单位面积上的内摩擦力为内摩擦应力或剪表示单位面积上的内摩擦力为内摩擦应力或剪应力。应力。du/dy为速度梯度，即在与流动方向相垂直的为速度梯度，即在与流动方向相垂直的y方向上流方向上流体速度的变化率。体速度的变化率。称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度。称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度。dydu4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 7 粘度的物理意义是促使流体流动产生粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。单位速度梯度的剪应力。2.流体的粘度流体的粘度 dydu4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 8 从上式可知，速度梯度最大之从上式可知，速度梯度最大之处剪应力亦最大，速度梯度为零之处剪应力亦最大，速度梯度为零之处剪应力亦为零。粘度总是与速度处剪应力亦为零。粘度总是与速度梯度相联系，只有在运动时才显示梯度相联系，只有在运动时才显示出来。分析静止流体的规律时就不出来。分析静止流体的规律时就不用考虑粘度这个因素。用考虑粘度这个因素。4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 9dyduddydxdyddxdydu3.流变方程流变方程 4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 10ddydxD D D a 牛顿型流牛顿型流体的体的流流变变方方程程 令令则有：则有：4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 11 凡不遵守牛顿粘性定律的流凡不遵守牛顿粘性定律的流体，统称为非牛顿型流体。体，统称为非牛顿型流体。非牛非牛顿型流体又可分为塑性流体、顿型流体又可分为塑性流体、假假塑性流体、胀（或涨塑）性流体、塑性流体、胀（或涨塑）性流体、宾汉流体等。宾汉流体等。4.非牛顿型流体非牛顿型流体 4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 12 剪切速率 D 塑性流动 宾汉流动 前切变稀（假塑性）牛顿流动 前切变稠（胀流）牛顿流体与非牛顿流体的-D 关系图 4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 134.1 假塑性流体假塑性流体 假塑性流体的表观粘度随剪切速率的增假塑性流体的表观粘度随剪切速率的增大而减小。大而减小。即流动越快越显得稀，最终达到即流动越快越显得稀，最终达到恒定的最低值。恒定的最低值。例：例：润肤霜等。润肤霜等。4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 144.2 胀（或涨塑）性流体胀（或涨塑）性流体 胀（或涨塑）性流体的表观粘度随剪胀（或涨塑）性流体的表观粘度随剪切速率的增大而增加。切速率的增大而增加。例：例：多数粉末等多数粉末等 4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 154.3 宾汉塑性流体宾汉塑性流体 对宾汉塑性流体当剪应力对宾汉塑性流体当剪应力超过屈服应力之后才开始流动，超过屈服应力之后才开始流动，开始流动之后其性能象牛顿型开始流动之后其性能象牛顿型流体一样。流体一样。4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 16 剪切速率D 前切变稀（假塑性）牛顿流动 前切变稠（胀流）牛顿流体与非牛顿流体的牛顿流体与非牛顿流体的-D关系图关系图 4.1 4.1 剪切应变和流体类型剪切应变和流体类型 171.触变性定义触变性定义 在一定温度下，非牛顿流体在在一定温度下，非牛顿流体在外力（如搅拌等）作用下粘度随时间外力（如搅拌等）作用下粘度随时间降低，变成易流动的，而在外力取消降低，变成易流动的，而在外力取消后又恢复到原来粘度的特性后又恢复到原来粘度的特性。4.2 触变性触变性 4 4 化妆品的流变特性化妆品的流变特性 18(a)(b)恒定剪切速率下剪切应力随时间的变化恒定剪切速率下剪切应力随时间的变化 剪切应力 时 间 给予一定剪切速率 4.2 4.2 触变性触变性 19 体系的触变性与质点的性状有关，针体系的触变性与质点的性状有关，针状或片状的质点比球形质点易于表现出触状或片状的质点比球形质点易于表现出触变性。变性。由于它们的边或末端间的相互吸引由于它们的边或末端间的相互吸引而搭成架子，流动时的结构被拆散，且剪而搭成架子，流动时的结构被拆散，且剪切应力使质点定向，被拆散的质点要靠布切应力使质点定向，被拆散的质点要靠布朗运动使颗粒末端或边相互碰撞才能重建朗运动使颗粒末端或边相互碰撞才能重建结构，这个过程需要时间，因而表现出触结构，这个过程需要时间，因而表现出触变性。变性。2.影响触变性的因素影响触变性的因素4.2 4.2 触变性触变性 20 触变性实际情况相当复杂，影响触变性实际情况相当复杂，影响触变性的因素是多方面的，触变性的因素是多方面的，如质点的如质点的大小（较小质点有较小触变性），电大小（较小质点有较小触变性），电解质的存在，质点间的距离、体系的解质的存在，质点间的距离、体系的弹性、塑变值、介电常数、偶极距、弹性、塑变值、介电常数、偶极距、介质的介质的pH值和容器形状等。值和容器形状等。4.2 4.2 触变性触变性 21 剪切速率保持一定的变化，首先剪切速率保持一定的变化，首先增加速率，使体系结构破坏，然后再增加速率，使体系结构破坏，然后再逐渐减小，使体系结构恢复，在未给逐渐减小，使体系结构恢复，在未给予结构平衡时间和各剪切速率下测定予结构平衡时间和各剪切速率下测定其剪切应力或粘度，可得到滞后环。其剪切应力或粘度，可得到滞后环。通过计算环的面积，可以知道体系触通过计算环的面积，可以知道体系触变性的程度。环的面积越大，触变性变性的程度。环的面积越大，触变性越大。越大。3.触变性的大小触变性的大小4.2 4.2 触变性触变性 22 剪力（Pa）剪速（rpm）触变性滞后环触变性滞后环 4.2 4.2 触变性触变性 234.3 黏黏弹性弹性1.黏弹性流体黏弹性流体 黏弹性流体是指流体具有液体的黏弹性流体是指流体具有液体的黏性和固体的弹性，并且能在形变后黏性和固体的弹性，并且能在形变后呈现弹力恢复。呈现弹力恢复。一些凝胶化妆品、膏体、乳液，一些凝胶化妆品、膏体、乳液，特别是一些含有聚合物的体系都表现特别是一些含有聚合物的体系都表现出黏弹性。出黏弹性。4 4 化妆品的流变特性化妆品的流变特性 242.黏弹性流体特性黏弹性流体特性（1）记忆效应）记忆效应（2）膨胀效应）膨胀效应（3）爬杆效应）爬杆效应（4）湍流抑制效应）湍流抑制效应 高分子稀溶液的湍流摩擦阻力比纯高分子稀溶液的湍流摩擦阻力比纯溶剂小。溶剂小。4.3 4.3 黏弹性黏弹性 253.线性粘弹性流体的力学模型线性粘弹性流体的力学模型3.1 基本模型基本模型 虎克弹簧虎克弹簧牛顿弹簧牛顿弹簧4.3 4.3 黏弹性黏弹性 263.2 应用模型应用模型 Kelvin模型模型Maxwell模型模型4.3 4.3 黏弹性黏弹性 271.感观评价与流变学性质的关系感观评价与流变学性质的关系 化妆品的感观质量是决定其受消费者喜化妆品的感观质量是决定其受消费者喜爱程度的重要因素。如何确定一些可测定的爱程度的重要因素。如何确定一些可测定的物理量和一般消费者反应之间的相关性是化物理量和一般消费者反应之间的相关性是化妆品质量评价的重要问题。妆品质量评价的重要问题。其中较重要的是其中较重要的是感观评价与流变学性质的关系。感观评价与流变学性质的关系。4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用4 4 化妆品的流变特性化妆品的流变特性 281.1 感观评价感观评价取样取样涂抹涂抹用后感觉用后感觉4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用1.2 流变学性质流变学性质粘度粘度屈服值屈服值流变曲线类型流变曲线类型弹性弹性触变性等触变性等291.3 感观评价与流变学性质感观评价与流变学性质 的关系的测定的关系的测定 方法是在与使用过程相近的剪方法是在与使用过程相近的剪切速率条件下，测定有关流变学性切速率条件下，测定有关流变学性质，质，通过感官分析和测定得出的流通过感官分析和测定得出的流变学参数的比较，变学参数的比较，确定感官判断鉴确定感官判断鉴别阈值和分级，最后确定其相关性。别阈值和分级，最后确定其相关性。4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用302.取样取样2.1 取样取样 将产品从容器内取出，包括从瓶中倒出将产品从容器内取出，包括从瓶中倒出或挤出、用手指将产品从容器中挑出等。或挤出、用手指将产品从容器中挑出等。这一阶段需要评价的感官特性是这一阶段需要评价的感官特性是稠度稠度。2.2 稠度稠度 稠度稠度分为低稠度、中等稠度、高稠度。分为低稠度、中等稠度、高稠度。是产品感官结构的描述，产品抵抗永久性是产品感官结构的描述，产品抵抗永久性形变的性质和产品从容器中取出难易程度形变的性质和产品从容器中取出难易程度的量变。的量变。4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用313.涂抹涂抹3.1 涂抹涂抹 根据产品性质一功能，用手指尖根据产品性质一功能，用手指尖把产品分散在皮肤上，以每秒两圈的把产品分散在皮肤上，以每秒两圈的速度轻轻地作圆周运动，再摩擦皮肤速度轻轻地作圆周运动，再摩擦皮肤一段时间，然后评价其效果，主要包一段时间，然后评价其效果，主要包括括分散性和吸收性分散性和吸收性。4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用323.2 可分散性可分散性 根据涂抹时感知的阻力来评估产根据涂抹时感知的阻力来评估产品的可分散性。十分容易分散的为品的可分散性。十分容易分散的为“润滑润滑”，较易分散的为，较易分散的为“滑滑”，难，难于分散的为于分散的为“摩擦摩擦”。4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用333.3 吸收性吸收性 产品被皮肤吸收的速度，可根据皮产品被皮肤吸收的速度，可根据皮肤感觉变化、产品在皮肤上的残留量肤感觉变化、产品在皮肤上的残留量（触感到的和可见的）和皮肤表面的变（触感到的和可见的）和皮肤表面的变化进行评价。可分为快、中、慢三级。化进行评价。可分为快、中、慢三级。吸收性主要与油分的结构（分子量大小、吸收性主要与油分的结构（分子量大小、支链等）和组分（油水相比例，渗透剂支链等）和组分（油水相比例，渗透剂的存在等）有关。的存在等）有关。4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用344.用后感官评价用后感官评价 指产品涂抹于皮肤上后，利用指指产品涂抹于皮肤上后，利用指尖评估尖评估皮肤表面的触感变化和皮肤外皮肤表面的触感变化和皮肤外表观察表观察。包括。包括皮肤上产品残留物的类皮肤上产品残留物的类型和密集度、皮肤感觉的描述型和密集度、皮肤感觉的描述等。等。4.4 4.4 流变特性在化妆品中的应用流变特性在化妆品中的应用354.1 皮肤上产品残留物皮肤上产品残留物4.1.1 残留物的类