洗发水

洗发水是用于广泛应用的清洁配方，包括个人护理、宠物用途和地毯。大多数是以大致相同的方式制造的。它们主要由称为表面活性剂的化学物质组成，这些化学物质具有包围表面油性物质的特殊能力，并允许它们被水冲洗掉。最常见的是，洗发水用于个人护理，尤其是用于洗头。

历史

在洗发水出现之前，人们通常使用肥皂进行个人护理。然而，肥皂有明显的缺点，即对眼睛有刺激性，而且与硬水不相容，会在头发上留下一层暗淡的薄膜。在 1930 年代初期，推出了第一款合成洗涤剂洗发水，尽管它仍有一些缺点。 1960 年代带来了我们今天使用的洗涤剂技术。

多年来，对洗发水配方进行了许多改进。新型清洁剂对眼睛和皮肤的刺激较小，并且改善了健康和环境质量。此外，材料技术的进步，使洗发水中的数千​​种有益成分能够融入，让头发感觉更清洁、更健康。

原材料

新的洗发水最初是由实验室的化妆品化学家创造的。这些科学家首先确定洗发水配方将具有哪些特征。他们必须决定美学特征，例如它应该有多厚、它会是什么颜色以及它会闻起来像什么。他们还会考虑性能属性，例如清洁度、泡沫的外观以及刺激性。消费者测试通常有助于确定这些特征应该是什么。

一旦确定了洗发水的特性，就会在实验室中创建一个配方。这些初始批次使用各种成分在小烧杯中制成。在个人护理行业，几乎所有可以使用的成分都由化妆品、化妆品和香水协会 (CTFA) 归类到政府批准的名为国际化妆品成分命名法 (INCI) 的集合中。洗发水配方中更重要的成分是水、洗涤剂、泡沫促进剂、增稠剂、调理剂、防腐剂、改性剂和特殊添加剂。

水

所有洗发水的主要成分都是水，通常占整个配方的 70-80%。去离子水经过特殊处理以去除各种颗粒和离子，用于洗发水。水源可以是地下井、湖泊或河流。

洗涤剂

洗发水中含量第二丰富的成分是主要洗涤剂。这些材料，也称为表面活性剂，是洗发水中的清洁成分。表面活性剂是表面活性成分，这意味着它们可以与表面相互作用。表面活性剂的化学性质使其能够包围并捕获表面的油性物质。分子的一部分是油相容的（可溶的），而另一部分是水溶性的。当洗发水用于头发或纺织品时，油溶性部分与油性物质对齐，而水溶性部分则与水层对齐。当许多表面活性剂分子像这样排列时，它们会形成一种称为胶束的结构。这种胶束中间有油，可以用水洗掉，从而使洗发水具有清洁能力。

表面活性剂来源于称为脂肪酸的化合物。脂肪酸是天然存在的物质，存在于各种植物和动物来源中。最常用于制造香波中使用的表面活性剂的材料是从椰子油、棕榈仁油和大豆油中提取的。洗发水中使用的一些常见主要洗涤剂是月桂基硫酸铵、月桂基硫酸钠和月桂基醚硫酸钠。

泡沫助推器

除了清洁表面活性剂，其他类型的表面活性剂也被添加到香波中以改善配方的发泡特性。这些称为链烷醇酰胺的材料有助于增加泡沫量和气泡大小。与初级洗涤剂一样，它们也来源于脂肪酸，同时具有水溶性和油溶性特性。典型的材料包括月桂酰胺 DEA 或椰油酰胺 DEA。

增稠剂

在某种程度上，使洗发水产生泡沫的链烷醇酰胺也会使配方变得更稠。然而，其他材料也用于增加粘度。例如，来自植物纤维素的甲基纤维素包含在洗发水中以使其更浓。氯化钠（盐）也可用于增加洗发水的厚度。

调理剂

一些材料也被添加到洗发水中，以抵消表面活性剂有时对头发和织物的刺激作用。典型的调理剂包括聚合物、有机硅和季铵盐。这些化合物中的每一种都沉积在头发表面并改善其手感、柔软度和易梳理性，同时减少静电荷。专门以调理为益处的洗发水被称为二合一洗发水，因为它们在同一步骤中清洁和调理头发。调理剂的实例包括作为聚合物的瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、作为有机硅的聚二甲基硅氧烷和作为季铵盐的季铵盐80。

防腐剂

由于洗发水是由水和有机化合物制成的，因此可能会受到细菌和其他微生物的污染。添加防腐剂以防止这种生长。洗发水中最常用的两种防腐剂是 DMDM 乙内酰脲和对羟基苯甲酸甲酯。

修饰符

其他成分被添加到洗发水配方中以改变特定的特性。添加遮光剂以使配方不透明并使其具有珍珠般的外观。添加称为螯合剂的材料以抵消硬水的消光效果。添加酸或碱（如柠檬酸或氢氧化钠）以调节洗发水的 pH 值，从而使洗涤剂提供最佳清洁效果。

特殊添加剂

影响购买洗发水的主要因素之一是它的颜色和气味。为了改变这些特性，制造商添加了香油和政府批准和认证的 FD&C 染料。其他特殊添加剂也能产生类似的效果。植物提取物、天然油、蛋白质和维生素等天然材料都赋予了特殊的品质，有助于洗发水的销售。包括吡啶硫酮锌等添加剂以解决头皮屑问题。其他添加剂是可以染发的染料。

制造
过程

开发出洗发水配方后，会对其进行测试，以确保其质量随时间变化最小。这种类型的测试称为稳定性测试，主要用于检测颜色、气味和厚度等物理变化。它可以 还提供有关其他变化的信息，例如微生物污染和性能差异。进行此测试是为了确保商店货架上的一瓶洗发水的性能与实验室制造的瓶子一样。

制造过程可以分为两个步骤。首先制作一大批洗发水，然后将批次包装在单独的瓶子中。

复合

• 1 大批量洗发水在制造工厂的指定区域生产。在这里，被称为配混工的工人按照配方说明生产 3,000 加仑（11,000 1）或更多的批次。原材料通常以 55 加仑 (200 1) 大桶或 50 磅 (23 公斤) 袋的形式提供，通过叉车运送到复合区。它们被倒入配料罐中并彻底混合。
• 2 根据配方，这些批次可以根据需要加热和冷却，以帮助原材料更快地混合。一些原材料，例如水或初级清洁剂，会直接泵入并计量到配料罐中。 这些材料只需按下计算机控制按钮即可添加。这些控件还调节混合速度以及加热和冷却速率。根据洗发水的大小和类型，制作 3,000 加仑（11,000-1）批次的洗发水可能需要一到四个小时。

质量控制检查

• 3 在将所有成分添加到批次中后，将样本带到质量控制 (QC) 实验室进行测试。检查物理特性以确保批次符合配方说明中列出的规格。 QC 小组会进行 pH 测定、粘度检查以及外观和气味评估等测试。他们还可以检查配方中洗涤剂的量以及是否有足够的防腐剂。如果发现批次“超出规格”，则可以进行调整。例如，可以添加酸或碱来调节 pH 值，或者可以添加盐来改变粘度。还可以通过添加更多染料来调整颜色。
• 4 批次获得 QC 批准后，将其从主批次罐中泵出到储罐中，在该储罐中可以储存直至灌装线准备就绪。它从储存罐被泵入填充器，填充器由活塞填充头的转盘组成。

填充

• 5 在灌装线的起点，空瓶子被放入一个称为漏斗的大容器中。在这里，瓶子被物理操纵，直到它们正确定向并直立。然后它们沿着传送带移动到盛放洗发水的灌装转盘。
• 6 灌装转盘由一系列活塞灌装头组成，这些灌装头经过校准，可以将正确数量的洗发水准确地输送到瓶子中。当瓶子通过灌装线的这一部分时，它们会充满洗发水。
• 7 瓶子从这里移至封盖机。就像装空瓶子的垃圾桶一样，瓶盖也被放入漏斗中，然后正确对齐。当瓶子移动时，瓶盖被戴上并拧紧。
• 8 盖上瓶盖后，瓶子将移至贴标机（如有必要）。根据标签的类型，它们可以使用粘合剂粘贴或热压。当瓶子经过时，标签会粘在瓶子上。
• 9 瓶子从贴标区移到装箱区，在那里放入箱子，通常一次放入一打箱子。然后将这些箱子堆放在托盘上，并用大型卡车运往分销商。像这样的生产线可以以每分钟约 200 瓶或更多的速度移动。

质量控制

除了初始检查以确保产品符合规格外，还会进行其他质量控制检查。例如，生产线检查员在灌装线上的特定点观察瓶子，以确保一切正常。他们会注意到诸如填充水平、标签放置以及盖子是否正确打开等内容。还定期检查产品以查看是否存在任何微生物污染。这是通过从灌装线上取下一个瓶子并将其发送到 QC 实验室来完成的。在这里，将少量洗发水产品涂抹在盘子上并接种细菌和其他生物，以观察它们是否生长。此外，还会检查包装是否符合规格。诸如瓶子厚度、外观和瓶子重量之类的东西都被检查。

未来

消费品公司将继续生产新型洗发水。这些新配方将受到不断变化的消费者需求和不断发展的化学技术的推动。目前，消费者喜欢多功能洗发水，例如一步完成清洁和调理的二合一洗发水，或有助于造型的洗发水。新的洗发水可能会在清洁头发的同时提供更好的调理、造型和染色效果。

随着原材料供应商开发新成分，洗发水技术也将得到改进。聚合物、有机硅和表面活性剂等化合物的开发正在取得一些重要进展。这些材料刺激性更小、价格更低、更环保，并且还提供更好的功能和性能。