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一、前 沿
口紅是使用較廣的化妝品,對口紅性能要求是擦拭后使唇部變得紅潤有光澤,從而達(dá)到保護(hù)嘴唇、增加美感的效果。所以口紅一般需要考察色澤、軟硬度、涂展性和耐熱性,好的口紅要求色澤鮮艷,顏色均勻,無色塊,表面有光澤;膏體要軟硬適中,表面細(xì)膩光滑,無雜質(zhì)且不易折斷;涂展性好,易于涂抹上色,且顏色自然均勻連續(xù);并且要求常溫下放置無彎曲、軟化、滲油現(xiàn)象[1]。
不同的口紅雖然在質(zhì)地、顏色上差異顯著,但其主要成分大致可分為蠟質(zhì)、油脂、著色劑、防腐劑及香精香料五類[2]。這些組分熔融溫度差異顯著,而口紅需滿足特定性能要求:在約35℃的體溫下能軟化以方便涂抹,在25℃左右的室溫下保持固體形態(tài)。由于各組分熔融溫度不同,口紅在高溫環(huán)境中易因膏體軟化出現(xiàn)滲油現(xiàn)象(俗稱“出汗”),因此耐熱性成為衡量口紅品質(zhì)的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。
口紅的使用性能(軟化涂抹性)和儲存穩(wěn)定性(如防“出汗”)與其各組分的熔融行為及配方整體的熱轉(zhuǎn)變溫度密切相關(guān)。差示掃描量熱儀(DSC)通過精確測量這些熱轉(zhuǎn)變,成為口紅研發(fā)和品控中不可或缺的關(guān)鍵測試方法。
二、測 量
選取5款不同的口紅作為樣本,采用AMI公司的DSC 600差示掃描量熱儀進(jìn)行測試。具體操作如下:從每款口紅膏體上切取約15 mg的樣品,放進(jìn)密封鋁坩堝并加蓋;實(shí)驗(yàn)在惰性氣氛N2下進(jìn)行,采用單次升溫模式,加熱速率為10℃/min,溫度范圍設(shè)定為-90℃至140℃(該范圍涵蓋油脂、蠟質(zhì)以及色素等主要組分的熔融點(diǎn)區(qū)間)。
AMI DSC 600
三、測試結(jié)果
圖1. 5款口紅的DSC測量結(jié)果
DSC測試結(jié)果見圖1所示,5款口紅在低溫-90℃到140℃范圍內(nèi)均出現(xiàn)多個吸熱峰,這些峰主要對應(yīng)配方中不同組分的熔融。其中,低溫區(qū)(約-30℃)的熔融峰可能來源于某些液態(tài)油或酯類的低熔點(diǎn)油脂成分,而40 ~ 70℃區(qū)間的熔融峰則可能與高熔點(diǎn)蠟質(zhì)成分的熔融相關(guān)。
口紅A的DSC曲線僅顯示一個熔融峰,推測其含有的原料成分相對單一。在較低溫度區(qū)間(-50℃至-20℃)可觀察到微弱的臺階狀基線變化,見圖1中綠色箭頭所示,這可能與該口紅中某些聚合物或非晶態(tài)組分的玻璃化轉(zhuǎn)變有關(guān)。隨后出現(xiàn)的明顯的吸熱峰,推測對應(yīng)其主要結(jié)構(gòu)組分(如某種蠟質(zhì)或硅基材料)的熔融峰,該峰峰值位于48.4℃,雖然高于室溫(25℃),可保證膏體在室溫下呈固態(tài)。然而,由于該熔點(diǎn)相對較低,接近人體體溫35℃及夏季環(huán)境溫度,導(dǎo)致其高溫耐熱性較差,易出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。這與使用者反饋的 “光滑易涂抹、附著力好,但高溫下易軟化”特征一致。
口紅B、C、D均含有多個熔融峰,第一個熔融峰在-30℃左右開始出現(xiàn),推測為油脂成分的熔融峰??诩tB在該區(qū)間的熔融峰尖銳,且焓值高達(dá)63.38J/g,說明B口紅含有一些低凝固點(diǎn)的油脂,在夏季更容易滲油;口紅C、D在約-30℃熔融峰的焓值分別為36.93 J/g和34.52 J/g,數(shù)值接近,且峰值為-12.78℃和-14.77℃,推測兩者添加的油脂成分較相似,可能添加了礦物油精??诩tD在較高溫度區(qū)觀察到另外一個熔融峰,峰值為49.40℃,表明其主結(jié)構(gòu)蠟質(zhì)熔點(diǎn)較低。
此外,圖1箭頭所示,口紅B、C在40℃到80℃區(qū)間存在較小的熔融峰,表明這兩款口紅的配方中添加了少量高熔點(diǎn)蠟質(zhì)以增強(qiáng)耐熱性。不過,高熔點(diǎn)蠟質(zhì)的加入也使得膏體硬度增加。這與使用者反饋的“膏體偏硬、不易涂抹且延展性較差”特征相符。
口紅E在低溫區(qū)呈現(xiàn)一個寬而矮的熔融峰,峰值為-24.27°C,表明存在多組分共熔體系,可能是硅油和烷烴的混合物;同時在較高溫度區(qū)觀察到熔融峰,峰值為45.84℃,說明口紅含有能在室溫下保持固態(tài)但熔點(diǎn)相對較低的蠟質(zhì)成分,這意味著其高溫下易軟化,耐熱性不足。
四、結(jié) 論
通過差示掃描量熱儀(DSC)對不同口紅的熱行為進(jìn)行分析,可清晰揭示其組分熔融特性的差異:
1)口紅A的主熔融峰單一且溫度較低(48.4°C),這使其在室溫下保持穩(wěn)定且易于涂抹,但高溫耐熱性較差。
2)口紅B、C、D呈現(xiàn)多熔融峰,表明其同時含有低熔點(diǎn)油脂和高熔點(diǎn)蠟質(zhì)組分,這種組合賦予口紅較好的高溫穩(wěn)定性,但高熔點(diǎn)蠟質(zhì)導(dǎo)致膏體偏硬,延展性和涂抹性降低。
3)口紅E寬而矮的熔融峰表明其組分復(fù)雜,可能含有多組分共熔體系,且高溫熔融峰溫度相對較低,因此高溫穩(wěn)定性較差。
綜上,DSC曲線所測定的各組分熔融溫度和焓值,是評估口紅高溫穩(wěn)定性和低溫涂抹性的關(guān)鍵熱性能指標(biāo),通過監(jiān)測這些指標(biāo),DSC熱分析技術(shù)為口紅的質(zhì)量控制和研發(fā)優(yōu)化提供了重要參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]唐一諾,章肖肖等,胭脂蟲紅色素口紅制備工藝優(yōu)化及品質(zhì)分析[J]. 中國食品添加劑開發(fā)應(yīng)用.2024.(8): 139-147.
[2]梁媛,口紅中37種元素的分析及評價[J]. 香料香精化妝品(分析與測評). 2024.(8): 134-139.
北京精微高博儀器有限公司成立于2004年,公司總部位于北京,并在美國、德國、韓國設(shè)有子公司,公司產(chǎn)品類型包括 吸附類儀器、熱分析儀器、X射線衍射儀與定制化裝置等相關(guān)領(lǐng)域,產(chǎn)品業(yè)務(wù)覆蓋多達(dá)150個國家的超過5000個客戶,是一家全球化的科學(xué)儀器公司。
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