化妆品工艺中的搅拌器应用

第一篇：化妆品工艺中的搅拌器应用

搅拌器在化妆品中的应用

东南科仪推荐：

从事化妆品行业研发的工作人员一定不会对乳状液陌生，乳状液是化妆品中最为广泛的剂型。从水样的流体到粘稠状的膏霜，乳化工艺都在其制备过程中都扮演着重要角色，因此乳化液的成功与否对该产品的研究、生产、保存和使用等有着极其重要的意义。

制备乳状液的乳化方法有初生皂法、剂在水中法、剂在油中法、油水混合法、转相乳化法、低能乳化法等。在制备乳状液时，是将分散相以细小的液滴分散于连续相中，这两个互不相溶的液相所形成的乳状液是不稳定的，而通过加入少量的乳化剂则能得到稳定的乳状液。

由于化妆品研发中使用的原料大多数是成分复杂的大分子化合物，在制备乳状液过程中稍有不慎就可能发生产品乳化不完全的情况，或者产品乳化后发生油水分离现象。因此我们在研发过程，为了避免发生乳化不完全的情况，采取了很多办法：重新乳化、加入乳化剂等，这大大增加了研发的成本，浪费了大量的人力、物力、财力。

而倘若我们能在初次乳化的过程中能确保乳化完全，乳化液一次研发成功，那不但可以提高研发的进度，还可以减少大量的研发成本。意大利VELP公司的产品DLH顶置式搅拌器给广大从事化妆品研发的工作人员带来了福音，DLH顶置式搅拌器特别适合于乳化过程中的搅拌，是一款在高粘度下能迅速完成搅拌工作的防腐蚀搅拌器。该款搅拌器可处理在搅拌容积达20L（水）的搅拌混合，自行设定搅拌速度，清晰、易读的显示器能展示当前速度和设定的速度。通常在乳化过程中还会遇到粘度变化的情况，DLH顶置式搅拌器的微处理器确保粘度变化时搅拌速度恒定，让你在多个研发实验同时进行时候不必担心乳化不完全，专心进行自己的实验。

第二篇：化妆品工艺论文设计

化妆品工艺论文设计

科

目

化妆品工艺学

院

系

化学与环境工程学院 专

业

化学工程与工艺081班

姓

名

杨

玲

学

号

081301126 指导老师

王 婷 婷

摘

要

化妆品作为一种时尚产品，其发展方向是日趋倾向于天然性、疗效性和多功能性。以科技为先导，采用新工艺、新设备迅速推出新产品，是近年来国际化妆品工业发展的一大趋势。化妆品的工艺、设备及包装容器近些年有了长足发展，其中低能乳化法是目前国际上流行的一种生产工艺。低能乳化法是以机械强乳化装置达到乳化的效果。以机械乳化代替化学乳化，可减少表面活性剂对人体皮肤的刺激。水-油-水多相乳化法是一种较佳的生产工艺。以该法制得的膏体由无数超薄微胶囊构成，这种微胶囊的壁厚仅为0.01微米，使用时遇压后瞬间破裂，内含的香精和天然添加剂即时流出，滋润皮肤。这种膏体对皮肤有较强的渗透力，因而可被皮肤迅速吸收，并能在皮肤表面形成一层液晶保护膜，对人体安全无刺激。

关键词：化妆品、天然性、多功能性、低能乳化法、渗透力

川楝子,佛手柑,白术各五十克 ,八月柞,木蝴蝶,龟板,白芍,沉香,高丽参各三十克,泽泻,黄芩,乌术粉各二十克,茯苓,柴胡,金精粉各十克,白砂糖七百克,蜂蜜五百克,猪苦胆汁3个.配法:上药为细面,先把胆汁,蜂蜜,白砂糖放在锅里先熬,把水熬净,再放入药面拌匀,倒瓷盆里,再放锅里蒸30分钟,拿出冷凉做丸（丸重九克）,一日三次,一次一丸,用麦饭石泡开水饭后送服

乳化护肤品生产工艺

一、引言

皮肤与化妆品：化妆品大多涂在人的皮肤表面，与人的皮肤长时间连续接触，配方合理、与皮肤亲和性好、使用安全的化妆品能起到清洁、保护、美化肌肤的作用；相反使用不当或者使用质量低劣的化妆品，会引起皮肤炎症或其他皮肤疾病。因此，为了更好的研究化妆品功效，开发与皮肤亲和性好、安全、有效的化妆品，同时作为消费者的我们能正确的选择适合自己肌肤特性的化妆品很重要，这就需要我们去学习了解化妆品工艺和配方。在此，我主要介绍有关乳化护肤品的生产工艺。

二、论文内容

(一)生产程序

(1)油相的制备 将油、脂、蜡、乳化剂和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内，开启蒸汽加热，在不断搅拌条件下加热至70－75℃，使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化剂等可在乳化之前加入油相，溶解均匀，即可进行乳化。

(2)水相的制备 先将去离子水加人夹套溶解锅中，水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂，碱类，水溶性乳化剂等加人其中，搅拌下加热至90－100℃，维持20min灭菌，然后冷却至70～80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物，应单独配制，将其溶解在水中，在室温下充分搅拌使其均匀溶胀，防止结团，如有必要可进行均质，在乳化前加入水相。要避免长时间加热，以免引起粘度变化。为补充加热和乳化时挥发掉的水分，可按配方多加3％～5％的水，精确数量可在第一批制成后分析成品水分而求得。

(3)乳化和冷却

上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内，在一定的温度(如70－80℃)条件下，进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中，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、搅拌条件、乳化温度和时间、乳化器的结构和种类等对乳化体粒子的形状及其分布状态都有很大影响。均质的速度和时间因不同的乳化体系而异。含有水溶性聚合物的体系、均质的速度和时间应加以严格控制，以免过度剪切，破坏，聚合物的结构，造成不可逆的变化，改变体系的流变性质。如配方中含有维生素或热敏的添加剂，则在乳化后较低温下加入，以确保其活性，但应注意其溶解性能。

乳化后，乳化体系要冷却到接近室温。卸料温度取决于乳化体系的软化温度，一般应使其借助自身的重力，能从乳化锅内流出为宜。当然也可用泵抽出或用加压空气压出。冷却方式一般是将冷却水通人乳化锅的夹套内，边搅拌，边冷却。冷却速度，冷却时的剪切应力，终点温度等对乳化剂体系的粒子大小和分布都有影响，必须根据不同乳化体系，选择最优条件。特别是从实验室小试转人大规模工业化生产时尤为重要。

(二)乳化剂的加入方法

(1)乳化剂溶于水中的方法

这种方法是将乳化剂直接溶解于水中，然后在激烈搅拌作用下慢慢地把 油加入水中，制成油/水型乳化体。(2)乳化剂溶于油中的方法

将乳化剂溶于油相(用非离子表面活性剂作乳化剂时，一般用这种方法)，有2种方法可得到乳化体。

①将乳化剂和油脂的混合物直接加入水中形成为油/水型乳化体。

②将乳化剂溶于油中，将水相加入油脂混合物中，开始时形成为水/油型乳化体，当加入多量的水后，粘度突然下降，转相变型为油/水型乳化体。(3)乳化剂分别溶解的方法

这种方法是将水溶性乳化剂溶于水中，油溶性乳化剂溶于油中，再把水相加人油相中，开始形成水/油型乳化体，当加人多量的水后，粘度突然下降，转相变型为油/水型乳化体。如果做成W/O型乳化体，先将油相加入水相生成O/W型乳化体，再经转相生成W/O型乳化体。(4)初生皂法

用皂类稳定的O/W型或W/O型乳化体都可以用这个方法来制备。将脂肪酸类溶于油中，碱类溶于水中，加热后混合并搅拌，2相接触在界面上发生中和反应生成肥皂，起乳化作用。这种方法能得到稳定的乳化体。例如硬脂酸钾皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。(5)交替加液的方法

在空的容器里先放人乳化剂，然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。这种方法对于乳化植物油脂是比较适宜的，在食品工业中应用较多，在化妆品生产中此法很少应用。

(三)转相的方法

(1)增加外相的转相法 当需制备一个O/W型的乳化体时，可以将水相慢慢加入油相中，开始时由于水相量少，体系容易形成W/O型乳液。随着水相的不断加入，使得油相无法将这许多水相包住，只能发生转相，形成O/W型乳化体。(2)降低温度的转相法

对于用非离子表面活性剂稳定的O/W型乳液，在某一温度点，内相和外相将互相转化，变型成为W/O乳液，这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性，在高于浊点温度时，使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂，导致表面活性剂的HLB值下降，即亲水力变弱，从而形成W/O型乳液；当温度低于浊点时，亲水力又恢复，从而形成O/W型乳液。利用这一点可完成转相。一般选择浊点在50-60℃左右的非离子表面活性剂作为乳化剂，将其加入油相中，然后和水相在80℃左右混合，这时形成W/O型乳液。随着搅拌的进行乳化体系降温，当温度降至浊点以下不进行强烈的搅拌，乳化粒子也很容易变小。(3)初生皂法

用皂类稳定的O/W型或W/O型乳化体都可以用这个方法来制备。将脂肪酸类溶于油中，碱类溶于水中，加热后混合并搅拌，2相接触在界面上发生中和反应生成肥皂，起乳化作用。这种方法能得到稳定的乳化体。例如硬脂酸钾皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。(4)交替加液的方法

在空的容器里先放人乳化剂，然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。这种方法对于乳化植物油脂是比较适宜的，在食品工业中应用较多，在化妆晶生产中此法很少应用。(三)转相的方法

(1)增加外相的转相法

当需制备一个O/W型的乳化体时，可以将水相慢慢加入油相中，开始时由于水相量少，体系容易形成W/O型乳液。随着水相的不断加入，使得油相无法将这许多水相包住，只能发生转相，形成O/W型乳化体。

(2)降低温度的转相法

对于用非离子表面活性剂稳定的O/W型乳液，在某一温度点，内相和外相将互相转化，变型成为W/O乳液，这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性，在高于浊点温度时，使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂，导致表面活性剂的HLB值下降，即亲水力变弱，从而形成W/O型乳液；当温度低于浊点时，亲水力又恢复，从而形成为O/W型乳液。利用这一点可完成转相。

(3)加入阴离子表面活性剂的转相法

在非离子表面活性剂的体系中，如加入少量的阴离子表面活性剂，将极大提 高乳化体系的浊点。利用这一点可以将浊点在50－60℃的非离子表面活性剂加入油相中，然后和水相在8013左右混合，这时易形成W/O型的乳液，如此时加入少量的阴离子表面活性剂，并加强搅拌，体系将发生转相变成O/W型乳液。

(四)低能乳化法

在通常制造化妆品乳化体的过程中，先要将油相、水相分别加热至75～95℃，然后混合搅拌、冷却，而且冷却水带走的热量是不加利用的，因此在制造乳化体的过程中，能量的消耗是较大的。如果采用低能乳化，大约可节约50％的热能。低能乳化法在间歇操作中一般分为2步进行：

第1步先将部分的水相(B相)和油相分别加热到所需温度，将水相加入油相中，进行均质乳化搅拌，开始乳化体是W/O型，随着B相水的继续加入，变型成为O/W型乳化体，称为浓缩乳化体。

第2步再加入剩余的一部分未经加热而经过紫外线灭菌的去离子水(A相)进行稀释，因为浓缩乳化体的外相是水，所以乳化体的稀释能够顺利完成，此过程中，乳化体的温度下降很快，当A相加完之后，乳化体的温度能下降到50～60C。

(五)搅拌条件

乳化时搅拌愈强烈，乳化剂用量可以愈低。但乳化体颗粒大小与搅拌强度和乳化剂用量均有关系。过分的强烈搅拌对降低颗粒大小并不一定有效，而且易将空气混人。在采用中等搅拌强度时，运用转相办法可以得到细的颗粒，采用桨式或旋桨式搅拌时，应注意不使空气搅人乳化体中。一般情况是，在开始乳化时采用较高速搅拌对乳化有利，在乳化结束而进入冷却阶段后，则以中等速度或慢速搅拌有利，这样可减少混入气泡。如果是膏状产品，则搅拌到固化温度止。如果是液状产品，则一直搅拌至室温。

(六)混合速度

分散相加人的速度和机械搅拌的快慢对乳化效果十分重要，可以形成内相完全分散的良好乳化体系，也可形成乳化不好的混合乳化体系，后者主要是内相加得太快和搅拌效力差所造成。乳化操作的条件影响乳化体的稠度、粘度和乳化稳定性。研究表明，在制备O/W型乳化体时，最好的方法是在激烈的持续搅拌下将水相加入油相中，且高温混合较低温混合好。

在制备W/O型乳化体时，建议在不断搅拌下，将水相慢慢地加到油相中去，可制得内相粒子均匀、稳定性和光泽性好的乳化体。对内相浓·度较高的乳化体系，内相加入的流速应该比内相浓度较低的乳化体系为慢。采用高效的乳化设备较搅拌差的设备在乳化时流速可以快一些。(七)温度控制

制备乳化体时，除了控制搅拌条件外，还要控制温度，包括乳化时与乳化后的温度。

由于温度对乳化剂溶解性和固态油、脂、蜡的熔化等的影响，乳化时温度控制对乳化效果的影响很大。如果温度太低，乳化剂溶解度低，且固态油、脂、蜡未熔化，乳化效果差；温度太高，加热时间长，冷却时间也长，浪费能源，加长生产周期。一般常使油相温度控制高于其熔点10-15℃，而水相温度则稍高于油相温度。通常膏霜类在75～95℃条件下进行乳化。

以上是乳化护肤品的大致生产过程。

完美肌肤是每位女士的追求，如何做到真正的皮肤光滑，水分充 足。选用合适自己乳化护肤品可以让你更加美丽，看起来更年轻，与此同时自信也会倍增。

三、谢辞

在八周的化妆品工艺的学习中，我不再会自我感觉皮肤完美而忽视对自己肌肤的保养，现在我能自动少吃或者不吃会伤害皮肤的食物。好的皮肤会向大家展示你光鲜的一面，在增强自信的同时让你一天都过得舒爽。感谢王老师细心的讲解，同时那些视频也教会了我如何让自己变得好看，如何去自制化妆品，如何去打扮自己。在此，我再次感谢您让我学到了这么多美化肌肤的方法！

四、参考文献

张素霞

《芦荟凝胶原汁制备工艺的研究》

Ara Der Marderosian,金怀荣 《生物学研究与化妆品配方概论》 章苏宁 《化妆品工艺学》

裘炳毅 《化妆品化学与工艺技术大全》 吴可克 《功能性化妆品》 金其璋 《香料香精化妆品》

第三篇：细胞因子及其在化妆品中的应用

细胞因子及其在化妆品中的应用

近年来，生物基因工程技术的发展给美容化妆品行业带来了全新的发展机遇，化妆品己经从传统的化学美容、植物美容走向生物美容与基因美容发展。例如传统的皮肤护理仅局限于油膜覆盖与保持水分等物理方法，而现在美容护肤理念开始转向细胞水平的护理，化妆品（用生物技术制造与人体结构相仿，且含高亲和力的生物精华物质的化妆品）己应运而生。如今，国际上越来越多的医药及生物工程技术专家投身于该研究领域，许多国家也都瞄准生物化妆品这一巨大市场，开发生物美容产品。将以生物工程技术制得的EGF(表皮生长因子)、透明质酸、酶和核酸等应用于化妆品，这一新的研究动态，也使人们认识到生物化妆品将给化妆品品质带来根本性的变化。

生物化妆品是指应用生物工程技术及其制品制得的化妆品，其主要成分生物活性多肽，大部分是细胞生长因子，它们在体内含量极微，物活性极高，对多种细胞生理功能和代谢活动发挥生物调节作用，胞的生长、分裂、分化、增殖和迁移，在美容护肤、整形外科、烧伤溃疡以及各种皮肤病的伤口修复与愈合中有重要作用。细胞生长因子经过稳定的结构修饰或特殊的保护处理后，以一定的有效浓度添加到化妆品中，可以有效地与皮肤细胞发生作用，促进上皮细胞营养代谢，预防由于各种原因导致的皮肤损伤。正常护肤品中添加活性细胞生长因子还可以有效地促进皮下胶原细胞的功能，加速皮肤胶原细胞的生长，使细胞加速分泌胶原，从而达到抗皱及延缓衰老的作用。目前的生物美容产品中，将EGF(表皮生长因子)、bFGF(碱性成纤维细胞生长因子)、aFGF(酸性成纤维细胞生长因子)等细胞生长因子应用于化妆品中是一种创新的尝试。

1表皮生长因子(EGF)

EGF的发现及生物特性

EGF是1962年由美国科学家Cohen博士和Montalcini教授在试验中发现的一种可以促使皮肤细胞生长速度加快的成分，这种物质自然存在于人体皮肤细胞内，其含量的多少直接影响着皮肤新细胞的生长分化速度，从而决定着皮肤的年轻程度，这种成分被科学家定名为“表皮生长因子”。它的主要生理活性是诱导细胞(尤其是表皮基底层细胞)增殖、分裂分化，促进其生长。EGF通过与细胞膜上受体的结合，激活受体，产生一系列的信号从而加速皮肤新生细胞替代衰老细胞的进程，使皮肤细胞年轻化。

EGF的美容学应用

EGF在体内能促进机体表皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞的生长、分裂和新陈代谢，促进微血管的生长，改善细胞生长的微环境。因此它对受损皮肤、敏感皮肤、创伤皮肤以及改建性皮肤具有良好的修复、护理作用，特别是对目前美容院中流行的换肤术后局部受损皮肤的修复，还能预防术后并发症的发生。此外，由于EGF等细胞因子能促进皮肤各种细胞的新陈代谢，对营养物质的吸收，可以使皮肤组织的平均年龄降低，改善皮肤的色素状况，达到美白、祛斑的目的;EGF还可促进轻脯氨酸的合成，促使胶原及胶原酶合成，分泌胶原物质、透明质酸和糖蛋白，调节胶原纤维，具有滋润皮肤，增强皮肤弹性，减少皮肤皱纹和防止皮肤衰老的作用。除此之外，EGF还能刺激肉芽组织的形成和促进肉芽组织的上皮化，还可调节胶原降解及更新，使胶原纤维以线性方式排列，防止结缔组织异常增生，故而有缩短创伤愈合时间以及减少疤痕形成的作用，对防止和护理痊疮也有很好的效果。

2酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)aFGF生物学特性

aFGF又称成纤维细胞生长因子(FGF1)。其作为内皮细胞移动和增生的诱导因子，而称为血管生发因子。aFGF能促进成纤维细胞的生长，提高了皮肤合成胶原蛋白的能力，从本质上改善皮肤的状况。

aFGF的美容学应用

aFGF是一种作用极强的有丝分裂原，对来源于中胚层和神经外胚层的多种细胞具有促进分裂综述的作用，可用于创伤、烧伤、溃疡等的治疗。具体主要表现在以下几个方面: 1.高效修复:促进成纤维细胞、表皮细胞代谢、增殖和分化;激活老化细胞，加速皮肤细胞的新陈代谢，修复断裂的浅表皮成纤维细胞，对皮肤创面有突出的快速修复功能。应用于皮肤组织的各种损伤，去除暗疮、痊疮、去痣后的小缺损，换肤后的脱皮、发红，果酸等导致的皮肤灼伤，磨削后的表皮损伤修复等具有显著效果aFGF能够加快创伤愈合，修复损伤组织，减少疤痕收缩和皮肤的畸形增生。

2.消除皱纹:促进细胞间质的形成，促进胶原蛋白的合成和分泌，促进弹性纤维合成和分泌，促进细胞间基质的增加，使皮肤细嫩健美、饱满有弹性，从而消除皱纹。

3.aFGF的使用方法:aFGF冻干粉配合溶媒，作为一个单品使用;也可以作为生物功效剂上的特异性受体，并通过促分裂效应使这些细胞发生分裂增殖，进而启动与加速修复进程。

3碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)aFGF生物学特性

bFGF又称成纤维细胞生长因子2(FGF2)属于拥有促进细胞分裂作用的FGF家族的一员，其参与一系列的生理过程:包括胚胎发育、细胞增生、组织修复、肿瘤生长和浸润。bFGF刺激多种不同的细胞进行有丝分裂、增殖和迁移，在皮肤和创面修复中都起重要作用。

bFGF的美容学应用

1.护肤、修复作用。bFGF的微碱环境，促进弹性纤维和胶原蛋白的合成，使肌肤富有弹性，使皮肤处于滑嫩的状态。

2.抗皱、防衰老作用的生长发育，不断以新的细胞取代老化细胞，因此产生防皱、祛皱作用。

3.美白、祛斑作用。更新衰老细胞，从而降低皮肤细胞中黑色素和有色细胞的含量，减轻皮肤色素的沉着

4.防晒及晒后修复作用。能迅速修复受损细胞，减轻紫外线辐射对皮肤造成的伤害。

5.防粉刺、祛疤痕作用。刺激皮肤肉芽组织的形成和促进肉芽组织的上皮化，还可调节胶原降解及更新，从而缩短创伤愈合时间以及减少疤痕形成的作用。

4角质细胞生长因子(KGF)

KGF的生物学特性

角质形成细胞生长因子(KGF)是1989年由Rubin首先从人胚胎肺成纤维细胞的生长培养液中分离出来的单链多肤，分子量为2628 kDaoKGF由194个氨基酸组成，包含分泌所需的信号肽和N端的糖基化位点。基因序列分析表明KGF从属于成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor FGF)家族，也称FGF7 o KGF与FGF 1, FGF2相比，同源序列大约位于KGF编码区梭基端的2/3处。在这个同源序列区，KGF与其它成纤维细胞生长因子家族成员约有30%-45%的同源性。

KGF通过促进细胞的增殖、迁移、分化、存活、DNA修复以及诱导对活性氧具有解毒功能的酶的表达来加强上皮功能，从而保护上皮免于毒性物质的损伤。其主要生物学作用有:促有丝分裂作用、促进细胞迁移作用、调控细胞分化作用、抗凋亡作用、细胞保护作用等。

KGF的美容学应用

抗紫外辐射:KGF是一种多功能生长因子，其生物学功能有促进上皮细胞增殖与分化，辐射防护，维持细胞骨架稳定，可以作为防晒霜中的一种有效成分。

促进毛发再生:KGF作为单品配以溶媒直接在头部皮肤和表皮皮肤使用，也可以作为生物功效剂原料添加到膏霜、生发水、护发水中使用。

消除皱纹:KGF具有促进细胞间质的形成，促进胶原蛋白的合成和分泌，和分泌，促进细胞间基质的增加，使皮肤细嫩健

美、饱满有弹性，从而消除皱纹。KGF配合溶媒，作为一个单品使用;也可以作为生物 功效剂原料添加到膏霜中使用

5血管内皮生长因子(VEGF)

VEGF的生物学特性

VEGF是唯一对血管形成具有特异性的重要生长因子，其他生长因子如成纤维细胞生长因子、用于包括血管内皮细胞在内的多种细胞，是不具特异性的。其主要生物学功能是: 1.促进血管内皮细胞增殖、血管生成作为特异内皮细胞分裂素，能够刺激体外培养的

内皮细胞的增殖(有丝分裂)。在核酸和蛋白水平诱导纤维蛋白溶解酶原的降解，参与细胞外蛋白水解和基底膜的降解，利于血管内皮细胞的迁移和增生。

2.增加血管通透性VEGF作为最强的血管通透性因子，能加强微血管通透性、内皮细胞葡萄糖转运，抑制血管平滑肌增殖与迁移，引起血浆物质包括血管收缩因子、纤维蛋白原和凝血因子向由平滑肌细胞组成的亚内皮层渗漏。

3.对血液动力学的影响静脉滴注VEGF可增加心率及心输出量，降低血管外周阻力，对心肌收缩力无明显的影响。

4.其他作用VEGF尚可作用于不同来源的内皮细胞使其形状改变并刺激增殖，核细胞及成骨细胞的迁移

VEGF的美容学应用

皮肤表皮组织无血管结构，其营养物质的供应及代谢产物的排泄主要通过真皮微血管。研究发现，VEGF可有效提高局部血管通透性，从而丰富的血运为成纤维细胞的增殖及胶原的合成提供充足的营养物质和其他生长因子，进一步促进细胞的分裂、增殖，改善皮肤微循环，使蜡黄、无光泽、不健康的皮肤变得红润有光泽。同时还能有效清除一些代谢障碍的细胞，如胞浆中导致皮肤黑斑的过氧化脂质沉着，从而使细胞中各种有害的代谢产物不容易积累形成暗疮和黑斑、黄褐斑，在皮肤的美白红润方面有着独到作用。另外VEGF与其他细胞因子的协同作用可以有效促进新生毛细血管的生成，从而提高真皮微血管的数目，改善皮肤的新陈代谢，起到延缓衰老的作用。

21世纪，美容将进入生物时代，生物科学技术的发展，已经深入影响到我们生活的方方面面，生物工程技术已成为当今世界发展最快、最具活力的科学和工业领域之一。随着越来越多细胞因子生物学效应的揭示，传统的混合成分、化学成分必将逐渐被细分的生物“因子”所替代;细胞因子美容化妆品将成为当代研究的热门课题，彻底突破当前化学、物理美容的理念，从细胞层次引导进入基因与生物美容的新时代。

第四篇：纳米技术在化妆品中的应用

摘要:采用纳米技术对化妆品进行处理,可使活性物质功效得到充分的发挥,从而大大提高化妆品的性能。然而就纳米技术安全性而言，仍处于争议之中。因而，生产稳定、高效、安全的纳米化妆品将会是化妆品行业新的机遇和挑战。文章从正反两方面介绍了纳米技术在化妆品中的应用现状，多学科合作是解决问题的关键。

关键词：化妆品 纳米技术 优点 安全性

引言

在日常生活中,一般把胭脂、口红、润肤霜、乳液等统称为化妆品。化妆品种类繁多,如按产品用途来划分,可分成清洁、护肤、营养、药物、美容、美发等六大类。化妆品可用于清洁、保养皮肤;对问题性皮肤起治疗作用;遮盖皮肤瑕疵,调和肤色;修饰面部的五官及轮廓。

化妆品的这些作用取决于化妆品中的活性物质,而这些活性全部必须通过皮肤来吸收。采用传统工艺生产的化妆品,活性物质的功效往往难以充分发挥。纳米技术是上世纪末发展起来的一门高新技术,采用纳米技术对化妆品进行处理,可使活性物质功效得到充分的发挥,从而大大提高化妆品的性能。正因为如此,纳米技术迅速在化妆品工业中得到了广泛的应用。

一、纳米化妆品及其优点

当物质被分解成纳米微粒（1nm相当于一根头发直径的8万分之一）时，这些纳米微粒通常会展现出全新的活跃特性。近年来!随着科学技术的迅猛发展，化妆品的生产工艺也得到了长足的进步采用纳米技术对化妆品进行处理，可使活性物质功效得到充分的发挥，从而大大提高化妆品的性能。

目前,纳米技术在化妆品领域中的应用主要在于乳化技术、活性 物质传输技术、防晒剂等方面,并已开发出各种相 关产品,得到许多消费者的认同。

乳化技术是制备膏霜和乳液类化妆品的关键技术,传统工艺乳化得到的化妆品膏体内部结构为胶团状或胶束状,其直径为微米数量级,对皮肤的渗透能力较弱。皮肤一般只能通过表皮吸收和毛囊腺吸收这两条途径,皮肤最外层为疏水性角质层,因而水溶性物质和大分子量的物质通过这两条途径的吸收相当不易。因此,传统工艺生产的化妆品膏体不易被表皮细胞吸收。将纳米技术应用到化妆品制造业中,可以对传统工艺乳化得到的化妆品的缺陷进行很好的改进。采用纳米技术制备化妆品时,将化妆品中最具功效的成分进行特殊处理,得到的化妆品膏体微粒尺寸可以达到纳米数量级。这种纳米级膏体对皮肤的渗透性大大增加,皮肤选择吸收功能物质的利用率随之大大提高。欧莱雅公司的纳米乳化技术将非常细小的粒子乳化,液体形成时可以包囊更多水分,可用于多种喷雾类产品,细微的薄雾中将包含大量潮湿水分。此外,纳米乳液与普通乳液相比,由于粒径小而对皮肤渗透性更强,可使活性物质直接而均匀地作用于角质层,如与抗衰老、美白等活性剂复配使用,效果更好。纳米乳液不含或少含表面活性剂,十分适用于敏感皮肤。韩国AMOREPACIFIC公司从吸取大地能源的根茎植物那儿获得肌肤活力物,通过肌肤细胞1/1000的纳米技术将它快速吸收到肌肤深层,充分兼顾女性的肌肤、生活习惯和个人性格。此外,还有一种由汽巴公司开发的超微载体系统Nanotope,它对皮肤具有高覆盖率和强渗透性。比普通脂质体更耐表面活性剂,并具有良好的pH值和离子强度的适应性。是一种稳定且粒径分布均匀的纳胶体。这种Nanotope的平均直径仅为25nm,低于普通的脂质体。目前生产的两种包覆了D-泛醇和维生素E的Nanotope可广泛应用在抗衰老及保湿型护肤液、润肤霜、爽肤水、精华素、特殊眼部护理液、眼霜以及防晒及晒后产品等之中。

纳米化妆品的优势在于以下几点: 1.提高营养及药物利用率,长循环纳米技术是药物体结合研究热点。研究药物及化妆品在体内的吸收、分布及作用强度,发现表面电荷、粒径大小及表面亲水亲脂性,是影响药物及化妆品成分的吸收和疗效的主要因素。某些活性物质不能解决其存活时间及皮肤吸收问题,难以广泛应用或功效不理想。但使用纳米微粒技术,其主要作用是获得大量纳米级结构材料,将物质分子超微破碎、乳化、均质、分散成小分子。用该技术处理化妆品用的抗衰老剂SOD、氨基酸等物质,可为皮肤全部吸收。以其技术加工中草药,可达到常规草药难以取得的功效。以纳米破壁的花粉,可为皮肤全部吸收,且保健功效大为提高。

这一技术为中草药及营养素在化妆品中的应用提供了广阔的前景,并可使添加的活性物质保持鲜活和稳定。2.提高抑菌抗菌作用,纳米微粒在抗菌灭菌材料上应用广泛,可干扰细菌蛋白质的合成,从而有效抑制细菌繁殖。根据大部分细菌的细胞膜带有负电荷的特性,将阳离子正电荷接到其表面,利用电荷正负相吸作用,使细菌窒息、死亡,达到杀菌目的。这为化妆品质量的控制提供了新的思路。纳米级材料自身有抑菌作用,研制出的细胞体调理霜,对皮肤有很好的免疫调节、抗茵消炎及防敏脱敏功效。3.增强防晒剂功能,在防晒剂中,二氧化钛和氧化锌是很好的紫外线反射剂,但其亮白特性限制使用功能。使用纳米技术可将原料粒度减小到毫微米数量级,这样即从技术上解决了因其颜色特性难以用作化妆品原料成分的难题。现今,国外采用物理蒸汽合成法生产纳米二氧化钛这种防晒原料,而纳米原料用在化妆品中,最大的优点是其属于无机惰性原料,应用非常安全。此外,传统配方中使用防晒剂原料,涂抹在皮肤上会产生白色残留物,而使用纳米防晒原料残留物是无色的,阻隔紫外线功能也很强。

然而就纳米技术安全性而言，仍处于争议之中。因而，生产稳定、高效、安全的纳米化妆品将会是化妆品行业新的机遇和挑战。

二、纳米技术的缺点

2.1纳米微粒进入肺部造成的影响.杜邦公司(DuPon)t和约翰逊航天控制中心(NASA汀hononsSPaecCenter)的研究人员发现:就碳纳米管对老鼠肺的影响来说,比石英灰尘更有毒.NASA研究人员罗伯特·亨特博士(Dr.RobertHunet)r说:“消息是清楚的,人们应该采取措施.碳纳米管可能非常有毒”.吸人单层碳纳米管能导致实验动物肺部产生肉芽瘤,而肉芽瘤是肺结核病的典型特征.2.2纳米微粒自肺部移向脑部造成的影响。

美国南方卫理公会大学(乳uthemMeth记istUnivesrityinDallas)研究人员在美国化学学会的一个学术会议s[,“J上介绍说,他们在研究中将9条年幼的黑妒鱼放人容量10L的鱼缸内,让其接触水溶性C一60(巴克球).研究中黑妒所接触的C一60浓度为0.巧PPm.48h后对这些鱼脑组织样本的分析发现,它们脑部所受损伤比处于不含C-60的清水中的黑妒要严重17倍.损伤主要表现为脂质的过氧化反应,它能导致脂质分解,削弱细胞膜正常功能.研究中还发现,接触〔卜-60巴克球会改变黑妒肝脏部位一些基因的表达.2004年1月,冈特博士(Dr.Gunet)r的研究报告也指出〔`2〕,纳米微粒很容易从鼻腔向大脑移动.。2.3纳米微粒自肺部进入血液中造成的影响。

雷姆(Ne)等人]曾让自愿受试者暴露吸人微量99mTc的得纳米碳球(99mTehcnetium),而后立刻测量受试者血液中的放射性,结果发现沉积在肺部的纳米碳球的确有微量会进入血液中.而雷姆另一份研究仓鼠(h~t。)产生血栓的关联,结果发现仓鼠吸人聚苯乙烯粒的确可能导致血栓形成。2.4由皮肤吸收造成的影响。

使用纳米化妆品、纳米防晒乳液及纳米药物时,纳米微粒可能透过皮肤吸收而进人人体.欧盟所属化妆品与非食品科学委员会(以犯NFP)在对纳米防晒乳液所使用之Tiq作的说明是:要求工业界在使用纳米级的Tiq时要从事额外的试验以便规范它的安全问题

三、结语

纳米技术应用于化妆品的研究是一个大课题。单靠某一学科的力量是很难胜任的。多学科研究将是解决这一问题的重要手段和途径。总之，纳米科技的重大突破一定会到来。随着纳米科技的不断发展，纳米技术对于化妆品领域一定会起到越来越重要的作用，我们共同期待一个全新的美容时代的来临。

化妆品化学论文

题 目 纳米技术在化妆品中的应用 专 业 高分子材料与工程 班 级 学生姓名 学 号 日 期

第五篇：搅拌器的选择和设计

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第１期

１昱．

１ 搅 拌 器 的 选 择 和 设 计

ＩＩ－，＼

—— 一

． ｒ，、７。、（无锡市造漆厂，无锡市２１如４１）市，Ｉ厂 ？Ｉ摘要 本文对搅拌器选择和设计奇｛击进行了分析，提出了应用于各种粘度的主要搅拌器叶轮的应用实倒和经验，讨论了搅

关键词 丝兰墼 遗择 堡

ｂ王

．

最近，化学产品正向高精度、高品质化发展，这 因此，为了使搅拌达到我们所希望的要求就必迫切要求化学系统的高效率、经济性和安全可靠。由

须选择适当的叶轮型式，设计出符合流动状态特性于搅拌器在化学操作和化学反应中起着重要的ｌ 的搅拌器。

用，因此，选择和设计好搅拌器尤为重要。２ 搅拌器的主要类型及其发展概况

１ 搅拌装置的组成及搅拌目的 根据搅拌器叶轮的形状可以分成直叶桨式、开

一 启涡轮式、推进式、圆盘涡轮式、锚式、螺带式、螺旋

般搅拌装置的组成；

式等｝根据处理的掖体牯度不同可以分为低粘度液

ｆ搅拌器ｆ搅拌轴 搅拌器。如图１【 【‘所示，低粘度液搅拌器，如：三

搅拌装置ｌ搅拌槽｛电机 叶推进式、折叶桨叶，６直叶涡轮式、超级混合叶轮

、其 它

在对物料的搅拌操作中，人们希望达到多种搅 式ＨＲ １００，ＨＶ １００等；中高粘度液搅拌器，如：锚拌目的，得到合适的液体流动状态，以发挥其搅拌 式、螺杆叶轮式、双螺旋螺带叶轮型，ＭＲ ２０５，３０５效果。流体流动所产生的搅拌作用主要有以下几种； 超混合搅拌器等等。

（１）混台和分散均一化作用；（２）凝集和破坏细分化 礤醢为了使产品达到高精度，高品质化要求，国外，作用；（３）流动、浮游化作用；（４）在异相接触界面 特别是日本开发了适合于高粘度物料生产的新型搅上促进物质移动和热移动等等作用。拌器，如三菱重工（株）的竖型倒圆锥形螺带叶轮

值定义为接管的内直径，而且由于所采用的补强准 算所需要的补强截面积时，把ＡＳＭＥ￣一２规定对任则不同而不必引入应力校正系数，对各个不同截面 何给定截面上所需要补强截面积的计算修改为仅对都应取规范所规定的同一补强要求。‘通过容器轴线的纵截面内 所需要补强截面积的计

《标准 参照了ＡＳＭＥ￣－２，对等面积补强允许 算。因而造成了允许非圆形开孔但对非圆形开孔的开设椭圆孔，但未按照ＡＳＭＥ疆一２对开有椭圆孔 朴强又晃计算方法的问题。形成只允许开圆形孔的时等面积补强计算中引入所必须采用的应力校正系

事实。

数。对补强计算中ｄ值的定义，既参照ＡＳＭＥⅢ＿２ 参 考 文 献

在等面积补强计算中的规定，又参照ＡＳＭＥⅦ一２在

另一种规程补强中的规定，定义为“给定截面的开孔 １ ＪＢ４７３

‘钢制压力窖器——分析设计标准，（包括标准释义）直径（当为椭圆孔时，各不同截面的开孔直径各不 ２ ＡｓＭＥ Ｂｏｉｌｅ￣蛐ｄ Ｐｒｅ鞫 ｅ Ｖ￣ｓｓｅｌ ｃｏｄｅ，ＳｅｅｌｉｏｎⅢ，－Ｄｉｖｉｓｉｃｎ

２，１９９＇

相同），同时又解释为“接管内直径加二倍规定附加 ３丁伯民，新版（９２版）ＡｓＭＥ豇－２的主要变动・ 规定性附录４量（各不同截面的接管内直径总是同一值）。在计 和附录６，化工设备设计，１９口４年第１期

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化 工 设 备 设 计

１９９６年第３３卷

ａ 三叶推进武（甲违

ｃ ４折叶桨式（低速）

圃 圃 圃

圃 融

Ｅ Ｓ１５涡轮型

ｈ．Ｌ丑８涡轮型 ｉ．超混合祸辖式ＨＲ１００

Ｈｖ２∞

圃 瑚

ｊ．￣（ＭＲ２Ｏ５ ３０５）

ｋ Ｖ型螺带式、螺旋螺带式

锚型

母

图１ 主要搅拌器的类型

式反应装置ＶＣＲｔ”，佐竹化学机械工业（株）的 层流状态决定，惯性力作用小。如图２ｔ 所示，根据ＭＲ ２０５、３０５超混合搅拌器、日本三菱重工广岛制 ＿—粘牲增加

作所的高性能浮动搅拌槽 廿＇

于一 ”、日本于

夕，（株）超振动“ 一搅拌器

等｛其它还有日本

２ｃ，水 社横型二轴反应装置ＨＶＲ、兰菱重工（株）的自洗净式混练反应装置ＳＣＲ，日本Ｌｉｓｔ公司新

型ＡＰ反应器等等。面圉 画３ 搅拌器的选择（ａ）螺旋桨式

（ｃ）超混台器（ＭＲ２０５，８０５）（ｅ）折叶桨式

我们可以根据物料特性（液体介质的粘度）、搅（ｂ）螺旋螺带式

（ｄ）锚式

拌过程的难易程度、生产要求的高低、设备价格和 图２ 根据搅拌的粘度增加对应的搅拌叶轮的变化动力消耗费用等来决定搅拌器。粘度的大小来选择搅拌叶轮。当叶轮直径／槽直径，３．１ 以液体的粘度作为选择搅拌叶轮的形状决定 叶轮宽／液体深度的比值大时，在槽内全部范围内产因素 生搅拌作用。

液体流动状态的指标是由对应流动性质变化的 ３．２ 根据操作目的和主要影响园素来选型

搅拌雷诺数Ｒｅ值决定。当Ｒｅ＞１０ 为湍流状态流动． 根据化学工程手册推荐，ｉＰａｒｋｅｒ依据操作目这时流动惯性力作用大；当Ｒｅ＜５Ｏ，其粘性效果是由 的（加热、冷却、溶解、结晶、分散、萃取等）干“搅拌效 维普资讯 http://www.feisuxs

第１期

果（传热速率、均匀性、粒度大小等）选择了湍流搅

高速回转产生强力剪力作用，同时产生辐流，容器拌设备的叶轮型式和几何尺寸，亦作为选型参考。内有很强循环流。在大容量场合下，推进式与涡轮３．３ 根据主要搅拌叶轮的特性来选型

式叶轮组合使用。适用于粉体分散、溶解，液一液乳

搅拌叶轮在合理条件下运行时所产生的液体流

化、分散，气体分散。

型有径向型、轴向型和幅流型。如图３所示，由于搅

（ｅ）６折叶圆盘涡轮式 桨叶倾斜，形成轴流拌叶轮形状不同，所产生的搅拌作用也不同。折叶桨

和辐流，能消除容器内上下不均一性，效率良好，搅

拌混合效果好 具有独特的流体形状。适用于液液

分散、固液悬浊分散、气体分散等等中容量场合。

（ｆ）６直叶圆盘涡轮式 典型辐流式移动，中

低速转动时得到强力搅拌，用于通气搅拌和大容量

浓度浆液的轴流运动。适用于大容量浓度浆料的流

动、分散，高通气量气体分散。

（ｇ）￥１５涡流型 高速回转产生强力、压力，剪

切。桨叶后部制成齿形，对粉体块、流体块破坏力

强，接触面积增大，发挥分散溶解的力量。适用于粉

末溶解、分散、小容量强搅拌。

（ｈ）Ｌ１８涡轮型 能控制排出流方向，形成强

力的轴方向流动。适用于低液位运动、槽直径（Ｄ）／

（ａ）轴流型（ｂ）径流垄（ｃ）辐流型 叶轮与槽底距离（）值大的要求。

圈３ 搅拌叶轮形状不同对应搅拌作用的变化（ｉ）超混合涡轮型（ＨＲ１００，ＨＶ２００）：曲折的式搅拌器桨叶的背面产生剥离步，流出为轴流。而 桨叶，具有节 能的排出性能，槽高（上）／槽直径涡轮式搅拌器叶轮的边缘产生涡流 背面形成剥离（Ｄ）≥２，适用于深的搅拌槽的底部侧壁产生剪切作流，产生压力和剪切作用，半径方向产生离心力而得 用大的上下循环流的场合。

到强大的辐流。（ｊ）超混合器（Ｍ２０５，Ｍ３０５）具有带齿的多

上述图１所示的主要搅拌器叶轮的类型，其性

层辅助板组成，槽中心部有强力的上升流，槽壁部能、特性和用途如下，以供选型参考。

有旋回下降流，形成槽内上下循环流，叶轮尖端速

（ａ）三叶推进式（中速７￣１０ｍ／ｓ）多用在低

度比槽内上升速度大，因此剪切性能大。适用于中粘度液湍流状况下搅拌，具有高排出量、低剪切型，高粘度用搅拌器；低粘度时有挡板的情况，Ｒｅ＝１０旋转部分产生高速轴流 容器内伴随着循环流。适用 左右的高粘度层流域和不能使用挡板的场合。于途）、液液混合、低浓度悬浮浆料、除低粘度以外（ｋ）螺旋螺带式 结构为螺旋卷带状的叶轮，的通气搅拌。

旋转轴沿着容器内壁为螺旋螺带式，有单双之分。适

（ｂ）叶轮式（中速）曲面倾角型。高性能涡轮

用于粘度高达２Ｐａ・ｓ，甚至更高。

式，整个圆周方向流动，汇集到轴方向，为高速轴

（１）锚型 适用于高粘度液与非牛顿液的搅拌流型。适用于固一液混合、液一液和其它低粘度混

和混合，其叶轮与容器壁间隙很小，传热时容器内台。部使用刮板。还特别适用于低粘度液位任意变动，宜

（Ｃ）４折叶桨式（低速）长方形板式桨叶，安 于搅拌排放操作。

装成角度形成辐流和轴流。结构简单，制作容易，适 ４ 搅拌器的设计

用于槽径（Ｄ）／叶轮与槽底距离（）值大的，且与推

进式相反的低压排出流的场合。其用途是固液悬浊

４．１ 搅拌器在液体流动下的有关特性 Ｉｌ【

操作。

４．１．１ 搅拌所需的动力

（ｄ）ＤＳ涡轮式（高速）盘的外周带齿形状，Ｐ＝Ｎｐ・ｐｎ。－ｄｓ／１０。ｋＷ

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・１８

化 工 设 备 设计

１９９６年第３３卷４．１．２ 搜拌扭矩（ｃ）以垒循环流量

为基准表示槽内液体运７’＝ 亩 ＝Ⅳ ．ｐｎ ｄｓＮ．１１（其中Ⅳ ＝）动结束后所需循环时间

Ｔａ。＝Ｎ 口／

ｓ

４．１．３ 液体流出流量

式中｛Ⅳ口、Ⅳ、Ⅳ口ｄ、Ⅳ”、Ⅳａｄ、Ｎ－、Ⅳ 口，＝ Ⅳｆ口ｏ、ⅣⅢ、Ⅳｆ口口对应于Ｐ，Ｔ、口“口口、４、、Ｔｍ

Ｎ口ｄ・ｎｄ。ｍ。／ｓ

槽内上下循环流流量

７’ ７’。的特性系数。ｎ一搅拌转速 １／ｓ，ｄ一叶轮

ｇ－＝Ｎ口 ・ｎｄ

ｍ ／ｓ 直径 ｍ，一叶轮尖端周速度 ｍ／ｓ，ｐ为流体４．１．４ 液体流出流速 重度 Ｎ／ｍ。

＝ Ｎ ・ ｌ ＝Ｎ －

ｍ／ｓ

４．２ 根据以前经验总结设计搅拌器

４～＝ ＝ “。－』ＶｌＩ 搅拌装置要求多样的功能，要发挥其十二分的４．１．５ 搅拌槽内的液体循环时间； 作用，就需要具备必要的流动状态，搅拌方式、槽和

Ｔｏ＝Ｎ ０／

ｓ 搅拌叶轮的形状，运转条件等等知识。液体的流动

（口）以槽壁部上升流最大速度。为基准来表 状态与搅拌作用、槽和搅拌叶轮的形状等有关，设示均一液相系搅拌混合槽内液体循环时间： 计搅拌器除考虑流动理论外，必须对 以前的多种

Ｔ０。＝Ｎ ０／

ｓ 经验进行总结，以指导实际的搅拌。各种搅拌器的

（ｂ）以排出流量

为基准表示槽内液体运动 性能如表 １、２、３所示‘）㈣），它表示低粘度结束后所需循环时间：（湍流搅拌）以及中高粘度用搅拌器的特性系数

＝ ＮⅢ／

ｓ

值。

表ｌ各种搅拌叶轮的性能（低牯度液、湍流搅拌用）

搅拌卧轮

角［度０

叶轮皿直径

雷诺数Ｒｅ

动力数

排出鼹系数 最大排 稿觜度系数 ３叶推进式

２５

１４７

１．０８ｘ１０ｌ

０．３６ ０．５１

２９

３叶推进式

３０

１盯

１．０８×１０‘

０．５７

Ｏ．６３

３９

３叶推进式

３５

１４７

１．０８×Ｊ－‘

Ｏ．８２ ０．６２

４１

４折叶桨武

３５

１４７

１．Ｏ８Ｘ１Ｏ０

０．％

Ｏ．ｅ２

３８

４折叶桨式

１４７

１．０８×１０

０．９１

Ｏ．６５

３９

垂折叶桨式

４．

１酊

１．ＯＢＸ１Ｏ‘ １．Ｏ８

０．６３

４３

３折叶桨式

４．

Ｊ４７

１．０８Ｘ１０‘

０．８１ｔ ０．６４

２折叶桨式

１４７

１．０８Ｘ Ｊ－０

０．５５ Ｏ．４８ 船

６直叶涡轮式

９０

１４７

１．０８×Ｊ－０‘

５．０６ ０．８０

７１

ｔ＂Ｒ１００

＂

（３卧）

．５￣ｇ０

１

１．１１×Ｊ－’

Ｏ． ０．７０ ８Ｓ

（３卧双层卧轮）Ｉ￣１００

１５～７６

１５ｏ

１．１３Ｘ１０‘

１．１３

０．９７

５０

（３卧双层叶轮）ＨＶ２００

１５～６０

ｌ５０

１．１１Ｘ１０ １．５６

１．０１

５２

ｃ 者黼 轮

４５

１０

１．３×１０‘ １．０ １．２ ５２

ｃ 耆黼 轮

４５ １印

１．３ｘ１ ‘ １．１７ ０．８３ 重７

ｃ 耨 式叶轮

４．

１５０ １．１３×１０ １．３ ０．８５ ４５

（下部 幂哿 叶轮）

１５～６０

１４９

１．１Ｊ×Ｊ０＊ １．０５ ０．８５

捌定条件：槽径Ｄ 乒垂９Ｏｍｍ．４抉挡扳，液体，水；ｄ＝Ｏ．３Ｄ，士３Ｏ０ｆ／ｍ－ｎ

叶轮尖端遵度 琊 ２．３皿，ｓ

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第１期

表２ 各种搅拌叶轮的特性值

搅拌叶享台

珥

Ⅳ ０［）风ｄ０￣ｆｏｏ 詈（一Ｉｆｏｅｏ（＝。）；矾）２

等ＨＰ２１ｃＯ超混合涡轮式

０．４４ ０．７０

０．２２

３３

１６．７

１．８２

２．３４

０．１２

０．丝 ０．１１

４折叶桨式

１．１０ ０．６３

０．２３

４３

１３．４

２．２０

３．

０．１０

０．舀 ０．１１ｔｔＶ￣Ｏ超混合偶轮式

１．５５ １．０１

０．２９

６３

１０．６

１．７３

２．Ｂ１

０．１３

０．丝

０．１１

客器上部 ５．０６ ０．８０

０．２３

７．Ｏ０

１．７３

５．２２

０．１２

０．舀

０．１１６平直叶涡轮式容器下部 ５．０６ ０．８０

０．４５

７５

３．９０

３．３９

９．３５

０．０Ｂ ０．舀

０．１ｌ

６折叶涡轮式

１．８５ ０．４３

０．蜘

５０

２ ．８

２．８１

２．ｅ２

０．０

０．２４ ０．１１

器上部 ０．３５ ０．３７

０．０８ 蚰 ２１．６ １．３１ ３．６４

０．１１

０．２４

０．１１ＤＳ涡轮型 容器下部 ０．３６ ０．３７

０．０９

∞

２７．５

１．４７

２．８６

０．１５ ０．２４

０．１１

０．３７

Ｏ．３５

ＭＲ２０５涡轮式

３．０Ｂ ０．５０ ０．２３

４．２６

１．１０

０．３４

曙）０．９０

搅拌叶靶（ｍｍ）Ｄ（Ⅱ皿）（ｍｍ）（ⅢⅢ）（ｒｍ）Ｚ

ｄ

ｄ。工Ｄ

其它

ＲＰ

巩。

±々 Ⅵ 嚣（； ｄ。］Ａ．带有遵风管

１００

叶轮竟ｂ ０．４３ｄ

・Ｒｅ ０．１ １

０．０７４

１Ｂ

１

螺旋螺杆叶 １５５

１７０

１０４

１３０ Ｉ．０ｄ 轴长厶；１．０ｄ

≤３０ 一２３０

轮型

（０．６４５Ｄ）

０．６ｄ 叶轮宽ｂ ０．∞ｄ（１００）Ⅳｔ－Ｒｅ ０．１２７

０．０８６

１８

１．０４

轴长厶互１．０ｄ

船０

叶轮宽６＝０．１ｄ

０ｄ 轴长厶＝１．０ｄ 《３０（标准）

Ⅳｔ－Ｒ ｅ ０．１２Ｂ

０．１１１

８

１．１５Ｂ．双螺旋螺带 ２４０

２蚰

２１８

１

叶轮型

（０．９Ｄ）

． １

叶轮竟ｂ霉０．２ｄ

－Ｒｅ

０．１３９

０．１

６．

．１０

轴长Ｌ 一１．ｏｄ

３ｏ６

叶轮安装位置

飓－Ｒｅ

０．１３３ ０．０５６５

１２

Ｃ一１０ｍｍ

＝２５５

０．２１２ ０．０９Ｃ￣

７．５

Ｃ．ＭＲ∞ｇ超橱 ２４０

２４０

ｌＳ０

叶轮宽

０．３０８ ０．１３０

５．２

１０

．

台叶轮型

（＝０．７５Ｄ）

ｂ＝１８３ｍｍ

珥一５．２ ０．３３８ ０．１４４

．７

３．５

０．３７８

０．１６１

．２

２．８（４—２

他。）

搅拌叶轮 能（一。）

（＝）２Ｄ丑

，ｅ）共同条件：槽径Ｄ篇 ４９０，ｚ＝Ｄ，ｄ＝０３Ｄ，．

Ａ．带有通风管

Ｒｅ￣ＩＯ・，４块挡板（ＭＲ２０５除外）

螺旋螺杆叶

１．４２

０．３２

０．２９

０．１６８

ＭＲ２０６涡轮式：Ｄ

４０ｍｍ，ｚ昌Ｄ，轮型

ｄ＝０．７Ｄ．且｝》１０‘，２块挡板。

Ｂ．双螺旋螺带

】．１

０．３６５

０．８８

０．２１

表中：Ｄ 槽直径，ｚ：槽内禳层深度，叶轮直径，叶轮型

１．１

０．３６６

０．４０

０．２ｏ

ｄｏ 叶轮尖端直径 工Ｄ：槽高，岛 叶轮距槽底Ｃ．ＭＲ２０５超混

１＿ 位置

；挡板宽度ｏ

合叶鞋型 １７

０．６８６

０．３６

０．２ｅ８

４．３ 挡板和辅助多用扳的设计和应用 的能量，增大宽度为 ｝一）挡板，挡板直接焊

（１）搅拌槽内安装挡板是消除打漩现象的有效

方法之一。挡板的作用在于转换流型，增强了液体

在槽内壁上，适用于低粘度搅拌｝与内壁有一间距的对流、循环流强度．同时更充分地利用叶轮加入 Ｄ／６０，适用于搅拌中等粘度流体Ｉ当挡板与槽有一 维普资讯 http://www.feisuxs

化 工 设 备 设 计

１９９６年第３３卷定间隙且倾斜或采用横挡板，适用于高粘度液体。５ 放大

（２）如图４在搅拌桨上增加辅助板成为辅助多

板的搅拌器，它能产生高排出性能，对于中高粘度 搅拌器型式的选择比较慎重，文献资料所提供的Ｒｅ≤１００以下的混合不良部分特别有用，因为 的数据和生产经验还远远不能满足实际生产的需搅拌桨尖端有高的剪切和合流的效果。要，因此必须通过小型模拟试验取得数据，再作放大

设计，按几何相似原则来决定大型搅拌器的形状和

尺寸，根据放大准则来决定搅摧器的转速等参数。对进行模型试验或中试用的小型搅拌器，如叶

轮、挡板形式，相对尺寸等等的选择和设计，应具有

很大的适应性和正确性，这对放太或合理设计大型

设备有更犬的意义。

文献资料介绍的放大场合时各特性值；动力、回

转数、时轮的排出流量、叶轮尖端速度、雷诺数尺 之

间的平衡关系，以作为放大的依据。如图５由１５ｍ

的聚合釜放大到５０ｍ。的实例，表４为排出流量增

容器底部 加时各种参数的变化，提供选择和设计搅拌器的经

图ｌ补助多用板的利用实例

（３）在轴流型的折叶桨式，圆筒槽上设置偏心

轴搅拌，在波深的槽内产生循环流，达到混合均一

化目的。

（４）对于比重大、高浓度的固体粒子的均一混

合搅拌，液体上部采用涡轮型搅拌器，而在槽底部

设置挡板，使整个槽内产生回转流，和槽中心部形

成卷状上升流，搅拌器尖端回转对槽内液体产生非 １面 聚合釜

常强大的上升流。

图５ 聚合釜的放大实例

表４ 放大实例各种参数的比较

实例参数

（ｍａ）

Ｈ／Ｄ

ｄ／Ｄ

回转数 中ｋＷ动力

ｄ 叶轮尖端速度

①

１５ １．１６

Ｏ．５２

１３０‘

１１．８

４．４４

８．６４

５０皿 聚合釜

水３．５ｘ１０

叶轮Ｒｅ ＠

３０

１．１５

Ｏ．５２

９９

５．７６×１０

３８．９

１１．３２

９．８４

＠，①比

３．３３

３．３

２．５５

（改造后）

１４

＠

５０

１ ．２２

８．７０

．１６

０．５５

８５

５．６６×１００

３９

＠／０比

３．３３

３．３

３．２

６．２ 设计搅拌器时，除运用经验和公式计算所需６ 结论 动力、回转数等参数外，还需要以中小模拟试验为基６．１ 一方面我们可以根据操作目的、操作条件、操

准，进行放大，以符合实际操作达到预期的效果。作方法、原料和成品的特性，安全等初选搅拌器叶

６．３ 必须改进现有搅拌器和设计新型 的搅拌器，轮的型式｛另一方面还需要依据各种搅拌器时轮的达到合适的搅拌液体流动状态“”，以适应各种牯麈性能及其应用实例、使用经验，综合考虑选择搅拌

搅拌的需要和满足产品的性能要求，最终实现装置器。高教、节能的效果。

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疑，黩熟紫，酽 闭建管，反，第１期

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固定管板式换热器的预应力技术

（江苏石油化工学院，常州２１８０１６）垦 墨 ＿，、ｏ

Ｊｕ 本文在垒面分析固定管扳式换热器的受力特点后指出，通过改变传统的换热器制造工艺，严格控制亮体环向焊缝的纵向收缩

最．即可在 壳体一管扳一管子”这一超静定体系中，建立起一十相当于壳体受拉而管于受压的预应力系统，这种预应力的固定管扳式 挺热器，可以在四种鍪常应用的工程工况下得劐安生可靠的应用。如果在制造中对屈定管扳式换热器施以预应力的技术后，可在一

些特定的场台下，明显地降低营板的应力水平。而对一些必需设置膨胀节的场合，采用预应力拄术后，可以不必设置膨脓节，并降低

管短的应力水平，从而可以提高按热器的疲劳寿命．减薄管扳厚度。

本文以我国钢制管亮式换热器为实倒．提出上述旨在降低管扳应力求平的预应力技术的设计理论与制造工艺

度大于壳体的温度（此处均指管子与壳体的金属温１ “预应力”技术的提出 度），即口 ＞目 时，也同样会降低管板因管程压力Ｐｔ

固定管板式换热器的管板是最重要的部件，是

而产生的应力水平。

应力分析和设计控制的主要对象。如何降低管板的（４）根据上述概念，为了降低管板在工作时的应力水平，从而提高疲劳寿命、减薄管板厚度，则成 综合应力水平，只要在固定管板式换热器的“壳体一为换热器研究和设计的中心内容。管板一管子”系统中，加上一个与管翟压力ｐ 载荷

本文提出的“预应力 技术是基于下面一些相关 的影响相反的 预应力 便能实现。显然，这个 预应概念而提出的： 力”是同壳程压力尸 载荷对管板的影响相似的。

（１）对于大多数固定管板式换热器，在流程的（５）如果在固定管板式换热器制作时，使壳体设计选择上总是依照将高压流体配置在管程为原则 相对于管子缩短一定的长度，就可以在固定管板式的，这样的安排可避免壳程承受较大的流体压力而 换热器中形成这个与管程压力Ｐｌ载荷的影响相反的增大壁厚，因而设备费用可以降低，从而带来相应 “预应力。这种降低管板综合应力水平的 预应力”，的经济效益。只要依靠壳体最后一个环向焊缝的纵向收缩效应便

（２）在Ｐ ＞尸 条件下，以及Ｐｔ＝Ｐ。的条件 可实现。“豌应力固定管板式换热器的制造工艺程下，对于换热器的管板而言，都是以尸，作为设计的 序，本文将在下面具体论述

控制条件的。２ “预应力”固定管板式换热器的理论分析

（３）尽管在上述工况下固定管板式换热器的设

计控制条件是管程压力Ｐ，但在工作时，由于壳程压

影响固定管板式换热器管板强度与刚度的因素力Ｐ 的存在，必然会抵消一部分由于尸 作用而产

很复杂，因此各国现行规范的管板计算公式，都是生的管板应力。当然，假设管子的线膨胀系数大于

对实际工程管板作了一定的简化假设后得到的近似或等于壳体的线膨胀系数，即

＞％，当管子的温 公式。由于所采用的简化假设各不相同，故在同样

５ 张平亮，化工进展，１０驰年第４期，虬～鲫

参 考 文 献 ６ 大本节男等．化学装置，Ｖｏ１３６ １９９４年Ｎｏ５，８９￣６４

７ 太政龙晋，化学装置，１９９４年Ｎｏ５，１００￣１０４

１ 盐原克己，化学装置，￣ｏ１３６，１９９４年，Ｎ鸪，２２￣９２ ８ 佐藤一省，别册化学工业，Ｖｏ１３３，１９８９ Ｎｏ４，１９２￣１９６２ 傅蝻街等，化学工程手册，第２卷第五篇，搅拌与混台，化学 ９ 盐原克已，化学装置，１９９４年Ｎｏ５，５４～鹋

工业出版社．１９８９年 １０村上泰弘，别册化学工业，ＶｏＩ３￣，１９８９ Ｎｏ４，１８８￣１９ｉ３端田隆文等，化学工学，Ｖ。ｌ５３，１９８９年第８号，５９７～６０１ １１ Ｒｌｃｈａｘｄ Ｖ

ｌａｂｒ ｅ等，Ｃｌａｍ．Ｅｎｇ．Ｐｘｏ，Ｖｏｌ １８５，１９８９４，ａｍｅｓ Ｙ Ｏｌｄｓｈｕｅ，ＣＪｚｅ￣Ｅｎｇ Ｐｘｏ，Ｖｏｌ ８５，１９８９ Ｍ８『，３３ 蚰 ｎ ４３＾一的