Химия в производстве косметики

     Технологическая схема приготовления компактной пудры, заимствованная из зарубежного  опыта (Франция), приведена на рис. 1. Сырье со склада подается пневмотранспортом в пять бункеров 1, 2, 3, 4, 5. На весах 15 и 13 в переносных бочках 14 отвешиваются заданные по рецептуре количества краски и каолина, смешиваются в краскотерке 11и хранятся в бачке 12. В дальнейшем готовая краска по мере надобности из бачка 12 специальным транспортером 16 подается в бункер 17. Дозирование отдушки осуществляется дозатором 18, установленным на шнек-смесителе 19. Заготовка и дозирование компонентов для компактной и рассыпной пудры аналогичны. Из бункеров 1-5 компоненты поступают на автоматические весы 6, 7, 8, 9, 10, а после взвешивания — в шнек-смеситель 19, куда поступают краситель и отдушка. Пудровая смесь шнеком 20 подается в бурат 27, и после просеивания (грубое классифицирование частиц по размеру) направляется в передвижной бачок 22. В дальнейшем технология различная. Приготовленная исходная пудровая масса может поступать в производство рассыпной и на дальнейшую переработку для приготовления компактной пудры. В последнем случае пудровая масса и связующие компоненты с помощью спирального транспортера 23 подаются из бачка 22 в центробежный смеситель 24, снабженный рубашкой, куда подается холодная вода для охлаждения. В смеситель подаются также жидкая МаКМЦ и компактирующие добавки. В нем осуществляется интенсивное перемешивание и дополнительное измельчение компонентов массы. Измельченная масса с помощью шлюзового затвора 25 и приемника 31 попадает на классификационную установку, разделяющую исходную массу пудры на три части:

     - частицы, размер которых превышает 20-30 мкм после разделения на сите, возвращаются через шлюзовой затвор 28 с помощью спирального транспортера 27 в смеситель 24 для дополнительного измельчения;

     - частицы размером менее 2 мкм аспирируются и осаждаются в фильтрах 26, выводятся из схемы для использования в других изделиях (детские присыпки, тальки и т. д.);

     - частицы размером от 3 до 20 мкм (оптимальный размер частиц, обладающих хорошей кроющей способностью и не закупоривающих поры кожи) из бункера 29 спиральным шнеком 32 подаются в бункера 33, из которых по мере необходимости попадают на машину 34 для компактирования, осуществляемого в металлические чашечки, поступающие из питателя. На узле прессования в чашечку запрессовывается пудра, после чего чашечка из машины выводится на ручной конвейер 35 для сборки пудреницы, укладки и закрепления чашечек в пудреницах. Во избежание пыления в цехе вся классификационная установка аспирируется с помощью вентилятора 30 [6].

     Жидкая  пудра представляет собой суспензию  обычной пудры в водно-глицериновом растворе с незначительными добавками спирта, жироподобных компонентов (спермацет, стеарин, парфюмерное масло, моностеарат глицерина и др.). Эту пудру приготовляют в аппарате, снабженном мешалкой рамного типа. Полученная суспензия в зависимости от вязкости фасуется на автоматах розлива жидкостей или тубонаполнительных машинах.

     Кремообразная пудра или тональные кремы  позволяют замаскировать незначительные дефекты кожи лица и придают ей здоровый, свежий и привлекательный  вид, а также желаемый оттенок.

     Эти кремы представляют собой сложную  коллоидную систему - эмульгосуспензию.

     Чрезвычайно важную роль в таких системах играют поверхностно-активные вещества, действие их многообразно и сложно.

     В отличие от кремов косметических  технология приготовления тональных кремов включает дополнительную стадию приготовления суспензии красителей [9].

 

2 Производство губной помады 

     Губная  помада, является особенно распространенным видом декоративной косметики. В  зависимости от назначения их выпускают гигиенические, для окраски губ, и специального назначения. Тона разнообразны  (более 300) от светло-морковного до темно-красного с фиолетовым оттенком.

     Карандаши губных помад выпускаются в металлических (латунных) или алюминиевых и пластмассовых пеналах различных конструкций [3].

     Губные  помады должны быть безвредны, иметь  хороший внешний вид, легко наноситься на губы, равномерно их, окрашивая, держаться  на губах несколько часов и не крошиться. В состав губных помад входят жировая основа, краситель, растворитель для него, наполнитель и отдушка. Для придания твердой консистенции и определенной температуры плавления в губные помады вводят твердые жиры и воски (пчелиный и карнаубский, церезин), парафин, глицерин C3H5(OH)3, моностеарат глицерина C15H30O4, спермацет, а также высокомолекулярные спирты.

     Пчелиный  воск (белый или желтый), вводимый в количестве 7— 20 %, соединяет компоненты губной помады, придает ей твердость (но не жесткость), увеличивает прочность мазка, эластичность, мягкость, способствует лучшей прилипаемости красителей к губам. Карнаубский воск, получают из листьев пальмы. Он образуется на нижней поверхности листьев в довольно значительных количествах (до 7 г на одном листе). Твердый хрупкий продукт желтого цвета без запаха. Высокая температура плавления, твердость, хорошая полирующая способность придают этому продукту качества, которых не имеют воски других видов. При определении модуля упругости и временного сопротивления сжатию (в интервале температур 23-40° С) натуральных и синтетических восков установлено, что карнаубский воск обладает самыми высокими прочностными свойствами среди исследованных образцов [8].

     За  рубежом наряду с натуральными восками  широко используются синтетические  продукты: неполные эфиры, этилен или пропилен гликоля и предельных жирных кислот (пальмитиновая CH3(CH2)14COOH, миристиновая C13H27COOH, стеариновая CH3(CH2)16COOH) и др.

     Озокерит  и церезин способны хорошо связывать  жиры и красители, что в сочетании  с довольно высокой температурой плавления и пластичностью делает их незаменимыми компонентами губных помад. Спермацет придает губной помаде жирность и твердость, хорошо смягчает губы. Высокомолекулярные спирты (цетиловый спирт C16H33OH) делают мазок губной помады нежным и тонким. Какао-масло придает губной помаде жирность и блеск.

     Моностеарат глицерина является растворителем красителей эозина и эозиновой кислоты, а также способствует диспергированию лаковых красителей и наполнителей. Мазеобразные компоненты губной помады (ланолин и частично гидрированное касторовое масло) придают помаде пластифицирующие свойства, повышают плотность прилипания мазка к слизистой оболочке губ. Ланолин хорошо смягчает кожу губ, его вводят от 5 до 20%. Иногда используется ацетилированный ланолин, который лучше смешивается с касторовым маслом, чем обычный, и обладает меньшей липкостью. Свиной жир придает губной помаде мягкость и жирность, улучшает ее вкус. Касторовое масло, вводимое для растворения эозина (красителя), способствует более равномерному распределению его. Цетиолан может заменить касторовое масло в производстве губных помад. Вырабатываются простые и трудносмываемые губные помады.

     Простые держатся, небольшой промежуток времени. Они состоят из жировой основы и нерастворимых в воде и жирах красителей. В трудно-смываемых губных помадах применяются водорастворимые красители: эозин, родамин Ж, родамин С, эритрозин.

     В качестве растворителей этих красителей используются, кроме касторового  масла, глицерин C3H5(OH)3, диэтилфталат C6H4(COOC2H5)2, полиэтиленгликоли, бутилстеарат C22H44O2, моностеарат глицерина, пропиленгликольмоноэтиловый эфир и др. [7]

     К губным помадам специального назначения относятся, например, фотозащитные (содержащие специальные вещества, защищающие губы от тепловых лучей ультрафиолетового спектра и ряд других), в состав которых входят пленкообразующие, противовоспалительные.

     На  рис. 3 показана технологическая схема производства губных помад. Весь технологический процесс производства состоит из следующих четырех технологических операций (рис.2) [9].  

 

 
 

Рисунок 2. Блок-схема приготовления  губных помад

 

 
 
 
 
 

Рисунок 3. Технологическая схема приготовления губных помад

 

     На  весах 1 отвешивают соответствующее количество компонентов жирового сырья, которое загружают в передвижную емкость 3, установленную под настенной мешалкой 2. Расплавленную массу фильтруют из промежуточной емкости 4 насосом 5 через фильтр 6 в передвижную емкость 7.

     Взвешенные  на весах II красители и наполнители загружают в емкость 12 с мешалкой 9, куда добавляют жидкие компоненты (сорби-танолеат, парфюмерное масло и т.д.) из емкости 10 насосом 8. Полученную смесь подвергают вальцеванию на трехваловой машине 13.

     Емкость 15 с профильтрованной жировой основой и приготовленной пигментной пастой устанавливают под гомогенизатор 16. Далее готовую массу губной помады насосом 18 через фильтр 20 передают в емкость.

     Полуавтоматическая  формовка и фасовка губной помады производятся на линиях фирмы "Антон  Олерт" (ФРГ). Отфильтрованная масса загружается в литьевой котел 21, а затем дозируется в литьевые формы. Сформованные   карандаши автоматически выталкиваются в пенал. Затем пеналы с губной помадой подаются на ручную упаковку.

     Наряду  с полуавтоматическим производством  губных помад на некоторых предприятиях сохраняется еще их выпуск на ручных конвейерах (см. рис. 3 поз. 23-28).

     Отфильтрованная масса загружается в котел  22 и разливается в металлические формы 23, которые помещаются на охлаждающий стол 24. После охлаждения формы разбираются и карандаши губной помады укладываются в металлические подносы 25, которые передаются на конвейер 26 для фасовки в пенал 27 и упаковки в коробки 28 [6]. 
 
 
 

3 Производство туши для ресниц, теней для век и карандашей для бровей

 

     Для окраски, утолщения и удлинения ресниц и придания им четкой формы косметической промышленностью вырабатывается специальная тушь. Она состоит из основы и красок. В основу входят мыло, декстрин (C6H10O5)n, парафин, воск, стеарин и отдушка. В качестве красок применяют сажу, марсы, ультрамарин и пр. Тушь выпускается в виде брусков в коробочках и в виде жидкой эмульсионной массы в небольших баллончиках различных тонов. Технология приготовления брусковой туши близка к технологии получения губных помад, эмульсионную тушь готовят аналогично тональным кремам. Технологическая схема производства жидкой туши для ресниц показана на рис. 4. 

 
 

Рисунок 4. Технологическая  схема приготовления  жидкой туши для ресниц.

 

     Отвешенные  на весах 1 жировые компоненты загружаются в передвижную емкость 3, которая устанавливается под настенной мешалкой 2. Расплавленную массу из промежуточной емкости 4 перекачивают насосом 5 через фильтр 6 в емкость 7. Одновременно в емкость 15 загружают красители, пленкообразующие компоненты, расплавленную жировую основу и проводят эмульгирование массы в гомогенизаторе 16. Готовая смесь из сборника 17 через фильтр 20 насосом 18 подается в емкость 19 и пропускается через коллоидную мельницу 21. Далее готовая масса подается в машину для автоматического наполнения и укупорки.

     Пигментная  паста и жидкий краситель, отвешенные на весах 11, компонент из емкости 10 насосом 8 подаются в емкость 12 с мешалкой 9. Полученную смесь подвергают вальцеванию на трехваловой машине 13 и готовую пигментную пасту добавляют в емкость 14 [6].

     Тени  для век и средства для наведения  теней под глазами. Их применяют  для оттенка глаз и придания им "глубины". Тени вырабатываются различных цветов и оттенков в виде паст, карандашей и в компактном виде. Тени в виде паст и карандашей состоят из основы (смеси жировых, воскообразных веществ и нефтепродуктов) и красителей. Технология приготовления изделий в виде паст и карандашей и аппаратурное оформление процесса производства и фасовки аналогичны производству губной помады.

     Получение теней для век (компактных) аналогично получению компактной пудры.