一种含白砂糖的磨砂唇膏的制备及包材对其性能影响

刘丽

(伽蓝(集团)股份有限公司,上海200233)

1 概述

现代女性越来越注重皮肤保养，唇部作为肌肤中最弱、最容易衰老的的部位，很容易受环境的影响，特别秋冬换季时节，双唇受到干冷风的刺激容易变干脱皮，甚至患上唇炎[1]。在日常生活中唇部护理显得尤为重要。唇部磨砂膏作为唇部护理的一种，目前在售的唇部磨砂膏一般使用核桃壳研磨成粉末做为磨砂粒子，料体罐装在塑料小罐包材中，使用时用手直接涂擦，这样直接用手的涂抹方法很容易受到微生物的污染。通过设计配方把料体罐装在口红管中，涂抹时膏体不与手直接接触，这样可以避免用手直接涂抹带来的二次污染。口红从主要机构件的结构上分为两种（主要是指中束芯的功能结构）：珠叉螺结构和回转棒结构[2]，使用口红包材需要考虑膏体与包材的关系，包材的尺寸和包材的结构与膏体的软硬应适配，膏体太软，珠子肋数过多，膏体的晶体结构容易被破坏，涂抹的过程中膏体容易折断，膏体太硬肤感不好没办法涂抹，导致产品开发失败，本项目中难点是如何保证唇部磨砂膏在涂抹时不易折断，保证唇部去死皮的效果和舒适的使用感。本研究从配方技术和灌装包材两个方向解决产品开发中遇到的问题，选用白砂糖为磨砂粒子、霍霍巴油和小烛树蜡，白蜂蜡为结构载体，选用珠叉螺结构的口红包材，内杯直径12.1 mm，珠子肋数为6，珠子肋数为8的两种包材，通过质构仪测试磨砂唇膏的折断力和磨砂唇膏的针入度，试验结果旨在为配方工程师在开发棒状唇部磨砂膏时提供一定参考，既要考虑配方的原料的合理搭配同时也要考虑包材的珠子结构对产品的影响。

2 实验材料和仪器

2.1 实验材料。白砂糖，太古糖业有限公司；霍霍巴油，法国OLVEA；小烛树蜡，美国S&P商品名Candelilla Wax SP-75；白蜂蜡，CRODA天然蜂蜡。

2.2 实验主要器材。型号为Me3002TE/02的电子天平，来自梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；型号为C-MAGHS7数显加热磁力搅拌器，来自IKA公司；型号为RT-2A粉碎机，来自上海罗技机械设备有限公司；型号为CT-3的质构仪，来自Brookfield公司；型号为WS-12的电热恒温水浴锅，来自上海一恒科学仪器有限公司；烧杯等。珠叉螺结构的口红包材，珠子内径12.1 mm，珠子肋数为6和8的口红包材。

3 实验方法

3.1 白砂糖的研磨。称取100g白砂糖，用粉碎机进行粉碎，粉碎机最大速粉碎时间5秒钟，然后分别用40目，40-60目，60-80目筛子进行过筛，备用。

3.2 口红的制备。将准确称量的霍霍巴油加入烧杯中，加入小烛数蜡和白蜂蜡在80℃水浴中加热搅拌直至蜡熔融均匀，无颗粒，真空脱泡后，降温至60℃～66℃加入白砂糖，快速搅拌防止糖颗粒下沉，倾斜烧杯倒入罐装磨具中，放入-20℃冰箱中，冷却5分钟，磨砂唇膏成型后，取出，分别使用珠子肋数为6和8的口红包材进行罐装。

3.3 磨砂唇膏的感官、理化、卫生指标的考察。目前法规中没有关于磨砂膏的执行标准，借鉴模具型润唇膏的国家标准GB/T26513-2011对润唇膏的成品要求[3]，唇部磨砂膏应该符合包括：3.3.1 应符合外观、颜色、气味的感官要求，外观应无明显瑕疵包括气孔和杂质，颜色无斑驳，没有特殊难以接受的气味。3.3.2 应符合评价产品稳定性的理化指标要求，产品在有效期内不会有品质问题，在温度高低变化下不会出现膏体变形，影响产品的正常使用功能。高温45℃时和低温-20℃，各分别测试膏体横向放置和膏体竖直放置进行测试，观察24小时后，待膏体恢复室温观察膏体是否变形。3.3.3 应符合重金属和微生物的卫生指标要求。使用原料应保证安全，无重金属污染，在产品的储存不会变质和消费者使用过程中不会有微生物的滋生，影响消费者健康。3.3.4 从生产商的角度考虑，增加循环测试指标，考察1天内膏体的在高低温（-20℃～45℃）变化下，膏体是否出现膏体弯曲变形，软化塌陷，模拟在销售运输中棒状磨砂膏的稳定性能。

3.4 磨砂膏折断力的测定。利用质构仪测试唇部磨砂膏的折断力方法参考国际标准ASTM-D1321-10标准方法测试，待检样品取样后，首先置于25℃恒温箱24小时。打开CT3质构仪，预热10分钟。组装TA-BT-KIT夹具底座，并安装TA-LPS唇膏折断夹具及探头采用标准折断探头，以2mm/s的速度下压5mm折断磨砂唇膏。当唇部磨砂膏折断时，记录下压的力的数值，用同样的方法平行进行测试，唇部磨砂膏均旋出同样的长度，并测试同一个位置。

3.5 口红包材对折断力的影响。测试不同供应商开发的同款包材内径为12.1 mm，包材珠子（cup）不同，包材A的珠子加强筋8根，加强筋高度1.2 mm；包材B的珠子加强筋6根，加强筋高度1mm。分别罐装5只样品，进行测试，采用标准折断探头，以2mm/s的速度下压5mm折断磨砂膏，记录压断磨砂膏的力的数值。方法如图1所示。

图1 唇部磨砂膏折断力测试

磨砂膏针入度的测定。为确保不是膏体本身的导致唇部磨砂膏折断力的不同，将折断下来的口红用ASTM-D1321-10标准方法进行穿刺测试，测试料体的均一性，方法如图2所示。

图2 唇部磨砂膏针入度测试

3.6 砂糖颗粒的优化。称取100g白砂糖，用粉碎机进行粉碎，粉碎机最大速粉碎5s，然后用筛子选出砂糖颗粒为＜40目，40-60目，60-80目，使用不同粒径的磨砂粒子分别制作磨砂膏。（表1）

表1 不同白砂糖的颗粒及添加量对舒适度的影响

健康受试志愿者20名，将制备磨砂膏均匀涂抹于唇部进行测试，并进行打分。评分标准见表2。

表2 评分标准方法

3.7 各原料配比优化

参考棒状口红组成中各类成分的质量分数比例：原料蜡占比20～25%，油和甘油酯类占65～70%，其他占比10%，采用正交实验优选取原料的最佳配比。固定白砂糖的颗粒度和添加量为4g，设计L9(33)正交试验，对3种原料（白蜂蜡、小烛树蜡、霍霍巴油）的添加量进行3因素3水平的正交试验设计，正交试验设计如表3所示，试验结果如表6所示。

表3 正交试验设计表

4 结果与讨论

4.1 制备磨砂膏的卫生指标、感官指标及理化指标，检测结果见4和表5。结果显示，制备的磨砂唇膏符合法规标准的要求。

表5 唇部磨砂膏感官和理化

表4 唇部磨砂膏卫生指标

4.2 砂糖颗粒对肤感的影响

从表1可知，白砂糖颗粒小于40目时，任何白砂糖的添加量舒适度评分都很低，添加量越高时舒适度越低，随着白砂糖的目数越来越大，舒适度越来越好，当白砂糖的目数在60-80目的粒径时细粉状态的白砂糖，涂抹摩擦时不会疼痛，此目数的白砂糖提高去死皮效果的同时舒适度也随之提升。综合考虑，颗粒度在60-80目，添加质量分数为35%～40%的白砂糖的舒适度和磨砂效果较好。

4.3 各原料配比优化

通过正交试验3种原料的添加量对折断力的影响，如表6所示，对折断力影响指标较大因素为A，其次是因素B，最后是因素C。主要影响折断力因素的最好水平为A3，考率小烛树蜡是天然濒危物种，价格较贵的因素，选择B1的试验水平，选择从表中3可以看出最佳配比组合为A3B1C3。

表6 正交试验表及结果

4.4 包材不同规格对磨砂膏折断力的影响结果

结合表7和表8的数据得出，相同尺径12.1 的包材下，磨砂唇膏的穿刺硬度相近的情况下，内杯中的珠子肋数不同导致磨砂唇膏的折断力有显著不同，珠子肋数为6根的折断力比珠子肋数为8根的折断力的平均高出3.3 倍，可知包材对产品的品质有很大的影响。

表7 不同包材折断力的对比表

表8 不同包材的针入度对比表

5 结论

以白砂糖为磨砂颗粒，霍霍巴油为油脂分散剂，白蜂蜡和小烛树蜡为固型剂制备的唇部磨砂膏，通过折断力为指标，借助正交试验分析方法确定蜂蜡和小烛树蜡和霍霍巴油最佳添加量比例，通过消费者测评，确定了白砂糖的粒径和添加比例以达到去死皮效果和舒适度最好的平衡。同时通过针入度和折断力为考察指标，测试了相同内杯尺寸不同珠子肋数的口红包材对产品性能的影响，珠子肋数为6的包材可以解决涂抹是容易折断的问题，以上测试结果为化妆品开发工程师提供一定数据参考，在解决棒状唇部产品涂抹时容易折断的问题可以从配方和包材两个方面思考，同时也要在配方开发初期确认包材的性能，确保大货和开发初期是同一规格包材，以免产品开发后期造成经济损失。唇部磨砂膏中所使用原料是植物油蜡，容易被氧化，在后续开发升级中考虑增加抗氧化剂，进一步提高产品的抗氧化性。