孫雅博
(河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院,河北石家莊 050026)
2014年,河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院開設了化妝品技術專業(yè);2016年,開設化妝品經(jīng)營與管理專業(yè)。在這兩個新專業(yè)中,有很多專業(yè)課程都是新課程,如化妝品原料、化妝品制備技術、化妝品與皮膚科學、化妝品營銷、化妝品檢驗技術、化妝品與微生物檢測等。除了專業(yè)課程外,還包括和化工相關的基礎理論課程,如基礎有機化學、無機與分析化學、化工原理、物理化學等。因此,需要考慮基礎課程知識與專業(yè)基礎課程之間的銜接問題。
作為本專業(yè)的專業(yè)教師要思考專業(yè)課程怎樣授課,怎樣才能將基礎理論課和專業(yè)課有機的結合起來?通過了解,學生對化妝品的了解只是局限在大眾消費者的認知水平上,對于化妝品是通過怎樣的技術生產(chǎn)出來一無所知,但他們對化妝品的成分、配方、制備的知識都很感興趣,可以從產(chǎn)品制備技術入手,引入成分、配方的知識,以化妝品制備知識為主線,結合化學基礎理論知識,講解化妝品原料、化妝品配方。但在講解制備技術時,遇到了不小的困難,例如學生對于化學基本知識物質的極性的認識還有待提高,所以講授過程是從基礎有機化學入手,講解表面活性劑、乳化、增溶的原理。
隨著對化妝品制備技術及化妝品原料的認識,基礎保養(yǎng)類的化妝品最主要的理論知識就是乳化理論,比如說爽膚水(化妝水)、乳液、霜類、膏類化妝品;而清潔類化妝品則是去污清潔的作用,如潔面皂、洗面奶、洗手液等,從化學的本質上探討這兩種重要的化妝品,它們在本質上都具有一樣的技術理論,即表面活性劑技術理論。
表面活性劑的應用技術和基礎有機化學密切相關,表面活性劑的結構具有兩性,可以降低界面張力,可以使水相和油相有效地融合在一起,而水相和油相不能融合的原因在于兩種相態(tài)雖然都是液態(tài),但是它們之間的極性相差極大。根據(jù)化學理論中相似相溶的原理,極性差的越多,越不容易相互溶解。而在乳液、膏霜中存在著油、水兩相,油、水兩相在正常情況下是完全不相溶解的,其根本原因就是他們的極性相差的特別大。這就引出,學習過程中對極性的認識了,應該怎樣理解極性呢,還要回歸到基礎化學科學。
化學是一門很重要的自然科學,從初中的無機化學的學習到高中基礎有機化學的學習,一直在學習化學,那化學科學究竟是研究什么的科學呢?有的人會回答是化學物質,有的人會回答是化學反應,這些回答呢可能各自有各自的道理,但做為一個學化學教化學的化妝品專業(yè)的老師來說,從化學本質認識化學,化學是研究“變化”的科學,也就是化學的“化”字。從小的說,金屬原子最外層電子發(fā)生躍遷,改變它們自身的能量,所以在燃燒時顯示不同的顏色;分子改變自身的化學結構及化學鍵,改變著自己的性質;不同元素相互集合在一起,組成不同的化學化合物,這就是化學中的“變化”,大了說,世界萬物的生命,也是像化學一樣,變化著,循環(huán)著。
化妝品中的表面活性劑技術,就是利用表面活性劑改變兩種互不相溶液體的表面張力,使它們?nèi)芙庠谝黄穑@也是“變化”,這就是化學魅力所在。
化學科學中該怎樣理解極性呢?人類生活的地球就具有極性,地球分為南極和北極,鳥類和指南針之所以能夠辨別南北,是因為地球的磁場像一個巨大的磁鐵棒,兩極的磁場線與地球的自轉軸很接近。日常使用的電池也具有極性,分為正極和負極,物理化學中學到原電池時同樣有正極和負極,在原電池的外電路,電流由正極流向負極,電子由負極流向正極。在學習有機化學反應時,有成千上萬個有機化學反應,如果學習過程中死記硬背每一個反應,誰也學不好有機化學,有機化學的反應式成千上萬,學習有機化學也應該從極性入手[1]。學習化學反應時,首先分析分子本身的極性,判斷反應物分子中誰是缺電子的誰是富電子的,缺電子的就是原子上帶有更多的正電荷,顯示出正電性;富電子的原子帶多余的電子,顯示出負電性;根據(jù)進一步分析,看看這個反應是親電反應還是親核反應,掌握學習的關鍵點,學習會變得輕松愉快。不同物質的極性是不同的,原因是在分子中共用電子對有偏移,當完全偏移到一端之后,看上去一端完全失電子另一端得到了電子,就會在水中解離出離子,如NaCl。如果分子中具有極性鍵,那這個分子就是具有極性的分子,所以水是極性大的分子,而有機溶劑一般不具有電子偏移的現(xiàn)象,是極性小的分子,所以水相和油相不互溶。
日常生活中使用的化妝品如爽膚水、乳液、面霜,都是由水相和油相共同構成的,合格的化妝品都是均勻的一相,并沒有出現(xiàn)分層的現(xiàn)象。這個原因就是在化妝品的配方中加入了表面活性劑,表面活性劑分子結構具有兩親性:分子一端為親水基團,分子另一端為疏水基團。表面活性劑是由兩種性質完全不同的粒子構成的分子,一端的結構具有極強的親油性,另一端結構則具有極強的親水性。溶解于水中以后,表面活性劑的親油端就和油的分子相親,把油包裹在表面活性劑內(nèi)側,而表面活性劑的親水端就和水相親,使得親油端向里包裹油分子,親水端向外溶解在水分子中?;瘖y品制備中,應用的是表面活性劑的親水親油平衡值,也就是HLB值,是表面活性劑的乳化作用的基礎[2]。HLB值是表面活性劑的親水親油平衡值。HLB值越高其親水性越強,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(nèi)相,容易制得O/W型乳化體系。而HLB值越低其親油能力越強,容易生成W/O型的乳化體系。一般來說,W/O型乳化劑的HLB值范圍為0~9,而O/W型乳化劑的HLB值范圍為9~20。制備化妝品時所選用的油相材料都有各自的“必需的HLB值”。
乳化劑具有HLB值,油相具有rHLB值,當制備的配方中表面活性劑的HLB值接近油脂的rHLB值時,才可獲得最好的乳化效果。只有當乳化劑的親油基和油相的親和力互相匹配,親水基和水相的親和力相互匹配,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(nèi)部的界面張力降到最低,乳化效果達到最好,產(chǎn)品才能穩(wěn)定乳化,不易分層。
除了以上討論水油的溶解問題以外,還有幾個在制備過程中應該注意的問題。從化妝品的化學結構入手學習化妝品原料。飽和脂肪酸,比如月桂酸、硬脂酸,都具有一定的清潔作用。不飽和脂肪酸中含有不飽和的雙鍵,對皮膚具有抗老化、美白的作用,但是作用強弱與他們的不飽和度有關。脂肪醇類,由于脂肪醇中具有羥基,所以可以起到乳化作用,但是只能做助乳化劑,可以使膏體穩(wěn)定。脂肪酸酯類,是脂肪醇和脂肪酸混合得到的一種油脂,在化妝品原料應用中非常重要,可以降低產(chǎn)品的油膩感,提高使用清爽感。石油副產(chǎn)品,碳氫化合物,比如白礦油,凡士林等都是很好的封閉保濕成分?;衔锞勖杨悾@個是化妝品中一大類重要化合物,一般用作乳化劑,是很好的乳化劑,可以提高化妝品的乳化體系的穩(wěn)定性,乳化效果好。
爽膚水等水劑化妝品是日常經(jīng)常的一種產(chǎn)品,其主要原料為水,水的用量超過80%,但在爽膚水中要加入油性物質,作為保濕的成分,在保濕成分中小分子的醇是最常用的,小分子醇類物質由于含有羥基,所以小分子醇類的極性較大,可以直接加入水中,和水有很好的相溶性。但是也會加入油性物質,作為滋養(yǎng)成分,油性物質的極性就很小,不能和水相溶解。但是制備中又不能加入乳化劑,因為加入乳化劑使產(chǎn)品混濁,不符合爽膚水產(chǎn)品透明的要求。爽膚水一般為透明或者半透明的液體,這種產(chǎn)品就要考慮加入增溶劑了。增溶劑其實也是表面活性劑,只不過它起到增加溶解的作用,所以稱為增溶劑,增溶劑可以增加油性物質的在水中的溶解性,使得兩種物質的極性接近,從而相互溶解且均勻透明。
通過對化妝品技術、化妝品經(jīng)營與管理專業(yè)課程的探討,加深基礎有機化學與專業(yè)課程的聯(lián)系,提高學生學習積極性和主動性,學生在學習化妝品制備技術的同時,掌握化妝品配方、成分功能、制備原理,從多角度認識化妝品,使本專業(yè)學生具有更好的專業(yè)素質,能在銷售和應用化妝品時更科學、客觀、理性。同時,也為從事化妝品專業(yè)的教學提供課程設置及課程內(nèi)容的銜接,提供參考。化妝品專業(yè)要以化學科學、化妝品科學為基礎,只有建立在科學的基礎上,才能科學的解決消費的問題,從而使化妝品工業(yè)有一個長足穩(wěn)定的發(fā)展。