【干貨】化妝品粉体原料基础知識分享
家喻户晓，化装品是一個多维度的交织學科，可以大致分為護膚、護發、防晒、彩妝等種别。比拟于護膚而言，防晒或彩妝的一個共通點就是在水相和油相的根本上又增长了粉相，這也增长了系统的繁杂水平，要做出好的含粉美妝產物，领會并把握粉体原料的根本常識是相當首要的。化装品粉体依照感化大致可以分為填充剂、着色剂、防晒剂等。
0一、填充剂又称為填料，重要包含高岭土、滑石、云母、硅石、尼龙粉、PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯）等，起到填充改良内料流變性或膚感的感化。
如多孔硅石具备很好的吸油性，可以增稠油相不乱系统，同時加强產物的控油结果和持妝性；片状滑石莫氏硬度较低，可以改良產物的柔嫩度；球状PMMA由于微觀布局而具备很好的滚珠滑感，同時球状布局加强了外界光芒的漫反射，使產物柔焦结果加强。
0二、着色剂遍及利用于彩妝范畴，可分為無機着色剂、有機着色剂和珠光三類，此中有機着色剂又可以细分為染料、颜料和色淀，起到着色感化。
0三、防晒剂指的是二氧化钛和氧化锌，通常為纳米级的，起到防晒感化。
除原料自己的性子，影响粉体機能的身分重要有布局、粒径等。
咱們先看一下粉体的布局。通例粉体微觀布局可以分為片状、球状和块状，見圖1。
常見的粉体微觀布局
1
片状
2
球状
3
块状
4
云母
5
PMMA
6
氧化铁黄
高岭土、滑石、云母主如果片状，PMMA、尼龙粉、硅石主如果球状，金红石型二氧化钛、氧化铁黄主如果块状。
微觀布局對咱們理解粉体的性子有很大帮忙。好比滑石的滑感，云母特别的光效和它的片状布局密不成分，PMMA涂布在皮膚上的滚珠感和柔焦结果便是因為它具备球状布局，二氧化钛和氧化皮秒,铁黄由于具备块状布局，即便是颠末概况處置，依然很轻易呈現團圆征象，這就請求咱們在打样前對這種粉体举行预分離。
粒径是评價粉体的一個首要指標，可以分為原始颗粒、汇集体、團圆体三個级别，咱們以常見的金红石型二氧化钛做一下阐明，見圖2。
圖2：金红石型二氧化钛的三级粒径形态
原始颗粒
汇集体
團圆体
原始颗粒出產進程中得到的晶体 （粒径為原始粒径聚左旋乳酸,），汇集体是因為高概况能而構成的二级颗粒（粒径為二次粒径），團圆体是汇集体疏鬆連系而成的三级颗粒。咱們在現實利用化装品粉体中，一般見到的是汇集体和團圆体，必要尽可能低落團圆体的比例。
對付着色剂而言，粒径會影响色彩的分離和展色。一般粒径越细，分離越彻底，表觀色和涂抹色差别性越小，同時膚感也较為细腻，不容易卡粉。
對付物理防晒剂而言，粒径则和涂抹泛白環境和防晒效能密相干。圖3展現了分歧粒径的二氧化钛和氧化锌涂抹在皮膚上的透明度差别和体外防晒测试的環境，從圖中咱們可以發明：
一、一般粒径越小，對UVB波段的防護感化越好，涂抹在皮膚上透明度越好，泛白不较着；
二、粒径越大，對UVA波段的防護感化越好，涂抹在皮膚上透明度越差，泛白越较着。
圖3：分歧粒径的物理防晒剂對防晒產物泛白和防晒效能的影响
固然，當粒径大到超越纳米级此外時辰（如195nm粒径的二氧化钛），粉体的防晒结果就會變得很差，更多的表示出着色剂的性子。這就請求配方師開辟防晒配方時均衡好UV波段防護结果和泛白的接管度，選擇最優的物理防晒剂组合。
那末怎麼去低落粉体的團圆呢？
一個首要的方法就是粉体的概况處置，其目標是：
一、低落粉体概况张力，到達更好的分離或展色结果；
二、按捺概况活性，好比咱們經常使用的物理防晒剂-纳米级二氧化钛和氧化锌，未經概况處置，活性很高，轻易與化學防晒剂或其他组分產生反响，影响防晒系统的不乱性；
三、付與粉体新的性能，好比颠末三乙氧基辛基硅烷包裹處置的二氧化钛可以有用改良在硅油中的分離性，颠末氟基處置的色粉利用在底妝產物中耐水抗油，可以有用提高產物的持妝和抗晕染性。
常見的粉体概况處置技能如表所示，大師可以简略领會一下。
那末低落粉体團圆的另外一個手腕就是在利用前對它举行物理分離，經常使用的仪器是三辊研磨機和破坏機。
三辊研磨機是高粘度物料最有用的研磨、分離装备。經由過程程度的三根辊筒的概况互相挤压及分歧速率的磨擦而到達研磨结果，其布局和事情道理如圖4所示。
圖4：三辊研磨機的布局和事情道理
在研磨進程中咱們要注重分離液的選擇，一般遵守類似相溶原则，選擇和粉体概况處置物資附近的低粘度非挥發分離液，如聚二甲基硅氧烷包裹處置的粉体可以用非挥發的低粘度聚二甲基硅氧烷分離，藻酸钠處置的粉体可以用丁二醇分離。
三辊研磨機事情中會發生热量，以是长時候事情中必要通冷却水轮回降温，同時應尽可能防止利用挥發性较强的溶剂，以避免造成固含量差别。
破坏機也能够有用低落粉体的團圆，經由過程齿轮的物理研磨或刀片的機器搅拌来到達改良粉体團圆、低落粉体粒径的目標。其根基布局如圖5所示。
圖5：破坏機的布局
聊完粉体的微觀布局和预處置方法，咱們再来领會一下粉体在彩妝中的首要利用--着色剂、物理防晒剂的相干常識。
着色剂遍及利用于彩妝范畴。從色采钻研的專業角度阐發，色采具有色相（Hue）、明度（Value）和彩度（Chrome）三個根基属性，如圖6所示。色相是指色采的邊幅，便是區分色采種類的合称，以是色相也被称為色采。
色相是色彩最根基的特性，色的分歧是由光的波长的是非不同所决议的。作為色相，指的是這些分歧波长的色的環境，交友軟體,如波长最长的是赤色，最短的是紫色。
圖6：色采的色相（Hue）、明度（Value）和彩度（Chrome）
明度是指色采的明暗水平。通經常使用反光率暗示明度巨细。反光率高，则明度高；反之相反。在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫這些基本質中，黄色明度最高，橙、绿次之，红、蓝、紫為最暗。
统一色相會因受光强弱的分歧而發生分歧的明度；彩度，即饱和度，是指色彩的纯度，也称色的艳丽水平。
有彩色的各類色都具备彩度值，無彩色的色的彩度值為0，對付有彩色的色的彩度的凹凸，區分法子是按照這類色中含灰色的水平来计较的。
彩度因為色相的分歧而分歧，并且即便是不异的色相，也由于明度的分歧，以是彩度也會随之變革。它們就像x y z轴同样，肯定了對應的数值，咱們便可以定位到详细的色彩，咱們常見的色卡版做的就是雷同如许的事情。
着色剂重要可以分為無機着色剂、有機着色剂和珠光三類。
無機着色剂
無機着色剂属于矿物性染料，最初来历是自然矿物，如常見的氧化铁類，氧化铬绿，群青，二氧化钛等。它的上風是耐光，耐热性相對于杰出；不溶于溶剂，不容易掉色和晕染皮膚。劣势是比拟有機着色剂色彩種類偏少，色采偏暗。
有機着色剂
有機着色剂可劃分為染料、颜料和色淀三類。染料(Dye)可以溶于水、油或醇，具备染色功效的原料，依照消融性可分為水溶性染料，油溶性染料两類；
颜料(Ture Pigment)色素本身機關不携带可溶性基，不溶于溶剂，依照機關可分為偶氮系、靛蓝系、酞菁 系颜料等，與染料和色淀比拟，着色力、粉饰力和耐光機能好；
色淀(Lake)是染猜中利用沉淀剂，和金属盐或特别的有機酸連系，構成不溶性的色素。
有機着色剂的上風是色彩丰硕，劣势是不乱性弱于無機着色剂，受光照、温度、pH、金属離子等身分影响。
有機着色剂显現的色彩重要取决于在可見光波段（200～800nm）的λmax（最大吸取波长），视神承受到光芒的刺激而通报旌旗燈号给大脑，大脑将這類旌旗燈号進一步轉换為色采。
凡是着色剂显現出的色彩是λmax對應吸取色彩在色相環上的互补色，如D&C Yellow No.10的λmax约413nm，對應的吸取色彩為紫色，终极為人眼感知的色彩為带绿色调的黄色，详细見圖7。
圖7：常見有機着色剂λmax和對應的吸取及显現色彩
從化學布局上看，有機着色剂凡是含有苯環等长共轭布局的生色團，可以或许在紫外及可見光區域内吸取特定波长，且吸取系数较大，同時带有卤素、羟基、氨基等助色團，帮忙提高生色能力，常見的有機着色剂化學布局如圖8所示。
圖8：常見有機着色剂化學機構
珠光
珠光颜料是一類具备特别光學效應的颜料，具备金属颜料的闪光结果，又能發生自然珍珠的柔和光彩。珠光颜料是具备多层包覆布局，基底层凡是為云母或二氧化硅，為片晶状布局，概况较為滑腻，包覆层為二氧化钛、氧化铁或其他着色剂，常見的珠光布局示用意見圖9。
圖9：常見珠光颜料的布局
包覆层的種類和厚度，影响珠光色彩和光效，咱們以常見的云母-二氧化钛型干與珠光為例；如圖10所示。
圖10：云母-二氧化钛型珠光二氧化钛包覆厚度對干與色影响
• 當包覆层二氧化钛厚度在100~1除膠噴霧,40nm時，表示的干與色為白色；
• 當厚度在140~200nm時，表示為金色；
• 當厚度在200~230nm時，表示為橘色；
• 當厚度在230~280nm時，表示為赤色；
• 當厚度在280~310nm時，表示為紫色；
• 當厚度在310~360nm時，表示為蓝色；
• 當厚度在370~390nm時，表示為绿色。
珠光颜料的粒径也影响闪亮度和透明度。一般粒径越大，珠光的反射性越强，闪亮度越强，對皮膚的粉饰力越弱，粒径越小，珠光的散射性越强，闪亮度越弱，對皮膚的粉饰力越强。
• 當粒径小于15μm時，表示為低光和高粉饰力；
• 當粒径在5~25μm時，表示為丝绸光和强粉饰力；
• 當粒径在10~60μm時，表示為珠光和中等粉饰力；
• 當粒径在10~125μm時，表示為微闪和低粉饰力；
• 當粒径在20~150μm時，表示為闪灼和透明结果；
• 當粒径在20~200μm時，表示為璀璨和很是透明结果，详细見圖11。
圖11：珠光粒径對闪亮度的影响
物理防晒剂重要指纳米级的二氧化钛和氧化锌，二氧化钛又分為锐钛型和金红石型两類，它們的布局如圖12所示。
圖12：物理防晒剂布局
物理防晒剂是自然存在的矿物資，又称矿物防晒剂，主如果經由過程對紫外光的散射和反射及物理屏障完成防晒（見圖13），分歧粒径和分離度显著影响防晒效能，必要對其經行必定的概况處置和分離，低落聚积危害。
圖13：物理防晒剂對紫外光的散射和反射及物理屏障效應
另外一方面，按照固体能带理論，這些無機粒子一般都属于宽禁带半导体，當收到高能量的紫外線照耀時，價带上的電子遭到激起跃迁到导带上，同時發生空穴-電子對。電子受激起時吸取了能量，從而削减了紫外線對皮膚危险。
按照這個理論，物理防晒剂在阐扬防晒作历時，也具备光催化活性，會發生自由基，對系统和皮膚發生必定的影响。
比方，二氧化钛概况遭到光的照耀，若光子的能量不小于其禁带宽度，價带的電子将遭到激起跃迁至导带，構成電子(e-)，同時带正電荷的空穴(p+)留在價带上，從而發生了電子-空穴對。電子和空穴别離迁徙到二氧化钛粒子概况的分歧位置，它們與吸附在二氧化钛概况的物資發生氧化還原反响。
電子轻易被水中的消融氧所捕捉反响天生超氧離子自由基(·O2)，而空穴则可以将吸附于二氧化钛概况的有機物氧化或先把吸附在二氧化钛概况的 OH-和水份子氧化成 ·OH 自由基。其機理详细見圖14。
圖14：二氧化钛的光催化活性
物理防晒剂在FDA GRASE (Generally Recognized as Safe and Effective)列表中，廣泛被認為平安度高于化學防晒剂，常見于婴童或敏感肌防晒產物。
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