孫雅博
(河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北石家莊 050026)
2014年,河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)了化妝品技術(shù)專業(yè);2016年,開設(shè)化妝品經(jīng)營與管理專業(yè)。在這兩個(gè)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(shù)、化妝品與皮膚科學(xué)、化妝品營銷、化妝品檢驗(yàn)技術(shù)、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(guān)的基礎(chǔ)理論課程,如基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)、無機(jī)與分析化學(xué)、化工原理、物理化學(xué)等。因此,需要考慮基礎(chǔ)課程知識與專業(yè)基礎(chǔ)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(chǔ)理論課和專業(yè)課有機(jī)的結(jié)合起來?通過了解,學(xué)生對化妝品的了解只是局限在大眾消費(fèi)者的認(rèn)知水平上,對于化妝品是通過怎樣的技術(shù)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(shù)入手,引入成分、配方的知識,以化妝品制備知識為主線,結(jié)合化學(xué)基礎(chǔ)理論知識,講解化妝品原料、化妝品配方。但在講解制備技術(shù)時(shí),遇到了不小的困難,例如學(xué)生對于化學(xué)基本知識物質(zhì)的極性的認(rèn)識還有待提高,所以講授過程是從基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)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(shù)及化妝品原料的認(rèn)識,基礎(chǔ)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(xué)的本質(zhì)上探討這兩種重要的化妝品,它們在本質(zhì)上都具有一樣的技術(shù)理論,即表面活性劑技術(shù)理論。
表面活性劑的應(yīng)用技術(shù)和基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)密切相關(guān),表面活性劑的結(jié)構(gòu)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(xué)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(xué)習(xí)過程中對極性的認(rèn)識了,應(yīng)該怎樣理解極性呢,還要回歸到基礎(chǔ)化學(xué)科學(xué)。
化學(xué)是一門很重要的自然科學(xué),從初中的無機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)到高中基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),一直在學(xué)習(xí)化學(xué),那化學(xué)科學(xué)究竟是研究什么的科學(xué)呢?有的人會回答是化學(xué)物質(zhì),有的人會回答是化學(xué)反應(yīng),這些回答呢可能各自有各自的道理,但做為一個(gè)學(xué)化學(xué)教化學(xué)的化妝品專業(yè)的老師來說,從化學(xué)本質(zhì)認(rèn)識化學(xué),化學(xué)是研究“變化”的科學(xué),也就是化學(xué)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(shí)顯示不同的顏色;分子改變自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及化學(xué)鍵,改變著自己的性質(zhì);不同元素相互集合在一起,組成不同的化學(xué)化合物,這就是化學(xué)中的“變化”,大了說,世界萬物的生命,也是像化學(xué)一樣,變化著,循環(huán)著。
化妝品中的表面活性劑技術(shù),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(xué)魅力所在。
化學(xué)科學(xué)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?yàn)榈厍虻拇艌鱿褚粋€(gè)巨大的磁鐵棒,兩極的磁場線與地球的自轉(zhuǎn)軸很接近。日常使用的電池也具有極性,分為正極和負(fù)極,物理化學(xué)中學(xué)到原電池時(shí)同樣有正極和負(fù)極,在原電池的外電路,電流由正極流向負(fù)極,電子由負(fù)極流向正極。在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)時(shí),有成千上萬個(gè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng),如果學(xué)習(xí)過程中死記硬背每一個(gè)反應(yīng),誰也學(xué)不好有機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)式成千上萬,學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)也應(yīng)該從極性入手[1]。學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)時(shí),首先分析分子本身的極性,判斷反應(yīng)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(fù)電性;根據(jù)進(jìn)一步分析,看看這個(gè)反應(yīng)是親電反應(yīng)還是親核反應(yīng),掌握學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn),學(xué)習(xí)會變得輕松愉快。不同物質(zhì)的極性是不同的,原因是在分子中共用電子對有偏移,當(dāng)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(gè)分子就是具有極性的分子,所以水是極性大的分子,而有機(jī)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(gòu)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(gè)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(jié)構(gòu)具有兩親性:分子一端為親水基團(tuán),分子另一端為疏水基團(tuán)。表面活性劑是由兩種性質(zhì)完全不同的粒子構(gòu)成的分子,一端的結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的親油性,另一端結(jié)構(gòu)則具有極強(qiáng)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(cè),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。化妝品制備中,應(yīng)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(chǔ)[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(qiáng),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(qiáng),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(shí)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(dāng)制備的配方中表面活性劑的HLB值接近油脂的rHLB值時(shí),才可獲得最好的乳化效果。只有當(dāng)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(gè)親和力達(dá)到某種程度的平衡的時(shí)候,才能保證體系內(nèi)部的界面張力降到最低,乳化效果達(dá)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(gè)在制備過程中應(yīng)該注意的問題。從化妝品的化學(xué)結(jié)構(gòu)入手學(xué)習(xí)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(qiáng)弱與他們的不飽和度有關(guān)。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(yīng)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?xì)浠衔?,比如白礦油,凡士林等都是很好的封閉保濕成分?;衔锞勖杨?,這個(gè)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(zhì),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(zhì)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(zhì),作為滋養(yǎng)成分,油性物質(zhì)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?yàn)榧尤肴榛瘎┦巩a(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(shí)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(zhì)的在水中的溶解性,使得兩種物質(zhì)的極性接近,從而相互溶解且均勻透明。
通過對化妝品技術(shù)、化妝品經(jīng)營與管理專業(yè)課程的探討,加深基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)與專業(yè)課程的聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,學(xué)生在學(xué)習(xí)化妝品制備技術(shù)的同時(shí),掌握化妝品配方、成分功能、制備原理,從多角度認(rèn)識化妝品,使本專業(yè)學(xué)生具有更好的專業(yè)素質(zhì),能在銷售和應(yīng)用化妝品時(shí)更科學(xué)、客觀、理性。同時(shí),也為從事化妝品專業(yè)的教學(xué)提供課程設(shè)置及課程內(nèi)容的銜接,提供參考?;瘖y品專業(yè)要以化學(xué)科學(xué)、化妝品科學(xué)為基礎(chǔ),只有建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上,才能科學(xué)的解決消費(fèi)的問題,從而使化妝品工業(yè)有一個(gè)長足穩(wěn)定的發(fā)展。