微射流均质机和定转子均质机在化妆品行业的应用

膏霜类化妆品主要是由油、脂、蜡和水、乳化剂等组成的一种乳化体。它能在皮肤上形成一层保护膜，供给皮肤适当的水分、油脂或营养剂，从而保护皮肤免受外界不良因素的刺激，延缓衰老维护皮肤健康。膏霜类乳液粘度较大，需要将油相和水相充分混匀分散，从而制成纳米级乳液，增进吸收。

对于不同的化妆品，所适用的分散方案也不同。以下为大家介绍几个均质机在膏霜类化妆品行业的应用案例。

案例Ⅰ：微射流高压纳米均质机分散脂质体

1. 案例描述：国内知名的化妆品公司的初乳液样品，采用APV高压均质机，在1000bar压力下均质三次后，得到的脂质体的均一度不好。为了改善效果，得寻求更好的解决方案。
2. 应用解决方案：微射流高压纳米均质机

我们的微射流均质机采用高压喷射原理，能够在短时间内产生巨大的剪切力，碰撞力，气穴力，从而将大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均质的状态存在，能够大幅提升效率。

图1 微射流高压纳米均质机

3.  均质实验过程：

将初乳液搅拌后，放入微射流高压纳米均质机，在1000bar压力下处理1-3次，产物见图2所示。其中，1,2,3代表处理次数，左边样品则是采用APV高压均质机处理3次后得到的产物。从图可以看出，采用我们的均质机处理的脂质体的均一度，比采用APV均质机处理3次的脂质体的均一度要好。

图2 微射流均质机处理后的脂质体

1. 实验结果：
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所有这些要求在进行化妆品配方设计时都应予以考虑。究其根源，稳定性是其他几项要求的基础，所以样品稳定性考察是项目开发过程中一项重要的环节。

图3 LUMiSizer稳定性分析仪

LUM仪器的核心是应用的STEP技术(Space-and Time-resolved Extinction Profiles空间，时间消光图谱)。它是目前可以对整个样品从上到下同时观测

及分析的技术。您可以对悬浊液，乳浊液等分散体系作全面的稳定性分析及了解而不会遗漏任何信息。离心式“分散体系分析仪” LUMiSizer可使分散体系的分离加速，LUMiSizer可同时离心测试12个样品，根据客户需求可调温度范围4℃-60℃，高浓度可达90%，观察和了解从顶端到底部的整个分离时间内样品的透光率变化过程。

采用LUMiSizer稳定性分析仪测量不同均质次数处理后，脂质体的透光率随时间的变化情况和不稳定性指数。柱状图横坐标表示样品编号，纵坐标表示不稳定性指数。不稳定性指数越大则表示样品相对越不稳定。结果表明，经过3次均质分散后，脂质体的平均不稳定性指数小，也即稳定。而且，其均一度也好（见图2）。所以，经过3次均质分散后，脂质体的稳定性和均一度都达到上佳。  

图4 透光率随时间的变化情况

图5不稳定性指数柱状图

案例Ⅱ：定转子均质机分散睡眠面膜和BB霜

高剪切式均质机的主要工作原理是通过机械作用迫使混合料液以很大的速度通过十分窄的间隙，在流体力学效应的作用下，产生很大的剪切作用，而使分散相颗粒或液滴破碎，达到均质乳化目的。常用的高剪切均质乳化设备是定转子均质机，它主要由定子和同心高速旋转的转子组成，定子和转子之间的间隙非常小，且转子的转速很快。

ART MICCRA系列高品质、高转速的电动均质机用于分散均质、乳化、剪切和破碎等，可手持也可固定使用，操作方便，性能。

1.  ART MICCRA D15功能型分散机： 

尺寸小，但其功能强大。集成恒速电子模块以及动力强劲的1,520W 驱动器，所以在处理样品体积量大且粘度越来越大的情况下还能保持恒定的转速。     

体积范围：100-50,000ml
转速范围：8,500-32,000rpm
速度调节：无级调速
分散主机尺寸（直径×长度）：75×210mm
分散工具（分散刀头）：可根据需要选用ART的各分散工具（分散刀头）。

采用MICCRA D15均质机处理啫喱状睡眠面膜，均质2-3分钟即可达到所需的效果（图6）。

图6采用MICCRA D15均质机处理睡眠面膜

1.  ART MICCRA D27均质机

BB霜是一种液态霜，因为奶液具有流动性，往往不容易保持稳定，在储存过程中易分层，因此，其制作工艺比固态制作要难；为保持奶液的稳定性，BB霜比普通膏霜多一种粉类原料，又多一道磨色浆的工序。在生产过程中须采用在线式的乳化设备，以获得均匀且细小的乳化颗粒，达到乳化稳定。

BB霜制备工艺

(1) 油相的制备：将油、脂、蜡、乳化剂和其他油溶性成分加入分散罐中，开启在线分散机D27，使其充分均匀待用。2500mL样品，转速17000rpm，均质乳化30s达到均质效果。

(2) 水相的制备：先将去离子水加入夹套溶解锅中，水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂，碱类，水溶性乳化剂等加入其中，搅拌待用。

(3) 乳化：将上述水相原料缓慢加入乳化锅内的油相中，进行一定时间的搅拌和乳化。

 乳化后，乳化体系一次性通过D27乳化机进行增稠，一次性通过完成整个过程，直接放出达到成品，在15000rpm下一次性通过。

图7采用MICCRA D27均质机处理BB霜

D27在线式高速分散系统的优势：

1、D27乳化系统采用德国原装进口316L分散头，在高转速运动下，使产品可获得很细的颗粒度，且均一度高，从而大大提高BB霜的质量及稳定性，产品细腻不易分层。

2、在线式乳化系统很少产生气泡，膏体均一、非常细腻。

3、节省时间，不需要长时间处理，节省生产时间，避免长时间处理产生高温对产品破坏。

结论：

通过上述实验可以证明，采用我们的微射流高压纳米均质机，处理3次就能有效解决客户关于脂质体分散的需求，稳定性和均一度都达到上佳。此外，ART MICCRA系列电动均质机对睡眠面膜和BB霜有很好的分散效果，为消费者提供的产品，也能从一定程度上降低生产成本。

上海人和科学仪器有限公司