Vernis à ongles

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Contexte

Contrairement à de nombreux autres produits cosmétiques qui ont une histoire de centaines voire de milliers d'années, le vernis à ongles (ou laque ou émail) est presque entièrement une invention de la technologie du XXe siècle. Les couvre-ongles n'étaient pas inconnus dans les temps anciens - les classes supérieures de l'Égypte ancienne utilisaient probablement le henné pour teindre les cheveux et les ongles - mais essentiellement, sa composition, sa fabrication et sa manipulation reflètent les développements de la technologie chimique moderne.

Le vernis à ongles moderne est vendu sous forme liquide dans de petites bouteilles et s'applique avec un petit pinceau. Quelques minutes après l'application, la substance durcit et forme une couche brillante sur l'ongle qui est à la fois résistante à l'eau et aux éclats. Généralement, une couche de vernis à ongles peut durer plusieurs jours avant qu'elle ne commence à s'écailler et à tomber. Le vernis à ongles peut également être retiré manuellement en appliquant un « dissolvant » pour vernis à ongles, une substance conçue pour décomposer et dissoudre le vernis.

Matières premières

Il n'y a pas de formule unique pour le vernis à ongles. Cependant, il existe un certain nombre de types d'ingrédients qui sont utilisés. Ces composants de base comprennent :des agents filmogènes, des résines et des plastifiants, des solvants et des agents colorants. La formulation exacte d'un vernis à ongles, en plus d'être un secret d'entreprise, dépend grandement des choix faits par les chimistes et les ingénieurs chimistes dans la phase de recherche et développement de la fabrication. De plus, à mesure que les produits chimiques et autres ingrédients sont acceptés ou discrédités pour certaines utilisations, des ajustements sont apportés. Par exemple, le formaldéhyde était autrefois fréquemment utilisé dans la production de vernis, mais il est maintenant rarement utilisé.

Le principal ingrédient du vernis à ongles est le coton nitrocellulosique (nitrate de cellulose), un ingrédient inflammable et explosif également utilisé dans la fabrication de dynamite. La nitrocellulose est un liquide mélangé à de minuscules fibres de coton quasi microscopiques. Dans le processus de fabrication, les fibres de coton sont broyées encore plus petites et n'ont pas besoin d'être retirées. La nitrocellulose peut être achetée en différentes viscosités pour correspondre à la viscosité souhaitée du produit final.

La nitrocellulose agit comme un agent filmogène. Pour que le vernis à ongles fonctionne correctement, un film dur doit se former sur la surface exposée de l'ongle, mais il ne peut pas se former si rapidement qu'il empêche le matériau en dessous de sécher. (Considérez les puddings commerciaux ou les produits à base de gélatine qui sèchent ou filment sur une surface exposée et protègent le produit humide en dessous.) Seul ou utilisé avec d'autres ingrédients fonctionnels, le film de nitrocellulose est cassant et adhère mal aux ongles.

Les fabricants ajoutent des résines synthétiques et des plastifiants (et parfois des produits naturels similaires) à leurs mélanges pour améliorer la flexibilité, la résistance au savon et à l'eau et d'autres qualités ; des recettes plus anciennes utilisaient parfois même du nylon à cette fin. En raison du nombre de qualités souhaitées impliquées, cependant, il n'y a pas de résine unique ou de combinaison de résines qui réponde à toutes les spécifications. Parmi les résines et les plastifiants utilisés aujourd'hui figurent l'huile de ricin, le stéarate d'amyle et de butyle et des mélanges de glycérol, d'acides gras et d'acides acétiques.

Les colorants et autres composants du vernis à ongles doivent être contenus dans un ou plusieurs solvants qui retiennent les colorants et autres matériaux jusqu'à l'application du vernis. Après application, le solvant doit pouvoir s'évaporer. Dans de nombreux cas, le solvant agit également comme un Le vernis à ongles est fabriqué en combinant de la nitrocellulose et des plastifiants avec des pigments de couleur. Le mélange est effectué dans un broyeur à vitesse différentielle "à deux rouleaux", qui broie le pigment entre une paire de rouleaux capables de travailler à une vitesse croissante au fur et à mesure que le pigment est broyé. Le but est de produire une fine dispersion de la couleur. plastifiant. Les composés de stéarate et d'acétate de butyle sont peut-être les plus courants.

Enfin, le vernis doit avoir une couleur. Les premiers vernis utilisaient des colorants solubles, mais le produit d'aujourd'hui contient des pigments d'un type ou d'un autre. Le choix du pigment et sa capacité à bien se mélanger avec le solvant et les autres ingrédients sont essentiels pour produire un produit de bonne qualité.

Le vernis à ongles est un produit de "suspension", dans lequel les particules de couleur ne peuvent être retenues par le solvant que pendant une période de temps relativement courte, rarement plus de deux ou trois ans. Agiter une bouteille de vernis à ongles avant utilisation aide à restaurer les particules déposées dans la suspension; une très vieille bouteille de vernis à ongles peut contenir tellement de pigments déposés qu'elle ne pourra jamais être restituée au solvant. Le problème de la décantation est peut-être le plus difficile à résoudre dans le processus de fabrication.

En plus des pigments colorants habituels, d'autres tons de couleur peuvent être ajoutés en fonction de la couleur, du ton et de la teinte du produit souhaité. Micas (minuscules minéraux réfléchissants), également utilisés dans les rouges à lèvres, sont un additif courant, tout comme l'essence de "perle" ou "d'écailles de poisson". "Pearl" ou "guanine" est littéralement fabriqué à partir de petites écailles et de peau de poisson, convenablement nettoyées et mélangées à des solvants tels que l'huile de ricin et l'acétate de butyle. La guanine peut également être mélangée avec de l'or, tons argent et bronze.

Les choix de pigments sont limités par la Food and Drug Administration (FDA) fédérale, qui maintient des listes de pigments considérés comme acceptables et d'autres qui sont dangereux et ne peuvent pas être utilisés. Les usines de fabrication sont inspectées régulièrement et les fabricants doivent être en mesure de prouver qu'ils n'utilisent que des pigments approuvés par la FDA. Étant donné que les listes de la FDA des Une fois la masse pigmentaire préparée, elle est mélangée avec du solvant dans une bouilloire en acier inoxydable. La bouilloire a une chemise d'eau pour faciliter le refroidissement du mélange. et les pigments inacceptables changent avec de nouvelles découvertes et des réexamens de couleurs, les fabricants doivent parfois reformuler une formule de vernis.

Le processus de fabrication

Les premières méthodes de fabrication de vernis à ongles utilisaient une variété de méthodes qui ressemblent aujourd'hui à un charmant amateur. Une technique courante consistait à mélanger des morceaux nettoyés de film de film et d'autres celluloses avec de l'alcool et de l'huile de ricin et de laisser le mélange tremper pendant la nuit dans un récipient couvert. Le mélange a ensuite été filtré, coloré et parfumé. Bien que reconnaissable comme vernis à ongles, le produit était loin de ce que nous avons disponible aujourd'hui.

Le processus de fabrication moderne est une opération très sophistiquée utilisant des travailleurs hautement qualifiés, des machines de pointe et même de la robotique. Les consommateurs d'aujourd'hui s'attendent à ce qu'un vernis à ongles s'applique en douceur, uniformément et facilement; se fixer relativement rapidement; et être résistant à l'écaillage et au pelage. De plus, le vernis doit être dermatologiquement inoffensif.

Mélanger le pigment avec nitrocellulose et plastifiant

• 1 Les pigments sont mélangés avec de la nitrocellulose et du plastifiant à l'aide d'un broyeur à vitesse différentielle "à deux cylindres". Ce moulin broie le pigment entre une paire de rouleaux capables de travailler à une vitesse croissante au fur et à mesure que le pigment est broyé. Le but est de produire une fine dispersion de la couleur. Une variante de ce moulin est le Banbury Mixer (utilisé également dans la production de caoutchouc pour élastiques).
• 2 Lorsqu'il est correctement et entièrement broyé, le mélange est retiré du broyeur sous forme de feuille, puis divisé en petits copeaux pour être mélangés avec le solvant. Le malaxage est réalisé en inox bouilloires pouvant contenir de 5 à 2 000 gallons. L'acier inoxydable doit être utilisé car la nitrocellulose est extrêmement réactive en présence de fer. Les bouilloires sont chemisées afin que le mélange puisse être refroidi en faisant circuler de l'eau froide ou un autre liquide autour de l'extérieur de la bouilloire. La température de la bouilloire et la vitesse de refroidissement sont contrôlées à la fois par des ordinateurs et des techniciens.

  Cette étape est effectuée dans une pièce ou une zone spéciale conçue pour contrôler les risques d'incendie et d'explosion. La plupart des usines modernes effectuent cette étape dans une zone avec des murs qui se fermeront si une alarme retentit et, en cas d'explosion, avec des plafonds qui exploseront en toute sécurité sans mettre en danger le reste de la structure.

Ajout d'autres ingrédients

• 3 Les matières sont mélangées dans des cuves fermées informatisées. À la fin du processus, le mélange est légèrement refroidi avant l'ajout d'autres matériaux tels que des parfums et des hydratants.
• 4 Le mélange est ensuite pompé dans des fûts plus petits de 55 gallons, puis transporté par camion vers une chaîne de production. Le vernis à ongles fini est pompé dans des pompes antidéflagrantes, puis dans des bouteilles plus petites adaptées au marché de détail.

Contrôle qualité

Une attention extrême au contrôle de la qualité est essentielle tout au long du processus de fabrication. Non seulement le contrôle de la qualité augmente la sécurité du processus, mais c'est le seul moyen pour un fabricant d'être assuré de la confiance et de la fidélité des consommateurs. Une seule bouteille de vernis de mauvaise qualité peut perdre un client pour toujours. Indépendamment du contrôle de qualité, cependant, aucun vernis à ongles n'est parfait; le polish représente toujours un compromis chimique entre ce que l'on souhaite et ce que le fabricant est capable de produire.

Le vernis à ongles est testé tout au long du processus de fabrication pour plusieurs facteurs importants (temps de séchage, fluidité, brillance, dureté, couleur, résistance à l'abrasion, etc.). Des tests subjectifs, où le mélange ou le produit final est examiné ou appliqué, sont en cours. Des tests objectifs et en laboratoire d'échantillons, bien que plus longs, sont également nécessaires pour garantir un produit utilisable. Les tests de laboratoire sont à la fois compliqués et impitoyables, mais aucun fabricant ne s'en passerait.

Le futur

Le problème majeur des vernis à ongles, du point de vue du consommateur, est peut-être la longueur du temps de séchage. Diverses méthodes de production de vernis à séchage rapide ont récemment été brevetées, et ces méthodes, ainsi que d'autres qui sont encore en cours de développement, peuvent donner lieu à des produits commercialisables. De tous les différents types de cosmétiques, le vernis à ongles est celui qui est le plus susceptible de continuer à être positivement affecté par les avancées et les développements dans le domaine de la chimie.