（一）選擇乳化劑的常用方法

要制備有一定相對穩(wěn)定性的乳狀液，必須加入第三種物質(zhì)，即乳化劑。由于油、水相的性質(zhì)、乳化方法和欲得到乳狀液類型不同，不可能有萬能的優(yōu)良乳化劑。因而，選擇乳化劑都是指對一定體系、乳化方法和要求的乳狀液的類型而言的。

選擇性能優(yōu)良的乳化劑的方法有多種：常用的是HLB法和PIT法，此外還有EIP法等。HLB法適用于各類表面活性劑，但未涉及溫度、油、水體積比等因素的影響；PIT法只適用于非離子型表面活性劑。

. HLB法

在乳狀液中，不同的油相需要不同HLB值的乳化劑，因而乳化體系所需的HLB值與乳化劑的HLB值應(yīng)盡可能一致。HLB值在3~6范圍內(nèi)的親油性較強的表面活性劑適宜作W/O型的乳化劑，而HLB值在8~ 8范圍內(nèi)的表面活性劑適合作O/W型乳化劑。

在選擇乳化劑之前，首先要確定被乳化體系所需要的HLB值。通常，使用混合乳化劑的乳化效果比使用單一乳化劑要好，如一種是更親水的，另一種是更憎水的，表面活性劑混合比中等HLB值的單組分表面活性劑更能穩(wěn)定乳液。最可能的原因是兩種表面活性劑不同臨界堆積參數(shù)的結(jié)合在界面形成更好的聚集狀態(tài)。混合表面活性劑的優(yōu)點也可能與在乳化過程中給新形成的界面提供乳化劑分子的速率有關(guān)。這是因為同時存在油溶性和水溶性乳化劑，在新形成的油水界面可同時存在來自油相和水相的表面活性劑來穩(wěn)定界面。拋開基本理論，低HLB和高HLB表面活性劑結(jié)合在乳化過程中是一個有用的概念，并且在實踐中也常常用到。根據(jù)體系所需的HLB值選擇混合乳化劑，選擇一對HLB值相差較大的乳化劑按不同比例混合，如Tween80（HLB= 5）和Span80（HLB=4.3），由于表面活性劑的HLB值具有加合性，因此，可將二者按不同比例混合得不同HLB值的系列混合乳化劑。用這些混合乳化劑分別乳化被乳化體系，測定乳化效率（如測定液滴的生存時間、乳狀液分層時間、液滴大小及分布等）。以乳化效率對這些混合乳化劑的HLB值作圖得到如圖3-6所示的鐘形曲線。對于指定的油-水體系，有一個最佳HLB值存在，當乳化劑的HLB為此值時對該體系的乳化效果最好。圖3-6曲線最高峰相對應(yīng)之HLB值，即為最佳HLB值，也是該油-水體系所需的HLB值。Tween80和Span80混合乳化劑的HLB為 0.5，此值即為被乳化體系乳化時所需之HLB值，也是該體系的特性值，并適用于其他的混合乳化劑。雖然其他混合乳化劑的乳化效果可能不一樣，但是，在此最佳HLB值時，混合乳化劑對該油-水體系乳化都將達到最佳效果。所以，可通過改變?nèi)榛瘎┑姆N類并維持在此最佳HLB值，直到找到效率最高的一對混合乳化劑。值得注意的是，乳化劑的濃度不影響這種確定方法。通過上述方法得到一系列乳化油相所需HLB值，表3-5列出一些常見“油相”的HLB值。

混合乳化劑的HLB值的計算方法詳見本章第一節(jié)四、（二）HLB的理論計算及式（3-9）。

目前，依據(jù)HLB值來確定乳狀液的配方及指導(dǎo)乳狀液的配制，是常用且有效的方法。乳化劑的用量一般為 %~ 0%。在化妝品的乳液制品中，最常用式（3- 0）計算。

（3- 0）

乳化劑含量高，一方面能造成乳液制品成本增高，另一方面一部分乳化劑會對皮膚產(chǎn)生刺激，因而對某一乳化體來說，在保證乳狀液穩(wěn)定性的前提下，乳化劑用量越少越好。

雖然HLB值這種比較粗糙的方法進行乳化劑選擇是相當有用的，但也有許多嚴重局限性。溫度、油相雜質(zhì)、電解質(zhì)或其他添加劑對該規(guī)則有明顯的影響。

2. PIT法

PIT法是相轉(zhuǎn)變溫度（Phase Inversion Temperature）法，它是用以選擇乳化劑的一個重要方法。HLB值方法只考慮了乳化劑的親水親油性，而不能反映其他因素的影響，尤其是溫度對乳化劑性質(zhì)的影響，對于用量很大的非離子型乳化劑表現(xiàn)尤為突出。非離子型乳化劑在低溫時是親水的，形成O/W型乳狀液；高溫時是親油的，形成W/O型乳狀液。可見，有些乳化劑的親水親油性并非是固定的，而是隨溫度而變化。發(fā)生相轉(zhuǎn)變溫度是乳化劑的親水親油能力恰好達到平衡時的溫度。例如聚氧乙烯基非離子型乳化劑，隨著溫度升高，分子中親水基部分與水靠氫鍵結(jié)合的程度降低，因而其親水性減弱，導(dǎo)致HLB值變小，在轉(zhuǎn)相溫度（PIT）下，乳化劑的親水親油性質(zhì)恰好平衡。因此，PIT也被稱為親水親油平衡溫度，寫作HLB溫度或T_HLB。故對于一定的體系，可用PIT判斷乳狀液的穩(wěn)定性，評價乳化劑的性質(zhì)，并用于選擇乳化劑。

應(yīng)用PIT法選擇非離子型表面活性劑用作乳化劑，首先要確定PIT的值，具體方法是，取等量的油相和水相，加入3%~5%的表面活性劑不斷振蕩，制備O/W型乳狀液。在不斷攪拌下，逐漸加熱乳狀液，緩慢升溫，每升溫一次，都攪拌并恒溫后，用電導(dǎo)率儀測定電導(dǎo)率。由電導(dǎo)率的變化判斷乳狀液是否轉(zhuǎn)相（轉(zhuǎn)變成W/O型），電導(dǎo)率突然降低時的溫度，即為相轉(zhuǎn)變溫度（PIT）。也可用稀釋法、染色法等來監(jiān)測乳狀液的相轉(zhuǎn)變。

其次為了得到穩(wěn)定性好、分散度高的乳狀液，可用PIT法確定乳狀液的制備溫度。制備O/W型乳狀液的溫度應(yīng)低于PIT2~4℃，然后冷卻至貯存溫度。用這種方法制得的乳狀液，乳狀液粒子小而均勻，且不易聚集。對于W/O型乳狀液，制備溫度應(yīng)高于PIT值2~4℃，然后再升溫至貯存溫度。

研究表明，表面活性劑的親水鏈越長，HLB值越高，說明乳化劑親水性越強，O/W型乳狀液越穩(wěn)定，PIT值越高。對于給定的體系，其PIT與HLB值（以N_HLB表示）間存在線性關(guān)系：

（3- ）式中，K_油和N_油為常數(shù)，對不同的油相數(shù)值不同。PIT隨HLB值增加而提高乳化劑分子中聚氧乙烯鏈越長，則分子的親水性越高，需要較高的溫度方能降低分子的水化度，故PIT就高些。PIT與油相的性質(zhì)也有關(guān)，它隨油相的極性降低而增高。

PIT可以幫助我們選擇合適的非離子型表面活性劑作乳化劑。欲制備穩(wěn)定的O/W型乳狀液，選擇的乳化劑應(yīng)使其形成的乳狀液的PIT高于貯存溫度20~60℃，以保證貯存過程中O/ W型乳狀液不發(fā)生變型；而制備W/O型乳狀液，要選擇乳化劑使其形成的乳狀液的PIT低于貯存溫度 0~40℃，這樣能保證W/O型乳狀液不變型。由一種非離子型乳化劑、兩種油以及水組成的四元體系乳狀液的PIT為：PIT_（A+B）=PIT_Aφ_A+PIT_Bφ_B （3- 2）式中，PIT_A和PIT_B分別為只有A油和只有B油時的PIT，φ_A和φ_B分別為混合油相中的體積分數(shù)。

對于由兩種非離子型乳化劑、油及水組成的四元體系，如以PIT_{（ ）}和PIT_（2）分別表示乳化劑（ ）和（2）的PIT，由于兩種乳化劑配比不同，在PIT_{（ ）}和PIT_（2）中間的每一個溫度都相應(yīng)于某一確定的配比，即

（3- 3）式中，W_{（ ）}和W_（2）分別是乳化劑（ ）和（2）在總的表面活性劑中的質(zhì)量分數(shù)。

據(jù)研究，在具體油中，由PIT法和Griffin法計算所得的同一乳化劑的HLB值很相近；由PIT法和Griffin法計算的各類油相所需HLB值也很近似。

除了PIT與乳化劑的HLB值成正比，并有近似的線性關(guān)系外，PIT還與聚氧乙烯基非離子型乳化劑的結(jié)構(gòu)有關(guān)。聚氧乙烯基鏈越長以及鏈長分布越寬、乳化劑濁點越高，PIT值越高，所形成的O/W型乳狀液也就越穩(wěn)定。此外，油相的極性越低，PIT值越高。

添加劑的性質(zhì)也影響PIT。在油相中加入非極性有機物，油相極性下降，PIT升高；反之，在油相中加入極性有機物，油相極性升高，PIT降低。若在水相中加入了長鏈脂肪烴會使PIT升高，這有利于O/W型乳狀液穩(wěn)定。

3. EIP法選擇乳化劑

EIP法是乳狀液轉(zhuǎn)變點（Emulsion Inversion Point）法，是指乳狀液從W/O型轉(zhuǎn)變?yōu)镺/ W型的轉(zhuǎn)變點。一般乳狀液轉(zhuǎn)變點是用發(fā)生轉(zhuǎn)相時每毫升油所加入的水的體積（mL）來表示。因而EIP是一個與體積分數(shù)有關(guān)的概念。

EIP值的測定方法：通常是在相同質(zhì)量分數(shù)（一般為2%）的不同乳化劑制成的溶液中，加入水并攪拌后，測定轉(zhuǎn)變點，在此轉(zhuǎn)變點加入的水的體積即為EIP值。如在200mL燒杯中加入50mL油相和2%的乳化劑，以一定速度充分攪拌，使乳化劑分散溶解，然后向燒杯中滴加水，每次加入 .0mL后，繼續(xù)攪拌 5s，停止攪拌，測定混合液的電導(dǎo)率。從電導(dǎo)率值的變化判斷是否發(fā)生了由W/O型乳狀液向O/W型乳狀液的轉(zhuǎn)型。發(fā)生轉(zhuǎn)型時加入水的體積（mL）即為EIP值，故EIP法又被稱為最大增溶法。

對于同一給定油相的體系，隨乳化劑HLB值的增大，EIP值先降低然后又增加，出現(xiàn)一個最低點。實驗結(jié)果表明，乳化劑的親水性越強，HLB值越高，發(fā)生由W/O型向O/W型乳狀液轉(zhuǎn)變所需加入的水體積越小，EIP值越低。因此，選擇EIP值最低的乳化劑可制成最穩(wěn)定的O/W型乳狀液。

乳狀液中乳化劑的性能不僅受到油相、乳化劑的種類、性質(zhì)、濃度以及其他乳化劑等因素的影響，而且還受外界條件如溫度、油相和水相添加劑的加入等不同因素的影響。因而有時選擇乳化劑的結(jié)果并不理想，理論可能與實際情況有一定出入，通常還需要把理論方法與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，選擇出理想的乳化劑，以達到預(yù)期的目的。目前，在化妝品生產(chǎn)中常采用HLB、PIT法選擇最佳乳化劑。

（二）乳化劑選擇的通用原則

（ ）選擇乳化劑的一般步驟 應(yīng)用HLB值法配制化妝品乳狀液時，選定乳化劑的一般步驟如下。

①根據(jù)化妝品乳狀液制品性能的要求，確定乳狀液是O/W型還是W/O型，并確定其油相的成分。油溶性表面活性劑容易形成W/O型乳液，反之亦然。油相的極性越大，乳化劑的親水性就應(yīng)該越大，反之亦然。

②計算油相成分所需要的HLB值。

③選擇乳化劑：通常選用混合的乳化劑，通過親水和親油表面活性劑的混合使用，通?？尚纬杀容^好的乳液。其種類與配比的確定方法如前所述。

④確定乳化劑的用量。

⑤依照配方，配制成乳狀液。觀察和測定乳狀液的穩(wěn)定性等性能，并進行有關(guān)的檢驗，必要時修改配方。

（2）選擇乳化劑的實踐經(jīng)驗方法

①選用的乳化劑的親油基與被乳化物在結(jié)構(gòu)上相近，可取得較好的乳化效果，乳化劑在油水界面上能形成穩(wěn)定的和緊密排列的凝聚膜。

②當使用一種乳化劑效果不理想時，可考慮選擇混合乳化劑。水溶性和油溶性乳化劑的混合使用有更好的乳化效果；有時選用離子型與非離子型乳化劑混合使用，兩者的協(xié)同作用也會取得良好的效果。

③選擇的乳化劑應(yīng)當不影響化妝品中其他成分的性能，而且應(yīng)當是安全、衛(wèi)生、無毒、無副作用、無特殊氣味等。

④乳化劑應(yīng)能適當增大外相粘度，以減小液滴的聚集速度。

⑤乳化劑要能用最小的濃度和最低的成本達到乳化效果；乳化工藝簡單。