1配方組成

    從品種來說，膏霜乳液類化妝品占據了化妝品產品的大部分，配方也是五花八門。同一類產品可以使用不同的材料配制，功能上存在差異，使消費者增加了選擇的余地，也是不同品牌的產品能夠同時存在的物質基礎。不過，膏霜乳液類化妝品的組成不算特別復雜，基本上可以分為表面活性劑、膏體材料、功能性添加劑和感官性添加劑四大部分。

    (1)表面活性劑

    表面活性劑是膏霜乳液類化妝品中必不可少的成分，盡管它的用量只占總質量的百分之幾，可是沒有了它膏霜乳液類產品根本就制造不出來。表面活性劑在這類產品中主要起乳化作用，利用它把油相成分充分分散成為微小的液滴均勻地分布于水相之中，或者反過來把水相成分充分分散成為微小的液滴均勻地分布于油相介質之中，形成乳化體并且保障乳化體系長期穩定存在。表面活性劑在膏霜乳液類化妝品中的另一個作用是分散和滲透作用，在產品涂抹在皮膚上使用的時候，利用它改變液滴與皮膚、毛孔之間的接觸角，使產品能夠順利地在皮膚表面鋪展開，進一步穿過毛孔滲透入深層的真皮組織中發揮護膚的作用。

    關于在膏霜乳液類產品中如何選擇使用表面活性劑的問題在下面的小節中給予詳細介紹。

    (2)膏體材料

    膏體材料指的是構成膏霜乳液類產品基體的材料，也就是產品的載體，它的作用是賦予化妝品產品各種各樣的物質形態，并且將其他成分分散開來。

    傳統的膏霜產品是白色的膏體，主要是由長碳鏈脂肪酸及脂肪酸鈉鹽、鉀鹽構成的。通常在配方中加入一定量的硬脂酸，再添加相當于硬脂酸l／4摩爾量的氫氧化鈉，部分中和硬脂酸，形成硬脂酸／硬脂酸鈉混合體系。在65℃(熔點)以上它是油狀液體，可以與其他成分充分混合。降溫到60℃以下它慢慢凝固成為比較硬的膏體。硬脂酸／硬脂酸鈉就是白色膏霜產品基體的材料。

    在一些含固量很低的o／w軟膏產品中，可以使用高碳石油烷烴作為基體材料，例如凡士林和軟蠟。這些材料在較高的溫度下熔化成為油液，用乳化劑乳化分散在水介質里變成乳液，當溫度下降以后重新凝固起來，成為軟膏體。

    對基質材料的要求最主要的是安全性，因為基質材料的使用量比較大，如果基質材料有刺激性或腐蝕性，將對皮膚產生災難性盼影響。對基質材料的另一個要求是惰性，或者稱為化學穩定性，作為載體不能與被載物質發生化學作用，不能改變被載物質的性質。上面所舉的兩種材料除了具有基體的功效以外，其本身也可以充當油相成分，在產品中起到潤膚、保水的作用。

    廣義來說，水也是乳液產品的基質材料，它是被分散的油相液滴的載體。

    近年以來新材料不斷出現，基質材料的形式也不斷更新，出現了透明的膏體產品。透明膏體可以使用一種叫做“卡波”高分子材料來制造。先將水溶性原料溶解在水中形成透明溶液，再加入“卡波”，用少量堿調節pH值，溶液很快就變成膏體。

    進入21世紀，基質材料的定義也在發生變化。目前，療效性的化妝品方興未艾，逐步成為主流。如果以產品中具有抗衰老、防曬、美白、去粉刺、去皺紋等功能的原料作為功能性化妝品的主體，那么傳統的膏霜乳液也就轉變為一種載體，用于承載療效性物質。

    (3)功能性添加劑

    功能性添加劑指的是膏霜乳液類產品中起護膚作用的有用成分，更準確地說是功效成分。功效成分在產品中所占的比例不大，可是所起的作用是關鍵性的乞傳統膏霜乳液類產品的功效比較單一，主要是起滋潤皮膚的作用，功效性成分也就比較簡單。以“古老”的雪花膏為例，只具有保濕潤膚功效的雪花膏，配方里主要有油脂、水、高碳脂肪酸和高碳脂肪酸鹽。配方中的礦物油和動植物油脂就是其功能性成分，依靠它們涂敷在皮膚上形成一層油膜，阻止水分的蒸發來保持皮膚的滋潤，同時也適當補充皮膚的油分。化妝用的彩色唇膏是由顏料、表面活性劑和蠟組成的，其中顏料只占百分之幾，但產品就是靠這一點點顏料起作用的。沒有顏料，唇膏也僅僅是潤唇膏而已，失去了彩妝的功能。

    如今，功能性化妝品已經逐漸成為主流產品，功能性添加劑在其中起到很大的作用。向普通膏霜乳液護膚品內添加熊果苷、維生素C、曲酸等各種各樣的功效性成分，可以阻斷皮膚內部黑色素形成的途徑，產品就具有了美白功效。加入甘草黃酮能夠吸收紫外線，或者加入納米級的二氧化鈦粉末可以阻擋紫外線，產品就有防曬的功效。果酸可以去掉死皮和軟化角質層，具有換膚嫩膚功效；超氧化歧化酶(SOD)能夠清除人體內的自由基，具有抗衰老的效果。膠原蛋白能夠恢復皮膚的彈性，幫助祛除皺紋，維甲酸能夠對付“青春痘”……。市場的需求在不斷變化，科學研究不斷揭示皮膚新陳代謝的機理，化學家們不斷開發出各具功效的化學品。可以預測，將來用于化妝品的功效性成分會越來越多。

    各種功效性添加劑及其所起的作用參見表1。

表1化妝品中常用的功效性成分

    (4)感官性添加劑

    感官性添加劑也可以稱之為商品性添加劑，主要作用是改善產品的外觀。雖然這類添加劑沒有護膚作用，也不具備療效性，但是從市場銷售的角度來說是一類必不可少的成分，缺了它們化妝品就不成為商品，化妝品常用的感官性添加劑見表2。

表2化妝品常用的感官性添加劑

    合理搭配上述四大類組分就可以制造出各種各樣的膏霜乳液產品。

2乳化劑用量的計算

    在有些地方，膏霜產品中乳化劑的用量是靠經驗來估計的，主要是通過配方實驗來摸索。先按照老產品的配比做出樣板，然后對樣板進行主觀和客觀指標評價，收集反饋意見以后對配方中乳化劑的用量做出調整。如此反復多次直到滿意為止。很顯然，這樣的新產品開發過程時間比較長，而且帶有一定的盲目性。

其實，我們完全可以根據乳化劑的HLB值協助選擇乳化劑的品種和估算乳化劑的用量，減少配方設計的盲目性，提高開發工作的效率。   

HLB值是衡量表面活性劑類乳化劑親水性強弱的數據。HLB值高的乳化劑親水性強，它與水之間的界面張力比它與油之間的界面張力小，因此能夠使油相成為內相。容易制得o／w型乳化體。而HLB值低的乳化劑剛好相反，容易生成w／o型的乳化體。一般來說，w／o型乳化劑的HLB值范圍為3～6，而0／w型乳化劑的HLB值范圍為8～18。各種乳化劑的HLB值以及它們的適用場合見本書第1章的有關內容。

    HLB理論指出：每一種特定的油相都有一個被乳化所需的HLB值，我們準備選擇使用的表面活性劑的HLB值與油相所需的HLB值一致時，才可獲得最好的乳化劑效果。只有當乳化劑的親油基和油相親和力互相匹配，親水基和水相的親和力協調和諧，并且這兩個親和力達到某種程度的平衡的時候，才能保證體系內部的界面張力降到最低，乳化效果達到最好。

    HLB法是選擇乳化劑較廣泛的使用方法。盡管HLB法有不少的局限性，但至今仍是選擇乳化劑較為粗略的方法。一般說來，利用HLB法選擇乳化劑可按下述步驟進行。

(1)  初步擬訂配方，確定配方中油相組分以下以潤膚霜為例加以說明。   

潤膚霜是以滋潤皮膚、補充皮膚流失的油分和水分為目標的皮膚護理產品，多數是O／W型乳化體。配方中主要有效成分是各種油脂和蠟以及乳化劑，油蠟成分一般占20％～35％。根據產品的用途、使用地域、季節和使用目標對象等具體情況，初步擬訂配方見表3。

表3潤膚霜配方(初步擬訂)

    乳化劑體系主要采用硬脂酸三乙醇胺／硬脂酸單甘油酯。要求通過計算確定兩者的比例和數量。配方中的硬脂酸一部分(5質量份)作為油相成分使用，另一部分與三乙醇胺中和生成硬脂酸三乙醇胺做乳化劑，中和比例確定為l6％，即1質量份左右的硬脂酸被中和。

    (2)計算油相所需的HLB值

    按照上面擬訂的初步配方，確定油相各組分的百分比，并按照已有的數據資料估算油相所需的HLB值。

    不同的油相成分需要不同HLB值的乳化劑與之匹配，表4列出乳化各種油相物質所需要的HLB值。表中的數值是經過長時間實際工作結果總結出來的經驗數據。

表4乳化各種油相物質所需要的HLB值(0／W型乳液)

    在表3配方中，所有油蠟類物質加起來的總量是21．5質量份(扣除被三乙醇胺中和的l質量份硬脂酸)，據此和表4的有關數據，計算出油相基質所需的HLB值，列于表5。

表5配方中油相基質所需的HLB值

   (3)選擇合適的乳化劑體系和比例

對于確定的油一水乳化體系來說，理論上應該存在一個最佳的HLB值。按照此HLB值選用乳化劑，乳化效果最好。如果HLB值剛剛湊巧，可以使用單個表面活性劑作乳化劑，但是在通常情況下需要有兩種不同親水親油性能的表面活性劑配對使用，一種親水而另一種親油，兩者按照一定的比例混合使用。能滿足油相所需的乳化劑體系可能有多種，但上面配方初步設計時已經選擇了硬脂酸三乙醇胺／硬脂酸甘油酯乳化劑體系，所以只需要直接計算兩者的比例。

    通過采取多種多樣的計算方法，結合實際使用的經驗，很多常用的表面活性劑的HLB值已經被確定并且列成表格。見表6。配方設計人員可以根據需要直接查閱數據表挑選所需要的乳化劑。

表6膏霜乳液產品常用乳化劑的HLB值

    查有關手冊或表6得到：親水乳化劑(HA)硬脂酸三乙醇胺的HLB值是20，親油乳化劑(LA)硬脂酸單甘油酯的HLB值是3．8。試計算兩者的比例如下：

HA／LA一2：10．67×20+0．33X 3．8=14．7

HA／LA一1；10．50X 20+0．50X 3．8=11．9

HA／LA一1：20．33×20+0．67×3．8=9．1

從上面計算結果知道，當硬脂酸三乙醇胺／硬脂酸甘油酯為1：1配比時，乳化體系的HLB值基本符合油相所需的HLB值。

    (4)進行乳化試驗，選定乳化劑體系

    上面的計算結果說明在原則上使用硬脂酸三乙醇胺／硬脂酸甘油酯l：1乳化劑體系可配制出表3配方的o／w型潤膚霜，但乳化劑的用量，乳液的穩定性，乳化劑之間配伍性、乳化劑與其他組成(如防腐劑、香精和各種功能添加劑)之間的化學配伍性、pH值等都需要通過實驗來確定。此外，乳液的物理和感觀特性(如黏度、觸變性、涂抹的分散性和膚感等)，制造工藝和經濟成本也是考慮的重要因素。一般乳化劑用量約為油相質量分數的20％。通過乳化實驗，選擇含適的乳化劑體系，然后，再通過一系列試驗確定乳化劑最合適的用量。

    配方表3中油相成分質量分數約21．5％，乳化劑用量按照20％左右計算大約是4質量份，按照l：1比例分配，配方中應該使用硬脂酸三乙醇胺2份(由0．7份三乙醇胺中和1．3份硬脂酸制成)，硬脂酸甘油酯2份。配方表3可以修改為配方表7。

表7潤膚霜配方(修訂)

    (5)產品配方的調整

    產品配方的組成是多樣和復雜的，除主要基體的成分外，還含有各種功能添加劑、香精、防腐劑和著色劑等。這些添加的組分，特別是一些活性劑，對基質的穩定性、物理性質和感觀性質都有很大的影響。需要進行產品的實際配方試驗，對配方各組成進行調整。調整配方是一項較復雜的工作，也是最終產品成敗的關鍵，如果調理之處過多，則整個配方需要重新設計。這項工作經驗性的成分較大。調整工作主要包括如下幾方面。

    ①HLB值的調整一些添加物對HLB值有影響，其中主要包括有脂肪醇、脂肪酸和無機鹽。

    長鏈脂肪醇，如十六醇、月桂醇、膽甾醇、乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇醚等有機極性化合物，它們可以改進乳液的透明度或貯存穩定性。長鏈脂肪醇是油溶性極性化合物，它可與界面膜上的乳化劑分子形成“復合物”，形成牢固的混合界面膜。如十六醇硫酸酯鈉鹽加十六醇、十二烷基硫酸酯鈉鹽加月桂醇或膽甾醇，均可獲得液滴極細、穩定的乳液。

    短鏈脂肪醇，如辛醇，在短鏈非離子乳化劑R(EO)₆0H中可使非離子全部自水相轉入油相中，能影響乳化劑在乳液中的相分配。

    陰離子表面活性劑如果是脂肪酸皂，需要加入脂肪酸調整HLB值，如月桂酸鈉皂用月桂酸，三乙醇胺油酸皂用油酸。此外，陰離子表面活性劑的相反離子對乳液的類型也有影響，不用鈉離子．而用多價離子(如鈣、鎂和鋁等)，則將轉為油溶性的乳化劑，使HLB值調低。

    ②黏度的調節  黏度的調節主要是增加外相的稠度，常用的增稠劑有水溶性聚合物、無機鹽和長鏈脂肪醇。水溶性聚合物的種類很多，使用時應注意其配伍性。使用無機鹽增稠時用量應合適，過量時可能產生鹽析作用。

    ③pH值調節用作pH值調節劑的堿類有各種胺、醇胺和醇酰胺，常用堿有三乙醇胺(TEA)和2一氨基一2一甲基丙醇(AMP)，有時，也可使用NaOH和KOH，酸類有檸檬酸、硼酸和脂肪酸等。pH值的調節不僅是控制產品pH值范圍，而且有時對產品黏度也有較大的影響。

    (6)產品穩定性的測謝

    產品配方確定之后，必須對產品的穩定性進行最后的測試。按照潤膚乳液產品的國家標準GB ll481—89，乳液制品應該按照不同的等級標準進行耐熱和耐寒試驗(即冰凍一熔化試驗，48℃、24h和一5～15℃、24h)，以及離心試驗(2000r／min、3000r／min、4000r／min旋轉30min，不分層)。

3  膏霜用表面活性劑的選擇和質量要求

    膏霜類產品中所使用的表面活性劑主要是乳化劑，它是制備膏體以及保持膏體長期穩定的最關鍵的物料。在一些膏霜產品中加有顆粒細小的粉體，例如防曬霜和粉底霜，要使粉劑在油水體系中充分分散開來，同時為了在產品使用時能夠在皮膚表面均勻地涂抹，需要加入表面活性劑作為分散劑。現代的膏霜產品大多數是功能性化妝品，內含的營養物質和具有治療功效的物質需要透過表皮進入皮膚深層才能發揮作用，這就要借助表面活性劑的滲透作用。由此可見，表面活性劑在膏霜類產品中所起的作用是多方位的。

膏霜類產品都是油包水型或者水包油型乳化體，乳化劑的作用就是將本來互不相溶的油相和水相材料均勻地混合在一起，成為穩定的乳化體系。制備得到的膏體或乳液的軟硬程度如何?乳化體是否穩定?外觀是否細膩?這些問題主要由所選的乳化劑所決定。

(1)乳化劑的種類

    在膏霜乳液類化妝品配方中經常使用的乳化劑主要包括脂肪酸酯類、脂肪醇醚類、多元醇脂肪酸酯類、聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯類等陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑。由于膏霜產品的制造工藝都是先將原料分為油相和水相兩部分加熱溶解，然后混合乳化。為了制造出細膩的膏體，要求分別在油相和水相中加乳化劑，0／w型和w／o型乳化劑配對使用。經常配對使用的乳化劑名稱、性能及應用場合列于表8。

表8常用配對使用的乳化劑名稱、性能及應用

    此外，也有一些乳化劑是單獨使用的。例如，硬脂酸皂(鉀皂、鈉皂、三乙醇胺皂)是o／w型乳化劑，屬于傳統型的乳化劑，有很強的乳化能力，多用于制造雪花膏型的膏霜。十二醇硫酸酯鈉鹽(K₁₂)是o／w型乳化劑，屬于傳統型的乳化劑，有很強．的乳化能力，但有較大的刺激性，適合于制造比較低檔的膏霜和乳液(如洗面奶等)。聚二甲基硅氧烷月桂醇醚是高效W／0型乳化劑，適用于白油體系，不油膩。聚甲基丙烯酸酯乳液(219，305)可作為乳化劑、膏霜增稠劑、懸浮劑，可低溫乳化。鯨蠟醇醚磷酸酯鉀鹽(CPK)、十八醇醚磷酸酯鹽、十二醇醚磷酸酯鹽、烷基磷酸鉀鹽等，具有優良的乳化能力，對皮膚溫和無刺激，是理想的0／W乳化劑，涂抹容易，膚感柔軟，廣泛應用于各種膏霜和乳液，外觀亮麗平整。脫水山梨醇倍半油酸酯為非離子型o／w乳化劑、增稠劑和分散劑，也可作為其他乳化劑的輔助乳化劑。油醇醚一l5(平平加一0)、油醇醚一20屬于0／w型乳化劑。商品Sapisurf  GMSN／F等乳化劑與乳化分散劑369P復配，特別適用于粉底霜和蜜，可得到外觀光亮的高穩定乳液。

    (2)乳化劑的選擇

    乳化劑的選擇首先應考慮乳化劑和產品中的其他成分的相容性和總的穩定性，如是否能與體系的pH值和電解質相容；其次依據．HLB值理論進行乳化劑的選擇，如果要配制o／w型體系，則應在o／w型乳化劑中進行篩選，反之要配制w／o型體系則應選擇w／o型乳化劑；最后應進行乳化試驗檢驗所選擇的乳化劑是否能使膏體穩定，膏體是否細膩等，以獲得最佳的乳化效果。

    乳化劑的種類對于膏霜的黏稠度和穩定性具有決定性的作用，所以制作膏霜一定要選擇合適的乳化劑。一般來說，以非離子型乳化劑制成的膏體比陰離子型乳化劑制成的膏體柔軟。乳化劑的濃度對最后膏體的稠度也有一定關系，乳化劑濃度高時易產生較軟的膏體。

    另外，用硬脂酸皂作乳化劑制備的膏霜和乳液在放置的過程中有不斷變稠的趨勢。要克服這種趨勢，延長保質期，在硬脂酸皂乳化體中最好控制單甘酯和脂肪醇用量不超過1％；采用大比例白礦油(例如l0％以上)塑化分散油相中的蠟類原料；此外也可以在配方中加入0．1％～0．5％脂肪醇硫酸鹽輔助乳化。

    (3)乳化劑的質量要求

    乳化劑大多數是通用的原料，膏霜乳液類化妝品可以使用，其他種類化妝品也可以使用，甚至其他行業也可以使用。國家有關部門在制定質量標準時要兼顧多個行業的實際需要，指標不可能規定得太嚴。換句話說，采購回來得乳化劑雖然符合國家或者行業的產品質量標準，但卻有可能不符合制造膏霜乳液類化妝品的特殊要求。制造膏霜乳液類化妝品所使用的乳化劑原料除了達到國家或者行業通行的產品質量標準以外，至少應該特別考慮以下4個特殊要求。

    ①乳化劑的純度  乳化劑的純度當然是十分重要的，因為膏霜乳液類化妝品都是直接涂抹在人體的皮膚上并且要長時間地停留，肯定不允許有其他有害物質存在。這只是一個方面，另一個方面很容易被忽略，那就是對乳化體質量的影響。配方中乳化劑的用量都是經過精心計算和反復試驗調整確定下來的，不多不少剛好能夠使體系中油／水兩相達到平衡。如果實際使用的乳化劑純度不足，體系中乳化劑的量就減少了，不足以完全乳化油相或者水相，膏體的質量受影響，穩定性也將出現問題。危害有可能是嚴重的。

    ②碳鏈的飽和度  表面活性劑的結構中毫不例外都有親油基團，而且這些親油基團大部分都是長鏈烴基。膏霜乳液類化妝品一般都呈現乳白的顏色，如果原料中有不飽和的碳鏈存在，時間長了容易發生氧化變色現象。只要有一點變化，潔白的膏體很容易就顯出黃色，給顧客造成產品變質的感覺。洗滌類化妝品所使用的表面活性劑可以帶有不飽和的碳鏈，而膏霜乳液類化妝品所使用的表面活性劑最好不要帶有不飽和的碳鏈。

    ③分子量分布膏霜乳液類化妝品所使用的表面活性劑最好分子量分布比較集中。例如斯盤類乳化劑，大的分子結構都是失水山梨醇脂肪酸鹽。由于脂肪酸原料來源和生產工藝的限制，產品中的脂肪酸通常包含C₁₂～C₁₈的碳鏈，分子量分布比較廣。問題是不同脂肪酸組成的斯盤類乳化劑，其HLB值是有明顯差異的，從1．8～8．6不等，適宜使用的場合也不同。HLB值是選擇使用乳化劑的依據，分子量分布寬廣造成HLB值不確定，對乳化劑的選擇．和使用必然造成影響。作為乳化劑使用的斯盤類表面活性劑，應該盡量選用經過分子蒸餾提純工藝處理的窄分子量分布的產品。

    ④重金屬離子含量。從乳化體穩定性的角度考慮，重金屬離子的存在是破壞乳液穩定的重要因素之一。在以脂肪酸的堿金屬鹽穩定的水包油(0／W)乳化體中如果有過量的Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等離子存在，會使原來親水的脂肪酸堿金屬鹽轉變成為親油的脂肪酸堿土金屬鹽，導致乳化體變型，由0／w型變為w／o型，乳液失去穩定性。另外，從健康衛生的角度考慮，大量重金屬離子隨膏霜涂抹在皮膚上有累積作用，被皮膚吸收后會影響身體健康。所以乳化劑中重金屬離子含量越低越好。