2026.06.01

冷乳化正逐步成为化妆品生产的主流工艺。出于降低能耗、保护热敏活性物，以及使用受热易降解的天然增稠剂等需求，越来越多的生产商正从热法生产工艺转向冷法工艺。核心问题在于：哪种混合技术能够在冷工艺条件下制备稳定、高品质乳液。转子 - 定子均质机是成熟的选型，但它的高剪切流场对于高黏度、结构化体系或含颗粒配方存在局限性。本文基于下莱茵应用科学大学研究人员开展的试验（已在 2024 年DECHEMA 年会上发表），对比 FUNDAMIX® 振动混合器与转子 - 定子基准设备的性能数据。

振动混合在冷乳化工艺中的实际表现如何？

在受控实验室条件下，FUNDAMIX® 在测试多款配方中均能生产出稳定的冷法工艺乳液。尽管转子 定子均质机凭借更高剪切力，能够得到更小的平均液滴粒径；但振动混合器始终能生产出粘度更高，且具有稳定的多相结构的乳液。这一明显的性能差异对于化妆品乳化十分关键，因为黏度、肤感质地和体系稳定性是化妆品的核心质量指标。

测量得到的粘度范围约为8200至8500 mPa·s，而转子-定子基准组约为6100至7400 mPa·s。根据配方的不同，这相当于体相粘度水平超过转子-定子处理结果的30%以上，表明乳液的结构构建更为显著，而不仅仅是液滴尺寸的细化。

这种较高的粘度与分散相的有效结构化、黄原胶、淀粉等稳定剂的均匀分布相关。显微镜评估显示，液滴系统结构良好，聚并迹象极少，表明振动混合器即使在含有颜料色粉、磨砂颗粒或其他分散颗粒的情况下，也能生成稳定的乳液。

另一个对化妆品研发具有战略意义的观察结果是，在单罐加工过程中可自然形成W/O/W（水/油/水）多重结构。较低的剪切条件有助于多重乳液的形成而不发生破乳，从而能够实现创新的肤感体验和可控释放体系，而这类应用通常只有温和工艺条件才能实现。

配方 M-49：水包油（O/W）乳液，0.7% 黄原胶，3.0% 淀粉（流变添加剂），冷法工艺（25°C/25°C），批次量 200 g。

振动混合器为何能效更高且易于工艺放大？

能耗是现代化妆品工厂中的关键KPI。在下莱茵应用技术大学研究人员开展的对比试验（Pastewski等人，DECHEMA，2024年）中，在相同冷乳化配方上记录的实测功率数据表面：FUNDAMIX® 振动混合器的功耗为27~32 W，而采用相同配方的转子 - 定子均质机功耗为 119～135 W。这意味着生产同等品质的稳定乳液，振动混合器所需能耗大约仅为后者的 1/4。

冷乳化工艺进一步放大了这一优势。传统的热法工艺需要在混合前将油相和水相均加热至80°C再进行混合。而冷法工艺全程在环境温度下进行，在混合效率提升的基础上，还彻底消除了加热所需热能成本。

FUNDAMIX® 不会形成漩涡，保证工艺可控；可采用高装料液位，并在宽黏度范围内实现稳定批次生产。对于正在落地或扩建冷法工艺生产线的工厂，该设备可在维持产品质量稳定的同时直接降低热能需求，便于搭建更灵活的模块化工厂布局。

此外，该设备机械结构简洁、无旋转密封件，维护需求低，完全符合化妆品行业普遍对卫生条件与设备开机率的要求。

振动混合技术在化妆品生产中的价值应用场景

凭借独特的流体流动特性以及对敏感配方良好的适配性，FUNDAMIX® 可在化妆品多道工序中发挥突出优势。该设备工艺稳定、剪切作用温和且混合效率出色，契合行业发展趋势，助力天然配方、冷乳化工艺与高端肤感体系开发。 值得一提的是，它可形成结构化“滴中滴”体系的能力，有助于增强乳液稳定性并提高表观体积，这对膏霜类化妆品尤其有利。

•    膏霜、乳液和精华液的冷乳化：搭配天然增稠剂与可生物降解油脂，依托滴中滴结构提升体系稳定性，在物料质量不变       的前提下获得更高表观体积。

•    颜料分散：用于磨砂膏、着色配方及结构化多相体系中的功能性添加剂，不存在高剪切导致物料变质的风险。

•    悬浮液均质化：适用于高黏度介质，解决传统叶轮搅拌易产生死角、能耗高的痛点，同时实现可控的相分布。

•    包封与多重乳液：通过温和工艺稳定生成滴中滴结构，为活性物打造先进递送体系。

化妆品中的冷乳化工艺：

振动混合与转子 - 定子混合技术对比 

常见问题解答

问:  化妆品生产中的冷乳化是什么？

答：冷乳化是在常温条件下生产化妆品乳液的工艺，无需像传统热乳化工艺那样，将油相和水相加热至 80℃。该工艺能够降低能耗，保护热敏活性成分，并且适用于黄原胶、淀粉这类受热易降解的天然增稠剂。

问:  在化妆品应用中，振动混合器与转子 - 定子均质机相比如何？

答：在下莱茵应用科学大学开展的独立对比试验（2024 年 DECHEMA 会议）中，采用完全相同的冷乳化配方，FUNDAMIX® 振动混合器能耗仅 27–32 W，而转子 - 定子均质机能耗为 119–135 W，振动混合器能耗大约降低至原来的四分之一。振动混合器生产的乳液黏度高出 30%，代表体系形成了更强的结构。转子 - 定子均质机产生的平均液滴粒径更小，因此更适合以超细液滴粒径为首要指标的应用。

问:  FUNDAMIX® 能处理颜料、磨砂颗粒以及含固体颗粒类的化妆品配方吗？

答：能。FUNDAMIX® 振动混合器的低剪切力较温和，能够避免颗粒受剪切破坏，因此非常适合用于在结构化多相体系中对调色配方、物理磨砂产品以及功能性添加剂进行颜料分散。DECHEMA 研究中的显微观测证实，在含颗粒配方中，该设备可形成结构良好的液滴体系，聚结现象极少。

问:  什么是 W/O/W 乳液？FUNDAMIX® 能否生产这类乳液？

答：W/O/W（水包油包水）乳液属于多重乳液。微小水滴被包封在油滴内部，而这些油滴又分散在连续水相中。该体系能够实现活性成分的可控释放，在高端化妆品中打造独特肤感。FUNDAMIX® 振动混合器具备温和剪切环境，可在单罐内自然形成 W/O/W 结构，且不会发生液滴破裂；使用高剪切转子 - 定子设备很难实现该工艺。

问:  FUNDAMIX® 适合化妆品生产的放大吗？

答：可以。FUNDAMIX® 共有 4 种规格型号（FM-1 至 FM-4+），容器容积覆盖从实验室 0.5 升规模到量产 12000 升。全系列设备的混合面板采用几何相似设计，确保实验室小试验证的混合效果可稳定、可预测地放大至量产阶段；设备无涡流产生，并在宽黏度范围内实现稳定的批次生产。

结论

各项技术数据表明，振动式混合技术对于追求技术前沿的化妆品生产企业而言，是一项极具发展潜力的工艺。尽管在必须获得超微小液滴的工况下，该技术尚无法替代高剪切均质工艺，但 FUNDAMIX® 振动式混合器充分证明了其在冷加工工艺、高黏度体系、天然配方以及节能生产场景中的应用价值。该设备能够生产稳定性优异的乳液、处理含颗粒体系，同时保持低能耗，对于希望实现生产工艺升级的配方研发实验室与生产工厂，提供了极具吸引力的商业应用价值。

培养皿中的成品乳液。左：FUNDAMIX® 振动混合器。右：转子-定子均质机。FUNDAMIX® 所得乳液质地更致密、内聚性更强，这与所有测试配方测得的更高结构黏度相吻合。

参考文献

Pastewski, J., Lenters, L., Schultz, H. J., Wanninger, A.

可持续化妆品乳液冷制工艺中混合方法的性能比较

下莱茵应用技术大学。

2024年3月7日，德国绍普夫海姆，在DECHEMA展会混合工艺分会场报告。

化妆品中的冷乳化：如何在乳液品质不受损的前提下，将混合能耗降低 75%

同一配方制备的冷法水包油乳液。

左侧：转子 - 定子；

右侧：FUNDAMIX® 振动混合器。