1、 广东轻工职业技术学院 毕业设计说明书 设计题目： 600 吨 /年芦荟去屑洗发香波工艺设计 系名称： 轻化工程系 班级名称： 精化 102 班 学生姓名： 学生学号： 2010030402334 指导老师： 、 设计日期： 2012 年 12 月 评定成绩： 平时 成绩 （ 20 分） 评语： 平时成绩： 指导老师： 年 月 日 评阅 成绩 （ 50 分） 评语： 评阅成绩： 评阅老师： 年 月 日 答辩 成绩 （ 30 分） 答辩评语： 答辩成绩： 主持人： 年 月 日 总评 成绩 教研室主任（签名） 答辩 组成 人员 600 吨 /年芦荟去屑香波论文 前言 芦荟是一种百合科草本植物，原产
2、于非洲，它是多年生百合科肉质 草本植物。含有丰富的多糖、蛋白质、氨基酸、维生素、活性酶及对人体十分有益的微量元素。它的特征成分是芦荟蒽醌等，芦荟由于含有多种生物活性物质，在中国民间就 被作为美容、护发和治疗皮肤疾病的天然药物，芦荟叶簇生，呈座状或生于茎顶，叶常披针形或叶短宽，边缘有尖齿状刺。 香波主要是由洗涤剂、辅助洗涤剂和添加剂组成。洗涤剂主要是为香波提供去污和洗涤作用，使香波具有良好的清洗性能，辅助洗涤剂可以增强去污力、稳定泡沫、改善洗涤性能和起调理作用，添加剂如：增稠剂、光亮剂、去屑止痒剂、滋润剂、防腐剂、香精和色素等，可满足香波的特殊需要并赋予香波多种不同的功效，使香波的作用不断细化，
3、包括具有特殊作用的香波，染发香波、生发香波，添加不同物质的香波去屑止痒香波、防晒香波、植物香波以及针对不同发质 (干性、中性和油性发质 )的各种专用调理香波，儿童使用香波等等。但无论是哪种香波都不可忽略的是产品的安全性和稳定性。产品的安全性是指产品应无毒，对头皮、头发和眼睛无刺激无过敏等，有特殊作用的香波如染发和生发香波其安全性还应包括急性经口毒性、眼刺激性、多次皮肤刺激性几个方面。在产品使用包装或说明上还要有警示用语。产品的稳定性则是产品在保质期内不得出现变色、变味、变稀和分层现象。 现在我们将富含多糖、氨基酸、维生素、活性酶以及对人体有益的微量元素的芦荟提取液加入到我们的洗发香波中，共同生
4、产芦荟洗发 香波，使我们的产品能得到广大人民群众的喜爱，也希望我们的产品在市场上更具有影响力。 目录 第一章 我国中药洗发香波的发展状况和未来趋势 第一节 中草药的市场发展前景 第二节 中草药在洗发香波中的作用 第三节 中草药在洗发香波中的作用 第四节 芦荟提取液的优点 第二章 芦荟去屑香波的配方及原料性能 第一节 香波的基本理化指标 第二节 芦荟去屑香波的配方 第三节 主表面活性剂的分析 第四节 辅助表面活性剂的分析 第五节 阳离子表面活性剂 第六节 油类、硅油类物质、 第七节 遮光剂 第八节 保湿剂 第九节 PH调节剂 第十节 粘度调节剂 第十一节 营养、护理成分 第十二节 螯合剂 第十三
5、节 香精、防腐剂、色素 第三章 化妆品企业的工 厂设计 第一节 厂址的选择与设计原则 第二节 工厂总平面布局 第三节 生产工艺设计 第四节 洁净厂房平面布局 第四章 工艺设备和管线 第五章 生产方案的确定及特点 第六章 生产工艺流程简介 第七章 产量计算 第八章 物料衡算 第九章 能量横算 第十章 乳化设备的选型 第十一章 原材料、动力消耗定额表 第十二章 参考文献 摘要 本设计主要从香波在目前的国内外的市场环境出发，以及目前在市场中香波生产技术的发展和在复合功能（去屑、止痒、柔顺、护发）上的开发。设计是根据如今市场上的需求而设计的年产量为 600 吨的香波的生产，以及在其功能上的改进和开发。
6、主要介绍芦荟去屑洗发香波的概述、生产原理、 配方工艺等进行设计。 关键词：芦荟 去头屑 止痒 第一章 我国中药洗发香波的发展状况和未来趋势 1 香 波 是外来语 “ Shampoo” 的译音，它一方面能清洁人的头皮和头发上的污垢，另一方面由于引入护发的功效，而使头发易梳理，起到 调理 、 护理 、 保持头发 美观的作用。市场上常见的香波有 外观 为透明均匀，有一定黏度的 透明洗发香波 和外观为 乳白色 或其他不同色泽带珠光的珠光 香波 。 第一节 中草药的市场发展前景 中草药市场近年来蓬勃发展，主要在于现代人崇尚健康自然，更由于西药之毒性及副作用，以及长期服用造成之抗药性，使得人类对服用化学药
7、品产生疑虑，人们急于寻找回归自然之天然药物及疗法。自 90 年代开始，世界医学渐渐重视预防医学，由治疗医学模式转向预防医学模式。更由于人类日趋长寿，平均寿命 大幅提高，多数开发国家已进入高龄社会。对于各种老人病，西方医学可以说是治疗乏术。人们更进而寻求替代之自然疗法，致使中草药市场逐年推升。 目前全世界超过 130 个国家使用中药，超过 120 个国家设有中草药研究机构，研究天然药物的成分与效应。 1996 年世界主要国家，包括美国、德国、法国、中国、日本、韩国及台湾中草药市场，超过 150 亿美元，预估到 2006 年将超过 370 亿美元。以美国草药市场为例， 1985 年只有 4.8 亿
8、美元，到 1998 年已增加到 42.8 亿元，短短 13 年内市场价值提升 9倍。显示中草药的发展潜力，可以说 是市场庞大，商机无限。国内农产业由于受到加入 WTO冲击，许多产业失去竞争力，有机中草药的原料生产刚好弥补此一缺口，为因应此一庞大商机及原料市场之需求，相关的研究及生产技术人才，包括中草药之引种、选拔、杂交、育种、筛选、栽培、原料调制，以及组织培养、生物科技之应用，以及数据库之建立等专业及技术人才之培育，可以说是需材孔急。对此，必须加强中草药遗传育种及栽培之相关课程，培育中草药高级研发人才。以解决未来中草药原料不足之问题。此外，应用生物科技于中草药之制造纯化，更是充满机会与潜力。为
9、因应此一庞大的市场需求，中草 药人才之培育，显得极为急迫且重要。 目前国内登记之中药厂超过 200 家，更有许多健康饮料食品制造厂商，不在此列。美国东部中医药公司经销之中草药，台商所占的比例高达 70%，产品及原料则绝大多数来自中国。惟产自中国的中草药原料常因含有禁用农药或过量重金属，造成世人的疑虑。此外，根据国际野生物贸易调查组织 (TRAFFIC)最近公布台湾中医药现况及药用植物贸易研究报告指出，台湾是全球药用植物第五大进口国，由 1993 到 1998 年间，台湾平均每年进口药用植物 38,177 公吨，仅次于香港、美国、日本及德国。 1999 年台湾进口量上升到 53,000 公吨。报
10、告指出台湾中药材最常用的沈香、石斛等药用植物，在东南亚及中国大陆等产地被滥采，已面临严重的生存威胁。显然对中草药原料的来源，不能不考虑由本地人工栽培，以取代进口野生中草药材之来源。显然未来中草药原料之本土生产，及有机天然栽培有其独特市场价值。 随着近年来天然化妆品日益受世人青睐 , 中药香波的研究开发也颇受日化界重视。目前香波的药物化、营养化、功能化的趋势 , 加上中药毒副作用小疗效高的特点 , 加快了中药功能香波的研制和应用。本试验在保证制剂要求和洗涤效果的前提下 , 力求达 到杀菌止痒、养发护发 , 乃至乌发等作用。 第二节 中药洗发香波是功效香波的发展方向 如果仅是满足清洁功能，那么选用
11、优质原料，采取简单配方的洗发香波就可以了，如儿童洗发香波。但是现在人们显然不满足于此，希望通过洗发可以解决更多的毛发问题，如止脱、控油、祛屑、止痒、乌发、养润等功效性。 洗发香波要有功效，就得有功效成分，西式配方的功效成分基本上都是依赖西药、激素等精细药学化工添加剂，如洗发滑爽添加剂硅灵、去头屑添加剂酮康唑等，嫩肤添加剂水杨酸等，美白添加剂铅汞等，染发添加剂对苯二胺等。在全球快速增长的化妆品市场，众多 化工合成的化妆品发生的不良反应已经越来越多，暴露出化工合成的化妆品对人体的危害和不足。中药具有天然性、安全性、疗效性、毒副作用小的特点，随着社会的发展，现在人们越来越崇尚自然健康的形象美，提倡“
12、一切回到大自然”，依靠中药实现功效性的中药化妆品具有天然性、安全性、营养化、疗效化等多种特质，从而备受人们的欢迎，此中药洗发香波将逐步取代西式合成洗发水是必然趋势。 在我国的医学宝库中，许多中草药具有消炎杀菌、黑发、祛脂、生发、养润、美白、活血通络等功效，有关中药美容的技术和理论，历代医书、方术、本草及医案等著作中都 有记载。强调整体观与“阴阳五行”、“阴阳平衡”、“天人合一”、“奇经八脉”、“辩证施治”等的中医理论，和讲究“君臣佐使、四辨八法”，“病有阴阳、药分温凉”，“巧辨五味、各寻所归”，“药有禁忌、三思下笔”，“质地不同、煎法不同”，“用药剂量、不传之秘”等中药复方配伍理论，这些理论都
13、是我国所独有的，中药药妆在中国有着与生俱来的天然优势。 如何将祖国宝贵的医药理论和现代精细日化完美结合，发扬光大，解决困扰人们美容的各种疾患，满足日益提高的美容需求，在全球竞争激烈的化妆品市场占有一席之地，乃至后来居上，是时代赋予天 施堂的机遇和重任。 天施堂以中医药理论指导研发，研发天然中草药复方配伍的生发黑发养发方剂产品，和以方剂提取液为功效成分的洗发香波。天施堂把安全和健康放在首位，并强调产品的清洁、保护、营养、美容、防治等功效性，以中草药方剂的独特功效取代西式洗发水依靠西药激素添加剂带来的功效，将美容化妆产品提升到天然化、医药化、功能化和环保化的高新层次，在满足现代人们对形象美越来越高
14、的追求下，保证长期直接接触的安全性。 第三节 中草药在洗发香波中的作用 当归中的有效成分可使皮肤毛细血管扩张 , 加快血液循环 , 促进毛根活性 , 并且含有丰富的微量元素 , 能营养皮肤 , 可用于防脱发 6 。槐花所含芸香甙对 X 射线有保护作用 , 用其制成的洗发香波适于长期野外工作者和接触放射线的人员使用。芦荟对紫外线的吸收峰值几乎在 UV B 的辐射峰值 ( 297、 6nm) 处 , 可以说对紫外线的吸收效果非常好 , 将芦荟与其他防晒剂复配制成芦荟防晒化妆品 , 可以有效地防止紫外线的伤害 , 并且对日晒后的头发具有良好的修复作用。还能去除头屑、抗细菌和真菌 , 其水解蛋白酶的活
15、化功能可以祛除并溶解死细胞 , 使健康的细胞开始正常的生理活动。其止痒作用可以消除头 皮由瘙痒带来的不适。由于芦荟中氨基酸的存在可以使得组织恢复活性 , 所以可以营养头发。何首乌能减缓白发生长 , 防止脱发以及头屑过多 , 对头皮瘙痒有明显疗效 , 保护发质 , 对烫发引起的头发变硬、易断有明显改善作用。人参的有效成分为人参皂甙 , 可增加头发的抗拉强度和延伸性能 , 使头发易梳理并增黑添光泽。白芍能促进头发生长 , 使秀发乌黑润泽。款冬叶对保护头皮、去头屑有良效。 第四节 芦荟提取液的优点 2 1、天然的保湿和锁水、效果机制促进纤维聚合蛋白降成 NMF，从而增加天然保湿因子，即时增加水含量，
16、通过轻微成膜作 用减少经皮水分流失（ 28天减少 20%）。 2、能在皮肤表面形成一层光滑的吸湿膜，在不增加粘度的情况下提升配方的华丽感及柔软性，因富含多糖而且有舒缓作用。 3、消炎和愈合伤口作用，内含生物酶，通过与皮肤缓慢水解，起到消炎杀菌作用，并在氨基酸作用下，与角质层中胶原作用，愈合伤口 苦芦荟原汁和芦荟干粉具有优异的泡沫性能 , 良好的去污性能 , 常温下洗涤效果好 , 易漂洗 , 刺激小 , 生物降解性好 , 还具有自防腐性能 , 可以避免生产、贮藏、运输过程中的微生物污染问题。因此可作优良香波和沐浴产品的基础原料 , 使用量应控制 在 1. 0 1. 2%为最好。但天然芦荟叶中的汁
17、液则因含有大量的大黄素和醌苷等有毒物质 , 对人体的毛发 , 皮肤有较大的刺激性和过敏性 , 建议有关部门加大宣传力度 , 不可轻易大量使用未经脱苦和去毒的芦荟汁液 , 否则 ,容易导致皮肤过敏而出现头发脱落和头皮屑过多和产生暗疮等症状。 第二章 芦荟去屑香波的配方及原料性能 第一节 香波的基本理化指标 2.1、泡沫泡沫是香波标志性指标之一。泡沫多少是消费者使用香波时最直观的反应，是判断香波产品质量好坏的重要依据，并作为一种实用的判断方法而影响是否再次购买。通常泡沫丰富了，人们就认为是 洗干净了。泡沫在洗涤的过程中具有携污作用，在清水中洗下带走污垢，从而避免了污垢的附着、再沉积。同时泡沫还有保
18、护发丝的作用。在浓厚的泡沫里揉搓头发， 发丝不会受到损伤。 优级品香波的泡沫量要求（ 40 ）：透明型 140mm，非透明型 90mm。 2.2、 pH 值 香波的 PH值一般呈微酸性，因为头发主要是由蛋白质和氨基酸组成的肽键结构，在弱酸性情况下能够得以保护。 PH 值一般在 5.5 7.5。碱性过高则会破坏毛发的链状结构，使头发断裂、干燥，毛鳞片破损、卷翘等，损伤头发。 一般用柠檬酸、乳酸及一些弱酸性原料来 调节 pH值。 2.3、有效成分 主要是起洗涤，调理作用的阴离子、非离子、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂，硅油调理剂、增稠剂等与香波性能有关的活性成分的总和。国标中计算有效物为总固体减
19、去无机盐和氯化物的含量。合理的配比，适当的清洗能力既保证有效洗净又不因清洗过度而引起头发损伤。一般优质香波的有效物在 12-20。 2.4、稳定性 香波在存放或使用过程中性能发生变化，如出现分层、粘度下降，变色、变味等，都是因为内在结构发生了变化。香波中多种成分的加入，配方的复杂化，都影响香波的稳定性。所以在配方设计时考虑表面 活性剂之间的协同性，添加一些增稠剂会对香波的稳定性有所贡献。 国标一般要求：耐热为 48 ， 24h，恢复室温而没有分离、沉淀、变色现象；耐寒为 -15 ，24h，恢复室温而样品正常。 第二节 芦荟去屑香波的配方 油相 质量分数 % 水相 质量分数 % CAB-35 4
20、 水 73.75 M550 2 AES 12 1618醇 0.8 K12A 3 甘宝素 0.5 水溶性羊毛脂 0.3 对甲氧基肉桂酸 2乙基己酯 0.1 EDTA-2Na 0.1 硅脂 1.5 氯化钠 0.3 芦荟提取液 1.2 柠檬酸 0.05 香精 0.3 凯松 0.1 第三节 主表面活性剂的分析 主表面活性剂是 香波的基础，是清洁头发，并且要求清洁不伤发，因此就要求有高的泡沫性、低的脱脂力、低的头发残留量、容易形成较高体系粘度的胶团结构、成本控制等要求，从这些要求看，阴离子表面活性剂具备了上述优点，所以成为首选。常用的有十二烷基硫酸铵 /钠、十二烷基聚氧乙烯硫酸铵 /钠等。 第四节 辅助
21、表面活性剂的分析 阴离子表活清洁力十分好，脱脂力很强，过度使用会损伤头发，婴儿香波更不可多用，因此需配入辅助表面活性剂，它们在降低体系的刺激性、调整稠度、稳定体系 、增泡稳泡方面有所帮助。常用的有一些非离子表面活性剂和两性表面活性剂。在两性表面活性剂方面，如早期的各式甜菜碱，后来的椰油两性醋酸钠，也包括一些氨基酸类表面活性剂。非离子方面，有广为使用的椰油基单乙醇酰胺、椰油基二乙醇酰胺等，近年来由于 CDEA 的致癌性研究多有报道，使用者渐少，而新型的非离子表面活性剂，如烷基糖苷、椰油基 /异硬脂基聚丙二醇酰胺等开始不断被新的香波体系采用。 第五节 阳离子表面活性剂 因为头发通常带负电，所以体系
22、中的阳离子便有可能吸附到头发上，起到抗静电、改善梳理性等调理效果，并对洗发水的粘度和稳定性 有帮助。常常有人问为什么阳离子能在阴离子体系中稳定存在呢？这是因为至少有下面的 3 个原因。 A、 阳离子基团周围有其它基团的空间位阻，直接与阴离子表面活性剂发生反应的可能性较小； B、 结构中拥有亲水基团； 有了上述两个特点，阳离子表面活性剂便有机会与头发蛋白分子之间产生较强的电荷和氢键结合，在洗发时不易被洗去，从而起到调理毛发的功效。 C、体系中相对少量的阳离子与相对大量的阴离子表活形成复盐，而很好地溶解于水中。 此类原料多不胜数，读者可自行检索。 第六节 油类、硅油类物质 此类物质的首要作用是 改
23、善梳理性、顺滑感、光亮度等等。注意，它们应不易被表活胶团增溶或乳化，而最好是以较粗的分散体形式悬浮于体系中，在体系只是相对稳定，遇到新的界面（如毛发表面），就会很快吸附。用量最大的恐怕是硅油，但是也正是由于添加量大，而且硅油的密度又通常比香波体系的密度小，所以会对体系的稳定性有特别的破坏作用。 此外，研究护肤品的技术人员会发现油酯也是很大的一个类别，而各种各样不胜枚举的润肤油酯到底在香波体系会有怎样的功效，逐渐也有一些研究成果被公布出来。比如聚丙二醇 -15 硬脂醇醚在冲水时和干后对头发的光滑感相当有帮助 ，以及四异硬脂酸季戊四醇酯对干湿状态下的头发滑感有明显改善等。 第七节 珠光剂 珠光剂在
24、洗发水体系的作用不用多说，这里简述一下其形成过程： A、 温度高时以被增溶或乳化液状态存在 B、 冷卻下，微胶束收縮。不溶解的珠光剂从微胶束中释放至水 /表面活性剂的界面，并进一步在此中结晶出来。 C、 薄薄的液晶层形成 D、 微观下观察，它们呈扁平状或球状，反射光线，这便是肉眼所见的珠光。 第八节 保湿剂 甘油、丙二醇等多元醇，不过此类原料用与不用因人而异。虽然甘油有时候带来燥感，但它却可以改善泡沫的湿润度，给消费者 很好的手感。 第九节 PH调节剂 一些弱的有机酸 /无机酸类，如柠檬酸、磷酸等，有人嫌配制缓冲体系麻烦，可是却可令体系的 PH 环境更稳定，甚至可耐生产过程中的配料偏差带来的冲击，所以，建议在体系中建立缓冲体系。 第十节 粘度调节剂 洗发水为浓表面活性剂胶团溶液体系，电解质的加入可使胶团往大的方向发展，所以氯化钠、氯化铵、氯化钙等常常被用到。但是通过控制胶束来增稠的时候要注意，胶团结构可以从棒状变到六方晶相，但或加入过量无机盐，则会进一步进入大层状，粘度反而又会下降，所以加入量需要认真斟酌。 还有一种方法是添加高分子化合物， 如 HEC、自然胶类等，但会带来触变性不好的问题，因方而异。 第十一节 营养、护理成分 维生素、氨基酸、植物提取液、胶元蛋白、去头皮屑剂等等。 第十二节 螯合剂
