用於清潔牙齒,除去口腔內各種不潔物的一種口腔衛生用品。隨著藥物牙膏的興起,牙膏還兼有防治牙斑、牙垢結石和齲齒的功能。

  沿革 把牙膏裝在金屬軟管內作為商品出售是18世紀末到19世紀初的事。當時以白堊肥皂的組合為牙膏配方的基礎。20世紀40年代末期陸續採用磷酸氫鈣以及磨損性較輕的牙膏摩擦劑。第二次世界大戰以後,十二烷基硫酸鈉和羧甲基纖維素結合使用在牙膏中,代替瞭傳統的皂基泡沫劑。這樣樣就使牙膏的主要組成得以更新。20世紀50年代,把通常防治牙病的醫藥和以潔齒為目的的牙膏結合起來,出現瞭第一代藥物牙膏。1954年美國牙科協會在總結長時間實驗結果的基礎上,正式確認瞭將含氟化合物如氟化鈉、單氟磷酸鈉、氟化亞錫等加入牙膏中能防治兒童齲齒。後來藥物牙膏又從含單一氟化物發展到用兩種氟化物復配的雙氟牙膏。中國開發瞭加入中草藥的新型藥物牙膏。牙膏的包裝經歷瞭鉛錫軟管、鋁軟管和鋁塑復合軟管的變遷。後來又出現瞭氣壓式牙膏管,但使用不普遍。

  中國的牙膏工業起始於1912年。最早建立的廠傢為上海中國化學工業社。1938年和1947年天津和廣州也分別建立瞭牙膏廠。1986年中國生產牙膏14億支以上,居世界第二位。其中藥物牙膏約占50%。

  作用 牙膏在口腔中具有摩擦、發泡、吸附、溶解、分散、中和等物理和化學作用,還有殺菌、抑菌等抗菌作用。摩擦作用是以物理和機械方式除去牙齒表面的附著物(如食物碎屑和牙表面膜),這是牙膏的主要作用。發泡作用是利用表面活性劑使牙膏擴散到口腔內的各個角落,並能浸透到膠著在牙齒表面上的沉積物內,起到清除並保持齒面潔白的作用。通過膏體的吸附作用,除去牙刷不易達到部分的污垢。溶解、分散、中和作用能清理口腔中的粘稠液,達到口腔衛生的目的。藥物牙膏中所含的藥劑有抗菌作用,以達到清除菌斑、結石、防齲和消除口臭的目的。

  成分 牙膏是多種物料調配而成的膏狀混合物。主要成分有摩擦劑、保濕劑、粘合劑、泡沫劑、調香劑,此外還有甜味劑(占0.5~1%)和防腐劑(占0.01~0.5%)。藥物牙膏還含有各種防治牙病的藥劑(占0.1~2%)。膏體中餘量為水分。

  摩擦劑 使膏體具有機械凈洗和擦亮牙齒表面作用的主要物料,還起著膏體骨架和吸附貯存液體物料的作用。配方中占40~50%(重量比)。通常它是一種或若幹種粉狀物料所組成。工業生產中大量使用的摩擦劑有碳酸鈣、磷酸氫鈣、氧化鋁和二氧化矽。摩擦劑的表面結構、比表面積和磨損性,乃至酸堿度對於牙膏膏體的性能起著重要的作用。

  保濕劑 在膏體中起著保持水分和成型的作用。又稱賦形劑。配方中占10~30%。保濕劑能使膏體的物化性能保持穩定,防止其在管內失去水分而硬化。由於保濕劑本身具有較高的粘度,故與粘合劑一起賦予膏體必要的稠度。這樣,當膏體從軟管中擠出時就能形成光潔柔軟的條形。普遍使用的保濕劑是甘油。後來因甘油的供應和價格因素,以及為瞭滿足藥物牙膏本身防齲和使藥劑分散均勻的要求,開始采用瞭各種多元醇,如山梨醇、丙二醇、木糖醇和聚乙二醇等。

  粘合劑 是水溶性天然或化學合成的高分子化合物,在配方中占1~3%。它的主要作用是賦予膏體粘度,防止粉末成分和液體成分分離。粘合劑的粘度、塑性、觸變性能對於膏體的物理性能影響很大。天然粘合劑有黃蓍樹膠、藻朊酸鈉、角叉菜膠和各種糊精。合成粘合劑有羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、合成膨潤土、矽酸鋁鎂、聚丙烯吡咯烷酮等。工業上大量使用的是羧甲基纖維素。

  泡沫劑 是一種表面活性劑,在配方中占1~2%。它具有增加膏體與口腔內部的接觸面,使膏體在口腔內迅速擴散,提高牙膏潔齒、去除殘留物、防止牙垢的作用,還能增加牙膏的抗菌效果。最早用於牙膏的泡沫劑是肥皂,現在主要用十二烷基硫酸鹽。

  調香劑 一般稱為香料,占牙膏的0.5~1%。采用的香料有薄荷油、冬青油、桉葉油、樟腦油、丁香油、大(小)茴香油、甜橙油、玫瑰油、檸檬油和龍腦等,配成相應的薄荷、留蘭香、水果、冬青等香型。

  生產工藝 牙膏的生產工藝可分為膏體制備、軟管制造、灌裝和包裝3個主要過程。

  膏體制備 有濕法制膏和幹法制膏兩種,常用的是濕法。

  ①濕法制膏:通常包括物料配制、拌料、研磨、真空脫氣 4步。物料配制是將甘油或其他不會與粘合劑形成膠粒的保濕劑加入帶攪拌器的容器(制膠缸)中,然後加入粘合劑並調和使之均勻分散,再加入甜味劑和其他水溶性添加物的水溶液,繼續攪拌,使粘合劑逐步溶解或水合成為均勻的液體物料。拌料是將上述液體物料定量送入捏和機中。捏和機裝有Z形槳葉轉子,在攪拌條件下,先投入一部分摩擦劑,其數量約為總量的一半。拌勻後再依次加入調香劑、泡沫劑和其他添加劑以及餘下的摩擦劑,繼續攪拌均勻。研磨是將在捏和機中制備成的膏體送至研磨機進行研磨。研磨機一般由 3個間距可調整的研磨輥構成,也可以采用一種具有高速轉動的圓盤,與外殼間距極微小的膠體磨。膏體經過研磨後,其中的固體粉料進一步分散均勻。研磨好的膏體靜置貯存一段時間,以利於膏體更趨均勻穩定。真空脫氣是將靜置後的膏體送入真空脫氣缸中,開動攪拌器,抽真空進行脫氣。開始時膏體體積膨脹,以後又縮小,表示脫氣完成。其比重合將格後,膏體送入暫存罐,以備灌裝。

  ②幹法制膏:首先將粉料(摩擦劑、粘合劑、泡沫劑和其他添加劑)混合均勻,再與液體物料(保濕劑、調香劑、水)一起加入捏和機內,一次捏和制成膏體。由於這種方法是在同一設備中完成混和、捏和、研磨和脫氣等工序,簡化瞭生產程序,由一條生產線合並為用單機完成制膏過程,可縮短管線,減少原料的損耗,並有利於生產自動化的實施。

  軟管制造 軟管是牙膏膏體的主要包裝容器。它用於保持膏體的特性和清潔衛生,又要便於消費者經常使用。因此,軟管的材料和結構要緊密、不透氣,要有一定的剛性和強度,又要有較好的塑性,能在擠壓時變形而迫使膏體排出。軟管的外壁要適於印刷底層塗料和商標圖紋,內壁應光滑並有較好的化學穩定性,不致與膏體發生化學反應。鋁軟管是用純度99.7%的鋁板,經沖圓片、沖管坯、軋螺紋、噴塗、印底色、印圖紋、擰帽蓋等工藝制成。

  復合軟管由鋁、塑(或鋁、塑、紙)復合材料制成。這種材料兼具有鋁的氣密性和塑料的耐蝕性,大幅度的降低瞭鋁的消耗量。而且印刷的外觀較鋁軟管更為精美,故得到廣泛的應用。典型的復合材料構造有兩種,一種是5層(低密度聚乙烯透明印刷薄膜-增白乙烯和丙烯酸共聚物-鋁箔-乙烯和丙烯酸共聚物或離子型乙烯和異丁烯酸共聚物-中密度聚乙烯薄膜),另一種是7層(低密度聚乙烯透明印刷薄膜-共擠低密度聚乙烯-乙烯和丙烯酸共聚物-鋁箔-乙烯和丙烯酸共聚物-共擠低密度聚乙烯-中密度聚乙烯薄膜)。復合軟管的制造是先在專用註塑機上以白色低密度聚乙烯預制成頭肩,將復合材料在管身焊接機的總軸上卷成連續的圓筒,用高頻焊接,切成一定長度,再與頭肩焊接為一體,即為管身。也可采用一臺特殊的註塑機,將乙烯塑料註入形成頭肩,同時與引入此機中的復合材料管身焊為一體。切去多餘的塑料,擰上預制的螺紋帽蓋,即得到可供灌裝膏體的復合軟管。

  灌裝 通常按重量計有60g、65g、90g、120g、150g共5種規格。在中國一般以軟管直徑25mm、長128mm,裝入量為 60g的牙膏為標準支。膏體灌裝機有轉盤式、鏈帶式和直線式 3種,以轉盤式最為普遍。膏體由尾部灌入軟管後在同一設備上進行管尾的壓扁、折疊和密封。然後在小盒包裝機上完成紙盒的制作和牙膏的包裝。