
化妆品作为直接接触皮肤的日用化工产品,其质量安全与生产用水水质密切相关。生产用水中的微生物、重金属、有机杂质等污染物不仅会导致化妆品变质、保质期缩短,还可能引发皮肤过敏、炎症等安全问题。随着化妆品行业对产品品质要求的不断提高,传统纯化水(如单级反渗透水)已难以满足高端化妆品生产对水质的严苛需求——其电导率、TOC及微生物控制精度不足,易成为制约产品质量的“瓶颈”。
超纯水因具有极低的电导率、微生物含量和有机杂质,被视为高端化妆品生产的理想用水。博清生物科技(南京)有限公司作为专注于水处理设备研发的企业,其生产的超纯水机采用“预处理+双级反渗透+EDI(电去离子)+紫外消毒+终端超滤”集成工艺,可实现对原水的深度纯化。本研究通过对比实验,系统分析博清生物超纯水机在化妆品生产中的应用效果,为化妆品企业优化生产用水方案提供科学依据。
一、材料与方法
(一)实验设备与材料
超纯水机:博清生物超纯水机;传统纯化水设备:单级反渗透纯水机;检测设备:电导率仪、TOC分析仪、微生物培养箱、原子吸收分光光度计;化妆品原料:甘油、丙二醇、透明质酸钠、神经酰胺等(均为化妆品级,符合标准);实验样品:爽肤水(水相占比92%)、乳液(水相占比75%)、面膜液(水相占比95%)。
(二)实验方法
1、用水制备
分别采用博清生物超纯水机和传统单级反渗透纯水机,以市政自来水为原水,连续运行72h制备实验用水,每天定时(8:00、14:00、20:00)取样,每次取样量500mL,用于水质指标检测。
2、水质指标检测
电导率:采用电导率仪在25℃下直接测定;
TOC:采用燃烧氧化-非分散红外吸收法测定;
微生物总数:采用平板计数法(PCA培养基),培养条件37℃、48h;
重金属(铅、砷、汞):铅、砷采用石墨炉原子吸收分光光度法,汞采用冷原子吸收分光光度法,依据标准测定。
3、化妆品制备与性能检测
分别使用两类用水,按照相同配方和工艺制备爽肤水、乳液、面膜液,每种样品制备3批(每批500mL),进行以下性能检测:
理化稳定性:①离心试验:3000r/min 离心30min,观察是否分层、沉淀;②高低温循环试验:-10℃(24h)→25℃(24h)→45℃(24h)为1个循环,连续3个循环,观察外观变化;
微生物合格率:依据《化妆品卫生标准》,检测成品微生物总数(≤100CFU/mL)、粪大肠菌群(不得检出),计算合格率;
皮肤刺激性:采用家兔皮肤刺激性试验(Draize法),评分标准0~8分(0分为无刺激,8分为极强刺激)。
(三)数据统计
采用SPSS 22.0软件进行数据统计分析,计量资料以“平均值±标准差(x±s)”表示,组间比较采用t检验,计数资料以“率(%)”表示,组间比较采用χ²检验,P<0.05为差异有统计学意义。
二、结果与分析
(一)两类生产用水的水质指标对比
博清生物超纯水机制备的超纯水各项水质指标均显著优于传统单级反渗透纯化水:电导率降低94.7%,TOC降低88.9%,微生物总数降低99.0%,且重金属(铅、砷、汞)未检出,完全满足高端化妆品生产对“低电导、低有机、无菌、无重金属”的用水需求;而传统纯化水微生物总数和TOC含量偏高,存在潜在污染风险。
(二)两类用水对化妆品成品性能的影响
1、理化稳定性
使用博清生物超纯水生产的化妆品成品,离心试验和高低温循环试验达标率均显著高于传统纯化水组。其中乳液的稳定性提升最为明显,高低温循环达标率从77.8%提高至96.7%,原因在于超纯水极低的离子浓度减少了原料间的电解质反应,降低了乳液粒子聚集、分层的风险。
2、微生物合格率
依据标准,博清生物超纯水组化妆品成品微生物合格率均达到100%,而传统纯化水组为76.5%。超纯水经紫外消毒(185nm波长可降解TOC,254nm波长可杀灭微生物)和0.22μm 终端超滤双重处理,有效阻断了微生物污染路径,从源头降低了化妆品成品的微生物超标风险。
3、皮肤刺激性
博清生物超纯水组化妆品的皮肤刺激性评分显著低于传统纯化水组。超纯水中无重金属、低TOC的特性,减少了刺激性杂质与皮肤的接触,降低了皮肤过敏、红肿等不良反应的发生概率,提升了产品的使用安全性。
三、讨论
化妆品生产用水的纯度直接决定产品的品质与安全。传统单级反渗透纯化水虽能去除大部分离子和颗粒物,但对TOC、微生物的去除能力有限,难以满足高端化妆品生产需求。博清生物超纯水机通过“双级反渗透+EDI”组合工艺,实现了离子的深度去除——EDI模块在电场作用下可将水中离子浓度降至ppb级别,使电导率稳定在0.1μS/cm以下;同时,185nm 紫外灯可将有机污染物氧化分解为CO₂和水,结合0.22μm终端超滤,实现了微生物的近乎完全截留。
本研究结果显示,博清生物科技(南京)有限公司研发的超纯水机制备的超纯水在电导率、TOC、微生物等指标上均优于传统纯化水,且重金属未检出。使用该超纯水生产化妆品,不仅能提升成品的理化稳定性(减少分层、沉淀现象),还能将微生物合格率从76.5%提升至100%,并显著降低皮肤刺激性。此外,博清生物超纯水机具备智能化控制功能,可实时监测水质指标并自动报警,确保生产用水的稳定性和可靠性,降低企业的质量管控成本。
与同类超纯水设备相比,博清生物超纯水机还具有能耗低(EDI模块能耗较传统混床降低30%)、耗材寿命长(反渗透膜使用寿命延长1.5 倍)等优势,符合化妆品企业绿色生产、降本增效的发展需求。
博清生物科技(南京)有限公司研发的超纯水机采用“双级反渗透+EDI+紫外消毒+终端超滤”集成工艺,可稳定制备高纯度、低污染的超纯水,其水质指标完全满足高端化妆品生产要求。将其应用于化妆品生产,能有效优化生产用水质量,显著提升产品的理化稳定性、微生物合格率和使用安全性,同时降低企业生产成本。综上,博清生物超纯水机在化妆品生产中具有显著的应用价值和推广前景。




