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李金华:液晶构造及在化妆品中的应用,效果这么神奇?

美妆网 龙艳玉 2019-05-19 18:04:47 4314

5月19日,由江南大学和中国美妆网联合主办的“2019化妆品(上海)科技峰会”在上海中星铂尔曼大酒店隆重召开。


现场名师汇聚,大咖云集。500多名国际国内知名研发工程师、知名品牌市场及设计研发人员同台“创享美力”,聚焦洗护、彩妆、护肤品类等领域,探讨科研、营销、设计等创新技术,助力与会嘉宾紧抓行业趋势,共享科研红利。

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江南大学客座教授李金华先生


以下为江南大学客座教授李金华先生的精彩分享:


讲到液晶,大家非常熟悉,比如每天用的电视、电脑、手机显示屏等,是液晶的;刷牙时牙膏里面的泡泡,或者洗脸时打的泡泡,其实也是液晶构造。 


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液晶有很多,生物体当中也有很多。皮肤角质层当中也有液晶,能带来什么好处?首先会看到,它在某一个结构以后会形成一层一层的东西,有两个部分,一个部分是高含量的结合水,还有具疏水性的连続相,其实和普通的不一样,另一个角度来讲结合水也是不冻水,不冻水不易蒸发。从而起到保湿,保护皮肤的作用。

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是什么样的东西才可以形成液晶呢?所有的表面溶剂都是形成液晶的,但是可能浓度不一样,有的是10%,有的是20%。左边的话它跟下面的横坐标最右边是水分,也就是最左边的话是表面活性剂的浓度,纵坐标是温度,S是代表固体,H1是六方格液晶Lα叫层状液晶,还有V1两连续相立方液晶。


这个液晶与温度有什么关系?可以看一下这个例子,在25度左右的时,在Lα时候可以看到左边这个图非常漂亮,普通的看不到的,可以加温,加到一定程度以后,超过了这个范围的话,这个液晶看不见了。


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右边的图可以看到,这是每天煮鸡蛋,鸡蛋里面有卵磷脂,也可以形成液晶。 表面活性剂少说有几千种,或者几万种。表面活性剂的大小,形状的不一样,形成的液晶状也不一样。


 液晶构造的应用原理


在我们的皮肤角质层细胞间类脂体当中,有50%神经酰胺形成的这种液晶,可以防止外界的东西或者是一些污染进入皮肤。


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看上面这个图,正常皮肤的话,皮脂膜、角质层、细胞间层组织,不易受外部因素的刺激;然而,当皮肤干燥以后,或者随着年纪增大,可以看到细胞膜要么不均匀,要么就是受损的,相当于我们经常讲的“砖墙机构”,假如这个“砖墙”有很多孔的话,下雨时就会漏雨。干燥以后,皮肤随着年纪增大,或者受环境的影响,角质层也会受损。上述是从外部环境来看。另外,从内在来说,数据显示,随着年龄增长,21-30岁时神经酰胺是100%的话,到40岁以后面部的神经酰胺含量已经是百分之三十多,非常少。这样的话,就必须考虑如何来协助或修复角质层的方法。方法有很多,利用液晶技术是其中的一个。


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上面是一个皮肤的模型,角质层上面,金黄色的角质层这一块,还有非常薄的皮脂。


角质层有角质细胞和角质细胞间类脂体构成,这部分就相当于死皮。假如我做一个膏霜、乳液也有这样的结构,像右边这个图当中有液晶,这个就是模仿角质层当中的液晶,同时还可以包裹油分在里面,当涂抹到皮肤上时,就是模仿我们角质层,起到类似于皮脂,角质层的保护肌肤的功能。


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同时我们做配方的时候,还可以考虑到,比如油溶性的成分、水溶性的功效成分,象神经酰胺这样高溶点的成分很难稳定地溶到油中去。以上左边这个图可以看到红的小点,可以把它融入液晶当中去,可以防止其结晶,以分子状态存在,期待可以进入角质层,起到保湿的作用。这是利用液晶的另外一个优点。


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有一个对比数据,左面做了一个液晶的体系,右边的话是没有液晶的。看一下效果,横坐标是时间,纵坐标就是电导度,看一下皮肤中的水分含量,在60分钟时,液晶霜的含水量要远远高于没有的液晶的乳霜。液晶体系中的结合水,不容易蒸发掉,从而显示较好的保湿效果。


再来看看皮肤的屏障功能,在连续用了三星期以后,液晶的TEWL(水分损失量)低要低于普通乳霜的TEWL。这表明肌肤的屏障功能可以用液晶霜来修复。


层状液晶在化妆品配方中的应用


目前的液晶应用,可以做成霜、乳液、面膜、美容精华液等。我们眼部周围的皮肤厚度是脸部皮肤的1/3,角质层也簿,更容易受损,所以我们可以用液晶眼霜加强保湿。


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液晶有一个技术问题,就是在皮肤温度下的稳定性问题,在皮肤温度下,液晶必须维持其结构不变,才能起到液晶的作用。如上图,模拟使用场景,恒温35℃,4个小时后,仍然可以观察到液晶的结构,从而期待更好的保湿效果。综所上述,利用与角质层细胞间类脂结构相类似的液晶乳霜,可以带来持久的保湿效果;协同角质层保护肌肤,起到屏障作用;协助皮脂防止水分蒸发。

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