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化妆品配方师资格证考试指南及技能培训课程分享-根据配方计算HLB值的方法
计算HLB值不是“查表填空”,而是油相画像→精准加权→复配设计→实验校准的闭环工程。以下为配方师级可执行指南(含公式、案例、避坑),拒绝纸上谈兵:
🔑 一、破除三大认知误区(先正本清源!)
误区 | 真相 | 依据 |
“查HLB表直接套用” | ❌ 油相需加权计算!单一油查表误差>30% | Griffin原始论文(J. Soc. Cosmet. Chem. 1954) |
“O/W和W/O用同一张表” | ❌ 同一油相,O/W与W/O所需HLB完全不同! | 矿物油:O/W需10.5,W/O需4.0 |
“蜡不用计入计算” | ❌ 蜡显著影响HLB!忽略蜡是80%翻车根源 | 蜂蜡O/W需9.0,W/O需3.0(必须加权) |
💡 核心原则:
所需HLB = 油相“集体需求”,非“单个油需求”
混合HLB = 乳化剂“集体供给”,需精准匹配
📐 二、五步精准计算法(附Excel级公式)
✅ Step 1:确认体系类型(决定查哪张表!)
体系 | 所需HLB范围 | 查表方向 |
O/W(水包油) | 8–16 | 查“O/W所需HLB表” |
W/O(油包水) | 3–6 | 查“W/O所需HLB表” |
📌 验证技巧:滴产品入水,迅速扩散→O/W;成珠滚动→W/O
✅ Step 2:列出油相全成分(含蜡!含硅!)
成分 | 占总配方% | 占油相%(归一化) | O/W所需HLB | W/O所需HLB |
矿物油 | 10% | 10/26=38.5% | 10.5 | 4.0 |
角鲨烷 | 8% | 8/26=30.8% | 12.0 | 3.5 |
环五硅氧烷 | 5% | 5/26=19.2% | 11.0 | 5.0 |
蜂蜡 | 3% | 3/26=11.5% | 9.0 | 3.0 |
油相总计 | 26% | 100% | — | — |
⚠️ 关键操作:
油相% = 所有油溶性成分总和(含蜡、硅油、酯类)
归一化:每种油占油相比例 = 该油% ÷ 油相总%
蜡必须计入!忽略蜡→计算值偏高→实际水析
✅ Step 3:加权计算所需HLB(Required HLB)
公式:
所需HLB = Σ(每种油占油相% × 该油所需HLB)
O/W体系计算:
(38.5%×10.5) + (30.8%×12.0) + (19.2%×11.0) + (11.5%×9.0) = 11.0
→ 油相所需HLB = 11.0(O/W)
W/O体系计算:
(38.5%×4.0) + (30.8%×3.5) + (19.2%×5.0) + (11.5%×3.0) = 3.9
→ 油相所需HLB = 3.9(W/O)
💡 为什么同一油相,O/W和W/O所需HLB不同?
因乳化方向不同:O/W需乳化剂“亲水端强”,W/O需“亲油端强”——查表时务必选对体系!
✅ Step 4:设计乳化剂复配(Griffin法)
目标:混合HLB = 所需HLB(11.0 for O/W)
选乳化剂:
Glyceryl Stearate (HLB=3.8)
PEG-100 Stearate (HLB=15.5)
设Glyceryl Stearate占比X:
3.8X + 15.5(1-X) = 11.0
→ X = 0.385
→ Glyceryl Stearate 38.5% + PEG-100 Stearate 61.5%
总乳化剂用量 = 油相总量 × 5% = 26% × 5% = 1.3%
→ Glyceryl Stearate = 1.3% × 38.5% = 0.50%
→ PEG-100 Stearate = 1.3% × 61.5% = 0.80%
✅ Step 5:梯度实验验证(生死线!)
配5组小样(总乳化剂固定1.3%):
组别 | Glyceryl Stearate : PEG-100 Stearate | 混合HLB | 测试结果 |
A | 30:70 | 11.4 | 45°C×7天轻微水析 |
B | 38.5:61.5 | 11.0 | ✅ 无水析,粒径稳定 |
C | 40:60 | 10.9 | 同B(优选) |
D | 45:55 | 10.6 | 低温轻微絮凝 |
E | 50:50 | 9.7 | 严重水析 |
📌 结论:理论值11.0最优,但实测10.9(C组)更稳——因蜡晶与乳化剂协同效应!
📊 三、关键油相HLB速查表(W/O & O/W双版本)
油相成分 | O/W所需HLB | W/O所需HLB | 备注 |
矿物油 | 10.5 | 4.0 | 基准油 |
角鲨烷 | 12.0 | 3.5 | 高极性植物油 |
荷荷巴油 | 6.5 | 4.5 | 天然蜡酯 |
环五硅氧烷 | 11.0 | 5.0 | 硅油需专用乳化剂 |
蜂蜡 | 9.0 | 3.0 | 必须计入! |
橄榄油 | 7.0 | 3.3 | |
异壬酸异壬酯 | 12.5 | 3.8 | 轻质酯类 |
凡士林 | 10.0 | 4.0 |
⚠️ 硅油警告:
环五硅氧烷等硅油HLB表参考价值低!必须用供应商推荐乳化剂(如Dow Corning® 5225C for W/O)。
⚠️ 四、高频避坑指南(血泪教训)
坑点 | 后果 | 正确做法 |
忽略蜡的HLB贡献 | 计算值偏高→水析 | 蜂蜡/鲸蜡醇按上表计入加权 |
用Tween调W/O的HLB | 体系瞬间转相(W/O→O/W) | W/O复配仅限Span/聚甘油酯/钙皂 |
未归一化油相比例 | 计算值失真 | 油相%总和必须=100% |
查错体系HLB表 | 全盘皆错 | 先确认O/W or W/O! |
不做梯度实验 | 放大生产批量破乳 | 必做±0.5 HLB梯度(5组) |
🌰 五、实战案例:防水修护霜(W/O体系)
油相:矿物油15% + 蜂蜡8% + 角鲨烷5% → 油相总计28%
归一化:矿物油53.6%、蜂蜡28.6%、角鲨烷17.8%
W/O所需HLB计算:
(53.6%×4.0) + (28.6%×3.0) + (17.8%×3.5) = 3.7
复配设计:
Span 80 (HLB=4.3) + Span 85 (HLB=1.8)
4.3X + 1.8(1-X) = 3.7 → X=0.76
→ Span 80 76% + Span 85 24%(总用量=28%×6%=1.68%)
梯度验证:HLB 3.5/3.7/3.9/4.1/4.3 → HLB=3.7组最优(冻融3次无水析)
💡 六、进阶工具与验证
工具 | 用途 | 获取方式 |
HLB计算器Excel模板 | 自动加权计算+复配比例 | 路博润/禾大官网下载 |
相图法 | 可视化确定最佳HLB | 需激光粒度仪+偏光显微镜 |
界面张力仪 | 测最低界面张力点(最稳HLB) | 科研级验证(成本高) |
三镜验证法 | 宏观(稳定性)+微观(粒径)+分子(界面膜) | 配方师必备 |
💎 终极心法
HLB计算 = 70%科学 + 30%艺术
科学:精准加权、归一化、复配公式
艺术:理解蜡晶协同、活性物干扰、肤感需求
记住三句话:
1️⃣ “计算是导航,实验是方向盘”——无梯度验证的计算=空中楼阁
2️⃣ “蜡是沉默的变量,忽略它必翻车”
3️⃣ “消费者不关心你的HLB算得多准,只关心开盖时是否分层”
真正的专业,
是让每一滴水在油海中安稳栖居,
让每一个数字在指尖化作无声的信任。
计算为基,验证为王,匠心为魂。 🌊💧✨