第三节 增稠体系的设计
一、增稠体系设计的原则
增稠体系设计应遵循以下几方面原则。
（1）稳定性原则 这是建立增稠体系最重要的目的，也就是保证化妆品的稳定性。若增稠体系设计不能实现产品的稳定性，就失去添加增稠剂的意义。
增稠体系通过三种途径来实现稳定性：改善产品流变特性；增加悬浮力；提高分散性，防止分散体系凝聚。稳定性是否合格主要通过以下方面来体现：化妆品的耐寒、耐热性，不分层，黏度的稳定性，生产、运输的稳定性等。
（2）多种增稠剂复配原则 不管哪种增稠剂都有自身的特点，但也有一些不足，因此，配方师在设计化妆品配方增稠体系时，建议选用不同的增稠体系进行增稠，才能达到优异的效果。
（3）成本最低原则 能达到同等效果的前提下，应选用成本低的增稠体系。当然，也要考虑使用的方便性和降低生产过程能耗作为综合成本计算。
例如：在使用Carbolpol作为增稠剂时，Carbolpol 940使用时不易分散，需提前预制，增加作业时间，从而增加制造成本。若选用Carbolpol Ultrez 20，可以缩短生产时间，提高劳动效率，降低生产成本。虽然从原料成本上来讲Carbolpol Ultrez 20价格比Carbolpol 940高，但综合生产成本，还是选用Carbolpol Ultrez 20更低，所以选用Carbolpol Ultrez 20更为合理。
（4）达到感官要求原则 产品感官表现是通过产品的流变特性来实现。而产品流变特性是通过增稠体系来实现的。产品的感官包括产品肤感、黏腻性、拉丝、膏体柔软性、流动性及稀稠性等方面，这也是设计增稠体系考虑的重要方面。
（5）与包装配套原则 我们在做技术开发时，目的是开发的产品上市，不是纯粹作研究，所以在设计产品时，就必须要考虑内容物包装对内容物的要求。
例如：包装为小口瓶，应考虑黏度低的增稠体系；用泵头的，应考虑设计易剪切变稀的增稠体系。
化妆品配方师在设计化妆品配方的增稠体系时，需准确把握以上五个原则。
二、增稠体系设计及增稠剂的选择
在设计配方的增稠体系时，必须明确选用增稠剂的依据，按此依据进行初步选择，增稠剂选择依据包括以下方面。
（1）不同类型产品增稠体系设计要求见表3-6。
表3-6 不同类型产品增稠体系设计要求
（2）在不同的pH范围内，选用的增稠体系有所不同，具体要求见表3-7。
表3-7 不同pH范围的增稠体系设计要求
（3）不同离子浓度条件下，要求的增稠体系也不一样，见表3-8。
表3-8 不同离子浓度下的增稠体系设计要求
（4）不同黏度要求的增稠体系设计要求见表3-9。
表3-9 不同黏度要求的增稠体系设计要求
（5）不同添加剂对增稠体系也有特殊的要求，见表3-10。
表3-10 不同添加剂对增稠体系的设计要求
（6）不同感观指标对增稠体系设计要求见表3-11。
表3-11 不同感观指标对增稠体系的设计要求
三、增稠体系的优化
增稠体系的优化是指对设计的增稠体系，在设计指导原则基础上，对体系进行优化组合，以达到设计的要求。
1.增稠剂品种的优化
（1）几种增稠剂进行复配 不同的增稠剂其作用效果不同，很多增稠剂之间能达到协同作用的效果，既可提高其溶液的黏度，还可提高它们的其他特性。
例如：瓜尔豆胶与黄原胶复配使用，不仅可以提高黏度，还可提高其酸性溶液的稳定性。
（2）不同增稠机理的增稠剂进行复配 不同增稠机理的增稠剂进行复配，能达到很好的效果，这是因为体系在多重增稠机理作用下，能形成更好的稳定体系。利用此方法优化增稠体系，既可提高产品的功效，又能降低成本，符合增稠体系设计原则。
例如：Carbolpol 934和HEC增稠机理完全不同。0.2％Carbolpol 934（用NaOH中和）溶液黏度能达到3080mPa·s，1.5％HEC（Natrosol 250）溶液黏度能达到13250mPa·s，当0.2％Carbolpol 934（用NaOH中和）和1.5％HEC（Natrosol 250）互配成溶液时，其黏度能达到66400mPa·s，从黏度数值能很清楚地看到它们之间的协同作用效果。
（3）选用具有提升产品功能性的增稠剂进行复配 在前面提到的带阳离子官能团的增稠剂，可在设计洗发水配方中选用，其既可增加产品的黏度，又可提高产品的调理性。
例如：设计洗发水的增稠体系时，就可选用Aculyn 22和瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵复配增稠体系。其中Aculyn 22主要起增稠的作用，瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵既起到增稠的作用，又起到调理头发的作用。这种复配优化，既提高产品的功效，又可降低成本，符合增稠体系设计原则。
2.增稠剂使用量和比例的优化
在使用增稠剂的过程中，要对增稠剂的性能掌握清楚，包括使用量与黏度的关系等诸多方面。
例如：在使用Carbolpol 940时，黏度随着浓度增加而增加，当浓度为0.5％、pH=7.0时，黏度基本达到最大值，再增加浓度时，黏度增加比较小。所以在需要较大黏度时，优化的配方中Carbolpol 940最大使用浓度应选用0.5％。
另一方面，在使用多种增稠剂复配的增稠体系时，需要对复配增稠体系的原料比例进行优化，以达到设计原则。具体见表3-12。
表3-12 复配增稠体系原料配比优化表
以上增稠剂复配，增稠效果最好，所以在配方中选用以上配比来设计增稠体系。
3.优化增稠体系的试验方法
一般使用两种方法来优化，即对比法和正交法。
（1）对比法 对比法是指通过使用不同增稠剂、同种增稠剂不同浓度或不同增稠剂的不同比例来试验，经过测试结果对比，找到最佳的增稠剂、同种增稠剂浓度或不同增稠剂的不同比例值。
操作方法：在其他条件相同，增稠剂种类、浓度或比例不同的情况下设计配方，进行试验，然后测得试验结果，将结果绘制成图形曲线，通过图形找到最佳值，从而达到优化的目的。
这种方法适用于考察因素少的试验，并且，能快速对增稠体系进行优化。如果考察因素多，就建议使用正交法。
（2）正交法 正交法是指同时考察多种增稠剂、多种浓度来找到最佳增稠体系种类和配比的方法。
操作方法：通过选择不同的增稠剂和不同的浓度作为考察因素来设计正交表，再按照正交表的内容进行试验，再测得试验结果，通过试验结果来找到最佳结果，从而达到优化的目的。
这种方法适用于同时考察多个因素的试验。但试验个数比较多，工作量比较大。