Άλεση με υπερήχους για την παραγωγή κραγιόν
Η παραγωγή κραγιόν περιλαμβάνει τη λειοτρίβηση και την ανάμειξη κηρών και χρωστικών με ακρίβεια ελέγχου, ώστε να διασφαλίζεται ένα συγκεκριμένο προφίλ χρώματος και υφής του κραγιόν. Η λειοτρίβηση και η ανάμειξη με υπερήχους αποτελούν μια αξιόπιστη, αποδοτική και επακριβώς ελεγχόμενη τεχνική για την παρασκευή εξαιρετικά ομοιογενών αιωρημάτων κηρού/χρωστικών για την παραγωγή κραγιόν υψηλής ποιότητας.
Ανάμειξη και λειοτρίβηση με υπερήχους για την παραγωγή κραγιόν
Γενικά, η παραγωγή κραγιόν πραγματοποιείται σε παρτίδες μικρού έως μεσαίου μεγέθους, καθώς η σύνθεση κάθε παραλλαγής κραγιόν διαφέρει ως προς το χρώμα / την απόχρωση, τη γυαλάδα, τα συστατικά (θρεπτικές ενώσεις) κ.λπ.
Η παραγωγή κραγιόν περιλαμβάνει διάφορες πρώτες ύλες, όπως κηρούς (κερί μέλισσας, κερί καντελίλα, camauba), χρωστικές (π.χ. οργανικές και ανόργανες χρωστικές, καρμίνη· χρωστικές φυτικής προέλευσης, ορυκτές χρωστικές όπως μαρμαρυγίες, οξείδια, ουλτραμαρίνες), αλκοόλη (διαλύτης), έλαια (ορυκτέλαια, καστορέλαιο, έλαιο λανολίνης ή φυτικά έλαια) και πρόσθετα (συντηρητικά, αντιοξειδωτικά, συστατικά περιποίησης, άρωμα). Γενικά, η αναλογία ελαίου:κηρού:χρωστικής είναι περίπου 50–70% : 20–30% : 5–15%, αντίστοιχα.
Αυτά τα συστατικά τήκονται και αναδεύονται σε ξεχωριστές παρτίδες: η μία παρτίδα περιέχει τους διαλύτες, η δεύτερη παρτίδα περιέχει τα λιπίδια / έλαια και η τρίτη παρτίδα περιέχει τα λίπη και τα κηρώδη υλικά.
Για την ενσωμάτωση των χρωστικών, το διάλυμα διαλύτη και τα θερμαινόμενα υγρά έλαια (περίπου 180°F ή 85°C) αναμειγνύονται με τις χρωστικές με ανάδευση, ώστε να σχηματιστεί ένα ακατέργαστο πρόμειγμα. Το πρόμειγμα τροφοδοτείται σε έναν αντιδραστήρα υπερήχων συνεχούς ροής, όπου το αιώρημα χρωστικών υποβάλλεται σε έντονη υπερηχητική (ακουστική) σπηλαίωση. Η σπηλαίωση που προκαλείται από υπερήχους είναι μια αμιγώς μηχανική κατεργασία, η οποία βασίζεται σε ακραίες δυνάμεις διάτμησης και σε συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων. Η άλεση και η λειοτρίβηση με υπερήχους επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο της διεργασίας και, συνεπώς, τη σταθερή παραγωγή προϊόντος υψηλής ποιότητας.
Η διασπορά με υπερήχους παράγει ομοιόμορφα αιωρήματα με σωματίδια νανομετρικού μεγέθους: πράσινη καμπύλη – πριν από την κατεργασία με υπερήχους / κόκκινη καμπύλη μετά την κατεργασία με υπερήχους
UIP2000hdT συσκευή υπερήχων για καλλυντικά προϊόντα σε αντιδραστήρα από ανοξείδωτο χάλυβα
Ενώ οι συμβατικοί αναμείκτες υψηλής διάτμησης, οι κυλινδρόμυλοι και οι μύλοι σφαιριδίων εισάγουν αέρα στο αιώρημα ελαίου/χρωστικών, η κατεργασία με υπερήχους εντός της γραμμής αποτρέπει την παγίδευση φυσαλίδων αερίου. Η κατεργασία με υπερήχους έχει ακόμη και δράση απομάκρυνσης του αέρα / απαέρωσης, γεγονός που καθιστά περιττό το επόμενο βήμα απομάκρυνσης του αέρα με κενό. Με την παράλειψη του βήματος απομάκρυνσης του αέρα μειώνονται το κόστος και ο χρόνος επεξεργασίας.
Σε ένα δεύτερο βήμα ανάμειξης, το αιώρημα χρωστικών/ελαίου συνδυάζεται με τον θερμό κηρό. Η ανάμειξη χρωστικών/ελαίου με τον θερμό κηρό μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί με τον αναμείκτη υπερήχων. Τέλος, το μείγμα του κραγιόν χύνεται σε σωληνωτά καλούπια, όπου το κραγιόν ψύχεται και σκληραίνει, αποκτώντας παράλληλα την τυπική μορφή του στικ. Μόλις το μείγμα κηρού/χρωστικών στερεοποιηθεί, μπορεί να τοποθετηθεί σε πλαστική ή μεταλλική συσκευασία και είναι έτοιμο προς πώληση.
UIP4000hdT, ένας ισχυρός επεξεργαστής υπερήχων 4000 watts
Αναμείκτες υπερήχων υψηλών επιδόσεων για την παραγωγή κραγιόν
Η Hielscher Ultrasonics προμηθεύει συσκευές υπερήχων υψηλών επιδόσεων σε παραγωγούς καλλυντικών σε όλο τον κόσμο. Η άλεση, η λειοτρίβηση και η διασπορά με υπερήχους αποτελούν μια αξιόπιστη και αποτελεσματική τεχνολογία για την παραγωγή ομοιογενών μειγμάτων που αποτελούνται από κηρούς, λιπίδια, γαλακτώματα O/W ή W/O, χρωστικές και θρεπτικά πρόσθετα. Οι αναμείκτες υπερήχων χειρίζονται εύκολα αιωρήματα υψηλού ιξώδους, όπως τήγματα κηρών, υψηλά φορτία σωματιδίων και πάστες. Ακόμη και ο χειρισμός ιδιαίτερα λειαντικών σωματιδίων δεν αποτελεί πρόβλημα για τα συστήματα ανάμειξης και άλεσης με υπερήχους.
Οι διεργασίες υπερήχων μπορούν να εκτελούνται κατά παρτίδες και σε συνεχή λειτουργία εντός της γραμμής. Ειδικά για μεγαλύτερες παρτίδες, η επεξεργασία με υπερήχους εντός της γραμμής με χρήση αντιδραστήρα υπερήχων συνεχούς ροής προσφέρει διάφορα πλεονεκτήματα, μεταξύ των οποίων υψηλότερη ομοιομορφία του προϊόντος, καθώς ο χρόνος παραμονής στην περιοχή κατεργασίας με υπερήχους και η θερμοκρασία επεξεργασίας μπορούν να ελέγχονται με ακρίβεια. Η χρήση ενός συστήματος υπερήχων εντός της γραμμής με κυψελίδα ροής αποτρέπει την παγίδευση φυσαλίδων αέρα και παρέχει ακόμη και δράση απομάκρυνσης του αέρα / απαέρωσης.
Η Hielscher Ultrasonics διαθέτει πολυετή εμπειρία στον σχεδιασμό, την κατασκευή και τη διανομή συσκευών υπερήχων υψηλών επιδόσεων για την παραγωγή καλλυντικών προϊόντων. Υποστηρίζουμε τους πελάτες μας από την πρώτη δοκιμή εφικτότητας και τη βελτιστοποίηση της διεργασίας έως την εγκατάσταση και τη λειτουργία της μονάδας διασποράς με υπερήχους βιομηχανικού μεγέθους.
Οι βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων της Hielscher Ultrasonics μπορούν να παρέχουν πολύ υψηλά πλάτη ταλάντωσης. Πλάτη έως και 200µm μπορούν εύκολα να διατηρούνται συνεχώς σε λειτουργία 24/7. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, διατίθενται ειδικά προσαρμοσμένα ηχοτρόδια υπερήχων. Η ανθεκτικότητα του εξοπλισμού υπερήχων της Hielscher επιτρέπει λειτουργία 24/7 υπό βαριά καταπόνηση και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Παροχή | Συνιστώμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 έως 20L | 0,2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 έως 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | μεγαλύτερη | συστοιχία συσκευών UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Ομογενοποιητές υπερήχων υψηλής ισχύος από εργαστηριακή έως πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- N.P. Badgujar Y.E. Bhoge T.D. Deshpande B.A. Bhanvase P.R. Gogate S.H. Sonawane R.D. Kulkarni (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44, Iss. 4. 214 – 223.
- Katircioglu-Bayel, D. (2020): Effect of Combined Mechanical and Ultrasonic Milling on the Size Reduction of Talc. Mining, Metallurgy & Exploration 37, 2020. 311–320.
Χρήσιμες πληροφορίες
Κραγιόν, λιπ γκλος, βάλσαμα χειλιών
Τα κραγιόν είναι από τα πιο δημοφιλή και ευρέως χρησιμοποιούμενα καλλυντικά προϊόντα. Άλλα καλλυντικά προϊόντα για τα χείλη είναι τα λιπ γκλος, τα βάλσαμα χειλιών και τα προστατευτικά στικ χειλιών.
Γενικά, τα κραγιόν προσφέρουν μεγαλύτερη διάρκεια παραμονής και περισσότερη κάλυψη από τα λιπ γκλος ή τα βάλσαμα χειλιών.
Η γκάμα χρωμάτων και φινιρισμάτων των κραγιόν είναι σχεδόν απεριόριστη: τα κραγιόν διατίθενται σε κάθε χρώμα, απόχρωση και φινίρισμα – από πολύ γυαλιστερό έως ιριδίζον/λαμπερό/με γκλίτερ, σατινέ ή ματ. Αυτό καθιστά τα κραγιόν ένα ιδιαίτερα ευέλικτο προϊόν μακιγιάζ και προσφέρει στον χρήστη πολλές επιλογές για τη δημιουργία μιας προσωπικής εμφάνισης.
Ενώ η εμφάνιση και η όψη είναι τα κύρια και πιο εμφανή αποτελέσματα που επιτυγχάνονται με τα κραγιόν, αυτά συχνά διαθέτουν επιπλέον χαρακτηριστικά, όπως θρεπτικά πρόσθετα, συστατικά ενίσχυσης του όγκου των χειλιών, αντηλιακή προστασία και άλλες πρόσθετες ιδιότητες. Για την επίτευξη συγκεκριμένων χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων του κραγιόν, οι συνθέσεις των κραγιόν ποικίλλουν και μπορεί να είναι αρκετά πολύπλοκες. Οι βασικές πρώτες ύλες του κραγιόν είναι οι χρωστικές, τα έλαια, οι κηροί και οι μαλακτικές ουσίες, που προσφέρουν χρώμα, ενυδάτωση και προστασία.
Η βάση από κηρούς, πολυμερή, σωματίδια μικρομετρικού και υπομικρομετρικού μεγέθους και ίνες χρησιμοποιείται για να προσδώσει στο κραγιόν τη μορφή και τη δομή του. Συνεπώς, πρέπει να συνδυάζονται κρυσταλλικοί και άμορφοι κηροί που σχηματίζουν μικρούς κρυστάλλους όταν ψύχονται και σκληραίνουν, ώστε το τελικό κραγιόν να προσφέρει καλή σταθερότητα, δέσμευση ελαίου/χρωστικών και αντοχή. Συνδυασμοί που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι, για παράδειγμα, οζοκηρίτης + μικροκρυσταλλικός κηρός· πολυαιθυλένιο + μικροκρυσταλλικός κηρός· πολυαιθυλένιο + οζοκηρίτης· ή κερί μέλισσας + καντελίλα + καρναούμπα.
Ο τύπος και η ποσότητα των μαλακτικών ουσιών σε μια σύνθεση κραγιόν είναι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό τα χαρακτηριστικά εφαρμογής, τη χρωματική ένταση, το άπλωμα, τη διάρκεια και το φινίρισμα του κραγιόν. Μαλακτικές ουσίες που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι το καστορέλαιο, η λανολίνη, το βούτυρο καριτέ, το βούτυρο κακάο, η συνθετική λανολίνη (bis-diglyceryl polyacyladipate-2), το πολυβουτένιο, το υδρογονωμένο πολυισοβουτένιο και ο κιτρικός τριισοστεαρυλεστέρας.
Μια τυπική σύνθεση κραγιόν έχει ως εξής:
- Μαλακτικές ουσίες: 41–79 %
- Κηρός / πολυμερή: 15–28 % (ως μείγμα 2–5 πρώτων υλών)
- Χρωστικές: 3–10%
- Χρωστικές μαργαριταρένιας λάμψης: 0–10%
- Παράγοντες ματ αποτελέσματος: 0–5%
- Συστατικά διάρκειας: 0–5%
- Άρωμα: 0–0,3%
- Συντηρητικά / Αντιοξειδωτικά: 0,2–0,5%