샴푸

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샴푸는 개인 관리, 애완 동물 사용 및 카페트를 포함하여 광범위한 용도에 사용되는 세정 제제입니다. 대부분 거의 같은 방식으로 제조됩니다. 이들은 주로 표면의 유성 물질을 둘러싸고 물로 씻어낼 수 있는 특별한 능력이 있는 계면활성제라고 하는 화학 물질로 구성됩니다. 가장 일반적으로 샴푸는 개인 관리, 특히 머리를 감을 때 사용됩니다.

연혁

샴푸가 등장하기 전에 사람들은 일반적으로 개인 위생을 위해 비누를 사용했습니다. 그러나 비누는 눈에 자극적이며 경수와 섞이지 않아 머리카락에 칙칙한 막을 남깁니다. 1930년대 초반에 최초의 합성 세제 샴푸가 도입되었지만 여전히 몇 가지 단점이 있습니다. 1960년대는 오늘날 우리가 사용하는 세제 기술을 도입했습니다.

수년에 걸쳐 샴푸 제형이 많이 개선되었습니다. 새로운 세제는 눈과 피부에 덜 자극적이며 건강 및 환경적 특성이 향상되었습니다. 또한 재료 기술이 발전하여 수천 가지의 유익한 성분을 샴푸에 통합할 수 있어 모발이 더 깨끗하고 컨디셔닝된 느낌을 줍니다.

원자재

새로운 샴푸는 처음에는 실험실의 화장품 화학자들이 만듭니다. 이 과학자들은 샴푸 공식이 어떤 특성을 가질지 결정하는 것으로 시작합니다. 그들은 두께, 색상, 냄새와 같은 미적 특징을 결정해야 합니다. 그들은 또한 그것이 얼마나 잘 청소되는지, 거품이 어떻게 생겼는지, 얼마나 자극적일지와 같은 성능 속성을 고려합니다. 소비자 테스트는 종종 이러한 특성이 무엇인지 결정하는 데 도움이 됩니다.

샴푸의 특성이 확인되면 실험실에서 공식이 만들어집니다. 이러한 초기 배치는 다양한 재료를 사용하여 작은 비커에서 만들어집니다. 퍼스널 케어 산업에서 사용할 수 있는 거의 모든 성분은 국제 화장품 성분 명명법(INCI)으로 알려진 정부 승인 컬렉션에서 화장품, 세면용품, 향료 협회(CTFA)에 의해 분류됩니다. 샴푸 제형에서 더 중요한 성분은 물, 세제, 거품 부스터, 증점제, 컨디셔닝제, 방부제, 변형제 및 특수 첨가제입니다.

물

모든 샴푸의 주요 성분은 일반적으로 전체 제형의 약 70-80%를 구성하는 물입니다. 다양한 입자와 이온을 제거하기 위해 특수 처리된 탈이온수는 샴푸에 사용됩니다. 물의 근원은 지하 우물, 호수 또는 강이 될 수 있습니다.

세제

샴푸에서 다음으로 가장 풍부한 성분은 1차 세제입니다. 계면활성제라고도 하는 이러한 물질은 샴푸의 세정 성분입니다. 계면활성제는 표면 활성 성분으로 표면과 상호 작용할 수 있습니다. 계면 활성제의 화학적 성질은 표면에서 유성 물질을 둘러싸고 가두도록 합니다. 분자의 한 부분은 유성(용해성)이고 다른 부분은 수용성입니다. 샴푸를 모발이나 섬유에 바르면 지용성 부분은 유성 물질과 정렬되고 수용성 부분은 수층에서 정렬됩니다. 이렇게 여러 개의 계면활성제 분자가 정렬되면 미셀(micelle)이라는 구조가 형성됩니다. 이 미셀은 중간에 오일이 갇힌 상태로 물로 씻어낼 수 있어 샴푸에 세정력을 부여합니다.

계면활성제는 지방산으로 알려진 화합물에서 파생됩니다. 지방산은 다양한 식물 및 동물 공급원에서 발견되는 자연 발생 물질입니다. 샴푸에 사용되는 계면 활성제를 만들기 위해 가장 많이 사용되는 재료는 코코넛 오일, 팜 커널 오일, 대두 오일에서 추출됩니다. 샴푸에 사용되는 일반적인 1차 세제는 암모늄 라우릴 설페이트, 나트륨 라우릴 설페이트 및 나트륨 라우릴 에테르 설페이트입니다.

거품 부스터

클렌징 계면 활성제 외에도 다른 유형의 계면 활성제가 샴푸에 첨가되어 제형의 거품 특성을 향상시킵니다. 알칸올아미드라고 하는 이러한 물질은 거품의 양과 거품의 크기를 증가시키는 데 도움이 됩니다. 1차 세제와 마찬가지로 지방산에서 파생되며 수용성과 지용성 특성을 모두 가지고 있습니다. 일반적인 재료에는 라우라미드 DEA 또는 코카미드 DEA가 포함됩니다.

증점제

샴푸를 거품으로 만드는 알칸올아미드도 어느 정도 제형을 더 두껍게 만듭니다. 그러나 점도를 높이기 위해 다른 재료도 사용됩니다. 예를 들어 식물성 셀룰로오스에서 추출한 메틸셀룰로오스는 샴푸에 포함되어 샴푸를 더 진하게 만듭니다. 염화나트륨(소금)도 샴푸의 농도를 높이는 데 사용할 수 있습니다.

컨디셔닝제

머리카락과 직물에 대한 계면 활성제의 거친 영향을 상쇄하기 위해 샴푸에 일부 재료가 첨가되기도 합니다. 일반적인 컨디셔닝제로는 폴리머, 실리콘 및 4차 에이전트가 있습니다. 이들 각각의 화합물은 모발 표면에 침착되어 모발의 촉감, 부드러움 및 빗질성을 개선하는 동시에 정전기를 감소시킵니다. 특히 컨디셔닝을 이점으로 제공하는 샴푸는 같은 단계에서 모발을 청소하고 컨디셔닝하기 때문에 2-in-1 샴푸라고 합니다. 컨디셔닝제의 예에는 중합체인 구아 히드록시프로필트리모늄 클로라이드, 실리콘인 디메티콘 및 4차 제제인 쿼터뮴 80이 포함됩니다.

방부제

샴푸는 물과 유기화합물로 만들어지기 때문에 박테리아 및 기타 미생물에 의한 오염이 발생할 수 있습니다. 이러한 성장을 방지하기 위해 방부제가 첨가됩니다. 샴푸에 사용되는 가장 일반적인 두 가지 방부제는 DMDM ​​히단토인과 메틸파라벤입니다.

수정자

특정 특성을 수정하기 위해 다른 성분이 샴푸 공식에 추가됩니다. 공식을 불투명하게 만들고 진주처럼 보이게 하기 위해 불투명제가 추가됩니다. 격리제로 알려진 물질은 경수의 둔탁한 효과를 상쇄하기 위해 추가됩니다. 구연산이나 수산화나트륨과 같은 산이나 염기는 샴푸의 pH를 조정하기 위해 첨가되어 세제가 최적의 세척 효과를 제공합니다.

특수 첨가제

샴푸 구매에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나는 색상과 냄새입니다. 이러한 특성을 수정하기 위해 제조업체는 향유와 정부 승인 및 인증 FD&C 염료를 추가합니다. 다른 특수 첨가제도 비슷한 효과를 낼 수 있습니다. 식물 추출물, 천연 오일, 단백질 및 비타민과 같은 천연 재료는 모두 특별한 품질을 부여하고 샴푸 판매를 돕습니다. 아연 피리티온과 같은 첨가제가 비듬 문제를 해결하기 위해 포함됩니다. 다른 첨가제는 모발을 착색할 수 있는 염료입니다.

제조
프로세스

샴푸 공식이 개발된 후 시간이 지남에 따라 품질이 최소한으로 변하는지 테스트합니다. 안정성 테스트라고 하는 이러한 유형의 테스트는 주로 색상, 냄새 및 두께와 같은 물리적 변화를 감지하는 데 사용됩니다. 그것은 할 수 있습니다 미생물 오염 및 성능 차이와 같은 기타 변경 사항에 대한 정보도 제공합니다. 이 테스트는 매장 선반에 있는 샴푸 병이 실험실에서 만든 병처럼 작동하는지 확인하기 위해 수행됩니다.

제조 공정은 두 단계로 나눌 수 있습니다. 먼저 샴푸의 대량 배치가 만들어진 다음 배치가 개별 병에 포장됩니다.

합성

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1 제조 공장의 지정된 구역에서 대량의 샴푸를 생산합니다. 여기에서 배합기로 알려진 작업자는 공식 지침에 따라 3,000갤런(11,0001) 또는 그 이상이 될 수 있는 배치를 만듭니다. 일반적으로 최대 55갤런(2001) 또는 50파운드(23kg) 백으로 제공되는 원자재는 지게차를 통해 배합 구역으로 전달됩니다. 그들은 배치 탱크에 붓고 완전히 혼합됩니다.

2 공식에 따라 이러한 배치는 원료가 더 빨리 결합되도록 필요에 따라 가열 및 냉각할 수 있습니다. 물 또는 1차 세제와 같은 일부 원료는 배치 탱크로 직접 펌핑 및 계량됩니다. 이러한 자료는 컴퓨터 컨트롤에서 버튼을 누르기만 하면 추가됩니다. 이 컨트롤은 또한 혼합 속도와 가열 및 냉각 속도를 조절합니다. 샴푸의 크기와 유형에 따라 3,000갤런(11,000-1) 배치를 만드는 데 1~4시간이 걸릴 수 있습니다.

품질 관리 점검

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3 모든 재료를 배치에 추가한 후 샘플을 품질 관리(QC) 실험실로 가져와 테스트합니다. 배치가 공식 지침에 요약된 사양을 준수하는지 확인하기 위해 물리적 특성을 확인합니다. QC 그룹은 pH 측정, 점도 확인, 외관 및 냄새 평가와 같은 테스트를 실행합니다. 또한 분유에 포함된 세제의 양과 방부제가 충분한지 확인할 수 있습니다. 배치가 "사양을 벗어난" 것으로 확인되면 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 산 또는 염기를 첨가하여 pH를 조정하거나 염을 첨가하여 점도를 조정할 수 있습니다. 염료를 더 추가하여 색상을 조정할 수도 있습니다.

4 배치가 QC의 승인을 받은 후에는 주 배치 탱크에서 충전 라인이 준비될 때까지 저장할 수 있는 저장 탱크로 펌핑됩니다. 홀딩 탱크에서 피스톤 충전 헤드의 회전 목마로 구성된 필러로 펌핑됩니다.

채우기

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5 충전 라인이 시작되면 빈 병을 호퍼라고 하는 큰 통에 넣습니다. 여기에서 병은 올바른 방향으로 똑바로 세워질 때까지 물리적으로 조작됩니다. 그런 다음 컨베이어 벨트를 따라 샴푸를 보관하는 충전 캐러셀로 이동합니다.

6 충전 캐러셀은 정확한 양의 샴푸를 병에 전달하도록 보정된 일련의 피스톤 충전 헤드로 구성됩니다. 병이 충전 라인의 이 부분을 통과할 때 샴푸로 채워집니다.

7 여기에서 병이 캡핑 기계로 이동합니다. 빈 병을 보관하는 빈과 마찬가지로 캡도 호퍼에 넣은 다음 올바르게 정렬됩니다. 병이 움직이면서 캡을 씌우고 단단히 꼬아줍니다.

8 캡을 씌운 후 병은 라벨링 기계로 이동합니다(필요한 경우). 라벨 유형에 따라 접착제를 사용하여 붙이거나 열 압착할 수 있습니다. 라벨은 병이 지나갈 때 붙어 있습니다.

9 라벨링 영역에서 병은 일반적으로 한 번에 12개 상자에 넣어지는 상자 영역으로 이동합니다. 그런 다음 이 상자를 팔레트에 쌓아 대형 트럭에 실어 유통업체로 보냅니다. 이와 같은 생산 라인은 분당 약 200병 이상의 속도로 이동할 수 있습니다.

품질 관리

제품이 사양을 충족하는지 확인하기 위한 초기 검사 외에도 다른 품질 관리 검사가 수행됩니다. 예를 들어, 라인 검사관은 모든 것이 제대로 보이는지 확인하기 위해 충전 라인의 특정 지점에서 병을 관찰합니다. 그들은 채우기 수준, 레이블 배치 및 캡이 올바르게 켜져 있는지 여부와 같은 사항을 확인합니다. 또한 제품을 정기적으로 검사하여 미생물 오염이 있는지 확인합니다. 이것은 충전 라인에서 병을 꺼내 QC 실험실로 보내면 됩니다. 여기에 소량의 샴푸 제품을 접시에 바르고 박테리아 및 기타 유기체를 접종하여 성장하는지 확인합니다. 또한 사양을 충족하는지 확인하기 위해 포장도 검사됩니다. 병 두께, 외관, 병 무게 등을 모두 확인합니다.

미래

소비재 기업은 계속해서 새로운 유형의 샴푸를 제조할 것입니다. 이러한 새로운 공식은 끊임없이 변화하는 소비자의 욕구와 발전하는 화학 기술에 의해 주도될 것입니다. 현재 소비자들은 클렌징과 컨디셔닝을 한 번에 해결하는 투인아이 샴푸나 스타일링에 도움을 주는 샴푸 등 다기능 샴푸를 선호하고 있다. 새로운 샴푸는 모발을 청소하는 동안 개선된 컨디셔닝, 스타일링 및 착색을 제공할 것입니다.

샴푸 기술도 원료 공급업체에서 새로운 성분을 개발하면서 향상될 것입니다. 폴리머, 실리콘 및 계면활성제와 같은 화합물의 개발에서 몇 가지 중요한 발전이 이루어지고 있습니다. 이러한 재료는 덜 자극적이고 덜 비싸고 환경 친화적이며 더 나은 기능과 성능을 제공합니다.