Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Haarverf

Achtergrond

Haarverf is een van de oudst bekende schoonheidsmiddelen en werd in vele delen van de wereld door oude culturen gebruikt. Verslagen van oude Egyptenaren, Grieken, Hebreeën, Perzen, Chinezen en vroege Hindoevolken vermelden allemaal het gebruik van haarkleuring. Vroege haarkleurmiddelen werden gemaakt van planten, metaalverbindingen of een mengsel van beide. Steenaluin, ongebluste kalk en houtas werden in de Romeinse tijd gebruikt voor het bleken van haar, en kruidenpreparaten omvatten toorts, berkenschors, saffraan, mirre en kurkuma. Henna was in veel delen van de wereld bekend; het produceert een roodachtige kleurstof.

Voor de komst van moderne kleurstoffen werden in Europa en Azië veel verschillende plantenextracten gebruikt voor haarverf. Indigo, vooral bekend als textielverf, kan worden gecombineerd met henna om lichtbruine tot zwarte tinten haarverf te maken. Een extract van de bloemen van de kamilleplant werd lange tijd gebruikt om het haar lichter te maken, en dit wordt nog steeds gebruikt in veel moderne haarpreparaten. De schors, bladeren of notendoppen van veel bomen werden gebruikt voor haarkleurmiddelen. Hout van de braziliaanse boom leverde bruine haarverf op, en een andere haarverf die in de oudheid bekend stond als fustic was afgeleid van een boom die lijkt op de moerbei. Andere kleurstoffen werden geproduceerd uit walnootbladeren of notenschillen, en uit de gallen, een soort eikenbomen. Sommige van deze plantaardige kleurstoffen werden gemengd met metalen zoals koper en ijzer, om duurzamere of rijkere tinten te produceren.

Het goudrode haar dat door veel renaissanceschilders werd gevangen, werd door sommige vrouwen kunstmatig gemaakt. Het Italiaanse recept was om een ​​oplossing van steenaluin, zwarte zwavel en honing door het haar te kammen en het haar vervolgens in het zonlicht te laten drogen. Andere haarkleurmiddelen, daterend uit de zestiende eeuw, waren bereidingen van lood, ongebluste kalk en zout, of zilvernitraat in rozenwater. Een andere vroege methode om haar te kleuren was het aanbrengen van poeder. Zuiver wit poeder voor haar of pruiken was het kenmerk van aristocratische kleding in Europa in de zeventiende en achttiende eeuw. Wit poeder was gemaakt van tarwezetmeel of aardappelzetmeel, soms gemengd met gips, bloem, krijt of gebrand albast. Evenzo werden soms ook gekleurde poeders gebruikt. Deze werden gemaakt door natuurlijke pigmenten zoals gebrande sienna of omber toe te voegen aan wit poeder om bruin te maken, en Oost-Indische inkt werd soms gebruikt om zwart poeder te maken. In bijbelse tijden gebruikten mensen goudpoeder op hun haar. Het gebruik van goud en zilver in poedervorm keerde halverwege de negentiende eeuw even terug als een rage in Europa onder de rijken. Andere haarkleurmiddelen waren blokken vergelijkbaar met kleurpotloden gemaakt met was, zeep en pigmenten. Deze kunnen worden bevochtigd en op het haar worden gewreven, of worden aangebracht met een natte borstel.

Preparaten zoals deze waren tot het einde van de negentiende eeuw de enige haarkleurmiddelen die beschikbaar waren. Waterstofperoxide werd ontdekt in 1818, maar pas in 1867 werd het op de Parijse Expositie tentoongesteld als een effectieve haarverlichter. Een Londense chemicus en een Parijse kapper begonnen op de Exposition een formule van 3% waterstofperoxide op de markt te brengen als eau de fontaine de jouvence golden (gouden fontein van jeugdwater), en dit was de eerste moderne chemische haarkleuring. Vooruitgang in de chemie leidde tot de productie van meer haarkleurmiddelen in de late negentiende eeuw. De eerste synthetische organische haarverf die werd ontwikkeld was pyrogallol, een stof die van nature voorkomt in walnotenschillen. Vanaf 1845 werd pyrogallol gebruikt om haar bruin te verven, en het werd vaak gebruikt in combinatie met henna. In de jaren 1880 werden in Europa zogenaamde aminokleurstoffen ontwikkeld en op de markt gebracht. De vroegste was p-fenyleendiamine, gepatenteerd in Duitsland door E. Erdmann in 1888 als kleurstof voor bont, haar en veren. Om haar te verven met p-fenyleendiamine en verwante kleurstoffen, werd een zwakke oplossing van de chemische stof, gemengd met bijtende soda, natriumcarbonaat of ammoniak, op het haar aangebracht. Vervolgens werd waterstofperoxide aangebracht, wat de kleur naar voren bracht. De aminokleurstoffen produceerden een natuurlijker uitziend zwart dan eerdere kleurstoffen en konden ook tinten rood en bruin maken.

Een Franse kapper, Gaston Boudou, bracht in 1910 voor het eerst een gestandaardiseerd assortiment haarkleurmiddelen op de markt. Terwijl eerdere haarkleuren ter plaatse door kappers waren gemengd en de geproduceerde kleuren variabel waren, produceerden Boudou's kleurstoffen een voorspelbare kleur. Deze werden verkocht in een reeks van 18 kleuren, van zwart tot lichtblond, en werden zowel in Europa als in de Verenigde Staten erg populair. De aminokleurstoffen veroorzaakten echter allergische reacties bij een aanzienlijk deel van de gebruikers. Onderzoekers in de Verenigde Staten worden gecrediteerd met het creëren van een gemodificeerde, minder giftige haarkleurstof op basis van aminozuren, voor het standaardiseren van de methode voor het aanbrengen van de kleurstof en voor het vaststellen van strikte specificaties voor de zuiverheid en sterkte van de grondstoffen. De makers van Clairol hebben verdere vooruitgang geboekt in de chemie van haarverf. Clairol produceerde de eerste eenstaps haarverf in 1950. Dit elimineerde de tijdrovende voorbereidende shampoo en pre-lightening die het gevestigde haarverfprotocol was. Door intensieve marketing van dit gebruiksvriendelijke product groeide het percentage vrouwen in de Verenigde Staten dat hun haar verfde van ongeveer 8% tot bijna 50% in 1973.

Grondstoffen

De meeste commerciële haarverfformules zijn complex, met tientallen ingrediënten, en de formules verschillen aanzienlijk van fabrikant tot fabrikant. Over het algemeen omvatten haarkleurmiddelen kleurstoffen, modificatoren, antioxiderende middelen, alkalizers, zepen, ammoniak, bevochtigingsmiddelen, geurstoffen en een verscheidenheid aan andere chemicaliën die in kleine hoeveelheden worden gebruikt die speciale eigenschappen aan het haar geven (zoals het verzachten van de textuur) of een gewenste werking op de kleurstof (zoals het min of meer permanent maken). De kleurstofchemicaliën zijn meestal aminoverbindingen en verschijnen op ingrediëntenlijsten voor haarverf met namen als 4-amino-2-hydroxytolueen en m-aminofenol. Ook metaaloxiden, zoals titaandioxide en ijzeroxide, worden vaak als pigment gebruikt.

Andere chemicaliën die in haarkleurmiddelen worden gebruikt, werken als modifiers, die de kleurstofpigmenten stabiliseren of anderszins de tint wijzigen. De modifiers kunnen kleurtonen, zoals groen of paars, naar voren brengen die het kleurstofpigment aanvullen. Een veelgebruikte modifier is resorcinol, hoewel er vele andere zijn. Antioxidanten beschermen de kleurstof tegen oxidatie met lucht. De meest gebruikte is natriumsulfiet. Alkalisers worden toegevoegd om de pH van de kleurstofformule te veranderen, omdat de kleurstoffen het beste werken in een sterk alkalische samenstelling. Ammoniumhydroxide is een veel voorkomende alkalisator. Naast deze basischemicaliën worden veel verschillende chemicaliën gebruikt om speciale eigenschappen te geven aan de formule van een fabrikant. Dit kunnen shampoos, geurstoffen, chemicaliën zijn die de formule romig, schuimig of dik maken, of bijdragen aan de algehele werking van de formule.

Haarkleurmiddelen worden meestal verpakt met een ontwikkelaar, die in een aparte fles zit. De ontwikkelaar is meestal gebaseerd op waterstofperoxide, met toevoeging van kleine hoeveelheden andere chemicaliën, afhankelijk van de fabrikant.

Het fabricageproces

Ingrediënten controleren

  • 1 Voordat een partij haarverf wordt gemaakt, moeten de ingrediënten worden gecertificeerd. Dat wil zeggen, de chemicaliën moeten worden getest om er zeker van te zijn dat ze zijn zoals ze zijn geëtiketteerd en dat ze de juiste potentie hebben. Certificering kan door de fabrikant in-house worden gedaan. In veel gevallen komen de ingrediënten van een gerenommeerde distributeur die een analysecertificaat heeft verstrekt en dit voldoet aan de eisen van de fabrikant.

Wegen

  • 2 Vervolgens weegt een arbeider de ingrediënten voor de batch af. Voor sommige ingrediënten is slechts een kleine hoeveelheid nodig in de batch. Maar als er een zeer grote batch wordt gemaakt en er zijn meerdere ingrediënten in grote hoeveelheden nodig, dan kunnen deze vanuit opslagtanks worden aangevoerd.

Vooraf mengen

  • 3 In sommige haarverfformules zijn de kleurstofchemicaliën voorgemengd in heet water. De kleurstofchemicaliën worden in een tank gedumpt en water dat al tot 70 °C is verwarmd, wordt erin gepompt. Andere ingrediënten of oplosmiddelen kunnen ook aan de premix worden toegevoegd. Het voormengsel wordt ongeveer 20 minuten geroerd.

Mengen

  • 4 De pre-mix wordt vervolgens toegevoegd aan een grotere tank, die de andere ingrediënten van de haarverf bevat. In een kleine batch kunnen de gebruikte tanks ongeveer 1.600 lbs (725 kg) bevatten en ze zijn draagbaar. Een werknemer rijdt de pre-mixtank naar de tweede mixtank en giet de ingrediënten erin. Voor een zeer grote batch kunnen de tanks 10 keer zoveel bevatten als de transporttanks, en in dit geval zijn ze verbonden door leidingen.

    In een formule waarin geen voormenging nodig is, gaan de ingrediënten na controle en weging direct naar de mengstap. De ingrediënten worden eenvoudig in de tank gemengd totdat de juiste consistentie is bereikt.

    Als een verwarmde premix wordt gebruikt, moet de tweede mixoplossing worden afgekoeld. De ingrediënten die op het voormengsel volgen, kunnen aanvullende oplosmiddelen, oppervlakteactieve stoffen en alkalische stoffen zijn. Als de formule alcohol bevat, wordt deze pas toegevoegd als het mengsel 104°F (40°C) bereikt, zodat het niet verdampt. Ook geuren worden vaak aan het einde van de mix toegevoegd.

Vullen

  • 5 De afgewerkte batch haarverf wordt vervolgens via een pijpleiding of afgeleverd in een tank in het vulgebied. Een mondstuk van deze tank laat een afgemeten hoeveelheid haarverf in flessen, die er aan een riem onderdoor bewegen. De gevulde flessen gaan op de band verder naar machines, die labels aanbrengen en sluiten.

Verpakking

  • 6 Vanuit de afvulruimte worden de flessen naar de verpakkingslijn gebracht. Bij de verpakkingslijn wordt de haarverffles in een doos gedaan, samen met alle andere elementen zoals een fles ontwikkelaar of speciale finishing shampoo, instructieblad en handschoenen en dop, of enig ander gereedschap dat voor de consument wordt verstrekt. Nadat het pakket compleet is, wordt het in een verzenddoos gedaan. De volle dozen worden vervolgens naar het magazijn gebracht om te wachten op distributie.

Kwaliteitscontrole

Overheidsvoorschriften bepalen welke ingrediënten in haarkleurmiddelen mogen worden gebruikt, aangezien veel ervan giftig zijn. Industrieonderzoekers hebben een formule al meerdere keren in het laboratorium getest voordat deze de productiefase bereikt, om er zeker van te zijn dat een formule niet-irriteert, goed werkt, consistent presteert, enz. Als onderdeel van het productieproces controleren werknemers hun chemicaliën voordat ze ze gaan in een batch, om ervoor te zorgen dat alleen de juiste chemicaliën met de juiste potentie worden gebruikt. Nadat de batch is gemengd, worden er monsters genomen en deze worden onderworpen aan een reeks standaardtesten. Laboratoriumtechnici zorgen ervoor dat de batch de vereiste viscositeit en pH-balans heeft, en ze zullen ook de werking van de kleurstof testen op een haarstaal. Als een formule voor haarverf voor de eerste keer wordt gemaakt of als een formule is gewijzigd, zullen technici ook monsters van de kleurstof testen na het vullen.

De Toekomst

Fabrikanten van haarverf gebruiken steeds meer computers om het productieproces te controleren en te automatiseren. Computers kunnen worden gebruikt om ingrediënten te wegen en te meten, om reacties te controleren en om apparatuur zoals pompen te regelen. In de toekomst kunnen meer volledig geautomatiseerde fabrikanten en verhoogde efficiëntie worden gezien.


Productieproces

  1. Amber
  2. Gecondenseerde Soep
  3. Goaliemasker
  4. Guillotine
  5. Föhn
  6. Grafsteen
  7. Bokszak
  8. Indigo
  9. Silicium
  10. Wodka
  11. IJzer