TW201819263A - 用於製備包含藉由利用微流體通道之瞬時乳化所形成的多重乳化物質的化粧品組成物的設備 - Google Patents

Abstract

本案為用於製備包含多重乳化物質的化粧品組成物之設備，其包括設置於殼體中的流體容器，該流體容器具有用於儲存形成乳化物質的外相之外相流體的外相腔室，及用於儲存形成該乳化物質的分散相之一分散相流體的一分散相腔室；及設置於該殼體中且用於儲存藉由接觸該乳化物質而形生成多重乳化物質的一最外相流體的一最外相腔室。該設備進一步包括用來允許外相流體組與合分散相流體合併而形生乳化物質的第一通道；與該第一通道連通之第二通道，該第二通道係適用於使得來自該最外相腔室的該最外相流體合併該乳化物質而形成該多重乳化物質，該多重乳化物質然後經由管排放。

Description

用於製備包含藉由利用微流體通道之瞬時乳化所形成的多重乳化物質的化粧品組成物的設備

本揭示內容係有關於一種用以製備當外相流體及分散相流體流動通過微流體通道時，分配藉由瞬時乳化所形成的多重乳化物質之化粧品組成物的設備。特別地，本揭示內容係有關於一種用於製備包含多重乳化物質的化粧品組成物的設備，該多重乳化物質係藉由瞬時乳化使流動通過微流體通道的流體與最外相流體相會，及最外相流體環繞乳化粒子外側的流體表現性質，而藉由瞬時乳化製成。

概略言之，流體乳化技術係用於呈小粒子分散兩種不相溶混流體，例如水與油中之一者以將其分散且配置於另一流體中以成安定狀態。於化粧品工業中，乳化技術廣泛應用於製造皮膚用乳液、護膚乳霜、精華液、按摩霜、清潔霜、化妝基底、粉底霜、眼線膏、睫毛膏等。 換言之，為了製造上列化粧品，例如油之疏水性流體小粒子均勻分散於例如水的親水性流體中以製造O/W乳化粒子或水包油型乳化粒子，或親水性流體小粒子均勻分散於疏水性流體中以製造W/O乳化粒子或油包水型乳化粒子。前述O/W乳化粒子及W/O乳化粒子係稱作乳液或乳化物質。

為了製造此種乳化物質，典型地已運用物理方法，藉由使用親水性流體及疏水性流體來製造乳化物質。舉例言之，如於韓國專利案第10-0222000號中揭示，習知方法係將親水性流體及疏水性流體兩者置於一個大腔室內，及然後，使用混合器來將一種流體的粒子分散於另一種流體中。舉例言之，用於此項目的的混合器可以是均質機或微射流器。換言之，O/W乳化粒子或W/O乳化粒子係經由將親水性流體及疏水性流體置於大腔室內，然後，運用混合器來混合流體而予製備。前述製程稱作一次乳化。

於前述製程中，進一步添加表面活性劑至混合物以降低親水性流體與疏水性流體間之界面能，以輕易地形成乳液，例如，O/W乳化粒子或W/O乳化粒子。保持界面膜甚至更硬，以防乳化粒子結合。特定言之，雖然乳液例如O/W乳化粒子或W/O乳化粒子係藉由使用混合器生成，乳化粒子在混合器的操作停止之後只結合一段給定時間，因而親水性流體及疏水性流體可能彼此再度分離。為了避免此種現象，添加表面活性劑以安定化小乳化粒子，及保持安定的乳化狀態歷經長時間。

透過一次乳化製程形成的乳化粒子置放於含有親水性流體及疏水性流體的腔室中，俾便在一次乳化製程之後再度乳化該等乳化粒子。

舉例言之，W/O/W乳化粒子之製法可藉由將經由一次乳化製成的W/O乳化粒子注入含有親水性流體的腔室內，及進行二次混合製備。亦即，多重乳化物質之W/O/W乳化粒子可藉由親水性流體覆蓋W/O乳化粒子的外側而製備。以類似製程，O/W/O多重乳化物質粒子之製法可藉由將經由一次乳化製成的O/W乳化粒子注入含有疏水性流體的腔室內，及進行二次混合製備。亦即，多重乳化物質(或多重乳液)之O/W/O乳化粒子可藉由疏水性流體覆蓋O/W乳化粒子的外側製備。

此種多重乳化物質為具有其中一種乳化物質分散於另一種乳化物質中之結構的材料，分散粒子乃比較一次乳化製程中製造的乳化粒子更小的粒子。如上描述的多重乳化物質具有W/O乳化粒子的濕潤性及O/W乳化粒子的清爽感雙重效果之優點。取決於乳液類型，亦即，W/O/W或O/W/O，使用者可循序地獲得由最外層乳液所提供的感覺及由最內乳化粒子所提供的感覺。

然而，於前述先前技術中，於W/O乳化粒子或O/W乳化粒子製造之後，所製成的乳化粒子置於含親水性流體及疏水性流體的腔室中以製備多重乳化物質。因此，製程極其複雜，所製成的多重乳化物質不安定，原因在於一次乳化製程並不包括於二次乳化製程中讓乳化粒子 容易形生的目的用之增稠處理。如此極為難以獲得長時間穩定的乳液。

亦即，用於化粧品組成物之製造，要求事先製備大量多重乳化物質，以生產與銷售已製備的化粧品組成物產物，來滿足使用者的需求。因此，從製造多重乳化物質到實際應用作為化粧品耗費長時間。

又復，考慮長時間儲存大量乳液產品的長期安定性議題，無可避免地對多重乳化物質的製造、包裝與輸送過程加諸諸多限制。

綜上所述，本揭示內容提出一種包含多重乳化物質的化粧品組成物之製造設備，當使用者想要使用多重乳化物質時，透過利用流體於微流體通道的表現性質，藉由瞬時乳化生成W/O/W乳化粒子或O/W/O乳化粒子的製程，可以使用該製造設備而製備多重乳化物質。

依據本揭示內容之一態樣，提供一種含有多重乳化物質的化粧品組成物之製造設備，該設備包括：殼體，其係安裝有由使用者操作的泵浦的；流體容器，其係設置於該殼體中，該流體容器具有用於儲存形成乳化物質之外相之外相流體的外相腔室，及分散相腔室，其係用於儲存形成該乳化物質的分散相之分散相流體分散相腔室；最外相腔室，其係設置於該殼體中，且用以儲存藉由接觸該乳化物質而形成多重乳化物質的最外相流體；第一 通道，其係用來使得該外相流體合併該分散相流體而形成該乳化物質；第二通道，其係設置有與該第一通道連通的用以形成供該乳化物質流動的通路之空間，該第二通道係適用以使得來自該最外相腔室的該最外相流體合併該乳化物質而形成該多重乳化物質；及管，其用於排放流動通過該第二通道的該多重乳化物質。

於該設備之一具體例中，該第一通道及該第二通道具有相同的對應結構。

於該設備之一具體例中，該第一通道包括：該外相流體注入其中的外相流體入口；該分散相流體注入其中的分散相流體入口；及第一乳化物質通路，其為該乳化物質自該第一通道流到該第二通道的通路，該乳化物質係藉由該外相流體與該分散相流體彼此相會以合併而予形成。

於該設備之一具體例中，該第二通道包括：第二乳化物質通路，其係與該第一乳化物質通路連通的且使得該乳化物質流進該第二通道；來自該最外相腔室的該最外相流體注入其中的最外相流體入口；及多重乳化物質出口，其係允許由該乳化物質接觸該最外相流體而形成的多重乳化物質流進管內。

於該設備之一具體例中，該第二乳化物質通路為對應於該第一通道的該分散相流體入口的該部件。

於該設備之另一具體例中，該第一通道包含第一支管及第二支管，其設置成環繞該分散相流體流進 其中的該分散相流體入口，以使得該外相流體與該分散相流體以該外相流體環繞該分散相流體的形式相會；該外相流體與該分散相流體相會在該第一支管與該第二支管的交叉點；該第二通道包含複數個支管而環繞該乳化物質流進其中的該第二乳化物質通路，以使得該最外相流體與該乳化物質以該最外相流體環繞該乳化物質的形式相會；及該最外相流體與該乳化物質相會在該複數個支管相會的該多重乳化物質交叉點。

於該設備之又一具體例中，該第一通道包括與該交叉點連通的且乳化該外相流體與該分散相流體以形成該乳化物質的乳化部件。此外，該第二通道進一步包括與該多重乳化物質交叉點連通的且乳化該乳化物質與該最外相流體以形成該多重乳化物質的乳化部件。

於該設備之另一具體例中，該第一通道之該乳化部件為寬度小於該交叉點的孔口；及該第二通道之該乳化部件為寬度小於該多重乳化物質交叉點孔口。

於該設備之另一具體例中，該第二通道之至少部分係經形成為具有對應於該最外相流體的親水性之親水性。

於該設備之另一具體例中，該第一通道之至少部分係經形成為具有對應於該外相流體的親水性之親水性。

於該設備之又另一具體例中，該第一通道及該第二通道係彼此設置成層狀結構。

因此，依據本揭示內容，當使用者想要使用多重乳化物質時，藉由使用者操作泵浦製備的同時，可能製備與分配多重乳化物質來排放多重乳化物質。

據此，因無需長時間儲存大量多重乳化物質，故考慮多重乳化物質產品之長期安定性而加諸其儲存與輸送的諸多限制不再適用於本揭示內容。

再者，本揭示內容使得當使用者想要使用多重乳化物質時，利用流體流動通過微流體通道時的流體表現性質，藉由瞬時乳化，而從水相原料及油相原料的儲存狀態容易地形成多重乳化物質。

依據本揭示內容，因為當使用者想要使用多重乳化物質時，可能讓該使用者藉由瞬時乳化而形成與分配多重乳化物質，故製法極為簡單且所製備的多重乳化物質可維持胺定。

1‧‧‧設備

10‧‧‧殼體

20‧‧‧流體容器

21‧‧‧外相腔室

22‧‧‧分散相腔室

23‧‧‧分隔壁

30‧‧‧外相流體注入管

40‧‧‧分散相流體注入管

45‧‧‧最外相腔室

46‧‧‧最外相流體注入管

50‧‧‧第一通道

51‧‧‧外相流體入口

52‧‧‧第一支管

53‧‧‧第二支管

54‧‧‧分散相流體入口

55‧‧‧分散相流體輸送管

56‧‧‧交叉點

57‧‧‧乳化物質輸送管

58‧‧‧孔口、乳化部件

59‧‧‧第一乳化物質通路

60‧‧‧管

70‧‧‧泵浦

80‧‧‧第二通道

81‧‧‧最外相流體入口

82‧‧‧支管

83‧‧‧支管

84‧‧‧第二乳化物質通路

85‧‧‧乳化物質管

86‧‧‧多重乳化物質交叉點

87‧‧‧多重乳化物質輸送管

87a‧‧‧孔口、乳化部件

88‧‧‧多重乳化物質出口

100‧‧‧微流體通道

第1圖為依據本揭示內容之一實施例之用於製備含有多重乳化物質之化粧品組成物的設備之透視圖。

第2圖為顯示於第1圖所示設備中之微流體通道的第一通道之組態之頂視圖。

第3A及3B圖為分別地顯示通過第一通道所形成的O/W乳化粒子或W/O乳化粒子之剖面圖。

第4圖為顯示於該設備的微流體通道中位在第一通道上的第二通道之組態之頂視圖。

第5A及5B圖為，其顯示通過第二通道所形成的W/O/W乳化粒子或O/W/O乳化粒子之乳化物質之剖面圖。

第6圖顯示通過微流體通道所形成的W/O/W乳化粒子之例示性實驗。

(最佳模式)

現在將參考附圖來描述本揭示內容之較佳具體例。雖然本揭示內容係參考該等圖式中描繪的具體例描述，但須注意該描述僅為具體例，而本揭示內容之技術構想、關鍵組件及其功能並非受此所限。

第1圖為依據本揭示內容之具體例之用於製備含有多重乳化物質之化粧品組成物的設備之透視圖。第2圖為顯示於第1圖所示設備中之流體通道的第一通道之組態之頂視圖；及第3A及3B圖為分別地顯示通過第一通道所製成的O/W乳化粒子或W/O乳化粒子之乳化物質的剖面圖。

參考附圖，用於製備依據本揭示內容之化粧品組成物的設備1外觀係以殼體10形成。由其使用者操作的泵浦70係設置於殼體10的一側上，而使用者可按壓泵浦70來讓殼體10中之材料排出。舉例言之，當使用者按壓泵浦70時，造成供應給殼體10中之材料流動路徑的壓力增高。於此種情況下，當使用者將手從泵浦70放開以 釋放壓力時，造成材料輸送路徑的負壓而排出材料。

泵浦70乃一種提供能量的構件，其提供的能量用於排放且瞬時乳化於腔室21、22及45中之流體，且分配已乳化的流體混合物通過形成在殼體10外側上的出口。位在殼體10一側上且由使用者操動的操作單元可暴露在殼體10外側，而用於排放流體混合物的連接單元可設在殼體10內部。由泵浦70所形成的壓力使得儲存於外相腔室21、分散相腔室22、及最外相腔室45中之原料供應給微流體通道100，且也使得供應給微流體通道100的原料流動通過指定路徑，及然後，在瞬時乳化之後，通過管60流進泵浦70內部。為了達成此項目的，可形成自泵浦70到個別腔室21、22及45之彼此連通的流體通道。

於此一具體例中，雖然泵浦70的組態係描述為有個排放化粧品材料的出口暴露在殼體10外側，但須注意此僅為一個實例，本揭示內容之構想並非受此所限。舉例言之，出口可以是與泵浦70分開的單元，而泵浦70可以連結到從腔室21、22及45連接至出口之流體通道中之任一點來產生壓力。

本具體例中描述的泵浦70乃例示性向下按壓泵浦，其為當使用者按壓泵浦70及然後將手從其泵浦操作單元放開以釋放壓力時，對流體在殼體10內部流動的路徑產生負壓。於本實例中，此種組態的優點是只對由泵浦70所形成的一個方向產生的壓力，可使得從腔室21、22及45排放的原料流動通過微流體通道100，且排出的化粒 品材料有助於設備的組態簡單。

然而，須注意本揭示內容之構想並非受限於該組態，以與泵浦70不同方式組配的任何泵浦皆可使用。舉例言之，泵浦70可以是手動操作泵浦，例如，按鍵彈簧泵浦、注射泵浦、管式泵浦或軟管式泵浦、齒輪泵浦、多孔泵浦、或螺紋植入泵浦、或藉由施加孔口、滾珠、或鉛筆至其出口而利用毛細作用以抽吸或排放流體的泵浦。否則可應用機動化泵浦以控制電力、振動、音波、或壓電材料以抽吸或排放流體。

殼體10設置有用於儲存外相流體的外相腔室21及用於儲存分散相流體的分散相腔室22。外相可以是油相及水相中之任一者，及分散相可以是油相、水相及氣相中之任一者。舉例言之，外相腔室21及分散相腔室22可設在殼體10內部成為一個流體容器20。特定言之，自頂至底延伸且劃分流體容器20的內部空間之分隔壁23係安裝在流體容器20的中央。外相流體係儲存於分隔壁23的一側上而形成外相腔室21，及分散相流體係儲存於其另一側上而形成分散相腔室22。

再者，最外相腔室45係設置於殼體10中以儲存最外相流體，其接觸由分散相流體與外相流體相會所形成的乳化物質而形成多重乳化物質。舉例言之，最外相腔室45可安裝成在殼體10中而流體容器20分開。舉個實例，最外相流體可具有與分散相流體相似範圍的或實質上相同範圍的親水性。舉例言之，最外相流體與分散相流 體可具有彼此可相容的親水性，使得當最外相流體接觸乳化物質而形成多重乳化物質時，多重乳化物質可具有W/O乳化粒子的濕潤性及由O/W乳化粒子所產生的清爽感雙重效果。亦即，當分散相流體係在油相時，最外相流體也可在油相；而當分散相流體係在水相時，最外相流體也可在水相。但須注意本文揭示之構想並非受此所限，及若有所需，分散相流體及最外相流體可呈各種組合。

外相腔室21及分散相腔室22係連結至外相流體注入管30及分散相流體注入管40，而後二者係分別地使用作為讓儲存於其中的外相流體及分散相流體流動的路徑。換言之，儲存於外相腔室21的外相流體可通過外相流體注入管30而自外相腔室21排放。以相似方式，儲存於分散相腔室22的分散相流體可通過分散相流體注入管40而自分散相腔室22排放。

又復，最外相腔室45係連結到最外相流體注入管46，其為用於讓儲存於其中的最外相流體流動的路徑。亦即，儲存於最外相腔室45的最外相流體可通過最外相流體注入管46而自最外相腔室45排放。如上所述，最外相流體可以於油相及水相中之任一者。

至於組態，個別腔室21、22及45分別地至注入管30、40及46的連結可設置開關，例如閥門，以控制連結的開啟與關閉，以在唯有當施加壓力至該連結時，才朝向注入管30、40及46排放其中的內容物。

於本揭示內容中，用於製備化粧品組成物 之設備並不採用運用正壓的習知注射泵浦，反而採用只運用負壓的微流體通道100。亦即，因本揭示內容只運用對微流體通道100造成負壓以排放乳化物質，故有個優點：依據本揭示內容之設備可直接地應用至習知化粧品容器和泵浦結構。

習知地，因外相流體與分散相流體間之大界面張力造成該等流體不易混合，需要過量1%至5%的表面活性劑，以形成乳化粒子且維持乳化粒子安定。然而，在特定無限小長度或不大於一毫米長度中，作用在微流體通道100中之流體上的表面作用力甚至大於本體作用力。如此，優異地係不使用表面活性劑，或添加以實現快速乳化的表面活性劑用量減至最低。再者，兩種不相溶混流體間，一種流體中斷另一種流體的流動以形成乳化粒子的原理，有助於減少表面活性劑的需要量。

雖然使用微流體通道100的乳化法具有前述多項優點，但其製造速度比使用大型槽體及混合器的習知乳化器的速度慢，因而該種乳化法並非應用至化粧品製造設備的理想選項。為了解決此項製造速度問題，本揭示內容發展出可應用至容器的微流體通道50，及採用當使用者想要使用乳化物質時，基於所分配的預定量之乳化物質而乳化的瞬時乳化法。

外相流體注入管30的一端及分散相流體注入管40的一端係連結到微流體通道100的第一通道50。微流體通道100可成形於殼體10底部作為讓流體流動的通 路。再者，微流體通道100可包括組配其底部的第一通道50，及位在第一通道50頂部的第二通道80。然而，取決於具體例，第一通道50可位在第二通道80頂部，及其可設置成非層狀結構。如同於本實施例中，當第一通道50與第二通道80形成為層狀結構時，可有效地利用殼體10中之空間，而促成設備整體大小的精簡。

首先，第一通道50可形成有與外相流體注入管30及分散相流體注入管40連通的入口。換言之，第一通道50包括作為外相流體流動通過外相流體注入管30的通路之外相流體入口51，及作為分散相流體流動通過分散相流體注入管40的通路之分散相流體入口54。

通過外相流體入口51進入第一通道50的外相流體可朝向泵浦70向下游流動，及入口51被劃分成第一支管52及第二支管53。如於本文中使用，術語「下游」係指利用使用者操動泵浦，儲存於流體容器20中之流體通過第一通道50及管60自泵浦70排放的方向。

同理，通過分散相流體入口54進入第一通道50的分散相流體可通過分散相流體輸送管55而向下游流動。流動通過第一支管52及第二支管53的外相流體在交叉點56與流動通過分散相流體輸送管55的分散相流體相會。亦即，交叉點56乃在殼體10中之外相流體與分散相流體相會的第一點。

在交叉點56相會的外相流體及分散相流體通過乳化部件58而變成乳液，亦即，乳化物質。於本具體 例中設置與描述的例示性乳化部件58乃寬度比交叉點56更窄的孔口58。相會在交叉點56的外相流體及分散相流體通過孔口58，於孔口58的較窄方向或垂直方向(亦即，朝向孔口58中心的對角線方向)之力與於流體流動方向或水平方向之力之組合方向，外相流體施加剪力在分散相流體上，中斷了分散相流體而生成乳化物質，組合該等力的方向為朝向孔口58中心的對角線方向。特定言之，當兩種不相溶混流體通過孔口58而其界面為不安定時，毛細不穩定性增高，而比較不具有孔口58的通道，具有孔口58的通道甚至可以更小能量中斷分散相流體的流動。被中斷流動的分散相流體形成為球體以維持安定。

乳化部件58係用來使得外相流體能够中斷流體混合物的流動，而將流體混合物於外相流體中分散成粒子，雖然於本實施例中提供的及描述的例示性乳化部件58為孔口，但須注意本揭示內容之構想並非受此所限。特定言之，於本具體例中採用使用孔口之乳化法，稱作為流動聚焦乳化，其實施方式係藉由允許不同相的流體於相同方向流動，但於交叉點設置孔口，使得外相流體可中斷分散相流體。如上所述使用的孔口可將外相流體的流動，在孔口中轉向成對角線方向，及對流體混合物造成較大剪力，藉此，較易製成乳化粒子，同時形成具有相似大小的乳化粒子。

又復，至於乳化部件58，可應用各種具體例如下，及可應用之實例包括：用於乳化不同相之流體， 同時使得其於相同方向流動之方法，亦即，共伴流法；用於乳化不同相之流體，同時使得其彼此交錯流動之方法，亦即，交錯流法；用於調整前導至交叉點的外相流體及分散相流體之入口的縱橫比成為大或小，以在交叉點生成乳化粒子之方法，亦即，分段乳化法；及用於讓分散相流體或兩個不同相的流體混合物流動通過膜之孔洞，而形成乳化粒子之方法，亦即，膜乳化法。

可利用電源作為乳化部件58，及用於形成乳化粒子的例示性可適用通道可藉由使用電場或電力控制、磁場或磁力控制、離心力或離心控制、雷射或光學控制、振動器或振動控制、壓電材料或壓電控制加以實現。

乳化部件58可藉由改變流體黏度、界面張力、及潮濕程度而生成乳化粒子，及例示性應用包括電流變流體或ER流體、磁流變流體或MR流體、或光敏性流體。

當流動通過孔口58時所形成的乳化物質流動通過乳化物質輸送管57。如於本文中使用，術語「上游」係指「下游」的相反方向，表示利用使用者的泵浦操作時流體流動之方向的反向，亦即，朝向泵浦70、管60、微流體通道100、及流體容器20之方向。

於先前技術中，乳化物質的大小已藉由控制添加至乳化物質的表面活性劑之量加以控制。然而，依據本文揭示，可僅藉由控制孔口58之寬度來控制乳化物質的大小。然而，孔口58之寬度具有預定最小值，及因而乳 化物質的大小有下限。

特別，於藉使用乳化劑所製造的化粧品中，乳化粒子的大小及含量乃決定化粧品品質的重要因素。一般而言，所注入的外相流體之比須等於或高於所注入的分散相流體之比以生成乳化粒子。舉例言之，所注入的外相流體之量可於與所注入的分散相流體之量相等至多於後者30倍之範圍。

如同於本文揭示中，於只使用負壓的微流體通道100中，流入流體之速度係由流體通道100的結構元件與流體流條件決定，因而乳化粒子的大小及含量變各異。流體通道100的例示性結構元件包括通道高度、孔口寬度、及用於注入流體的個別通道之寬度比。流體流條件實例包括負壓強度、兩種流體的流量比、及兩種流體的黏度比。

當通道高度為較低；孔口寬度為較窄；負壓強度為較高；外相流體與分散相流體之流量比為較大；及分散相流體黏度大於外相流體黏度時，乳化粒子變較小，但於相反條件下變較大。

於本揭示內容中，分散相流體及外相流體各自的入口之內徑的控制方法係用來控制分散相流體與外相流體的流量比。特定言之，當外相流體入口之內徑為分散相流體入口之內徑的兩倍大時，只在負壓之下，外相流體流的體積是分散相流體流的加倍。以相同方式，可控制分散相流體流與外相流體流之比。

再者，於前述多重乳化物質的製法中，藉由控制三類型注入流體流之比，而預期獲得兩種效果。第一效果為於第二乳化後製成的多重乳化物質之膜厚度，可藉由控制與於第一乳化中相同的分散相流體流與外相流體流之比加以控制。第二效果為於第二乳化中，藉由控制分散相流體流與外相流體流之注入比，而可能控制於第一乳化之後多重乳化物質中之且注入第二通道內部作為分散相的已包封乳化粒子數目。

流動通過交叉點56及孔口58的乳化物質流動通過乳化物質輸送管57。乳化物質輸送管57的末端形成有與第二通道80連通的且作為乳化物質排出第一通道50用之通路的第一乳化物質通路59。又復，第二通道80形成有與第一乳化物質通路59連通的且作為乳化物質流入第二通道80用之通路的第二乳化物質通路84。

與第一通道50連通的第二通道80之組態如下。

第4圖為頂視圖，其顯示於該設備的流體通道中位在第一通道頂上的第二通道之組態。第5A及5B圖為乳化物質之剖面圖，其分別地顯示通過第二通道所形成的W/O/W乳化粒子或O/W/O乳化粒子。

參考附圖，第一通道50及第二通道80可具有相同的結構。亦即，第一通道50及第二通道80設置於不同方向，但其整個結構為相同。舉例言之，第二通道80可設置於第一通道50頂上，但相對於第一通道50旋轉 180度。與第一通道50之第一乳化物質通路59連通的第二通道80之第二乳化物質通路84可以是對應第一通道50之分散相流體入口54的部分。亦即，通過第二乳化物質通路84進入第二通道80的乳化物質構成多重乳化物質的分散相。

如附圖顯示，通過第二乳化物質通路84進入第二通道80的乳化物質，通過乳化物質管85，而流入多重乳化物質交叉點86。

第二通道80形成有讓來自最外相流體注入管46的最外相流體流動的路徑。特定言之，儲存於殼體10中之最外相腔室45中的最外相流體，利用負壓之方式，通過最外相流體注入管46而流進第二通道80之最外相流體入口81。第二通道80之最外相流體入口81乃對應第一通道50之分散相流體入口54的部分。經由最外相流體入口81進入第二通道80的最外相流體，通過支管82及83，而流入多重乳化物質交叉點86。

多重乳化物質交叉點86對應第一通道50之交叉點56，且為乳化物質相會最外相流體的點。

在多重乳化物質交叉點86相會的乳化物質及最外相流體當通過乳化部件87a時被乳化。於本具體例中提供的及描述的例示性乳化部件87a為寬度比多重乳化物質交叉點86更窄的孔口。當在多重乳化物質交叉點86相會的乳化物質及最外相流體通過寬度相當窄的孔口87a且彼此相會時，於孔口58的向內較窄方向或垂直方向之力 及於流體流動方向或水平方向之力，於組合該等力的方向，最外相流體施加剪力在乳化物質上，中斷乳化物質流而生成多重乳化物質，組合該等力的方向為朝向孔口87a中心的對角線方向。特定言之，當兩種不相溶混流體通過孔口87a而其界面為不穩定時，毛細不穩定性增高，而比較不具有孔口87a的通道，具有孔口87a的通道甚至可以更小能量中斷乳化物質流。被中斷流動的乳化物質形成為球體以維持安定。如上所述形成的材料稱作為多重乳液，亦即，多重乳化物質。

通過孔口87a時形成的多重乳化物質，其流動通過多重乳化物質輸送管87。流動通過多重乳化物質輸送管87的多重乳化物質，流入成形在多重乳化物質輸送管87末端的多重乳化物質出口88。多重乳化物質出口88與管60連通，且作為多重乳化物質排出第二通道80的通路。

同時，管60可由透明材料製成，以允許使用者從外側目測檢視流動通過60的乳化物質。為了達成此項目的，也需要使用材料產生殼體10環繞管60之區域，以允許使用者從外側目測檢視流動通過管60的乳化物質。

泵浦70係安裝於管60的末端，使用者可自泵浦70的出口分配乳化物質，其流動通過設備1以製備化粧品組成物。

於本具體例中，描述第二通道80係置放於第一通道50頂上，但須注意本揭示內容之構想並非受此所限。舉例言之，第二通道80可被置放於第一通道50的底 側上。於此種情況下，因第一通道50的位置較接近腔室21及22，外相流體及分散相流體首先供給第一通道50且經乳化，及然後供應到位置較遠離該等腔室的第二通道80的組態可被進一步簡化。又復，第一通道50及第二通道80可成形於相同平面。為了達成此項目的，第一通道50之第一乳化物質通路59與第二通道80之第二乳化物質通路84可實質上相同。另一例示性可應用的組態為：第一通道50係位在用於讓最外相流體流動的支管82及83的內部空間。

同時，雖然描述第二通道80具有與第一通道50相同的組態，但須注意本揭示內容之構想並非受此所限。如前文描述，第二通道80可以是使用各種方法來讓於不同相的兩種不相溶混流體相會時，其中之一者呈粒子分散於另一流體的微流體通道。舉例言之，第一通道50可以是使用孔口作為乳化部件的通道，及第二通道80可以是於相對於一個方向流動的最外相流體，使用乳化部件來以預定角度供應第一乳化物質的通道。

取決於油相或O、及水相或W的最外相流體，藉由前述組態可形成多重乳化物質。

首先，當最外相流體係於油相或O時，分散相流體可於油相或O、水相或W、及氣相或G中之任一者；而外相流體可於油相或O及水相或W中之任一者。據此，當最外相流體係於油相或O時，可形成O/O/O、O/W/O、W/O/O、W/W/O、G/O/O、G/W/O等的乳化物質。 又，當最外相流體係於水相或W時，分散相流體可於油相或O、水相或W、及氣相或G中之任一者；而外相流體可於油相或O及水相或W中之任一者。因此，當最外相流體係於水相或W時，可製成O/O/W、O/W/W、W/O/W、W/W/W、G/O/W、及G/W/W之乳化物質。於此種情況下，當分散相流體及外相流體、或外相流體及最外相流體兩者係於油相或O、或水相或W時，須瞭解採用具有相似的親水性但不相溶混的流體。

同時，第二通道80的多重乳化物質輸送管87之內壁可經設置，而具有對應於最外相流體之親水性的性質。於此種情況下，因屬於多重乳化物質之外相的最外相流體被吸引至多重乳化物質輸送管87之內壁，及相反地，第一乳化物質遠離多重乳化物質輸送管87之內壁，故其可流動，同時維持最外相流體形成多重乳化物質的外側之狀態安定。舉例言之，當最外相流體為油時，多重乳化物質輸送管87之內壁可以疏水材料或疏水膜塗覆。當最外相流體為水時，該內壁可以親水材料或親水膜塗覆。取決於具體例，可應用第二通道80以及多重乳化物質輸送管87的其它組態，以具有對應於最外相流體的親水性之性質。亦即，至少部分第二通道80可經形成為具有對應於最外相流體的親水性之親水性質。

又復，第一通道50之乳化物質輸送管57的內壁可經提供而具有對應於外相流體之親水性的性質。於此種情況下，因形成乳化物質之外相的外相流體被吸引 至乳化物質輸送管57之內壁，但相反地，分散相流體遠離乳化物質輸送管57之內壁，故乳化物質可流動同時維持乳化狀態安定。舉例言之，當外相流體為油時，乳化物質輸送管57之內壁可被以疏水材料或疏水膜塗覆，而當外相流體為水時，該內壁可以親水材料或親水膜塗覆。取決於具體例，可應用第一通道50以及乳化物質輸送管57的其它組態，以具有對應於外相流體的親水性之性質。亦即，至少部分第一通道50可經製造成具有對應於外相流體的親水性之親水性質。

於本具體例中，親水材料或親水膜可以是具有0度至50度之範圍的水接觸角之材料，及疏水材料或疏水膜可以是具有70度至120度之範圍的水接觸角之材料。

當描述形成O/W/O乳化粒子及W/O/W乳化粒子時，後文針對例示性多重乳化物質描述流體流。

首先，O/W/O乳化粒子之排放程序描述如下。

為了排放O/W/O乳化粒子，外相流體可以是如同油的親水性流體，及分散相流體可以是如同水的疏水性流體。親水性流體係儲存於外相腔室21中，而疏水性流體係儲存於分散相腔室22中。

於此種狀態下，當使用者向下按壓泵浦70及然後從泵浦70將手移開時，對用來儲存流體的空間及流體輸送路徑產生負壓，分別地從該等腔室排放親水性流體 及疏水性流體。

特定言之，親水性流體通過外相流體注入管30而流進第一通道50的外相流體入口51。然而，疏水性流體通過分散相流體注入管40而流進第一通道50的分散相流體入口54。進入第一通道50的親水性流體及疏水性流體相會在第一通道50的交叉點56，及通過孔口58。於此過程中，疏水性流體呈小粒子分散於親水性流體。亦即，發生乳化作用，讓親水性流體環繞疏水性流體。

於此過程中，形成O/W(亦即，水包油型)乳化粒子，於其中油係分散於水中(參考第3A圖)。

為了達成此項目的，第一通道50，特別是乳化物質輸送管57可使用親水性材料製造，或流體流動通過其中的其內壁可以親水性材料塗覆。特定言之，因乳化物質具有其內壁係由親水性流體製成而疏水性流體分散於其中的組態，故乳化物質中之親水性流體被吸引到乳化物質輸送管57的內壁，於該處，乳化物質輸送管57係使用親水性材料製造。因此，如上描述的O/W乳化粒子可有效地流動通過乳化物質輸送管57，同時維持其形狀與結構的穩定。

於前述製程中，流動通過第一通道50的第一乳化物質通路59的O/W乳化粒子，流進位在第一通道50頂上的第二通道80。特定言之，O/W乳化粒子通過與第一通道50之第一乳化物質通路59連通的第二通道80之第二乳化物質通路81而流進第二通道80。

第二乳化物質通路84乃對應於第一通道50之分散相流體入口54的部件，及流動通過第二乳化物質通路84的O/W乳化粒子形成了多重乳化物質的分散相。亦即，通過第二乳化物質通路84進入第二通道80的O/W乳化粒子，通過乳化物質管86而流進多重乳化物質交叉點86。

最外相流體自最外相腔室45，通過最外相流體注入管46，而流入成形於第二通道80中的最外相流體入口81。亦即，最外相流體形成多重乳化物質的外相。通常，最外相流體可以是具有與分散相流體相似範圍的或實質上相同範圍的親水性之疏水性流體。亦即，最外相流體可以是疏水性流體，因而藉由疏水性流體覆蓋O/W乳化粒子的外側，而使得製備的多重乳化物質具有W/O乳化粒子及O/W乳化粒子兩種效果。

進入第二通道80的最外相流體，通過讓最外相流體在第二通道80中流動的支管82及83，而流進多重乳化物質交叉點86。因此，當O/W乳化粒子於孔口87a中接觸最外相流體時，流動通過多重乳化物質交叉點86的乳化物質與最外相流體變成了O/W/O乳化粒子(參考第5A圖)。

於前述製程中製造的O/W/O乳化粒子通過多重乳化物質輸送管87而流入多重乳化物質出口88。

舉個實例，第二通道80(特別是多重乳化物質輸送管87)可使用疏水性材料製造，或其內壁可塗覆疏 水性材料。特定言之，因多重乳化物質的外側係由疏水性流體製成，故乳化物質中之疏水性流體被吸引至乳化物質輸送管87的內壁，於該處，多重乳化物質輸送管87係使用疏水性材料製造。因此，前述O/W/O乳化粒子可有效地流動通過多重乳化物質輸送管87，同時維持其形狀與結構的穩定。

流動通過多重乳化物質出口88的O/W/O乳化粒子可經由管60上方泵浦70的出口排出給使用者。

於類似製程中，參考第4圖描述W/O/W乳化粒子之排放程序如下。

為了排放W/O/W乳化粒子，外相流體可以是如同油的疏水性流體，及分散相流體可以是如同水的親水性流體。疏水性流體係儲存於外相腔室21中，而親水性流體係儲存於分散相腔室22中。

於此種狀態下，當使用者向下按壓泵浦70時，對用來儲存流體的空間及用來讓流體在殼體10中流動的路徑產生負壓。隨後，當使用者將手從泵浦70移開時，對材料輸送路徑產生負壓，以分別地從其腔室排放疏水性流體及親水性流體。

特定言之，疏水性流體通過外相流體注入管30而流進第一通道50的外相流體入口51。親水性流體通過分散相流體注入管40而流進第一通道50的分散相流體入口54。進入第一通道50的疏水性流體通過第一支管52和第二支管53而流入交叉點56，及親水性流體通過分 散相流體輸送管55而流入交叉點56。亦即，疏水性流體與親水性流體在第一通道50的交叉點56彼此相會，及通過孔口58。於此過程中，於所謂的乳化製程中，親水性流體呈小粒子分散於疏水性流體。亦即，形成呈疏水性流體環繞親水性流體形式的乳化物質。

通過孔口58的乳化物質流動通過乳化物質輸送管57。於此過程中，形成W/O或油包水型乳化粒子，於其中水係分散於油中(參考第3B圖)。

舉個實例，第一通道50(特別是乳化物質輸送管57)可使用疏水性材料製造，或流體流動通過其中的其內壁可以疏水性材料塗覆。特定言之，因乳化物質具有其外側係由疏水性流體製成而親水性流體分散於其中的組態，故乳化物質中之疏水性流體被吸引到乳化物質輸送管57的內壁，於該處，乳化物質輸送管57係使用疏水性材料製造。因此，如上描述的W/O乳化粒子可有效地流動通過乳化物質輸送管57，同時維持其形狀與結構的穩定。

流動通過第一通道50的第一乳化物質通路59的W/O乳化粒子，流進位在第一通道50頂上的第二通道80。特定言之，W/O乳化粒子通過與第一通道50之第一乳化物質通路59連通的第二通道80之第二乳化物質通路84，而流進第二通道80。

第二乳化物質通路84乃對應於第一通道50之分散相流體入口54的部件，及流動通過第二乳化物質通路84的W/O乳化粒子形成了多重乳化物質的分散相。亦 即，通過第二乳化物質通路84進入第二通道80的W/O乳化粒子，通過乳化物質管86而流進多重乳化物質交叉點86。

最外相流體自最外相腔室45，通過最外相流體注入管46，而流入形成於第二通道80的最外相流體入口81。亦即，最外相流體構成多重乳化物質的外相。通常，最外相流體可以是具有與分散相流體相似範圍的或實質上相同範圍的親水性之親水性流體。亦即，最外相流體可以是親水性流體，因而藉由親水性流體覆蓋W/O乳化粒子的外側而使得製備的多重乳化物質具有W/O乳化粒子的潤濕與O/W乳化粒子的清爽感兩種效果。

進入第二通道80的最外相流體，通過讓最外相流體在第二通道80流動的支管82及83，而流進多重乳化物質交叉點86。因此，當W/O乳化粒子於孔口87a中接觸最外相流體時，流動通過多重乳化物質交叉點86的乳化物質與最外相流體變成了W/O/W乳化粒子(參考第5B圖)。

於前述製程中製造的W/O/W乳化粒子通過多重乳化物質輸送管87而流入多重乳化物質出口88。

舉個實例，第二通道80(特別是多重乳化物質輸送管87)可使用親水性材料製造，或其內壁可塗覆親水性材料。特定言之，因多重乳化物質的外側係由親水性流體製成，故乳化物質中之親水性流體被吸引至乳化物質輸送管87的內壁，於該處，該多重乳化物質輸送管87係 使用親水性材料製造。因此，前述W/O/W乳化粒子可有效地流動通過多重乳化物質輸送管87，同時維持其形狀與結構的穩定。

流動通過多重乳化物質出口88的W/O/W乳化粒子，可經由管60上方泵浦70的出口，排出給使用者。

第6圖顯示於前述製程中製備的例示性W/O/W乳化粒子。特定言之，第6圖例示用於W/O/W乳化粒子的例示性實驗。

如前文描述，當利用使用者的泵浦操作而生成多重乳化物質時，所形成的多重乳化物質係依據本揭示內容分配，如此其可能在使用者想要使用多重乳化物質時製備之且分配之。

又復，因多重乳化物質係在使用者想要使用時藉依據本揭示內容之瞬時乳化加以製成之與供應之，故製造方法極為簡易，且製成的多重乳化物質能够保持安定。

須注意如上陳述之解說僅只闡示本揭示內容之技術構想，於不背離本揭示內容之基本特性的範疇以內，彼等熟諳本揭示內容之技藝人士可以各種方式修正與改變本揭示內容之構想。因此，於本揭示內容中所揭示的實施例並非意圖受此所限，反而係意圖解說本揭示內容之技術構想，及本揭示內容之技術構想的範疇並非受實施例所限。須注意本文揭示之保護範疇須以如下申請專利範圍 推斷，及於其相等範疇以內的全部技術構想須理解為落入本文揭示之權益範疇內。

(工業可應用性)

本揭示內容係有關於用於製備藉由包含以瞬時乳化中基於微流體通道所製成的多重乳化物質的化粧品組成物的設備，及可應用到化粧品工業。

Claims (11)

1. 一種用於製備包含多重乳化物質的化粧品組成物之設備，該設備包括：殼體，其係安裝有由使用者操作的泵浦；流體容器，其係設置於該殼體中，該流體容器具有用於儲存形成乳化物質的外相之外相流體的外相腔室，及用於儲存形成該乳化物質的分散相之分散相流體的分散相腔室；最外相腔室，其係設置於該殼體中，且用以儲存藉由接觸該乳化物質而生成多重乳化物質的最外相流體；第一通道，其係用來使得該外相流體合併該分散相流體而形成該乳化物質；第二通道，其係設置有與該第一通道連通的用以形成供該乳化物質流動的通路之空間，該第二通道係適用以使得來自該最外相腔室的該最外相流體合併該乳化物質而形成該多重乳化物質；及管，其係用於排放流動通過該第二通道的該多重乳化物質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一通道及該第二通道具有相同的對應結構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該第一通道包括：該外相流體注入其中的外相流體入口； 該分散相流體注入其中的分散相流體入口；及第一乳化物質通路，其為該乳化物質自該第一通道流到該第二通道的通路，該乳化物質係藉由該外相流體與該分散相流體彼此相會而合併以形成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之設備，其中該第二通道包括：與該第一乳化物質通路連通的且使得該乳化物質流進該第二通道的第二乳化物質通路；來自該最外相腔室的該最外相流體注入其中的最外相流體入口；及允許藉由該乳化物質接觸該最外相流體而形成的該多重乳化物質流進該管內的多重乳化物質出口。
5. 如申請專利範圍第4項所述之設備，其中該第二乳化物質通路為對應於該第一通道的該分散相流體入口的部件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一通道包含第一支管及第二支管，該第一支管和該第二支管設置成環繞該分散相流體流進其中的該分散相流體入口，以使得該外相流體與該分散相流體以該外相流體環繞該分散相流體的形式相會；該外相流體與該分散相流體相會在該第一支管與該第二支管的交叉點；該第二通道包含複數個支管而環繞該乳化物質流 進其中的該第二乳化物質通路，以使得該最外相流體與該乳化物質以該最外相流體環繞該乳化物質的形式相會；及該最外相流體與該乳化物質相會在該複數個支管相會的該多重乳化物質交叉點。
7. 如申請專利範圍第6項所述之設備，其中該第一通道進一步包含與該交叉點連通的且乳化該外相流體與該分散相流體以形成該乳化物質的乳化部件；及該第二通道進一步包含與該多重乳化物質交叉點連通的且乳化該乳化物質與該最外相流體以形成該多重乳化物質的乳化部件。
8. 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該第一通道之該乳化部件為寬度小於該交叉點的孔口；及該第二通道之該乳化部件為寬度小於該多重乳化物質交叉點的孔口。
9. 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該第二通道之至少部分係經形成為具有對應於該最外相流體的親水性之親水性。
10. 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該第一通道之至少部分係經形成為具有對應於該外相流體的親水性之親水性。
11. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一通道及該第二通道係彼此設置成層狀結構。