指甲油

背景

与许多其他具有数百甚至数千年历史的化妆品不同，指甲油（或漆，或珐琅）几乎完全是二十世纪技术的发明。指甲盖在古代并不为人所知——古埃及的上层阶级可能使用指甲花染头发和指甲——但从本质上讲，它的成分、制造和处理反映了现代化学技术的发展。

现代指甲油以液体形式出售，装在小瓶中，用小刷子涂抹。涂抹后几分钟内，这种物质会变硬并在指甲上形成一层闪亮的涂层，既防水又防碎。一般来说，一层指甲油可能会持续几天，然后才会开始碎裂和脱落。也可以通过使用指甲油“去除剂”手动去除指甲油，这种物质旨在分解和溶解指甲油。

原材料

指甲油没有单一的配方。但是，有多种成分类型可供使用。这些基本成分包括：成膜剂、树脂和增塑剂、溶剂和着色剂。指甲油的确切配方，除了是公司机密之外，很大程度上取决于化学家和化学工程师在制造研发阶段所做的选择。此外，随着化学品和其他成分在某些用途上被接受或不可信，也会进行调整。例如，在抛光剂生产中曾经经常使用甲醛，但现在很少使用。

指甲油的主要成分是硝化纤维（硝酸纤维素）棉，这是一种易燃易爆成分，也用于制造炸药。硝化纤维素是一种混合有微小的、近乎微观的棉纤维的液体。在制造过程中，棉纤维被磨得更小，不需要去除。可以购买各种粘度的硝化纤维素，以匹配最终产品的所需粘度。

硝化纤维素充当成膜剂。要使指甲油正常发挥作用，必须在指甲的外露表面形成一层硬膜，但不能过快形成以防止下面的材料变干。 （考虑商业布丁或明胶产品，它们在暴露的表面上干燥或成膜并保护下面的潮湿产品。）硝化纤维膜本身或与其他功能性成分一起使用，很脆，对指甲的附着力很差。

制造商在其混合物中添加合成树脂和增塑剂（偶尔也会添加类似的天然产品），以提高柔韧性、耐肥皂和水的性能以及其他品质；旧食谱有时甚至为此目的使用尼龙。然而，由于所涉及的所需质量数量众多，不存在满足所有规格的单一树脂或树脂组合。目前使用的树脂和增塑剂包括蓖麻油、戊酯和硬脂酸丁酯，以及甘油、脂肪酸和乙酸的混合物。

指甲油的着色剂和其他成分必须包含在一种或多种溶剂中，这些溶剂可以在涂上指甲油之前保持着色剂和其他材料。应用后，溶剂必须能够蒸发。在许多情况下，溶剂还起到 指甲油是由硝基纤维素和增塑剂与彩色颜料结合而成。混合是在“双辊”差速磨机中完成的，它在一对辊之间研磨颜料，当颜料被磨碎时，这些辊能够以增加的速度工作。目标是产生颜色的精细分散。增塑剂。硬脂酸丁酯和醋酸酯化合物可能是最常见的。

最后，抛光剂必须有颜色。早期的上光剂使用可溶性染料，但今天的产品包含一种或另一种颜料。颜料的选择及其与溶剂和其他成分良好混合的能力对于生产优质产品至关重要。

指甲油是一种“悬浮”产品，其中的颜色颗粒只能被溶剂保持相对较短的时间，很少超过两三年。使用前摇一瓶指甲油有助于将沉淀的颗粒恢复到悬浮液中；一瓶非常旧的指甲油可能含有太多沉淀的颜料，以至于它永远无法恢复到溶剂中。沉降问题可能是制造过程中最难解决的问题。

除了通常的着色颜料外，还可以根据所需产品的颜色、色调和色调添加其他色调。云母（微小的反光矿物），也用于口红， 是一种常见的添加剂，“珍珠”或“鱼鳞”精华也是如此。 “珍珠”或“鸟嘌呤”字面意思是由小鱼鳞和鱼皮制成，经过适当清洁，并与蓖麻油和醋酸丁酯等溶剂混合。鸟嘌呤也可以与金混合， 银色和青铜色。

颜料的选择受到联邦食品和药物管理局 (FDA) 的限制，该管理局保留了被认为可接受的颜料和其他危险且不能使用的颜料清单。制造工厂接受定期检查，制造商必须能够证明他们仅使用 FDA 批准的颜料。由于 FDA 可接受的清单 颜料块准备好后，在不锈钢釜中与溶剂混合。水壶有一个水套，以促进混合物的冷却。并且不可接受的颜料会随着新发现和颜色的重新检查而发生变化，制造商有时不得不重新配制上光剂配方。

制造
过程

早期的指甲油制作方法使用了多种方法，如今这些方法看起来非常业余。一种常见的技术是将清洁的电影胶片碎片和其他纤维素与酒精和蓖麻油混合，然后将混合物在有盖的容器中浸泡过夜。然后将混合物过滤、着色并加香。虽然可以识别为指甲油，但该产品与我们今天可用的产品相去甚远。

现代制造过程是一项非常复杂的操作，需要使用高技能工人、先进机械，甚至机器人。今天的消费者希望指甲油能够顺利、均匀、轻松地涂抹；相对较快地设置；并且抗碎裂和剥落。此外，抛光剂在皮肤病学上应该是无害的。

混合颜料 含硝基纤维素和增塑剂

• 1 使用“双辊”差速磨机将颜料与硝化纤维素和增塑剂混合。该研磨机在一对辊之间研磨颜料，当颜料被研磨时，这些辊能够以越来越高的速度工作。目标是产生颜色的精细分散。该磨机的一个变体是班伯里密炼机（也用于生产 橡皮筋的橡胶）。
• 2 适当和完全研磨后，混合物以片状从研磨机中取出，然后分解成小碎片与溶剂混合。混合在不锈钢中进行 可以容纳 5 到 2,000 加仑的水壶。必须使用不锈钢，因为硝化纤维在铁的存在下具有极强的反应性。水壶带有夹套，因此可以通过在水壶外部循环冷水或其他液体来冷却混合物。水壶的温度和冷却速度由计算机和技术人员控制。

  此步骤是在专门用于控制火灾和爆炸危险的房间或区域中进行的。大多数现代工厂在这样的区域执行这一步骤，如果警报响起，墙壁就会关闭，并且在发生爆炸时，天花板会安全地吹走而不会危及结构的其余部分。

添加其他成分

• 3 材料在计算机控制的密闭水壶中混合。在该过程结束时，在添加诸如香水和保湿剂等其他材料之前，将混合物稍微冷却。
• 4 然后将混合物泵入较小的 55 加仑桶中，然后用卡车运送到生产线。完成的指甲油被泵入防爆泵，然后进入适合零售市场的小瓶。

质量控制

在整个制造过程中，对质量控制的极度关注至关重要。质量控制不仅可以提高过程中的安全性，而且是制造商可以确保消费者信心和忠诚度的唯一途径。一瓶劣质上光剂可能会永远失去一个顾客。然而，无论质量控制如何，没有一种指甲油是完美的。上光剂总是代表所需要的和制造商能够生产的之间的化学妥协。

指甲油在整个制造过程中都经过了几个重要因素（干燥时间、流动的平滑度、光泽度、硬度、颜色、耐磨性等）的测试。检查或应用混合物或最终产品的主观测试正在进行中。对样品进行客观的实验室测试，虽然更耗时，但也需要确保产品可用。实验室测试既复杂又无情，但没有制造商会做不到。

未来

从消费者的角度来看，指甲油的主要问题可能是干燥时间的长短。生产快干抛光剂的各种方法最近获得了专利，这些方法以及仍在开发中的其他方法可能会产生适销对路的产品。在所有不同类型的化妆品中，指甲油是最有可能继续受到化学领域进步和发展积极影响的一种。