化妝品畢業(yè)設(shè)計.doc

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目： 480噸/年潤膚霜工藝設(shè)計 系名稱： 輕化工程系 班級名稱： 精化092班 學(xué)生姓名： 肖國權(quán) 學(xué)生學(xué)號： 2009030402321 指導(dǎo)老師： 龔盛昭、周亮 評定成績： 設(shè)計日期：2011年11月10日至12月02日設(shè)計成績評定表平時成績（20分）評語：平時成績： 指導(dǎo)老師： 年 月 日評閱成績（50分）評語：評閱成績： 評閱老師： 年 月 日答辯成績（30分）答辯評語：答辯成績： 主持人： 年 月 日總評成績教研室主任（簽名）答辯組成人員目 錄 第一章 前言4第二章 中國潤膚霜產(chǎn)業(yè)發(fā)展5 第一節(jié) 中國化妝品行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r6 第二節(jié) 中國潤膚霜產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析7第三章 乳化工段概述15第一節(jié) 乳化體的制備技術(shù)18第二節(jié) 制備乳化體的設(shè)備21第四章 生產(chǎn)方案的確定及特點(diǎn)23第五章 產(chǎn)量計算18第六章 物料衡算20第七章 能量衡算22第八章 乳化設(shè)備的選型25第九章 總結(jié)28參考文獻(xiàn)29第一章 前言隨著生活水平的普遍的提高，人們對化妝品的需求越來越大，質(zhì)量方面也是要求越來越高。中國的化妝品市場也變成一個很有潛力的市場。因此，大力發(fā)展適合廣大人民群眾需要的、安全的、高效的化妝用品，對于美化人們的儀表，提高人民物質(zhì)文明和精神文明生活水平有著十分重要的意義。化妝品是中國近幾十年來新興的一個精細(xì)化學(xué)品產(chǎn)業(yè)。我國化妝品工業(yè)在新品種、新原料、新工藝和新設(shè)備以及與化妝品相關(guān)的新技術(shù)方面都有較大的發(fā)展?；瘖y品是流行產(chǎn)品，更新?lián)Q代特別快，一個產(chǎn)品從問世到被新產(chǎn)品替代，一般都經(jīng)歷萌芽期、成長期、飽和期和衰退期。因此，只有不斷創(chuàng)新，開發(fā)新品種、新劑型、新配方，提高產(chǎn)品的競爭力，才能迎合消費(fèi)者的心理，滿足市場的需求?；瘖y品是以涂擦、噴灑或者其他類似的方法，散布于人體表面任何部位（皮膚、毛發(fā)、指甲、口唇等），以達(dá)到清潔、消除不良?xì)馕?、護(hù)膚、美容和修飾目的的日用化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品。化妝品品種繁多，但以乳化類化妝品和液洗類化妝品量最大，乳化類化妝品主要用于皮膚的保護(hù)和營養(yǎng)。常見品種有各種膏霜，如護(hù)膚霜、防皺霜、營養(yǎng)霜、奶液、潤膚乳液和洗面奶等。液洗類化妝品主要包括香波、沐浴液和潔面產(chǎn)品等,對液洗類化妝品基本要求是必須具有去污的能力和起泡能力并具有一定護(hù)理(護(hù)發(fā)和護(hù)膚)能力。因此本工廠設(shè)計設(shè)計的工廠主要生產(chǎn)乳化類化妝品和液洗類化妝品為目標(biāo)。本次設(shè)計的主要產(chǎn)品是潤膚霜,主要原料還是采用傳統(tǒng)的油脂和蠟類，保濕劑，乳化劑等，成本較低，頗受消費(fèi)者歡迎，在當(dāng)今我國護(hù)膚品市場占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。此次設(shè)計的編寫,是繼在學(xué)習(xí)了工廠設(shè)計化工原理、化工設(shè)備、機(jī)械制圖、化妝品與洗滌技術(shù)和精細(xì)化工工廠設(shè)計相概論等其它相關(guān)專業(yè)課程之后進(jìn)行一次的綜合性設(shè)計。由于本次工廠設(shè)計者水平有限，難免有錯誤之處，歡迎讀者對本書提出寶貴意見和建議。第二章 中國潤膚霜產(chǎn)業(yè)發(fā)展化妝品公司設(shè)計摘要：本文主要講述了生產(chǎn)乳化類化妝品和液洗類化妝品的工廠設(shè)計，根據(jù)化妝品行業(yè)發(fā)展、市場調(diào)查，確定產(chǎn)品年產(chǎn)量，并按年均產(chǎn)量對化妝品反應(yīng)設(shè)備進(jìn)行選擇，并舉例說明某乳化類化妝品和液洗類化妝的的生產(chǎn)方案的確定、生產(chǎn)流程、檢測指標(biāo)、工藝計算（包括產(chǎn)量計量、物料計算、能量計算）等等。根據(jù)化妝品的生產(chǎn)流程對化妝品廠進(jìn)行布局和設(shè)計，使廠房的布局盡量方便工作。最后描述了在做工廠設(shè)計過程中的體會與心得。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：工廠設(shè)計、乳化類化妝品、液洗類化妝品、行業(yè)發(fā)展、反應(yīng)設(shè)備、生產(chǎn)流程、檢測指標(biāo)等。第一節(jié) 中國化妝品行業(yè)發(fā)展當(dāng)今，化妝品中的各種護(hù)理、保養(yǎng)、彩妝等新型產(chǎn)品層出不窮，以此緊隨國際化妝品市場的新方向。“綠色、自然與環(huán)保”已成為全球日化、食品等非耐用消費(fèi)品業(yè)的主流呼聲。因此，安全、無毒副作用的葉醇及其酯類香料將成為我國化妝品界的新寵;另外，人們越來越認(rèn)可果蔬美容作用，從日常食用的瓜果蔬菜中攝取人體所需要的天然微量元素，抗衰老、潤肌膚、美容美體、經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠成為了時尚。然而，盡管各種流行趨勢異彩紛呈，對于大大小小的化妝品企業(yè)來說，對化妝品市場的消費(fèi)結(jié)構(gòu)有一個宏觀準(zhǔn)確的了解和把握，無疑是重要而必須的。中國品牌評價報告顯示，洗發(fā)護(hù)發(fā)用品普及率最高(97.4%)，其次數(shù)潤膚護(hù)膚品和潔膚沐浴用品普及程度高。至于嬰兒洗浴潤膚品，在其主力消費(fèi)群嬰幼兒和年輕女性中的普及率還較低，說明這類日用品還遠(yuǎn)沒有廣泛地走進(jìn)人們的生活。中國純化妝類用品的市場遠(yuǎn)未飽和，雖然城市中越來越多的中青年女性追逐著濃妝淡抹的時尚，但國內(nèi)大部分人口還是素面朝天。27.2%(來自2002CCB中國品牌評價報告數(shù)據(jù))的滲透率意味著我國純化妝類用品市場的發(fā)展空間還是很廣闊的。隨著回歸自然在全球范圍內(nèi)的興起，國內(nèi)對加有中草藥成分的化妝品研究日趨活躍，上海“家化”已經(jīng)建成了國內(nèi)最先進(jìn)的中草藥化妝品研究機(jī)構(gòu)。目前，國內(nèi)已有數(shù)百種中草藥化妝品應(yīng)市，消費(fèi)者對祛斑、消痣、去皮膚色素等方面的需求，基本是由中草藥添加劑或天然原料制成的化妝用品來滿足的。事務(wù)往往是雙刃劍。國外企業(yè)大舉進(jìn)攻國內(nèi)日化品市場的同時，也為我國民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)。例如，外企強(qiáng)勁的廣告宣傳攻勢、公關(guān)應(yīng)用、品牌塑造;成功的營銷策略;品種多、花色全能適應(yīng)不同層次需要的個性化生產(chǎn);精致美觀、高雅華貴的包裝設(shè)計;對目標(biāo)消費(fèi)者心理特點(diǎn)的把握從而引領(lǐng)潮流的能力;對化妝品消費(fèi)趨勢精確到位的預(yù)測;對市場信息的收集、反饋和研究;注重科技的投入和營銷網(wǎng)絡(luò)終端的建設(shè)等等。這些，使我國日用品行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。總之，對我國民族化妝品業(yè)來說，未來是挑戰(zhàn)和希望并存的。2002CCB中國品牌評價報告的數(shù)據(jù)表明，我國城市化妝品市場處在成長期向成熟期走近的階段，目前這個行業(yè)仍保持著較快的發(fā)展速度。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，今后幾年化妝品市場的銷售額將以年均15%左右的速度增長，這種增長幅度顯然大于經(jīng)濟(jì)增長速度;可見，我國化妝品市場潛力巨大、空間廣闊。第二節(jié) 中國潤膚霜產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析潤膚護(hù)膚品是中國化妝品市場中發(fā)展最快的一類。中國廣大的地理區(qū)域和多層次的人口構(gòu)成，使得國內(nèi)外高、中、低不同檔次的護(hù)膚品都能找到自己的市場，即各自相應(yīng)的規(guī)模化消費(fèi)群;近年來，中檔產(chǎn)品的市場份額有較大幅度上升，表現(xiàn)出較佳的市場前景。全國有幾千個化妝品品牌，其中，外資合資企業(yè)的名牌產(chǎn)品占據(jù)該市場的主要地位，它們總共的市場份額約70%。而國有中小型化妝品企業(yè)在數(shù)量上占據(jù)了中國化妝品市場企業(yè)的絕大多數(shù)，其加總的市場份額卻很少，只有羽西、大寶、丁家宜、奇士美這幾個國內(nèi)品牌在市場占有率上小有成就。用于清潔、營養(yǎng)、保護(hù)人體皮膚的化妝品稱為清潔類化妝品。清潔類化妝品主要有清潔蜜（洗面奶、潔面乳、洗顏霜）、清潔霜、磨面膏、清潔喱、清潔面膜、沐浴化妝品等。在清潔類化妝品中，目前銷量最大的是洗面奶。洗面奶色澤純正、香氣淡雅、質(zhì)地細(xì)膩，具有較好的流動性、延展性和滲透性。用它洗臉能去除面部的汗?jié)n、油垢、粉底、皮屑等，用其卸妝能徹底洗去油彩、脂粉、唇膏、眉筆跡等，它最適合洗去難以去除的眼影膏。有一些特殊性質(zhì)的洗面奶還可以在無水條件下使用，不僅能清潔面部皮膚，同時還兼有護(hù)膚、保濕、營養(yǎng)皮膚等功能，用后能使面部肌膚柔嫩光潔。由于用洗面奶洗臉卸妝具有極好的潔膚保健功效，具有用香皂潔膚無可比擬之優(yōu)點(diǎn)，因此深受消費(fèi)者的青睞。一般來說，洗面奶是由油相物、水相物、表面活性劑、保濕劑、營養(yǎng)劑等成分構(gòu)成的液狀產(chǎn)品。其中奶油狀洗面奶含有油相成分，適用于干性皮膚使用；水晶狀透明產(chǎn)品不含油相成分，如配方調(diào)理適當(dāng)，可滿足絕大多數(shù)消費(fèi)者使用。洗面奶中表面活性劑具有潤濕、分散、發(fā)泡、去污、乳化五大作用，是潔面品的主要活性物。此外，根據(jù)相似相溶原理，在洗面過程中，可借油相物溶解面部油溶性的脂垢；借其水相物溶解臉面上水溶性的汗?jié)n污垢。起到協(xié)同去除污垢、油彩、脂粉、美容化妝品殘跡等作用。若在洗面過程中輔以按摩，令皮膚更好地吸收其營養(yǎng)或療效成分，則潔膚營養(yǎng)保健效果更佳。 2008年的金融危機(jī)雖然給化妝品市場帶來了一定影響，但波及面有限，東北重工業(yè)城市、沿海工業(yè)區(qū)的護(hù)膚品市場已然在下半年逐漸復(fù)蘇。2009年國內(nèi)的護(hù)膚品市場仍然呈現(xiàn)出快速上揚(yáng)的良好態(tài)勢，然而，競爭與機(jī)遇并存，品牌戰(zhàn)進(jìn)一步加劇，各品牌修煉內(nèi)功，升級整合，集團(tuán)化多品牌陣營抱團(tuán)發(fā)展，并不斷尋求自身品牌獨(dú)特的發(fā)展道路，拓展渠道，延伸市場，實(shí)現(xiàn)品牌可持續(xù)發(fā)展。2009，品牌進(jìn)一步集中化，成為2010護(hù)膚品市場大戰(zhàn)之前的整合年。近幾年，護(hù)膚品市場出現(xiàn)了嶄新的亮點(diǎn)，其引領(lǐng)了護(hù)膚品的全新時尚趨勢，特別是抗老化的護(hù)膚品有了新的發(fā)展速度，并且持續(xù)走俏，這是最值得關(guān)注的事件。未來中國護(hù)膚品、潤膚品市場將有更大的發(fā)展空間，競爭也將更加激烈，而且主要集中在消費(fèi)者細(xì)分、產(chǎn)品功能訴求和渠道建設(shè)上。隨著跨國公司利用中國基地進(jìn)一步占領(lǐng)市場以實(shí)現(xiàn)全球擴(kuò)張戰(zhàn)略目標(biāo)以及歐萊雅、聯(lián)合利華、寶潔、雅芳等的進(jìn)入，已經(jīng)大大沖擊了國內(nèi)護(hù)膚品產(chǎn)業(yè)，特別是隨著中國直銷法的出臺，未來將會有更多的國外護(hù)膚品企業(yè)進(jìn)入中國市場。護(hù)膚品市場的重要特征是進(jìn)入企業(yè)多，競爭白熱化，資金投入高，市場更新快。各品牌無所不用其極。護(hù)膚品是化妝品市場中發(fā)展最快的一個分類市場。由于產(chǎn)品的新概念不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品細(xì)分化進(jìn)程加快，目前，市場處于多品牌競爭狀態(tài)，品牌起伏較大；中檔產(chǎn)品的市場份額有較大幅度上升，表現(xiàn)出較佳的市場前景。外資品牌要更大地贏得市場，除了保持銷售高檔產(chǎn)品外，要實(shí)現(xiàn)更大的利潤，就必須在銷售規(guī)模上取得突破。國內(nèi)品牌如果喪失價格優(yōu)勢，中國化妝品業(yè)界將重新進(jìn)行一次洗牌過程。事實(shí)上面對激烈的市場競爭，業(yè)內(nèi)知名企業(yè)都更加注重企業(yè)的管理、品牌塑造、渠道建設(shè)、人力資源、企業(yè)文化等各個方面，以獲得更卓越的贏利能力、更迅猛的增長速度與更持續(xù)的競爭力。第三章 乳化工段概述第一節(jié) 乳化體的制備技術(shù)化妝品品種類繁多，但以乳化類化妝品產(chǎn)量最大，主要用于皮膚的保護(hù)和營養(yǎng)。常見的品種有各種膏霜，如護(hù)膚霜、防皺霜、營養(yǎng)霜、奶液、潤膚乳液和洗面奶等。一、 乳化機(jī)理乳化體是由兩種完全不相溶的液體所組成的兩相體系，一種液體以非常小的粒子形式分散在另一相中，組成為“均勻”體系。當(dāng)油和水混合時，可能形成一種暫時的乳化體，但由于表面張力很大，兩相會很快地分離，除非采用乳化劑或偶合劑來穩(wěn)定這種體系。即使如此，最穩(wěn)定的乳化體，由于熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系，最終也將分離。油/水界面有表面活性劑存在時，界面張力下降，若再加入一定量極性有機(jī)物，可將界面張力降至不可測量的程度，這樣即形成穩(wěn)定的微乳狀液。二、 乳化體的穩(wěn)定性與不穩(wěn)定性實(shí)質(zhì)上，一般化妝品乳化體要求穩(wěn)定性達(dá)23年的壽命，永恒的穩(wěn)定是不可能的。乳化體的穩(wěn)定性一般決定于以下幾個因素：（1） 降低界面張力（2） 界面上保護(hù)膜的形成（3） 界面電荷（4） 分散相的濃度和粘度（5） 液滴粒子的大小和均勻度乳化體的不穩(wěn)定性的表現(xiàn)形式：（1） 分層（2）變型（3）破乳三、 乳化類化妝品常用原料乳化類化妝品主要是由水和水溶性物質(zhì)、油脂和蠟、乳化劑三類物質(zhì)組成。油脂、蠟類及其衍生物是化妝品主要的基質(zhì)原料，包括油脂、蠟類、高級脂肪酸和脂肪醇、酯類、有機(jī)硅和礦物油等，常用的油脂和蠟主要有硬脂酸和單硬脂酸甘油脂、棕櫚酸及其異丙酯、十六十八醇、礦油和凡士林、硅油、羊毛脂等；水和水溶性物質(zhì)常用的有甘油、丙二醇等；乳化劑常用的有K12、A25、A6、SS-20、SSE-20等。 四、 乳化類化妝品的生產(chǎn)生產(chǎn)方法： 將油相和水相分別加熱到一定的溫度后，把油相加入水相中進(jìn)行均質(zhì)乳化，攪拌冷卻到一定的溫度加入香精，繼續(xù)攪拌冷卻到一定溫度出料生產(chǎn)流程圖：油相組分（加熱）水相組分（加熱）攪拌預(yù)乳化（7075）均質(zhì)乳化（70）攪拌、脫氣、冷卻加香精、活性物、藥物和不耐高溫的防腐劑攪拌冷卻至3545放置陳化24小時以上灌裝產(chǎn)品 五、乳化體的制備技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，有時雖然采用了同樣的配方，但是由于操作時的溫度、乳化時間、加料方法和攪拌條件等不同，制得的產(chǎn)品的穩(wěn)定度及其他物理性能也會不同，有時相差懸殊。因此，根據(jù)不同的配方和不同的要求，采用合適的配制方法，才能得到較高質(zhì)量的產(chǎn)品。(一) 生產(chǎn)相序1、 油相的調(diào)制將油、脂、蠟、乳化劑和其他油溶性成分加入夾套溶解鍋內(nèi)，開啟蒸汽加熱，在不斷攪拌條件下加熱至80,使其充分熔化或溶解均勻待用。要避免過度加熱和長時間加熱以防止原料成分氧化變質(zhì)。容易氧化的油分、防腐劑和乳化劑等可在乳化之前才能加入油相，溶解均勻，即可進(jìn)行乳化。2、 水相的調(diào)制先將去離子水加入夾套溶解鍋中，將水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇、堿類、水溶性乳化劑等加入其中，攪拌下加熱至90-100,維持30分鐘滅菌，然后冷卻至70-80待用。如配方中含有水溶性聚合物，應(yīng)單獨(dú)配制，將其溶解在水中，在室溫下充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蛉苊?，防止結(jié)團(tuán)，如有必要可進(jìn)行均質(zhì)，在乳化前加入水相。要避免長時間加熱，以免引起粘度的變化。為補(bǔ)充加熱和乳化時揮發(fā)掉的水分，可按配方多加3%5%的水，精確數(shù)量可在第一批制成后分析成品水分而求得3、 乳化和冷卻上述油相和水相原料通過過濾器，按照一定的順序加入乳化鍋內(nèi)，在一定的溫度（如7080）條件下，進(jìn)行一定時間的攪拌和乳化。乳化過程中，油相和水相的添加方法（油相加入水相或水相加入油相）、添加的速度、攪拌條件、乳化溫度和時間、乳化器的結(jié)構(gòu)和種類等對乳化體粒子的形狀及其分布狀態(tài)都有很大影響。均質(zhì)的速度和時間因不同的乳化體系而異。含有水溶性聚合物的體系，均質(zhì)的速度和時間應(yīng)加以嚴(yán)格控制，以免過度剪切，破壞聚合物的結(jié)構(gòu)，造成不可逆的變化，改變體系的流變性質(zhì)。如配方中含有維生素或熱敏的添加劑，則在乳化后較低溫下加入，以確保其活性，但應(yīng)注意其溶解性能，乳化后，乳化體系要冷卻到接近室溫。卸料溫度取決于乳化體系的軟化溫度，一般應(yīng)使其借助自身的重力，能從乳化鍋內(nèi)流出為宜。當(dāng)然，也可以用泵抽出或用加壓空氣壓出。冷卻方式一般是將冷卻水通入乳化鍋的夾套內(nèi)，邊攪拌，過冷卻。冷卻的速度、冷卻時的剪切力、終點(diǎn)溫度等對乳化體系的粒子大小和分布都有影響，必須根據(jù)不同乳化體系，選擇最優(yōu)的條件。特別是從實(shí)驗(yàn)室小試轉(zhuǎn)入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)時尤為重要。4、 陳化和灌裝一般是儲存陳化一天或幾天后再用灌裝機(jī)灌裝。灌裝前需對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量評定，質(zhì)量合格后方可進(jìn)行灌裝。（二）攪拌條件：乳化時攪拌愈強(qiáng)烈，乳化劑用量可以愈低。但乳化體顆粒大小與攪拌強(qiáng)度和乳化劑用量均有關(guān)系，過分的強(qiáng)烈攪拌對降低顆粒大小并不一定有效。而容易將空氣混入。一般情況是，在開始乳化進(jìn)采用較高速攪拌對乳化有利。在乳化結(jié)束而進(jìn)入冷卻階段后，則以中等速度或攪拌有利，這樣可減少混入氣泡。如果是膏狀產(chǎn)品，則攪拌到固化溫度為止。攪拌強(qiáng)度與顆粒大小及乳化劑用量之關(guān)系： 攪拌強(qiáng)度 顆粒大小 乳化劑用量 差（手工或槳式攪拌） 極大（乳化差） 少量 差 中等 中量 強(qiáng)（膠體磨） 中等 少至中量 強(qiáng)（均質(zhì)器） 小 少至中量 中等（手工功旋槳式） 小 中至高量 差 極細(xì)（清晰） 極高量 （三） 混合速度：分散相加入的速度相機(jī)械攪拌的快慢對乳化效果十分重要，可以形成內(nèi)相完全分散的良好乳化體系也可形成乳化不好的混合乳化體系，后者主要是內(nèi)相加得太快和攪拌效力所造成。乳化操作的條件影響乳化體的稠度、粘度和乳化穩(wěn)定性。研究表明：在制備 O/W 型乳化體時，最好的方法最在激烈的持續(xù)攪拌下將水相加入油相中，且高溫混合較低溫混合好。在制備 W O型乳化體時建議在不斷攪拌下將水相慢慢地加到油相中去，可制得內(nèi)相粒子均勻、穩(wěn)定性和光澤性好的乳化體。 （四） 溫度控制：制備乳化體時，除了控制攪拌條件外還要控制溫度，包括乳比時與乳化后的溫度。 由于溫度對乳化劑溶解性和固態(tài)油、脂、蠟的熔化等的影響，乳化時溫度控制對乳化效果的影響很大。如果溫度太低，乳化劑溶解度低，且固態(tài)油、脂、蠟未熔化，乳化效果差；溫度太高，加熱時間長，冷卻時間也長，浪費(fèi)能源加長生產(chǎn)周期。一般常使溫度控制高于其熔點(diǎn) 10 15 ，而水相溫度則稍高于油相溫度。通常膏霜類在 75 95 條件下進(jìn)行乳化。 最好水相加熱至 90 100 ，維持 20min 滅菌，然后再冷卻到 70 80 進(jìn)行乳比化。在制 W/O 型乳化體時，水相溫度高一些，此時水相體積較大，水相分散形成乳化體后，隨著溫度的降低，水珠體積變小，有利于形成均勻、細(xì)小的顆粒。如果水相溫度低于油相溫度。兩相混合后可能使油相固化 ( 油相熔點(diǎn)較高時 ) ，影響乳化效果。 冷卻速度的影響也很大、通常較快的冷卻能夠獲得較細(xì)的顆粒。當(dāng)溫度較高時。由于布朗運(yùn)動比較強(qiáng)烈，小的顆粒會發(fā)生相互碰撞而合并成較大的顆粒；反之。當(dāng)乳化操作結(jié)束后，對膏體立刻進(jìn)行快速冷卻，從而使小的顆?！皟鼋Y(jié)”住，這樣小顆粒的碰撞、合并作用可減少到最低的程度。但冷卻速度太快，高熔點(diǎn)的蠟就會產(chǎn)生結(jié)晶，導(dǎo)致乳化劑所生成的保護(hù)膠體的破壞，因此冷卻的速度最好通過試驗(yàn)來決定。 （五） 香精和防腐劑加入：對乳液類化妝品，一般待乳化已經(jīng)完成并冷卻至 50 60 時加入香精。如在真空乳化鍋中加香，這時不應(yīng)開啟真空泵，而只維持原來的真空度即可，吸入香精后攪拌均勻。對敞口的乳化鍋而言，由于溫度高，香精易揮發(fā)損失，因此加香溫度要控制低些，但溫度過低使香精不易分布均勻。 第二節(jié) 制備乳化體的設(shè)備化妝品乳化體是由油、脂、蠟等許多種原料混合而成的一種物系，因此混合機(jī)是重要的設(shè)備。為要制得高質(zhì)量的乳化體，必須選用符合生產(chǎn)要求的乳化設(shè)備。 一般常用的乳化設(shè)備如下： （一）膠體磨：膠體磨是一種剪切力很大的乳化設(shè)備，其主要部件是轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可達(dá) 1000 20000r min 。它可以迅速地將液體、固體或膠體粉碎成微粒，并且混合均勻。 （二）均質(zhì)器：均質(zhì)器的操作原理是將欲乳化的混合物在很高的壓力下白一小 7L 擠出，均質(zhì)器的主要部件是一個泵，用它可產(chǎn)生300000020000000 Pa 的壓力，還有一個用彈簧控制的閥門，也就是小孔。目前市售的各種均質(zhì)器的不同之處，主要在閥門的設(shè)計上。均質(zhì)器可以是單極的閥門，也可以是雙極串聯(lián)的閥門。另一種均質(zhì)器是裝于攪拌鍋底部，各種形式葉槳裝于套筒中間，轉(zhuǎn)速 500 2880r min ，最高速度可達(dá) 10000r min 。 （三） 真空乳化攪拌機(jī)：其空乳化攪拌機(jī)有效容積 200 1000L 為宜，中間有均質(zhì)器，轉(zhuǎn)速 500 10000r/min. 可無級調(diào)速；另外還有帶刮板的框式攪拌槳轉(zhuǎn)速為 10 100r min ，為慢速攪拌，以及槳式（般為旋獎式）攪拌器，為快速攪拌。轉(zhuǎn)速為 150r min 。 真空乳化攪拌機(jī)由于同時具有上述二種攪拌器，而且是在真空條件下操作，因此具有許多優(yōu)點(diǎn)： 它吸取了上述二種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，避免了它們的缺點(diǎn)，是較為完善的一種乳化設(shè)備，適用于膏霜和奶液等的生產(chǎn)； 真空乳化攪伴機(jī)可使膏霜和奶液的氣泡減少到最低程度，增加膏霜表面光潔度； 由于攪拌在真狀態(tài)下進(jìn)行，育霜和奶液避免和空氣接觸，因此減少了氧化過程； 真空乳化攪拌機(jī)出料時用滅菌空氣加壓，目的在于避免雜菌的污染。真空乳化攪拌機(jī)是在真空狀態(tài)下間歇進(jìn)行的，其操作步驟是：水和水溶性原料在一只原料溶解鍋內(nèi)加熱至90 ，維持 20min 滅菌。油在另一只原料溶解鍋內(nèi)加熱經(jīng)滅菌的原料冷卻至所需的反應(yīng)溫度，在制造油水型乳化體時，般先將油經(jīng)過濾后放入真空乳化攪拌鍋內(nèi)，先開動均質(zhì)器高速攪伴再將水經(jīng)過濾后放人攪拌鍋內(nèi)，開動均質(zhì)器的時間 3 15min ，維持真空度 ，同時用冷卻水夾套回流冷卻。停止均質(zhì)器攪拌后，開動框式攪拌器同時夾套冷卻水回流，冷卻到預(yù)定溫度時加香精，直攪到 35 45 為止?；?yàn)合格后即可經(jīng)滅菌的壓縮空氣送到包裝工序。 根據(jù)本工段的產(chǎn)品特點(diǎn)，所選用到的乳化設(shè)備為真空乳化攪拌機(jī)。29第四章 生產(chǎn)方案的確定及特點(diǎn)1、生產(chǎn)方案種類的介紹（一） 間歇式乳化這是最簡單的一種乳化方式，將油相和水相原料分別加熱到一定的溫度后，按一定的次序投入到一只攪拌釜中，開啟攪拌通入夾套冷卻水，冷卻到60以下時加入香精，冷卻到45左右時停止攪拌，然后放料送去包裝。國內(nèi)大多數(shù)廠家均采用此法，其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，缺點(diǎn)是輔助時間長，操作繁瑣，設(shè)備效率低等。（二） 半連續(xù)式乳化油相和水相原料分別計量，在原料溶解鍋內(nèi)加熱到所需溫度之后，先加入到預(yù)乳化鍋內(nèi)進(jìn)行預(yù)乳化，再經(jīng)攪拌冷卻筒進(jìn)行冷卻。此攪拌冷卻筒稱為騷動式熱交換器，按產(chǎn)品的粘度的不同，中間的轉(zhuǎn)軸及刮板有各種形式，經(jīng)快速冷卻和管內(nèi)絞龍的刮壁推進(jìn)輸送，冷卻器的出口就是產(chǎn)品，即可送去包裝。預(yù)乳化鍋的有效容積為10005000L，夾套有熱水保溫，攪拌器可安裝均質(zhì)器或槳葉攪拌器，轉(zhuǎn)速為5002880r/min，可無級調(diào)速。定量泵將膏霜送至攪拌冷卻筒，香精由定量泵輸入冷卻筒和串聯(lián)的管道里，由攪拌筒攪拌均勻，其外套有冷卻水冷卻攪拌筒。攪拌冷卻筒的轉(zhuǎn)速60100 r/min，視產(chǎn)品不同而異，接觸膏霜部的材料由不銹鋼制成。半連續(xù)式乳化攪拌機(jī)有較高的產(chǎn)量，適用于大批量生產(chǎn)，目前在日本采用此法較多。（三） 連續(xù)式乳化連續(xù)式乳化的工藝流程首先將預(yù)熱好的各種原料分別由計量泵打到乳化鍋中，經(jīng)過一段時間的乳化之后溢流到刮板冷卻器中，快速冷卻到60以下，然后再流入香精混合鍋中，與此同時，香精由計量泵加入，最終產(chǎn)品由混合鍋上部溢出。這種連續(xù)式乳化適用于大規(guī)模連續(xù)化的生產(chǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約動力，提高了設(shè)備的利用率，產(chǎn)量高且質(zhì)量穩(wěn)定，但目前國內(nèi)還沒有采用這種方式進(jìn)行生產(chǎn)的廠家。2、生產(chǎn)方案的確定一般乳化方式為間歇式乳化、半連續(xù)式乳化、連續(xù)式乳化。本工段所選用的生產(chǎn)工藝為間歇式乳化，因?yàn)檫@是最簡單的種乳化方式，將油相和水相原料分別加熱到一定溫度后，按一定的次序投入到一只攪拌釜中，開啟攪拌通入夾套冷卻水，冷卻到45 左右時加入香精，冷卻到室溫時停止攪拌，然后放料送去陳化24H以上再進(jìn)行包裝。國內(nèi)外大多數(shù)廠家均采用此法，優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，可以按市場的需要，調(diào)整生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，提高經(jīng)濟(jì)效益。但它也有輔助時間長，操作繁瑣，設(shè)備效率低的缺點(diǎn)。3、產(chǎn)品配方的確定及檢驗(yàn)要求（1）潤膚霜的配方油相質(zhì)量分?jǐn)?shù)%水相質(zhì)量分?jǐn)?shù)%DC-2005.00BHA（適量）0.05白油15.00CPK2.00凡士林5.00丙二醇5.00硬脂酸5.00尼泊金甲酯0.20十六十八醇2.00尼泊金丙酯0.10羊毛脂2.00去離子水59.55單甘酯1.00其他IPP4.00香精0.01表11潤膚霜衛(wèi)生指標(biāo)指標(biāo)名稱指標(biāo)優(yōu)級品一級品合格品感官指標(biāo)膏體細(xì)膩色澤符合規(guī)定色澤香氣符合規(guī)定香型理化指標(biāo)PH值(254.0-8.5耐熱401,24小時,膏體無油水分離現(xiàn)象耐寒-5-15，24小時，恢復(fù)室溫膏體無油水分離現(xiàn)象衛(wèi)生指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)成人5008001000兒童500糞大腸菌群不得檢出金黃色葡萄球菌不得檢出綠濃桿菌不得檢出鉛，mg/kg303040汞，mg/kg1砷,mg/kg10第五章 產(chǎn)量計算 本工段的潤膚霜產(chǎn)量為 40t/ 月，若每月的工作天數(shù)為 30 天時， 則每天的產(chǎn)量 G=40000/30=1333Kg根椐本工段的特點(diǎn)選用的為間歇式乳化設(shè)備，每天工作時數(shù)為 8 小時，并分兩批進(jìn)行生產(chǎn)，因而： 每批產(chǎn)量 G=1333/2=667 Kg ，每批生產(chǎn)所需要的時間為t=8/2=4h但是在乳化過程和生產(chǎn)中，由于設(shè)備的問題，如加熱、冷卻、過濾、包裝和輸送都會造成原料和成品的不同程度的損失。因而須把損失量算入到總的生產(chǎn)量中， （本工段中取潤膚霜生產(chǎn)中的收率為 97% ，損失率為 3% ） 因而，每月實(shí)際原料用量 G=40000/0.97=41237.11 Kg每天實(shí)際原料用量G= 41237.11/30=1374.57 Kg， 則每批原料量G批=1374.57/2=687.30 Kg若選項(xiàng)用的乳化鍋的裝料系數(shù)為=0.7時，（已知潤膚霜密度接近于水，取其密度為p=1g/ml）則該乳化鍋所需容積為V=G批/(0.7*1)=981.84L每月所用的原料量及每批所用的原料量如下組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%輸入的量（kg）每批的輸入量（kg）DC-2005.002061.8534.36白油15.006185.56103.09凡士林5.002061.8534.36硬脂酸5.002061.8534.36十六十八醇2.00824.7413.75羊毛脂2.00824.7413.75單甘酯1.00412.376.87IPP4.001649.4827.50BHA（適量）0.0520.600.34CPK2.00824.7413.75丙二醇5.002061.8534.36尼泊金甲酯0.2082.471.37尼泊金丙酯0.1041.230.68香精0.014.120.06去離子水59.5524556.70409.28第六章 物料衡算根據(jù)物料衡算式可知，Q1=Q2+Q損，式中的Q1表示輸入原料的總量，Q2表示為輸出后的總量，Q損表示生產(chǎn)過程中損失總量。 現(xiàn)以每批的原料為計算基準(zhǔn)，得 已知Q1=687.30KGg,Q2=Q197=687.3097=667kg,Q損= Q1- Q2=20.30Kg.輸入部分原料的用量，輸出部分各成份的含量（由于乳化過程中，雖然有部分原料為損失掉，但總的成份含量基本不變的）如下：輸入部分原料的用量，輸出部分各成份的含量（由于乳化過程中，雖然有部分原料為損失掉，但總的成份含量基本不變的）如下：組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%輸入的量（kg）每批的輸入量（kg）DC-2005.002061.8534.36白油15.006185.56103.09凡士林5.002061.8534.36硬脂酸5.002061.8534.36十六十八醇2.00824.7413.75羊毛脂2.00824.7413.75單甘酯1.00412.376.87IPP4.001649.4827.50BHA（適量）0.0520.600.34CPK2.00824.7413.75丙二醇5.002061.8534.36尼泊金甲酯0.2082.471.37尼泊金丙酯0.1041.230.68香精0.014.120.06去離子水59.5524556.70409.28潤膚霜生產(chǎn)的物料衡算表如下組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%每批的輸入量（kg）每批的輸出量（kg）每批損耗（kg）油相DC-2005.0034.36711.8622.02白油15.00109.09凡士林5.0034.36硬脂酸5.0034.36十六十八醇2.0013.75羊毛脂2.0013.75單甘酯1.006.87IPP4.0027.50水相BHA（適量）0.050.34CPK2.0013.75丙二醇5.0034.36尼泊金甲酯0.201.37去離子水59.55409.28其他香精0.010.06尼泊金丙酯0.100.68總量100733.88711.8622.02第七章 能量衡算已知能量衡算式如下：Q入=Q出+Q設(shè)備式中Q入表示物料進(jìn)入時帶入乳化鍋的熱量，Q出表示物料帶出時熱量，Q設(shè)備表示設(shè)備帶出的熱量。（根據(jù) Missenard 法基團(tuán)計算法，求得各種物料比熱容，公式為CP=PL。）配方中物質(zhì)比熱容（忽略鈦白粉、 EDTA 、香精）因?yàn)樗鼈兊挠昧亢苌俳M分比熱kj/kg KDC-2002.5白油2.52凡士林2.5硬脂酸4.89十六十八醇5.3羊毛脂2.5單甘酯4.71IPP2BHA（適量）2.5CPK2.5丙二醇2.5尼泊金甲酯2.5尼泊金丙酯2.5香精2.5去離子水4.2 注：上面計算出是 0 時熱容數(shù)值，在其他高溫下，化合物的熱容值有差異，設(shè)計上是將算出的 C p 加大 2025%1. 輸入部分的熱量計算 Q入=Q油+Q水 ，式中Q入示物料帶到設(shè)備中總熱量，Q油表示油相帶入的熱量，Q水表示水相帶入熱量。 對于水相，已知進(jìn)料溫度為85則：Q水=M水CPt=409.284.285=146112.96kjQBHA=MBHACPt=0.342.585=72.25 kjQCPK=MCPKCPt=13.752.585=2921.88 kjQ丙二醇=M丙二醇CPt=34.362.585=7301.5 kjQ尼泊金甲酯=M尼泊金甲酯CPt=1.372.585=291.13kj對于油相，已知進(jìn)料溫度為80則：Q白油=M白油CPt=109.092.5280=21992.5 kjQDC-200=MDC-200CPt=34.362.580=7301.5kjQIPP=MIPPCPt=27.5280=4400 kjQ凡士林 =M凡士林CPt=34.362.580=6872 kjQ1618醇=M1618醇CPt=17.355.380=7356.4 kjQ硬脂酸=M硬脂酸CPt=34.364.8980=13441.6 kjQ羊毛脂=M羊毛脂CPt=13.752.580=2750kjQ單甘脂 =M單甘脂CPt=6.874.7180=2588.62 kj則Q入=Q油+Q水 =146112.96+72.25+2921.88+7301.5+291.13+21992.5+7301.5+4400+6872+7356.4+13441.6+2750+2588.62=223402.34 kj2. 輸出部分的熱量計算已知Q出包括了產(chǎn)品帶出的熱量和物料損失造成的熱量損失，而Q設(shè)備則指乳化鍋冷卻時冷卻水帶走的熱量。（已知本工段的潔面乳的收率為 97% ）。則Q損 =Q入（1-97%）=47702.623%=1431.08 kj，所以產(chǎn)品帶出的熱量問Q產(chǎn)品 。又因?yàn)橐阎隽系臏囟仍?0時，所以：Q水=M水CPt=409.284.240=68759.04 kjQ水溶性羊毛脂= M水溶性羊毛脂CPt=13.752.540=1375kjQ單甘脂 = M單甘脂CPt=6.874.7140=1294.31 kjQ尼泊金甲酯= M尼泊金甲酯CPt=1.372.540=137 kjQ白油= M白油CPt=109.092.5240=10996.27kjQDC-200= MDC-200CPt=34.362.540=3436 kjQIPP= MIPPCPt=27.52.040=2200 kjQBHA= MBHACPt=0.342.540=34 kjQCPK= MCPKCPt=13.752.540=1375 kjQ1618醇= M1618醇CPt=13.755.340=2915 kjQ硬脂酸= M硬脂酸CPt=43.364.8940=8481.22 kjQ丙二醇= M丙二醇CPt=34.362.540=3436 kjQ尼泊金丙酯= M尼泊金丙酯CPt=0.682.540=68 kj則：Q產(chǎn)品=65759.04+1375+1294.31+137+10996.27+3436+2200+34+1375+2915+8481.22+3436+68=101496.84 kjQ設(shè)備=Q入+Q成品+Q損=223402.34-101496.84-1431.08=120474.42kj本設(shè)計中用來冷卻潔面乳的物質(zhì)是冷卻水，已知冷卻水進(jìn)入乳化鍋的夾套前的溫度為 25 ，進(jìn)入夾套后出來的溫度為40 。由此可求得，水在=32.5時的比熱容為：CP=4.2 kj(kgk)1。則 M水=882.6 kg 。因而每批產(chǎn)品冷卻時，所需要的冷卻水為882.6kg 。所經(jīng)由此得，每天冷卻水的用量為:882.62=1765.19 kg。第八章 乳化設(shè)備的選型1. 筒體的選擇 首先對于乳化設(shè)備的裝料系數(shù)定為：=0.7時，則乳化鍋的工作體積為：V=957.29 L (已知潔面乳的接近于水，則可看作=1 kgL)根據(jù)乳化罐的需求大于950L ，本設(shè)計選用的乳化罐的容積為 1000L 。 2. 封頭的選擇 根據(jù)筒體的內(nèi)徑和封頭標(biāo)準(zhǔn) (JB1154-73) ，材料為 :16MnR ，選擇封頭的參數(shù)如下 : 公稱直徑Dgmm曲面高度Hmm直邊高度Hmm厚 度Smm內(nèi)表面積Fm 容 積Vm 材 料質(zhì) 量Gkg100025040101.210.16216MnR97.23. 筒體法蘭的選擇 根據(jù)筒體的內(nèi)徑、壓力和法蘭標(biāo)準(zhǔn) (JB4701-92) ，選擇的是平型平焊法蘭；墊片是根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn) (JB4704-92) ，材料為橡膠石棉板。法蘭參數(shù)如下：公稱直徑DN mm法 蘭 mm質(zhì) 量kg螺 柱DD 1D 2D 3D 4d65.13規(guī)格數(shù)量1000113010901055104510424023M20324. 接管及其法蘭的選擇 根據(jù)筒體的大小