シャンプー
シャンプーは、パーソナルケア、ペット用、カーペットなど、幅広い用途に使用される洗浄剤です。ほとんどがほぼ同じ方法で製造されています。それらは主に界面活性剤と呼ばれる化学物質で構成されており、表面の油性物質を取り囲み、水で洗い流すことができる特別な能力があります。最も一般的には、シャンプーはパーソナルケア、特に髪を洗うために使用されます。
歴史
シャンプーが登場する前は、人々は通常、パーソナルケアに石鹸を使用していました。しかし、石鹸には、目に刺激を与え、硬水と相溶性がないという明らかな欠点があり、髪にくすんだフィルムが残りました。 1930年代初頭、最初の合成洗剤シャンプーが導入されましたが、それでもいくつかの欠点がありました。 1960年代には、現在使用されている洗剤技術が導入されました。
長年にわたり、シャンプーの処方に多くの改良が加えられてきました。新しい洗剤は目や肌への刺激が少なく、健康と環境の質が向上しています。また、材料技術が進歩し、シャンプーに何千もの有益な成分を組み込むことが可能になり、髪をより清潔でより良い状態に保つことができます。
原材料
新しいシャンプーは、最初は研究室の化粧品化学者によって作成されました。これらの科学者は、シャンプーの処方がどのような特徴を持つかを決定することから始めます。彼らはそれがどれくらいの厚さであるべきか、それがどんな色になるか、そしてそれがどんなにおいがするかなどの美的特徴を決定しなければなりません。彼らはまた、それがどれだけきれいになるか、泡がどのように見えるか、そしてそれがどれほど刺激的であるかなどの性能属性を考慮します。消費者テストは、これらの特性がどうあるべきかを判断するのに役立つことがよくあります。
シャンプーの特徴が特定されると、実験室で処方が作成されます。これらの最初のバッチは、さまざまな材料を使用して小さなビーカーで作られています。パーソナルケア業界では、使用できるほぼすべての成分が、化粧品成分国際命名法（INCI）として知られる政府承認のコレクションの化粧品、トイレタリー、およびフレグランス協会（CTFA）によって分類されています。シャンプー配合のより重要な成分は、水、洗剤、泡ブースター、増粘剤、コンディショニング剤、防腐剤、改質剤、および特殊添加剤です。
水
すべてのシャンプーの主成分は水であり、通常、処方全体の約70〜80％を占めています。シャンプーには、さまざまな粒子やイオンを取り除くために特別に処理された脱イオン水が使用されています。水の源は、地下の井戸、湖、または川である可能性があります。
洗剤
シャンプーの次に豊富な成分は一次洗剤です。界面活性剤としても知られるこれらの材料は、シャンプーのクレンジング成分です。界面活性剤は表面の有効成分であり、表面と相互作用できることを意味します。界面活性剤の化学的性質により、界面活性剤は表面から油性物質を取り囲み、トラップすることができます。分子の一部は油溶性（可溶性）で、他の部分は水溶性です。シャンプーを髪やテキスタイルに塗ると、油溶性部分が油性物質と整列し、水溶性部分が水層に整列します。このように多数の界面活性剤分子が並ぶと、ミセルと呼ばれる構造を形成します。このミセルは真ん中に油が溜まっていて、水で洗い流すことができるので、シャンプーにクレンジング力を与えます。
界面活性剤は、脂肪酸として知られている化合物に由来します。脂肪酸は、さまざまな植物や動物の供給源に見られる天然素材です。シャンプーに使用される界面活性剤を作るために最も頻繁に使用される材料は、ココナッツオイル、パーム核油、および大豆油から抽出されます。シャンプーに使用される一般的な一次洗剤には、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルエーテル硫酸ナトリウムがあります。
フォームブースター
クレンジング界面活性剤に加えて、他のタイプの界面活性剤がシャンプーに添加されて、配合物の泡立ち特性を改善する。アルカノールアミドと呼ばれるこれらの材料は、泡の量と泡のサイズを増やすのに役立ちます。一次洗剤と同様に、脂肪酸にも由来し、水溶性と油溶性の両方の特性を備えています。典型的な材料には、ラウラミドDEAまたはコカミドDEAが含まれます。
増粘剤
ある程度、シャンプーを泡立たせるアルカノールアミドはまた、配合物をより厚くする。ただし、粘度を上げるために他の材料も使用されます。たとえば、植物セルロースに由来するメチルセルロースは、シャンプーを厚くするために含まれています。塩化ナトリウム（塩）もシャンプーの厚みを増すために使用できます。
調整剤
いくつかの材料はまた、髪や布地への界面活性剤の時々厳しい影響を相殺するためにシャンプーに追加されます。典型的なコンディショニング剤には、ポリマー、シリコーン、および第四級剤が含まれます。これらの各化合物は髪の表面に沈着し、静電気を減らしながら、髪の感触、柔らかさ、コーマビリティを向上させます。コンディショニングをメリットとして特に特徴とするシャンプーは、同じステップで髪をきれいにし、コンディショニングするため、2-in-1シャンプーと呼ばれます。コンディショニング剤の例には、ポリマーであるグアルヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、シリコーンであるジメチコン、およびクオタニウム剤であるクオタニウム80が含まれる。
防腐剤
シャンプーは水と有機化合物でできているため、バクテリアやその他の微生物による汚染の可能性があります。そのような成長を防ぐために防腐剤が加えられます。シャンプーに使用される最も一般的な防腐剤の2つは、DMDMヒダントインとメチルパラベンです。
修飾子
他の成分がシャンプーの処方に加えられ、特定の特性を変更します。処方を不透明にし、真珠のような外観にするために、乳白剤が追加されています。硬水の鈍化効果を相殺するために、金属イオン封鎖剤として知られる材料が追加されています。クエン酸や水酸化ナトリウムなどの酸または塩基を添加してシャンプーのpHを調整し、洗剤が最適な洗浄を提供するようにします。
特殊添加剤
シャンプーの購入に影響を与える主な要因の1つは、その色と匂いです。これらの特性を変更するために、メーカーはフレグランスオイルと政府が承認および認定したFD＆C染料を追加しています。他の特殊な添加剤も同様の効果があります。植物抽出物、天然油、タンパク質、ビタミンなどの天然素材はすべて、特別な品質を与え、シャンプーの販売に役立ちます。フケの問題に対処するために、ジンクピリチオンなどの添加剤が含まれています。他の添加物は髪を着色することができる染料です。
製造
プロセス
シャンプーの処方が開発された後、その品質が時間の経過とともに最小限に変化することを確認するためにテストされます。安定性テストと呼ばれるこのタイプのテストは、主に色、臭い、厚さなどの物理的変化を検出するために使用されます。できる 
は、微生物汚染やパフォーマンスの違いなど、その他の変更に関する情報も提供します。このテストは、店の棚にあるシャンプーのボトルが実験室で作成されたボトルと同じように機能することを確認するために行われます。
製造工程は2つのステップに分けることができます。最初にシャンプーの大きなバッチが作られ、次にバッチは個々のボトルにパッケージされます。
複利
- 1製造工場の指定された場所で大量のシャンプーが作られます。ここでは、コンパウンダーとして知られる労働者が、公式の指示に従って、3,000ガロン（11,000 1）以上のバッチを作成します。通常55ガロン（200 1）のドラム缶または50ポンド（23 kg）のバッグで提供される原材料は、フォークリフトを介して調合エリアに配送されます。それらはバッチタンクに注がれ、完全に混合されます。
- 2配合によっては、これらのバッチを必要に応じて加熱および冷却して、原材料をより迅速に組み合わせることができます。水や一次洗剤などの一部の原材料は、バッチタンクに直接ポンプで送られ、計量されます。
これらの資料は、コンピューター化されたコントロールのボタンを押すだけで追加されます。これらの制御は、混合速度と加熱および冷却速度も調整します。シャンプーのサイズと種類にもよりますが、3,000ガロン（11,000-1）のバッチを作るには、1時間から4時間かかります。
品質管理チェック
- 3すべての成分がバッチに追加された後、サンプルがテストのために品質管理（QC）ラボに持ち込まれます。物理的特性をチェックして、バッチが処方手順に概説されている仕様に準拠していることを確認します。 QCグループは、pHの測定、粘度のチェック、外観と臭いの評価などのテストを実行します。また、処方に含まれる洗剤の量や、十分な防腐剤があるかどうかを確認することもできます。バッチが「仕様外」であることが判明した場合は、調整を行うことができます。たとえば、酸または塩基を追加してpHを調整したり、塩を追加して粘度を変更したりできます。染料を追加して色を調整することもできます。
- 4 QCによってバッチが承認された後、バッチはメインバッチタンクから貯蔵タンクにポンプで送られ、充填ラインの準備が整うまで保管できます。保持タンクから、ピストン充填ヘッドのカルーセルで構成されているフィラーにポンプで送られます。
充填
- 5充填ラインの開始時に、空のボトルがホッパーと呼ばれる大きなビンに入れられます。ここでは、ボトルが正しい向きになり、直立するまで物理的に操作されます。次に、それらはコンベヤーベルトに沿ってシャンプーを保持する充填カルーセルに移動されます。
- 6充填カルーセルは、ボトルに正確に正しい量のシャンプーを供給するように調整された一連のピストン充填ヘッドで構成されています。ボトルが充填ラインのこのセクションを移動すると、シャンプーが充填されます。
- 7ここから、ボトルはキャッピングマシンに移動します。空のボトルを入れるビンと同じように、キャップもホッパーに入れられ、正しく位置合わせされます。ボトルがキャップのそばを移動するときに、キャップを付けてしっかりとねじります。
- 8キャップを付けた後、ボトルはラベリングマシンに移動します（必要な場合）。ラベルの種類に応じて、接着剤を使用して貼り付けるか、熱プレスすることができます。ボトルが通り過ぎるときにラベルが貼り付けられます。
- 9ラベリングエリアから、ボトルはボクシングエリアに移動し、そこで通常は一度に12個ずつボックスに入れられます。次に、これらの箱はパレットに積み重ねられ、大型トラックで販売業者に運ばれます。このような生産ラインは、1分間に約200本以上の速度で移動できます。
品質管理
製品が仕様を満たしていることを確認するための初期チェックに加えて、他の品質管理チェックが行われます。たとえば、ライン検査官は、充填ラインの特定のポイントでボトルを監視して、すべてが正しく見えることを確認します。彼らは、塗りつぶしレベル、ラベルの配置、キャップが正しくオンになっているかどうかなどに気づきます。製品はまた、微生物汚染がないかどうかを確認するために定期的にチェックされます。これは、充填ラインからボトルを取り出し、QCラボに送ることによって行われます。ここでは、少量のシャンプー製品を皿に塗り、バクテリアやその他の有機体を接種して、それらが成長するかどうかを確認します。さらに、パッケージも仕様を満たしているかどうかを確認します。ボトルの厚さ、外観、ボトルの重量などがすべてチェックされます。
未来
消費財企業は、今後も新しいタイプのシャンプーを製造していきます。これらの新しい処方は、絶えず変化する消費者の欲求と化学技術の開発によって推進されます。現在、消費者は、ワンステップでクレンジングとコンディショニングを提供する2-in-Iシャンプーや、スタイリングを支援するシャンプーなどの多機能シャンプーを好みます。新しいシャンプーは、髪をきれいにする間、改善されたコンディショニング、スタイリング、およびカラーリングを提供する可能性があります。
原材料サプライヤーが新しい原料を開発することで、シャンプー技術も向上します。ポリマー、シリコーン、界面活性剤などの化合物の開発において、いくつかの重要な進歩が見られます。これらの材料は、刺激が少なく、安価で、環境に優しく、機能性とパフォーマンスも向上します。
製造プロセス