מיקסרים בעלי גזירה גבוהה לייצור משחות שיניים

ייצור משחות שיניים הוא תהליך תובעני הדורש ציוד ערבוב המסוגל להתמודד עם משחות צמיגות, ריכוזים מוצקים גבוהים וחלקיקים שוחקים. מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה מספקים כוחות גזירה בעוצמה גבוהה המספקים הרטבה יסודית של אבקות, הומוגניזציה אחידה של תרחיפים קולואידים ואפילו פיזור גודל חלקיקים. זמינים בקנה מידה תעשייתי ומסוגלים לעבד זרמים בנפח גדול, מערבלים קוליים בעלי גזירה גבוהה הם סוס העבודה האמין שלך בייצור משחות שיניים!

ייצור משחות שיניים

משחות שיניים, שיניים וג'לים מורכבים מארבעת המרכיבים העיקריים של מים, שוחקים, פלואורידים ודטרגנטים. בעוד שתכולת המים משתנה לרוב בין 20 ל -45%, חומרים שוחקים הם המרכיבים העיקריים התורמים לפחות 50% לניסוח משחת השיניים. חומרים שוחקים הנמצאים בשימוש נרחב כוללים חלקיקים של אלומיניום הידרוקסיד (Al(OH)₃), סידן פחמתי (CaCO₃), נתרן פחמתי, סידן מימן פוספטים שונים, סיליקות לחות, זאוליטים, נציץ והידרוקסיאפטיט (Ca₅(ת.ד.₄)3OH).
תכשירים נפוצים למשחת שיניים ולרפואת שיניים מיוצרים בדרך כלל לפי השלבים הבאים:
בהתחלה, מים, חומר לחות (למשל, סורביטול, גליצרין, פרופילן גליקול) ומרכיבים נוזליים אחרים מעורבבים יחד כך שמתקבל בסיס נוזלי.
כדי לקבל מרקם ריאולוגיה מסוים של משחת השיניים הסופית, מוסיפים לבסיס הנוזלי משנים וקלסרים של ריאולוגיה. משנים וקלסרים ריאולוגיים מעניקים למשחת השיניים את עובייה ומרקמה. בין החומרים המקשרים הנפוצים קראיה גאם, בנטוניט, נתרן אלגינט, מתילצלולוז, קרגינן וסיליקט אלומיניום מגנזיום. חלק ממשנות הריאולוגיה דורשות ערבוב מוקדם עם מרכיב נוזלי לא מימי כגון גליצרין או שמנים אתריים חומרי טעם. לחלופין, ניתן לערבב את המשנה הריאולוגיה עם מרכיבים אבקתיים אחרים על מנת להקל על הפיזור הקולואידי.
בשלב הבא מערבבים בתערובת מרכיבים פעילים (למשל סידן פלואוריד, אבץ כלורי, הידרוקסיאפטיט), תוספי טעם ממתיקים וחומרים משמרים.
לאחר מכן, משולב בתערובת משחת השיניים תרחיף המכיל חלקיקים שוחקים ו/או חומרי מילוי. מכיוון שחומרים שוחקים הם המרכיב העיקרי, המתווספים לעומס מוצק גבוה, נדרש ערבוב חזק ואמין בגזירה גבוהה כדי למלא משימה תובענית זו.
לאחר מכן, מוסיפים תוספי טעם וצביעה.
בשלב הערבוב הסופי מוסיפים לפורמולציה חומר ניקוי או סודר (חומר מקציף) המשמש כמייצב ומשפר את הפיזור האחיד של משחת השיניים במהלך צחצוח השיניים. חומר הניקוי והסודר מעורבבים בתערובת משחת השיניים בעוצמה עדינה כדי למזער הקצפה. סודרים נפוצים הם נתרן לאוריל סולפט, נתרן לאוריל סולפואצטט, דיוקטיל נתרן סולפוסוקסינט, סולפולאורט, נתרן לאוריל סרקוזינט, נתרן סטאריל פומרט ונתרן סטאריל לקטט.

נוסחה בסיסית טיפוסית של משחת שיניים מורכבת מ:

• מים
• חלקיקים שוחקים
• חומרי לחות (למשל סורביטול, גליצרין)
• חומרים פעילי שטח מייצבים
• משנים ריאולוגיים (מעבים)
• חומרי צביעה
• חומרי טעם
• חומרים משמרים (למשל p-הידרוזיבנזואט)
• מחטא

בהתאם לסוג מוצר משחת השיניים, חומרים פעילים אחרים כגון קוטלי חיידקים, מלבינים, פלואוריד וכו 'מתווספים.

משחות שיניים טבעיות עם תווית נקייה

יצרני משחות שיניים אורגניות וטבעיות מייצרים מוצרים תוך שימוש ברכיבים אורגניים ו/או טבעיים בלבד. מותגי משחות שיניים טבעיות עונים על דרישתם של צרכנים בעלי מודעות בריאותית, שרוצים להימנע מהמרכיבים המלאכותיים הנפוצים במשחות שיניים רגילות. בשל הביקוש הגובר של הצרכנים למוצרי תווית נקייה, יותר ויותר מותגים קטנים וידועים מציעים משחות שיניים עם תווית נקייה. מערבלים על-קוליים אידיאליים גם לייצור בקנה מידה קטן ובינוני. כשיטת ערבוב לא תרמית, מכנית גרידא, אולטרסוניקציה אינה משנה ניסוחים טבעיים, אורגניים. ערבוב על-קולי תואם למרכיבים טבעיים כגון סודה לשתייה, אלוורה, שמן אקליפטוס, מור, תמצית צמחים (למשל מרווה, מנטה, תמצית תות) ושמנים אתריים (למשל מנטה, נענע, קינמון).
קראו עוד על מערבלי גזירה אולטראסוניים לייצור מוצרי יופי בעלי תווית נקייה!

כיצד פועל ערבוב גזירה גבוהה על ידי סוניקציה?

מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים משתמשים באותו עיקרון מכני כמו מערכות ערבוב תעשייתיות נפוצות אחרות, למשל מערבלי להבי גזירה גבוהים, מערבלים מרובי פירים, טחנות קולואיד, הומוגנייזרים בלחץ גבוה ומסיתים להבים. מערבלים על-קוליים בעלי גזירה גבוהה משמשים לעתים קרובות לפיזור וטחינת חלקיקים, לתחלב פאזות שמן ומים, להרטיב ולהמיס חומר מוצק, כמו גם לייצר תערובות הומוגניות מכל סוג של נוזלים ותרחיפים. מערבלים על-קוליים מעבירים את כוחות הגזירה הגבוהים באמצעות בדיקה על-קולית לתוך כלי ערבוב, כגון לתוך מיכל אצווה או לתוך תא זרימה. הבדיקה של המערבל העל-קולי רוטטת בנוזל בתדר ובמשרעת גבוהה מאוד ובכך יוצרת בועות קוויטציה על-קוליות אינטנסיביות בתווך. קריסת בועות הקוויטציה גורמת לכוחות גזירה חזקים, המשבשים ושוברים טיפות, אגרגטים, אגרגטים ואפילו חלקיקים ראשוניים. כאשר קוויטציה על-קולית מייצרת זרימה קוויטציונית במהירות גבוהה במהירות של עד 1000 קמ"ש, סילוני הנוזל הקוויטציוניים מאיצים חלקיקים. כאשר החלקיקים המואצים מתנגשים זה בזה, הם פועלים כאמצעי כרסום. כתוצאה מכך, החלקיקים המתנגשים מתנפצים ומצטמצמים לגודל מיקרון או ננו. בשדה הקוויטציה העל-קולי, לחצים מתחלפים במהירות ובאופן חוזר ונשנה בין ואקום ועד 1000bar. מיקסר סיבובי עם 4 להבי מיקסר יצטרך לפעול במהירות מדהימה של 300,000 סל"ד כדי להשיג את אותה תדירות של מחזורי לחץ לסירוגין. מערבלים סיבוביים קונבנציונליים ומיקסרים רוטור-סטטור אינם יוצרים כמות משמעותית של קוויטציה בגלל מגבלתם במהירות.

לפני ואחרי סוניקציה: העקומה הירוקה מראה את גודל החלקיקים לפני סוניקציה, העקומה האדומה היא התפלגות גודל החלקיקים של סיליקה מפוזרת באולטרה-סאונד.

ערבוב משחת שיניים אולטראסונית

מערבלים אולטרה-סוניים בעלי גזירה גבוהה יכולים לשמש כמעבדים מוטבעים אצווה ורציפים. עבור חומרים צמיגים מאוד ועיבוד בנפח גבוה, השימוש בכור תא זרימה בלחץ מועדף מכיוון שזה מאפשר לך לרוץ בתנאי אולטרה-סוניקציה מוגברים (כלומר, לחץ מגביר קוויטציה). יתר על כן, על ידי שימוש במערך זרימה מתוחכם כגון מעבר או מערך תהליך בדיד, תערובת משחת השיניים המלאה נאלצת לעבור דרך אזור הקוויטציה העל-קולי בתא הזרימה. זה מבטיח שכל חלקיק יקבל את אותו הטיפול, כך שמתקבל פיזור ומיזוג אחידים ביותר.

עיבוד מעבר קולי

עבור כל שלב בתהליך, כאשר תערובת מרכיבים חדשה מתווספת לבסיס הנוזלי, תערובת העיסה עוברת ממיכל אחד דרך הכור העל-קולי למיכל שני. תהליך מעבר זה מבטיח תוצאת ערבוב אמינה ואחידה ביותר. בעוד שבמהלך תהליך ערבוב אצווה קונבנציונלי בגזירה גבוהה יש ליישם ערבוב עודף כדי להבטיח שכל החלקיקים יתפזרו, הגדרת תאי הזרימה העל-קוליים חוסכת זמן ואנרגיה, מכיוון שזמן העיבוד מצטמצם לטיפול המינימלי לכל חלקיק.
בערבוב אצווה רגיל בגזירה גבוהה, חלק מהחלקיקים עוברים עיבוד יתר, בעוד שחלק מהחלקיקים לעולם אינם נכנסים לאזור הערבוב הפעיל. שימוש בכור תאי זרימה על-קולי מבטיח שכל חלקיק יזכה לאותו טיפול בגזירה גבוהה. בשל תהליך המעבר, כל חלקיק מטופל באותה תדירות ועוצמה.

טיפ לעיבוד: ערבוב קולי בלחץ

הפעלת לחץ על הכור העל-קולי או על תא הזרימה מעצימה את הקוויטציה האקוסטית. Hielscher Ultrasonics מספק סוגים שונים של תאי זרימה וכורים, אשר ניתן בקלות ללחוץ עד 5 barg. כורים על-קוליים מותאמים אישית יכולים להתמודד עם לחצים גבוהים עוד יותר של עד 300barg.

אפקטים על-קוליים של הפחתת אוורינג

מסיתים להבים ומיקסרים קונבנציונליים בעלי גזירה גבוהה מכניסים כמויות גדולות של בועות גז לתערובת, וזה חסרון גדול. הסרת האוורור של תערובת משחת השיניים הסופית דורשת שלב עיבוד נוסף, שגוזל זמן ואנרגיה. במהלך ערבוב קולי, המלכודת של בועות אוויר היא בדרך כלל נמוכה מאוד בהשוואה למסיתים קונבנציונליים של טנקים ומיקסרים בעלי גזירה גבוהה. שימוש בכור תא זרימה קולי מונע שילוב מיותר של בועות גז לא רצויות מכיוון שהתערובת מוזנת ממיכל האחיזה בזרימה קבועה במערכת סגורה. במערך תאי זרימה על-קוליים, תערובת העיסה מוזנת בלחץ מתמשך לאזור הקוויטציה העל-קולי. מערך הזרימה העל-קולי מונע מלכודת לא רצויה של גז במהלך תהליך הערבוב. יתר על כן, סוניקציה היא טכניקה מבוססת היטב של de-aeration ו degassing ומקדם את ההתלכדות של בועות אוויר כך שהם יכולים לעלות למעלה ו volatilize.
קרא עוד על de-aeration קולי de-aeration ו degassing!

היתרונות של מערבלים קוליים בעלי ביצועים גבוהים

מערבלי גזירה גבוהים אולטראסוניים יוצרים כוחות גזירה אינטנסיביים, שיש להם את ההשפעה הנדרשת על חלקיקים כגון מוצקים, טיפות, גבישים וסיבים על מנת לפרק אותם לגודל ממוקד, שיכול להיות בטווח מיקרון או ננו. מיקסרים מוטבעים על-קוליים בעלי צמיגות גבוהה ועומסים מוצקים גבוהים מטפלים בקלות בצמיגויות גבוהות ובעומסים מוצקים גבוהים, והם אידיאליים לעיבוד מוצרי משחה כגון משחות שיניים, שיניים וג'לים. כוחות הגזירה האקוסטיים משיגים הרטבה יסודית של מרכיבי האבקה ומערבבים אותם באופן אחיד לעיסה הומוגנית.
בהתאם לקשיות החלקיקים ולשבירות, ניתן להתאים בדיוק את פרמטרי התהליך העל-קולי כדי להשיג את תוצאת הערבוב המיוחלת. בהשוואה לשיטות ערבוב חלופיות כגון תסיסה להב גזירה גבוהה, הומוגנייזרים בלחץ גבוה, טחנות קולואיד / חרוזים, מערבלי פיר וכו 'מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה מציעים יתרונות גדולים כגון טיפול ללא בעיות של חומרים שוחקים ועומסים מוצקים גבוהים, התפעול הקל והבטוח, תחזוקה נמוכה וחוסן.

אצווה ומוטבע

Hielscher Ultrasonics ביצועים גבוהים מיקסרים ניתן להשתמש עבור אצווה עיבוד בתוך השורה. בהתאם לנפח התהליך ולתפוקה השעתית שלך, ייתכן שמומלץ לבצע עיבוד בתוך השורה. בעוד שהאצווה דורשת זמן רב יותר ועבודה רבה, תהליך ערבוב מוטבע רציף הוא יעיל יותר, מהיר יותר ודורש פחות עבודה באופן משמעותי.

מיקסרים על-קוליים לכל קיבולת מוצר

טווח המוצרים של Hielscher Ultrasonics מכסה את הספקטרום המלא של מעבדים קוליים, החל מאולטרסוניקטורים מעבדה קומפקטיים מעל מערכות ספסל ופיילוט ועד מעבדים קוליים תעשייתיים לחלוטין עם היכולת לעבד מטענים לשעה. מגוון המוצרים המלא מאפשר לנו להציע לך את מערבל הגזירה האולטרסוני המתאים ביותר לקיבולת התהליך ולמטרות שלך.
קנה המידה ממערבל קולי קטן יותר ליכולות עיבוד גבוהות יותר הוא פשוט מאוד מכיוון שניתן לשנות את תהליך הערבוב הקולי באופן ליניארי לחלוטין מפרמטרי התהליך שנקבעו שלך. שדרוג קנה המידה יכול להיעשות על ידי התקנת יחידת מיקסר קולי חזק יותר או קיבוץ מספר ultrasonicators במקביל.

אמפליטודות גבוהות ליעילות ערבוב גבוהה

Hielscher Ultrasonics’ מעבדים קוליים תעשייתיים יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד. אמפליטודות של עד 200μm ניתנות להפעלה רציפה בקלות בפעולה 24/7. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. החוסן של הציוד הקולי של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 בחובה כבדה ובסביבות תובעניות.

בדיקה קלה ונטולת סיכונים

תהליכים קוליים יכולים להיות בקנה מידה ליניארי לחלוטין. משמעות הדבר היא שכל תוצאה שהשגתם באמצעות מעבדה או אולטרסאונד עליון, ניתן לשנות את קנה המידה לאותה תפוקה בדיוק באמצעות אותם פרמטרים של תהליך. זה הופך את האולטרה-סוניקציה לאידיאלית לפיתוח מוצרים ויישום לאחר מכן בייצור מסחרי.

האיכות הגבוהה ביותר – עוצב ויוצר בגרמניה

כעסק בבעלות משפחתית ומשפחתית, Hielscher מתעדף את תקני האיכות הגבוהים ביותר עבור המעבדים העל-קוליים שלה. כל האולטרה-סוניקטורים מתוכננים, מיוצרים ונבדקים ביסודיות במטה שלנו בטלטאו ליד ברלין, גרמניה. חוסן ואמינות של ציוד קולי של Hielscher להפוך אותו סוס עבודה הייצור שלך. פעולה 24/7 תחת עומס מלא ובסביבות תובעניות היא מאפיין טבעי של המיקסרים בעלי הביצועים הגבוהים של Hielscher.

אתה יכול לקנות Hielscher קולי גבוה גזירה מערבלים בכל גודל שונה בדיוק מוגדר לדרישות התהליך שלך. החל מטיפול בנוזלים בכד מעבדה קטן וכלה בערבוב רציף של תרחיפים ומשחות ברמה תעשייתית, Hielscher Ultrasonics מציעה מיקסר גזירה גבוה מתאים עבורך! אנא צרו איתנו קשר – אנו שמחים להמליץ לכם על התקנת מיקסר אולטראסוני אידיאלי!

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו: