編者按:配方技術Q&A節(jié)選自《化妝品和盥洗用品》(C&TChina),這個專欄挑選了一些“中國化妝品VIP工程師俱樂部”會員提交的技術問題,并請行業(yè)內(nèi)富有經(jīng)驗的國內(nèi)外專家予以解答。讀者若希望加入俱樂部。或?qū)Ρ緦诩半s志有任何意見或建議。請發(fā)送郵件至kouzi6@163.com。
問:實驗時一定需要遵循HLB值理論嗎?是否也有特例?
徐良教授解答:
在一定條件下,兩種互不混溶的液體,一種液體以液滴的形式分散于另一種液體中形成的體系稱為乳化體(即乳狀液)。為了得到有一定穩(wěn)定性的乳化體,要加入能降低界面能的第三種物質(zhì)即乳化劑。乳化劑是乳化體賴以穩(wěn)定存在的關鍵,在制備乳化體時如何選擇乳化劑是十分重要的。我們對乳化劑的選擇有多種方法,依據(jù)Griffin的HLB值理論選擇乳化劑具有簡單、實用的優(yōu)點,許多年來一直被化妝品配方師作為選擇乳化劑的重要手段之一而被普遍采用。
對于HLB值,Griffin給出了如下定義:親水親油平衡(HLB)值,它是分子中親油的和親水的這兩個相反的基團的大小和力量的平衡。表面活性劑在不同性質(zhì)的溶液中所表現(xiàn)出來的活性,可由其HLB值大小來表示。HLB值的范圍為1~40,HLB值越低,表面活性劑的親油性越強;HLB值越高,表示表面活性劑的親水性越強。一般來說,HLB值大于10則被認為其親水性好,HLB值小于10則被認為其親油性好。
對于一個具體的油一水乳化體系,我們究竟如何選用乳化劑才可以得到性能最佳的乳狀液?
在沒有新的有效方法之前,根據(jù)HLB值理論進行乳化劑的篩選依然是最為實際的方法。以水包油乳化體為例,首先計算油相的油脂原料被乳化所需的HLB值,然后根據(jù)這個HLB值使用加和的方法來選擇乳化劑并確定其添加比例,而乳化劑的具體用量則需要根據(jù)被乳化油相的總量及設定的乳化效率來計算。
應該說,以上方法僅僅是我們篩選乳化劑的一種理論方法,由于其沒有考慮其他因素對HLB值的影響,尤其是溫度的影響,這在近年來用量很大的非離子型乳化劑上表現(xiàn)尤為突出。因此我們不能完全依靠這種理論,而是應該在HLB值理論篩選乳化劑的基礎上,根據(jù)配方是積累的經(jīng)驗或者根據(jù)實驗來進行進一步的確認和調(diào)整,這樣才能優(yōu)選出安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的乳化劑,制備出滿意的具有實際價值乳化體。
通過實驗發(fā)現(xiàn),作為O/W型(水包油型)乳狀液的乳化劑其HLB值常在8~12之間;作為W/O型(油包水型)乳狀液的乳化劑其HLB值常在3~6之間。在制備乳狀液時,除根據(jù)制備的乳化體類型選擇乳化劑外,所用油相原料性質(zhì)上的差異也會導致乳化劑的HLB值要求上的不同,這也需要在實驗的時候進行調(diào)整。
在此介紹一種簡單的在HLB值理論初選基礎上進一步進行實驗篩選乳化劑的方法:
首先根據(jù)HLB值理論初步確定油相被乳化所需的HLB值,然后在此HLB值附近(包括此值)選擇5~7個不同HLB值的復合乳化劑(如吐溫一60與司盤一60復合)。例如:油相被乳化所需的HLB值為11,那么,我們可以選擇HLB值為1