《有趣的制造》试读：指甲油

    美国年销售额：3.204亿美元     年销售瓶数：1.147亿瓶     最大销售商：美宝莲，每年销售830万瓶，销售额2620万美元     指甲油（也叫蔻丹）是一种很有发展潜力的产品。与很多其他可能有几百年，甚至几千年历史的化妆品不同，指甲油是相对比较新的发明，随着20世纪科技的发展而出现。     在古代，人们偶尔会给指甲上色。古埃及的上流社会使用指甲花，一种红褐色的来自于指甲花树或灌木丛的染料，来染她们的头发和手指甲。但是指甲油的原料、生产和处理过程是现代化学科技发展的结果。     现代的指甲油通常为流体并放在小瓶子中出售，使用时用瓶内附带的固定在瓶盖上的小刷子涂抹即可。在使用后的几分钟，指甲油变硬并在指甲外部形成一层有光泽的涂层，这个涂层既可防水也可防止碎裂。生产商声称指甲油可以持续几天不会变色、碎裂或剥落。在此之前如果想擦掉指甲油，可以使用指甲油清洗剂，一种用于分解、融化指甲油的流体。     制作指甲油并没有一个特定的配料公式，可以使用许多不同种类的原料。制作指甲油的基本原料包括：成膜材料，树脂（厚的、清透的黏性物质，可以在植物中提取），可塑剂（使指甲油保持柔软），溶剂（溶解其他原料）和染色剂。制作指甲油的确切方法通常是公司的商业机密，并且较大程度上取决于不同化妆品公司的化学家和药剂师在生产研制和发展阶段的不同选择。在生产指甲油的过程中使用不同的原料，其制作方法也会相应地改变。例如，甲醛（一种气态化学物质）曾经在指甲油的生产过程中频繁使用，但是现在很少有生产商会使用这种原料，因为科学家发现它是有毒物质对人体有害。     指甲油使用的最基本的原料是硝化纤维（硝酸纤维素）——一种易燃的爆炸性原料，常被用于制造炸药。硝化纤维是一种液态物质，以微小的，近乎使用显微镜才可以看到的棉线纤维混合而成。在生产过程中，棉线纤维被研磨得更小并且不会被去除。硝化纤维在购买时有各种浓度可供选择，只要选取与最终产品所需厚度相符合的即可。     硝化纤维可作为成膜材料使用。为使指甲油能够顺利涂抹，必须在其表面形成一层硬膜，但是又不能形成得太快，如果硬膜形成得太快它下面的染色物质就不能干透（可以联想人们常吃的布丁和凝胶都是在一层干而硬的表层保护下面的柔软物质）。     单独或与其他原料一起使用，硝化纤维膜易碎并且不能很好地黏附在指甲上。生产商加入合成树脂、可塑剂提高其适应性及对抗肥皂和水的能力。较早配方所载为达到这个目的有时还会使用尼龙。     好的指甲油在日常使用时不会碎裂，也不会在使用清洗剂时被轻易地擦掉。但是，没有任何单独的树脂或合成树脂能够满足所有的产品需要。现在使用的树脂和可塑剂有蓖麻油、戊基、硬脂酸丁酯，以及甘油、脂肪酸和乙酸。     指甲油的染料和其他原料必须放置在一种或多种溶剂中直至被涂抹。在抹好后，溶剂必须能够蒸发。在很多情况下，溶剂也可以当可塑剂使用保持产品的柔软度。硬脂酸丁酯和醋酸盐化合物应该是最常见的溶剂。     最终，加入染料。早期的指甲油使用容易溶解的染料，现在的产品常会包括一种或多种染料。选择染料，使其很好地与溶剂及其他原料混合是制作高质量指甲油所必需的技术。     除了染色剂，也可以加入其他原料制作“被霜覆盖的”或“有珍珠光彩的”指甲油。如被用于制作口红的云母（微小的能反射光的矿石），常被作为“珍珠”或“鱼鳞”原料而加入。“珍珠”或“鸟嘌呤”实际上是由小的鱼鳞和鱼皮在细致的清洗后与溶剂、蓖麻油、醋酸正丁基混合而成的。“鸟嘌呤”也可以与金、银和铜混合。     早期制作指甲油使用的一系列方法今天看起来非常奇怪。一种常见的技术是把清洁过的电影胶片的废料与酒精和蓖麻油混合。混合物被放在一个容器中，顶部被盖住过一夜，然后过滤，染色和添加芳香剂。尽管用这种方法制造出来的产品可以被认为是指甲油，但与现代高性能的指甲油相差甚远。     现代指甲油的生产过程非常精密，需要使用高技能的工人和先进的机器，甚至会用到机器人。今天的消费者要求指甲油涂抹时平滑、均匀而且容易；变干的速度相对较快；可以对抗破裂和刮伤。除此以外，指甲油也不能对指甲周围的皮肤造成伤害。     1把染料与硝化纤维和可塑剂混合需要使用“双轮”差速磨（见图40）。这种机器使用两个辊研磨染料并且随着染料越研越碎，速度也越来越快。这样做的目的是使染料的混合物可以更好地分散和混合。     2在充分磨细后，混合物要成板地从磨盘上移开，然后分成小片与溶剂混合。混合可以在不锈钢罐中进行，罐子的容量可以小至5加仑（约22升）也可以大至2000加仑（约9092升）。必须使用不锈钢容器是因为硝化纤维极易爆炸，与铁接触会起强烈的反应。罐子被装上保护套（在外部套一层稍大的罐子），当混合物需要降温时可以在两个罐子之间浇注凉水或其他液体。罐子的温度和降温的程度由计算机和技术工人共同控制。     这个步骤需要在一个特殊的、可以控制火灾和爆炸的区域内进行。大部分现代的指甲油生产厂都有这样一个区域，周围有墙，如果在爆炸时警报响起整个区域就会被封闭，同时屋顶也会及时冲开以免爆炸危及建筑物的其他部分。     3原料的混合在一个计算机控制的密封罐子中进行。在上一步骤的结尾，在混合物中放入其他原料如增香剂和保湿剂之前需要稍作冷却。     4混合物随后被抽入一个55加仑（约250升）的容器中，用卡车运到生产线上。制作完成的指甲油全部被倒入防爆炸的泵中，然后被分别装入更小的瓶子，便于消费者使用，最后，进入市场或储存在货架上。     在整个生产过程中都需要对指甲油的质量控制给予特别注意。质量控制不仅可以提高生产过程的安全性，同样也是生产者获得消费者信赖的唯一方法。一瓶质量不过关的指甲油可能会导致永远失去一个消费者。尽管采取严格的质量控制，也不可能保证每一瓶指甲油都完全没问题；化妆品一直是顾客需求和生产者生产能力的综合产物。     指甲油在整个生产过程中需要对几个重要环节进行检测（干燥时间、光滑度、光泽度、硬度、颜色和抗刮性等）。通常使用主观测试，混合物或最终成品被检测然后使用。尽管样本的客观实验室测试，需要更多时间，同样是确定产品使用性能的必要方法。这种测试方法复杂而且不容许失误，为了确保产品质量每个生产商都会进行实验室测试。     也许指甲油的主要问题——从消费者的观点来看——是干透所需的时间长度。改进的迅速干燥指甲油和迅速变干的涂层现在已经可以在商店的货架上找到了。其他的方法还在研究中，也许最终能投入市场。