牙膏-科普123

牙膏

生物科学2023-02-02 18:29:34百科

[拼音]：yagao

[外文]：toothpaste

用于清洁牙齿，除去口腔内各种不洁物的一种口腔卫生用品。随着药物牙膏的兴起，牙膏还兼有防治牙斑、牙垢结石和龋齿的功能。

沿革

把牙膏装在金属软管内作为商品出售是18世纪末到19世纪初的事。当时以白垩肥皂的组合为牙膏配方的基础。20世纪40年代末期陆续采用磷酸氢钙以及磨损性较轻的牙膏摩擦剂。第二次世界大战以后，十二烷基硫酸钠和羧甲基纤维素结合使用在牙膏中，代替了传统的皂基泡沫剂。这样就使牙膏的主要组成得以更新。20世纪50年代，把通常防治牙病的医药和以洁齿为目的的牙膏结合起来，出现了第一代药物牙膏。1954年美国牙科协会在总结长时间实验结果的基础上，正式确认了将含氟化合物如氟化钠、单氟磷酸钠、氟化亚锡等加入牙膏中能防治儿童龋齿。后来药物牙膏又从含单一氟化物发展到用两种氟化物复配的双氟牙膏。中国开发了加入中草药的新型药物牙膏。牙膏的包装经历了铅锡软管、铝软管和铝塑复合软管的变迁。后来又出现了气压式牙膏管，但使用不普遍。

中国的牙膏工业起始于1912年。最早建立的厂家为上海中国化学工业社。1938年和1947年天津和广州也分别建立了牙膏厂。1986年中国生产牙膏14亿支以上，居世界第二位。其中药物牙膏约占50％。

作用

牙膏在口腔中具有摩擦、发泡、吸附、溶解、分散、中和等物理和化学作用，还有杀菌、抑菌等抗菌作用。摩擦作用是以物理和机械方式除去牙齿表面的附着物（如食物碎屑和牙表面膜），这是牙膏的主要作用。发泡作用是利用表面活性剂使牙膏扩散到口腔内的各个角落，并能浸透到胶着在牙齿表面上的沉积物内，起到清除并保持齿面洁白的作用。通过膏体的吸附作用，除去牙刷不易达到部分的污垢。溶解、分散、中和作用能清理口腔中的粘稠液，达到口腔卫生的目的。药物牙膏中所含的药剂有抗菌作用，以达到清除菌斑、结石、防龋和消除口臭的目的。

成分

牙膏是多种物料调配而成的膏状混合物。主要成分有摩擦剂、保湿剂、粘合剂、泡沫剂、调香剂，此外还有甜味剂(占0.5~1％)和防腐剂(占0.01～0.5％)。药物牙膏还含有各种防治牙病的药剂(占0.1～2％)。膏体中余量为水分。

摩擦剂

使膏体具有机械净洗和擦亮牙齿表面作用的主要物料，还起着膏体骨架和吸附贮存液体物料的作用。配方中占40～50％（重量比）。通常它是一种或若干种粉状物料所组成。工业生产中大量使用的摩擦剂有碳酸钙、磷酸氢钙、氧化铝和二氧化硅。摩擦剂的表面结构、比表面积和磨损性，乃至酸碱度对于牙膏膏体的性能起着重要的作用。

保湿剂

在膏体中起着保持水分和成型的作用。又称赋形剂。配方中占10～30％。保湿剂能使膏体的物化性能保持稳定，防止其在管内失去水分而硬化。由于保湿剂本身具有较高的粘度，故与粘合剂一起赋予膏体必要的稠度。这样，当膏体从软管中挤出时就能形成光洁柔软的条形。普遍使用的保湿剂是甘油。后来因甘油的供应和价格因素，以及为了满足药物牙膏本身防龋和使药剂分散均匀的要求，开始采用了各种多元醇，如山梨醇、丙二醇、木糖醇和聚乙二醇等。

粘合剂

是水溶性天然或化学合成的高分子化合物，在配方中占1～3％。它的主要作用是赋予膏体粘度，防止粉末成分和液体成分分离。粘合剂的粘度、塑性、触变性能对于膏体的物理性能影响很大。天然粘合剂有黄蓍树胶、藻朊酸钠、角叉菜胶和各种糊精。合成粘合剂有羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、合成膨润土、硅酸铝镁、聚丙烯吡咯烷酮等。工业上大量使用的是羧甲基纤维素。

泡沫剂

是一种表面活性剂，在配方中占1～2％。它具有增加膏体与口腔内部的接触面，使膏体在口腔内迅速扩散，提高牙膏洁齿、去除残留物、防止牙垢的作用，还能增加牙膏的抗菌效果。最早用于牙膏的泡沫剂是肥皂，现在主要用十二烷基硫酸盐。

调香剂

一般称为香料，占牙膏的0.5～1％。采用的香料有薄荷油、冬青油、桉叶油、樟脑油、丁香油、大（小）茴香油、甜橙油、玫瑰油、柠檬油和龙脑等，配成相应的薄荷、留兰香、水果、冬青等香型。

生产工艺

牙膏的生产工艺可分为膏体制备、软管制造、灌装和包装3个主要过程。

膏体制备

有湿法制膏和干法制膏两种，常用的是湿法。

（1）湿法制膏：通常包括物料配制、拌料、研磨、真空脱气 4步。物料配制是将甘油或其他不会与粘合剂形成胶粒的保湿剂加入带搅拌器的容器（制胶缸）中，然后加入粘合剂并调和使之均匀分散，再加入甜味剂和其他水溶性添加物的水溶液，继续搅拌，使粘合剂逐步溶解或水合成为均匀的液体物料。拌料是将上述液体物料定量送入捏和机中。捏和机装有Z形桨叶转子，在搅拌条件下，先投入一部分摩擦剂，其数量约为总量的一半。拌匀后再依次加入调香剂、泡沫剂和其他添加剂以及余下的摩擦剂，继续搅拌均匀。研磨是将在捏和机中制备成的膏体送至研磨机进行研磨。研磨机一般由 3个间距可调整的研磨辊构成，也可以采用一种具有高速转动的圆盘，与外壳间距极微小的胶体磨。膏体经过研磨后，其中的固体粉料进一步分散均匀。研磨好的膏体静置贮存一段时间，以利于膏体更趋均匀稳定。真空脱气是将静置后的膏体送入真空脱气缸中，开动搅拌器，抽真空进行脱气。开始时膏体体积膨胀，以后又缩小，表示脱气完成。其比重合将格后，膏体送入暂存罐，以备灌装。

（2）干法制膏：首先将粉料（摩擦剂、粘合剂、泡沫剂和其他添加剂）混合均匀，再与液体物料(保湿剂、调香剂、水)一起加入捏和机内，一次捏和制成膏体。由于这种方法是在同一设备中完成混和、捏和、研磨和脱气等工序，简化了生产程序，由一条生产线合并为用单机完成制膏过程，可缩短管线，减少原料的损耗，并有利于生产自动化的实施。

软管制造

软管是牙膏膏体的主要包装容器。它用于保持膏体的特性和清洁卫生，又要便于消费者经常使用。因此，软管的材料和结构要紧密、不透气，要有一定的刚性和强度，又要有较好的塑性，能在挤压时变形而迫使膏体排出。软管的外壁要适于印刷底层涂料和商标图纹，内壁应光滑并有较好的化学稳定性，不致与膏体发生化学反应。铝软管是用纯度99.7％的铝板，经冲圆片、冲管坯、轧螺纹、喷涂、印底色、印图纹、拧帽盖等工艺制成。

复合软管由铝、塑（或铝、塑、纸）复合材料制成。这种材料兼具有铝的气密性和塑料的耐蚀性，大幅度的降低了铝的消耗量。而且印刷的外观较铝软管更为精美，故得到广泛的应用。典型的复合材料构造有两种，一种是5层（低密度聚乙烯透明印刷薄膜-增白乙烯和丙烯酸共聚物-铝箔-乙烯和丙烯酸共聚物或离子型乙烯和异丁烯酸共聚物-中密度聚乙烯薄膜），另一种是7层（低密度聚乙烯透明印刷薄膜-共挤低密度聚乙烯-乙烯和丙烯酸共聚物－铝箔－乙烯和丙烯酸共聚物－共挤低密度聚乙烯－中密度聚乙烯薄膜）。复合软管的制造是先在专用注塑机上以白色低密度聚乙烯预制成头肩，将复合材料在管身焊接机的总轴上卷成连续的圆筒，用高频焊接，切成一定长度，再与头肩焊接为一体，即为管身。也可采用一台特殊的注塑机，将乙烯塑料注入形成头肩，同时与引入此机中的复合材料管身焊为一体。切去多余的塑料，拧上预制的螺纹帽盖，即得到可供灌装膏体的复合软管。

灌装

通常按重量计有60g、65g、90g、120g、150g共5种规格。在中国一般以软管直径25mm、长128mm，装入量为 60g的牙膏为标准支。膏体灌装机有转盘式、链带式和直线式 3种，以转盘式最为普遍。膏体由尾部灌入软管后在同一设备上进行管尾的压扁、折叠和密封。然后在小盒包装机上完成纸盒的制作和牙膏的包装。