Смесители с високо срязване за производство на пасти за зъби

Производството на пасти за зъби е взискателен процес, който изисква смесително оборудване, способно да се справя с вискозни пасти, високи твърди концентрации и абразивни частици. Ултразвуковите смесители с висока степен на срязване осигуряват сили на срязване с висока интензивност, които осигуряват цялостно намокряне на праховете, равномерно хомогенизиране на колоидните суспензии и равномерно разпределение на частиците по размера. Налични в промишлен мащаб и способни да обработват потоци с голям обем, ултразвуковите смесители с високо срязване са вашият надежден работен кон в производството на пасти за зъби!

Производство на паста за зъби

Пастите за зъби, средствата за зъби и геловете се състоят от четирите основни компонента вода, абразиви, флуориди и почистващи препарати. Докато съдържанието на вода варира предимно между 20 и 45%, абразивите са основните компоненти, допринасящи с поне 50% за формулата на пастата за зъби. Широко използваните абразиви включват частици алуминиев хидроксид (Al(OH)₃), калциев карбонат (CaCO₃), натриев карбонат, различни калциеви хидрогенфосфати, хидратирани силициеви диоксиди, зеолити, слюда и хидроксиапатит (Ca₅(ПК₄)3OH).
Обикновените пасти за зъби и препарати за зъби се произвеждат, като цяло следват стъпките по-долу:
Отначало водата, овлажнителят (напр. сорбитол, глицерин, пропилей гликол) и други течни съставки се смесват заедно, така че да се получи течна основа.
За да се получи определена реологична и текстура на крайната паста за зъби, към течната основа се добавят реологични модификатори и свързващи вещества. Реологичните модификатори и свързващи вещества придават на пастата за зъби нейната дебелина и текстура. Често използваните свързващи вещества включват гума карая, бентонит, натриев алгинат, метилцелулоза, карагенан и магнезиев алуминиев силикат. Някои реологични модификатори изискват предварително смесване с неводна течна съставка като глицерин или ароматизиращи етерични масла. Алтернативно, модификаторът на реологията може да се смесва с други прахообразни съставки, за да се улесни колоидната дисперсия.
В следващата стъпка в сместа се смесват активни съставки (напр. калциев флуорид, цинков хлорид, хидроксиапатит), подслаждащи ароматични добавки и консерванти.
След това в сместа от паста за зъби се включва каша, съдържаща абразивни частици и / или пълнители. Тъй като абразивите са основната съставка, която се добавя към високо твърдо натоварване, е необходимо мощно и надеждно смесване с високо срязване, за да се изпълни тази взискателна задача.
След това се добавят ароматни и оцветители.
В последния етап на смесване към формулата се добавя почистващ препарат или пяна (пенообразуващ агент), който действа като стабилизатор и подобрява равномерното разпределение на пастата за зъби по време на миене на зъбите. Препаратът и пяната се смесват в сместа от паста за зъби с нежна интензивност, за да се сведе до минимум образуването на пяна. Често срещани пяна са натриев лаурил сулфат, натриев лаурил сулфоацетат, диоктил натриев сулфосукцинат, сулфолаурат, натриев лаурил саркозинат, натриев стеарил фумарат и натриев стеарил лактат.

Типичната основна формула на пастата за зъби се състои от:

• Вода
• абразивни частици
• Овлажнители (напр. сорбитол, глицерин)
• Стабилизиращи повърхностноактивни вещества
• Реологични модификатори (сгъстители)
• Оцветители
• Ароматизиращи агенти
• Консерванти (напр. р-хидрозибензоат)
• Почистващ препарат

В зависимост от вида на продукта за паста за зъби се добавят и други активни съставки като бактерициди, избелващи средства, флуорид и др.

Натурални пасти за зъби с чист етикет

Производителите на органични, натурални пасти за зъби формулират продукти, използвайки само органично сертифицирани и / или естествени съставки. Марките естествени пасти за зъби се грижат за търсенето на потребителите, които се грижат за здравето си, които искат да избегнат изкуствените съставки, които обикновено се срещат в обикновените пасти за зъби. Поради нарастващото търсене на продукти с чист етикет от страна на потребителите, все повече и повече по-малки и по-големи известни марки предлагат пасти за зъби с чист етикет. Ултразвуковите смесители са идеални и за малки и средни производствени мащаби. Като нетермичен, чисто механичен метод на смесване, ултразвукът не променя естествените, органични формулировки. Ултразвуковото смесване е съвместимо с естествени съставки като сода за хляб, алое вера, евкалиптово масло, смирна, растителен екстракт (напр. градински чай, мента, екстракт от ягода) и етерични масла (напр. мента, мента, канела).
Прочетете повече за ултразвуковите срязващи смесители за производство на козметични продукти с чист етикет!

Как работи смесването с високо срязване чрез соникация?

Ултразвуковите смесители с голямо срязване използват същия механичен принцип като други често използвани промишлени смесителни системи, например смесители с високо срязване, многовалови смесители, колоидни мелници, хомогенизатори под високо налягане и бъркалки с остриета. Ултразвуковите смесители с високо срязване често се използват за диспергиране и смилане на частици, за емулгиране на маслени и водни фази, за овлажняване и разтваряне на твърди вещества, както и за получаване на хомогенни смеси от всякакъв вид течности и суспензии. Ултразвуковите смесители предават силите на срязване чрез ултразвукова сонда в смесителен съд, като например в резервоар за партиди или в поточна клетка. Сондата на ултразвуковия миксер вибрира в течността с много висока честота и амплитуди, като по този начин създава интензивни ултразвукови кавитационни мехурчета в средата. Колапсът на кавитационните мехурчета води до мощни сили на срязване, които разрушават и разбиват капчици, агломерати, агрегати и дори първични частици. Тъй като ултразвуковата кавитация генерира високоскоростен кавитационен поток със скорост до 1000 км/ч, кавитационните течни струи ускоряват частиците. Когато ускорените частици се сблъскат помежду си, те действат като фрезоваща среда. В резултат на това сблъскващите се частици се разпадат и се намаляват до микрон или наноразмер. В ултразвуковото кавитационно поле наляганията се редуват бързо и многократно между вакуум и до 1000 бара. Ротационен миксер с 4 лопатки на смесителя ще трябва да работи със зашеметяващите 300 000 оборота в минута, за да постигне същата честота на циклите на променливо налягане. Конвенционалните ротационни смесители и роторно-статорни смесители не създават значително количество кавитация поради ограничението на скоростта.

Преди и след ултразвук: Зелената крива показва размера на частиците преди ултразвуков оксид, червената крива е разпределението на размера на частиците на ултразвуково диспергиран силициев диоксид.

Ултразвуково смесване на паста за зъби

Ултразвуковите смесители с високо срязване могат да се използват като партидни и непрекъснати вградени процесори. За силно вискозни материали и обработка с голям обем се предпочита използването на реактор с проточна клетка под налягане, тъй като това ви позволява да работите при условия на засилена ултразвукова реакция (т.е. налягането засилва кавитацията). Освен това, чрез използване на сложни настройки на потока, като пасаж или дискретна настройка на процеса, цялата смес от паста за зъби е принудена да премине през ултразвуковата кавитационна зона в поточната клетка. Това гарантира, че всяка частица получава еднаква обработка, така че да се получи много равномерно диспергиране и смесване.

Ултразвукова обработка на прохода

За всяка стъпка от процеса, която е, когато към течната основа се добавя нова смес от съставки, пастообразната смес преминава от един резервоар през ултразвуковия реактор във втори резервоар. Този процес на преминаване осигурява изключително надежден и равномерен резултат от смесването. Докато по време на конвенционален процес на смесване на партиди с голямо срязване трябва да се приложи излишно смесване, за да се гарантира, че всички частици се диспергират, настройката на ултразвуковата проточна клетка спестява време и енергия, тъй като времето за обработка е намалено до минималната обработка на частица.
При конвенционалното смесване на партиди с високо срязване някои частици се преработват, докато други частици никога не попадат в активната зона на смесване. Използването на ултразвуков клетъчен реактор гарантира, че всяка частица вижда една и съща обработка с високо срязване. Благодарение на процеса на преминаване, всяка частица се третира с еднаква честота и интензивност.

Съвет за обработка: Ултразвуково смесване под налягане

Прилагането на налягане върху ултразвуковия реактор или проточната клетка засилва акустичната кавитация. Hielscher Ultrasonics доставя различни типове проточни клетки и реактори, които лесно могат да бъдат под налягане до 5 barg. Персонализираните ултразвукови реактори могат да се справят с още по-високи налягания до 300 бара.

Ултразвукови деаериращи ефекти

Бъркалките с остриета и конвенционалните смесители с високо срязване въвеждат големи количества газови мехурчета в сместа, което е основен недостатък. Деаерацията на крайната смес от пасти за зъби изисква допълнителна стъпка на обработка, която отнема време и енергия. По време на ултразвуково смесване улавянето на въздушни мехурчета обикновено е много ниско в сравнение с конвенционалните бъркалки за резервоари и смесители с високо срязване. Използването на ултразвуков реактор предотвратява ненужното включване на нежелани газови мехурчета, тъй като сместа се подава от резервоара за задържане в постоянен поток в затворена система. При настройка на ултразвукова поточна клетка пастообразната смес се подава под непрекъснато налягане в зоната на ултразвукова кавитация. Ултразвуковата проточна настройка предотвратява нежеланото улавяне на газ по време на процеса на смесване. Освен това, ултразвукът е добре установена техника за деаерация и дегазация и насърчава слепването на въздушните мехурчета, така че те да могат да се издигнат до върха и да се изпарят.
Прочетете повече за ултразвуковата деаерация и дегазация!

Предимствата на високопроизводителните ултразвукови смесители

Ултразвуковите смесители с голямо срязване създават интензивни сили на срязване, които оказват необходимото въздействие върху частици като твърди вещества, капчици, кристали и влакна, за да ги разградят до целеви размер, който може да бъде в микрон или нано диапазон. Лесно боравейки с висок вискозитет и високи твърди натоварвания, ултразвуковите вградени смесители с високо срязване са идеални за обработка на пастообразни продукти като пасти за зъби, средства за зъби и гелове. Акустичните сили на срязване постигат цялостно намокряне на прахообразните съставки и ги смесват равномерно в хомогенна паста.
В зависимост от твърдостта и чупливостта на частиците, параметрите на ултразвуковия процес могат да бъдат прецизно регулирани, за да се постигне желаният резултат от смесването. В сравнение с алтернативни методи за смесване като бъркалки с остриета с високо срязване, хомогенизатори под високо налягане, колоидни / перли, валови смесители и др., ултразвуковите смесители с високо срязване предлагат големи предимства като безпроблемно боравене с абразиви и високи твърди натоварвания, лесна и безопасна работа, ниска поддръжка и здравина.

партиден и вграден

Високопроизводителните смесители Hielscher Ultrasonics могат да се използват за партидна и поточна обработка. В зависимост от обема на вашия процес и почасовата производителност може да се препоръча вградена обработка. Въпреки че дозирането отнема повече време и труд, непрекъснатият процес на смесване е по-ефективен, по-бърз и изисква значително по-малко труд.

Ултразвукови смесители за всеки капацитет на продукта

Продуктовата гама на Hielscher Ultrasonics обхваща пълния спектър от ултразвукови процесори от компактни лабораторни ултразвукови процесори през настолни и пилотни системи до напълно индустриални ултразвукови процесори с капацитет за обработка на камиони на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящия ултразвуков срязващ миксер за вашия технологичен капацитет и цели.
Мащабирането от по-малък ултразвуков миксер до по-висок капацитет на обработка е много просто, тъй като процесът на ултразвуково смесване може да бъде напълно линеен от установените параметри на процеса. Увеличаването на мащаба може да се извърши или чрез инсталиране на по-мощен ултразвуков смесител, или чрез групиране на няколко ултразвукови апарата паралелно.

Високи амплитуди за висока ефективност на смесване

Hielscher Ultrasonics’ Индустриалните ултразвукови процесори могат да осигурят много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди.

Лесно и безрисково тестване

Ултразвуковите процеси могат да бъдат напълно линейно мащабирани. Това означава, че всеки резултат, който сте постигнали с помощта на лабораторен или настолен ултразвуков апарат, може да бъде мащабиран до абсолютно същия резултат, като се използват абсолютно същите параметри на процеса. Това прави ултразвука идеален за разработване на продукти и последващо внедряване в търговско производство.

Най-високо качество – Проектиран и произведен в Германия

Като семеен и семеен бизнес, Hielscher дава приоритет на най-високите стандарти за качество на своите ултразвукови процесори. Всички ултразвукови апарати са проектирани, произведени и щателно тествани в централата ни в Телтов близо до Берлин, Германия. Здравината и надеждността на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят работен кон във вашето производство. Работа 24/7 при пълно натоварване и в взискателни среди е естествена характеристика на високопроизводителните смесители на Hielscher.

Можете да закупите ултразвукови смесители Hielscher с висока степен на срязване във всеки различен размер и точно конфигурирани според вашите изисквания на процеса. От третиране на течности в малка лабораторна чаша до непрекъснато смесване на суспензии и пасти на индустриално ниво, Hielscher Ultrasonics предлага подходящ смесител с високо срязване за вас! Моля, свържете се с нас – Радваме се да ви препоръчаме идеалната настройка на ултразвуков миксер!

Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати: