Shampoing

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Les shampooings sont des formules de nettoyage utilisées pour un large éventail d'applications, notamment les soins personnels, les animaux domestiques et les tapis. La plupart sont fabriqués à peu près de la même manière. Ils sont composés principalement de produits chimiques appelés tensioactifs qui ont la capacité particulière d'entourer les matériaux huileux sur les surfaces et de leur permettre d'être rincés par l'eau. Le plus souvent, les shampooings sont utilisés pour les soins personnels, en particulier pour se laver les cheveux.

Historique

Avant l'avènement des shampooings, les gens utilisaient généralement du savon pour les soins personnels. Cependant, le savon présentait le net désavantage d'être irritant pour les yeux et incompatible avec l'eau dure, ce qui faisait qu'il laissait un film terne sur les cheveux. Au début des années 1930, le premier shampooing détergent synthétique a été introduit, même s'il présentait encore quelques inconvénients. Les années 1960 ont apporté la technologie des détergents que nous utilisons aujourd'hui.

Au fil des ans, de nombreuses améliorations ont été apportées aux formulations de shampooing. Les nouveaux détergents sont moins irritants pour les yeux et la peau et ont amélioré les qualités sanitaires et environnementales. De plus, la technologie des matériaux a progressé, permettant l'incorporation de milliers d'ingrédients bénéfiques dans les shampooings, laissant les cheveux plus propres et mieux conditionnés.

Matières premières

Les nouveaux shampooings sont initialement créés par des chimistes cosmétiques en laboratoire. Ces scientifiques commencent par déterminer les caractéristiques de la formule du shampooing. Ils doivent décider des caractéristiques esthétiques telles que son épaisseur, sa couleur et son odeur. Ils tiennent également compte des attributs de performance, tels que la qualité du nettoyage, l'apparence de la mousse et son degré d'irritation. Les tests auprès des consommateurs aident souvent à déterminer quelles devraient être ces caractéristiques.

Une fois les caractéristiques du shampooing identifiées, une formule est créée en laboratoire. Ces premiers lots sont réalisés dans de petits béchers à l'aide de divers ingrédients. Dans l'industrie des soins personnels, presque tous les ingrédients qui peuvent être utilisés sont classés par la Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association (CTFA) dans la collection approuvée par le gouvernement connue sous le nom de Nomenclature internationale des ingrédients cosmétiques (INCI). Les ingrédients les plus importants dans les formulations de shampooing sont l'eau, les détergents, les renforçateurs de mousse, les épaississants, les agents revitalisants, les conservateurs, les modificateurs et les additifs spéciaux.

Eau

L'ingrédient principal de tous les shampooings est l'eau, qui représente généralement environ 70 à 80 % de la formule entière. L'eau déminéralisée, spécialement traitée pour éliminer diverses particules et ions, est utilisée dans les shampooings. La source de l'eau peut être des puits souterrains, des lacs ou des rivières.

Détergents

Les ingrédients les plus abondants suivants dans les shampooings sont les détergents primaires. Ces matériaux, également appelés tensioactifs, sont les ingrédients nettoyants des shampooings. Les tensioactifs sont des ingrédients tensioactifs, ce qui signifie qu'ils peuvent interagir avec une surface. La nature chimique d'un tensioactif lui permet d'entourer et de piéger les matières huileuses des surfaces. Une partie de la molécule est compatible avec l'huile (soluble) tandis que l'autre est soluble dans l'eau. Lorsqu'un shampooing est appliqué sur des cheveux ou des textiles, la partie soluble dans l'huile s'aligne avec les matières huileuses tandis que la partie soluble dans l'eau s'aligne dans la couche d'eau. Lorsqu'un certain nombre de molécules de tensioactif s'alignent ainsi, elles forment une structure connue sous le nom de micelle. Cette micelle a de l'huile emprisonnée au milieu et peut être lavée à l'eau, conférant ainsi au shampooing son pouvoir nettoyant.

Les tensioactifs sont dérivés de composés appelés acides gras. Les acides gras sont des matériaux naturels qui se trouvent dans diverses sources végétales et animales. Les matériaux utilisés le plus souvent pour fabriquer les tensioactifs utilisés dans les shampooings sont extraits de l'huile de noix de coco, de l'huile de palmiste et de l'huile de soja. Certains détergents primaires couramment utilisés dans les shampooings sont le laurylsulfate d'ammonium, le laurylsulfate de sodium et le lauryléthersulfate de sodium.

Boosters de mousse

En plus des tensioactifs nettoyants, d'autres types de tensioactifs sont ajoutés aux shampooings pour améliorer les caractéristiques moussantes de la formulation. Ces matériaux, appelés alcanolamides, contribuent à augmenter la quantité de mousse et la taille des bulles. Comme les détergents primaires, ils sont également dérivés d'acides gras et ont des caractéristiques à la fois solubles dans l'eau et dans l'huile. Les matériaux typiques comprennent le lauramide DEA ou le cocamide DEA.

Épaississants

Dans une certaine mesure, les alcanolamides qui font mousser les shampooings rendent également les formulations plus épaisses. Cependant, d'autres matériaux sont également utilisés pour augmenter la viscosité. Par exemple, la méthylcellulose, dérivée de la cellulose végétale, est incluse dans les shampooings pour les rendre plus épais. Le chlorure de sodium (sel) peut également être utilisé pour augmenter l'épaisseur du shampooing.

Agents de conditionnement

Certaines matières sont également ajoutées aux shampooings pour compenser l'effet parfois agressif des tensioactifs sur les cheveux et les tissus. Les agents de conditionnement typiques comprennent les polymères, les silicones et les agents quaternaires. Chacun de ces composés se dépose à la surface des cheveux et améliore leur toucher, leur douceur et leur coiffabilité, tout en réduisant la charge statique. Les shampooings qui présentent spécifiquement le conditionnement comme avantage sont appelés shampooings 2 en 1, car ils nettoient et revitalisent les cheveux en même temps. Des exemples d'agents de conditionnement comprennent le chlorure de guar hydroxypropyltrimonium qui est un polymère, la diméthicone qui est une silicone et le quatemium 80, un agent quaternaire.

Conservateurs

Étant donné que les shampooings sont fabriqués à partir d'eau et de composés organiques, la contamination par des bactéries et d'autres microbes est possible. Des conservateurs sont ajoutés pour empêcher une telle croissance. Deux des conservateurs les plus couramment utilisés dans les shampooings sont l'hydantoïne DMDM ​​et le méthylparabène.

Modificateurs

D'autres ingrédients sont ajoutés aux formules de shampooing pour modifier des caractéristiques spécifiques. Des opacifiants sont ajoutés pour rendre la formule opaque et lui donner un aspect nacré. Des matériaux connus sous le nom d'agents séquestrants sont ajoutés pour compenser les effets ternes de l'eau dure. Des acides ou des bases tels que l'acide citrique ou l'hydroxyde de sodium sont ajoutés pour ajuster le pH d'un shampooing afin que les détergents assurent un nettoyage optimal.

Additifs spéciaux

L'un des principaux facteurs qui influencent l'achat d'un shampooing est sa couleur et son odeur. Pour modifier ces caractéristiques, les fabricants ajoutent des huiles parfumées et des colorants FD&C approuvés et certifiés par le gouvernement. D'autres additifs spéciaux peuvent également avoir un effet similaire. Les matériaux naturels tels que les extraits botaniques, les huiles naturelles, les protéines et les vitamines confèrent tous des qualités spéciales et aident à vendre les shampooings. Des additifs tels que la pyrithione de zinc sont inclus pour résoudre le problème des pellicules. D'autres additifs sont des colorants qui peuvent colorer les cheveux.

Le processus de fabrication

Une fois qu'une formule de shampooing est développée, elle est testée pour s'assurer que ses qualités changeront le moins possible au fil du temps. Ce type de test, appelé test de stabilité, est principalement utilisé pour détecter des changements physiques dans des éléments tels que la couleur, l'odeur et l'épaisseur. Ça peut fournit également des informations sur d'autres changements, comme la contamination microbienne et les différences de performances. Ce test est effectué pour s'assurer que la bouteille de shampoing qui se trouve dans les rayons des magasins fonctionnera exactement comme la bouteille créée en laboratoire.

Le processus de fabrication peut être décomposé en deux étapes. Tout d'abord, un grand lot de shampooing est fabriqué, puis le lot est emballé dans des bouteilles individuelles.

Compoundage

• 1 De gros lots de shampooing sont fabriqués dans une zone désignée de l'usine de fabrication. Ici, les ouvriers, appelés préparateurs, suivent les instructions de la formule pour préparer des lots pouvant atteindre 3 000 gallons (11 000 1) ou plus. Les matières premières, qui sont généralement fournies dans des fûts aussi grands que 55 gal (200 1) ou dans des sacs de 50 lb (23 kg), sont livrées à la zone de préparation via des chariots élévateurs. Ils sont versés dans le réservoir de charge et soigneusement mélangés.
• 2 Selon la formule, ces lots peuvent être chauffés et refroidis selon les besoins pour aider les matières premières à se combiner plus rapidement. Certaines matières premières telles que l'eau ou les détergents primaires sont pompées et dosées directement dans le réservoir de charge. Ces matériaux sont ajoutés simplement en appuyant sur un bouton sur les commandes informatisées. Ces commandes régulent également les vitesses de mélange et les vitesses de chauffage et de refroidissement. Selon la taille et le type de shampoing, la préparation d'un lot de 3 000 gallons (11 000-1) peut prendre de une à quatre heures.

Contrôle qualité

• 3 Une fois tous les ingrédients ajoutés au lot, un échantillon est prélevé au laboratoire de contrôle qualité (CQ) pour être testé. Les caractéristiques physiques sont vérifiées pour s'assurer que le lot respecte les spécifications décrites dans les instructions de la formule. Le groupe QC effectue des tests tels que la détermination du pH, les contrôles de viscosité et les évaluations d'apparence et d'odeur. Ils peuvent également vérifier la quantité de détergent contenue dans la formule et s'il y a suffisamment de conservateur. S'il s'avère que le lot n'est pas conforme aux spécifications, des ajustements peuvent être effectués. Par exemple, des acides ou des bases peuvent être ajoutés pour ajuster le pH, ou du sel peut être ajouté pour modifier la viscosité. Les couleurs peuvent également être ajustées en ajoutant plus de colorant.
• 4 Une fois qu'un lot est approuvé par QC, il est pompé du réservoir principal dans un réservoir de stockage où il peut être stocké jusqu'à ce que les lignes de remplissage soient prêtes. Du réservoir de stockage, il est pompé dans le remplisseur, qui est composé d'un carrousel de têtes de remplissage à piston.

Remplissage

• 5 Au début de la ligne de remplissage, les bouteilles vides sont placées dans un grand bac appelé trémie. Ici, les bouteilles sont manipulées physiquement jusqu'à ce qu'elles soient correctement orientées et debout. Ils sont ensuite déplacés le long d'un tapis roulant jusqu'au carrousel de remplissage, qui contient le shampooing.
• 6 Le carrousel de remplissage est composé d'une série de têtes de remplissage à piston qui sont calibrées pour distribuer exactement la bonne quantité de shampooing dans les bouteilles. Au fur et à mesure que les bouteilles traversent cette section de la ligne de remplissage, elles sont remplies de shampoing.
• 7 De là, les bouteilles se déplacent vers la capsuleuse. Tout comme le bac qui contient les bouteilles vides, les bouchons sont également placés dans une trémie puis correctement alignés. Au fur et à mesure que les bouteilles se déplacent, les bouchons sont mis en place et serrés.
• 8 Une fois les bouchons mis en place, les bouteilles sont acheminées vers les étiqueteuses (si nécessaire). Selon le type d'étiquettes, elles peuvent être collées à l'aide d'adhésifs ou pressées à chaud. Des étiquettes sont collées sur les bouteilles au passage.
• 9 De la zone d'étiquetage, les bouteilles se dirigent vers la zone de boxe, où elles sont mises en caisses, généralement une douzaine à la fois. Ces boîtes sont ensuite empilées sur des palettes et transportées dans de gros camions jusqu'aux distributeurs. Des lignes de production comme celle-ci peuvent se déplacer à des vitesses d'environ 200 bouteilles par minute ou plus.

Contrôle qualité

En plus des contrôles initiaux pour s'assurer que le produit répond aux spécifications, d'autres contrôles de qualité sont effectués. Par exemple, les inspecteurs de ligne surveillent les bouteilles à des points spécifiques de la ligne de remplissage pour s'assurer que tout semble correct. Ils remarquent des choses comme les niveaux de remplissage, le placement des étiquettes et si le capuchon est correctement mis. Le produit est également contrôlé régulièrement pour voir s'il y a eu une contamination microbienne. Cela se fait en retirant une bouteille de la ligne de remplissage et en l'envoyant au laboratoire de contrôle qualité. Ici, une petite quantité de produit de shampooing est étalée sur une plaque et inoculée avec des bactéries et d'autres organismes pour voir s'ils se développent. De plus, l'emballage est également vérifié pour voir s'il répond aux spécifications. Des éléments tels que l'épaisseur, l'apparence et le poids de la bouteille sont tous vérifiés.

Le futur

Les sociétés de produits de consommation continueront à fabriquer de nouveaux types de shampooings. Ces nouvelles formules seront motivées par les désirs en constante évolution des consommateurs et le développement de la technologie chimique. Actuellement, les consommateurs aiment les shampooings multifonctionnels, tels que les shampooings 2 en 1, qui nettoient et revitalisent en une seule étape, ou les shampooings qui aident au coiffage. Les nouveaux shampooings amélioreront probablement le conditionnement, le coiffage et la coloration tout en nettoyant les cheveux.

La technologie du shampooing s'améliorera également à mesure que de nouveaux ingrédients seront développés par les fournisseurs de matières premières. Des avancées importantes sont en cours dans le développement de composés tels que les polymères, les silicones et les tensioactifs. Ces matériaux seront moins irritants, moins chers, plus respectueux de l'environnement et offriront également une fonctionnalité et des performances supérieures.