牙膏
背景
牙膏的历史可以追溯到近 4000 年前。直到 19 世纪中叶,用于清洁牙齿的磨料与现代牙膏不同。人们主要关心的是清除牙齿上的污渍,并使用刺激性的、有时是有毒的成分来实现这一目标。古埃及人使用绿铅、铜绿(暴露在盐水或空气中时在铜或黄铜等某些金属上形成的绿色外壳)和香的混合物。早期的中国人使用磨碎的鱼骨。
在中世纪,细沙和浮石是阿拉伯人使用的牙齿清洁配方的主要成分。阿拉伯人意识到使用如此粗糙的磨料会损害牙齿的珐琅质。然而,与此同时,欧洲人使用强酸去除污渍。在西方文化中,类似的腐蚀性混合物直到二十世纪才被广泛使用。食盐也被用来清洁牙齿。
1850 年,牙科医生兼化学家华盛顿·温特沃斯·谢菲尔德博士发明了第一支牙膏。他 23 岁,住在康涅狄格州的新伦敦。 Sheffield 博士一直在他的私人诊所中使用他的发明,他称之为 Creme Dentifrice。患者的积极反应鼓励他将这种糊状物推向市场。他建造了一个实验室来改进他的发明,并建造了一个小工厂来制造它。
现代牙膏的发明是为了帮助去除异物和食物物质,以及清洁牙齿。最初向消费者销售时,牙膏是装在罐子里的。二十世纪初期,粉笔通常被用作磨料。
谢菲尔德实验室声称它是第一家将牙膏放入管中的公司。华盛顿温特沃斯谢菲尔德的儿子卢修斯于 19 世纪后期在法国巴黎学习。卢修斯注意到用于油漆的可折叠金属管。他认为将罐装牙膏放入这些管中是个好主意。不用说,它被用于牙膏以及其他药物用途。 Colgate-Palmolive 公司还声称,它于 1896 年销售了第一支可折叠管状牙膏。该产品名为 Colgate Ribbon Dental Creme。 1934 年,在美国,美国牙科协会的牙科治疗委员会制定了牙膏标准。他们根据以下等级对产品进行评级:接受、未接受或暂时接受。
牙膏发展的下一个重要里程碑发生在 20 世纪中叶(1940-60 年,取决于来源)。在研究证明氟化物有助于防止蛀牙后,许多牙膏被重新配制以包含氟化钠。氟化物的有效性并未被普遍接受。一些消费者想要不含氟的牙膏,以及不含人工甜味剂的牙膏。最常用的人造甜味剂是糖精。牙膏中使用的糖精量微乎其微。像 Tom's of Maine 这样的公司通过生产含氟和非含氟牙膏以及不含人工甜味剂的牙膏来满足这一需求。
氟化物突破后牙膏的许多创新涉及在牙膏和牙膏包装中添加具有“特殊”能力的成分。在 80 年代,牙垢控制成为牙膏行业的流行词。牙垢控制牙膏声称它们可以控制牙齿周围的牙垢堆积。在 1990 年代,推出了用于敏感牙齿的牙膏。 1990 年代还添加了苏打水和其他成分的碳酸氢盐,声称有助于去除牙垢和促进健康的牙龈。其中一些好处已被广泛讨论,尚未得到官方证实。
泵和立管中的牙膏包装是在 1980 年代推出的,并作为可折叠管的更简洁的替代品进行销售。 1984 年,高露洁泵在全国推出,在 1990 年代,直立管遍布整个行业,但可折叠管仍然可用。
原材料
每一种牙膏都含有以下成分:粘合剂、研磨剂、泡沫剂、保湿剂、香料(独特的添加剂)、甜味剂、氟化物、牙齿增白剂、防腐剂和水。粘合剂使牙膏变稠。它们防止固体和液体成分的分离,尤其是在储存期间。它们还会影响泡沫产生的速度和体积、香味释放和产品扩散的速度、牙刷上牙膏带的外观以及牙刷的可冲洗性。一些粘合剂是刺梧桐胶、膨润土、海藻酸钠、甲基纤维素、角叉菜胶和硅酸镁铝。
磨料擦洗牙齿的外部以去除牙菌斑并松动牙齿上的颗粒。磨料也会影响糊状物或凝胶的不透明程度。磨料可能会影响糊状物的稠度、成本和味道。有些磨料更 比别人苛刻,有时会对牙釉质造成不必要的损害。
最常用的磨料是水合二氧化硅(软化二氧化硅)、碳酸钙(也称为白垩)和碳酸氢钠(小苏打)。其他磨料包括磷酸氢钙、硫酸钙、磷酸三钙和偏磷酸钠水合氧化铝。每种磨料的清洁特性也略有不同,最终产品中可能会使用它们的组合。
起泡剂,也称为发泡剂,是表面活性剂。它们降低水的表面张力,从而形成气泡。多个气泡一起形成泡沫。起泡剂有助于去除牙齿上的颗粒。起泡剂通常是有机醇或脂肪酸与碱金属的组合。常见的起泡剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基磺基乙酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠、磺基月桂酸酯、十二烷基肌氨酸钠、硬脂富马酸钠和硬脂乳酸钠。
保湿剂保留水分以保持牙膏中的糊状物。保湿剂将牙膏的固相和液相保持在一起。它们还可以为牙膏增添清凉感和/或甜味;这使牙膏在使用时在口腔中感觉舒适。大多数牙膏使用山梨糖醇或甘油作为保湿剂。丙二醇也可用作湿润剂。
牙膏具有使它们更可口的风味。薄荷是最常用的香料,因为它给人一种清新的感觉。这种清新的感觉是牙膏行业长期调理的结果。美国公众将薄荷与新鲜联系在一起。事实上,这可能是有根据的;薄荷香精含有在口腔温暖环境中挥发的油。这种挥发作用使口中产生清凉感。最常见的牙膏口味是留兰香、薄荷、冬青和肉桂。一些更具异国情调的牙膏口味包括波旁威士忌、黑麦、茴香、丁香、香菜、香菜、桉树、肉豆蔻和百里香。
除了口味之外,牙膏还含有甜味剂,由于保湿剂的存在,使味觉愉悦。最常用的保湿剂(山梨糖醇和甘油)的甜度约为食糖的 60%。他们需要人工香料才能使牙膏变得可口。糖精是最常用的甜味剂,但有些牙膏含有氨化二甘草酸苷和/或阿斯巴甜。
氟化物通过增加牙齿的强度来减少蛀牙。氟化钠是最常用的氟化物。过硼酸钠用作牙齿美白成分。大多数牙膏含有防腐剂对羟基苯甲酸酯。水也用于稀释目的。
制造
过程
称重混合
- 1 将原材料运入工厂后,通过人工和机械两种方式对配料进行称重。这确保了成分比例的准确性。然后将成分混合在一起。通常,首先完成甘油-水混合物。
- 2 所有成分在混合桶中混合在一起。密切观察大桶的温度和湿度。这对于确保混合正确组合很重要。牙膏行业常用的大桶混合一批相当于 10,000 个四盎司(118 毫升)管的批次。
填充管
- 3 在向管子中注入牙膏之前,管子本身会经过鼓风机和真空环境以确保清洁。在这一步吹出灰尘和颗粒。管子盖上盖子,另一端打开,这样灌装机就可以装糊了。
- 4 配料混合在一起后,由灌装机灌装。为确保管子正确对齐,光学装置会旋转管子。然后通过下降泵填充管。填充后,末端被密封(或卷曲)闭合。管子上还印有一个代码,表明它的制造地点和时间。
包装和装运
- 5 管子装满后,将它们插入打开的纸板箱中。有些公司是手工完成的。
- 6 箱子被装箱并运送到仓库和商店。
质量控制
每批原料在进入工厂时都经过质量测试。测试实验室还检查最终产品的样品。
制造工艺