Mixer Geser Tinggi untuk Pembuatan Pasta Gigi

Pembuatan pasta gigi adalah proses yang menuntut yang membutuhkan peralatan pencampuran yang mampu menangani pasta kental, konsentrasi padat tinggi, dan partikel abrasif. Mixer geser tinggi ultrasonik memberikan gaya geser intensitas tinggi yang memberikan pembasahan bubuk secara menyeluruh, homogenisasi seragam bubur koloid dan bahkan distribusi ukuran partikel. Tersedia pada skala industri dan mampu memproses aliran volume besar, mixer geser tinggi ultrasonik adalah kuda kerja Anda yang andal dalam pembuatan pasta gigi!

Pembuatan Pasta Gigi

Pasta gigi, gigi dan gel terdiri dari empat komponen utama air, abrasif, fluorida dan deterjen. Sementara kadar air sebagian besar bervariasi antara 20 dan 45%, abrasif adalah komponen utama yang berkontribusi setidaknya 50% pada formulasi pasta gigi. Bahan abrasif yang banyak digunakan termasuk partikel aluminium hidroksida (Al(OH)₃), kalsium karbonat (CaCO₃), natrium karbonat, berbagai kalsium hidrogen fosfat, silika terhidrasi, zeolit, mika, dan hidroksiapatit, (Ca₅(PO₄)3OH).
Formulasi pasta gigi dan gigi umum diproduksi secara umum mengikuti langkah-langkah di bawah ini:
Pada awalnya, air, humektan (misalnya, sorbitol, gliserin, propilen glikol) dan bahan cair lainnya dicampur menjadi satu sehingga diperoleh bahan dasar cair.
Untuk mendapatkan tekstur reologi dan tekstur tertentu dari pasta gigi akhir, pengubah reologi dan pengikat ditambahkan ke dasar cair. Pengubah dan pengikat reologi memberi pasta gigi ketebalan dan teksturnya. Pengikat yang umum digunakan termasuk karaya gum, bentonit, natrium alginat, metilselulosa, karagenan, dan magnesium aluminium silikat. Beberapa pengubah reologi harus dicampur terlebih dahulu dengan bahan cair non-air seperti gliserin atau minyak esensial penyedap. Atau, pengubah reologi dapat dicampur ke dalam bahan bubuk lainnya untuk memfasilitasi dispersi koloid.
Pada langkah selanjutnya, bahan aktif (misalnya kalsium fluorida, seng klorida, hidroksiapatit), aditif perasa pemanis dan pengawet dicampur ke dalam campuran.
Kemudian, bubur yang mengandung partikel abrasif dan / atau pengisi dimasukkan ke dalam campuran pasta gigi. Karena abrasif adalah bahan utama, yang ditambahkan ke beban padat yang tinggi, pencampuran geser tinggi yang kuat dan andal diperlukan untuk memenuhi tugas yang menuntut ini.
Setelah itu, aditif rasa dan pewarna ditambahkan.
Pada langkah pencampuran terakhir, deterjen atau sudser (bahan berbusa) yang bertindak sebagai penstabil dan meningkatkan distribusi pasta gigi yang seragam selama menyikat gigi, ditambahkan ke formulasi. Deterjen dan sudser dicampur ke dalam campuran pasta gigi dengan intensitas lembut untuk meminimalkan busa. Sudser yang umum adalah natrium lauril sulfat, natrium lauril sulfoasetat, dioctyl sodium sulfosuccinate, sulfolaurate, sodium lauryl sarcosinate, sodium stearyl fumarat, dan sodium stearyl laktat.

Formulasi pasta gigi dasar yang khas terdiri dari:

• Air
• partikel abrasif
• Humektan (misalnya sorbitol, gliserin)
• Menstabilkan Surfaktan
• Pengubah reologi (pengental)
• Agen pewarna
• Agen penyedap
• Pengawet (misalnya p-hidrozibenzoat)
• Detergen

Tergantung pada jenis produk pasta gigi, bahan aktif lainnya seperti bakterisida, pemutih, fluorida, dll. ditambahkan.

Pasta Gigi Alami Berlabel Bersih

Produsen pasta gigi organik dan alami memformulasikan produk hanya menggunakan bahan bersertifikat organik dan / atau alami. Merek pasta gigi alami memenuhi permintaan konsumen yang sadar kesehatan, yang ingin menghindari bahan buatan yang biasa ditemukan dalam pasta gigi biasa. Karena permintaan konsumen yang meningkat untuk produk label bersih, semakin banyak merek terkenal yang lebih kecil dan lebih besar menawarkan pasta gigi label bersih. Mixer ultrasonik juga ideal untuk skala manufaktur kecil dan menengah. Sebagai metode pencampuran non-termal dan murni mekanis, ultrasonikasi tidak mengubah formulasi organik alami. Pencampuran ultrasonik kompatibel dengan bahan-bahan alami seperti soda kue, lidah buaya, minyak kayu putih, mur, ekstrak tumbuhan (misalnya sage, mint, ekstrak stroberi), dan minyak esensial (misalnya mint, spearmint, kayu manis).
Baca lebih lanjut tentang mixer geser ultrasonik untuk produksi produk kecantikan label bersih!

Bagaimana Pencampuran Geser Tinggi dengan Sonikasi Bekerja?

Mixer geser tinggi ultrasonik menggunakan prinsip mekanis yang sama dengan sistem pencampuran industri lain yang umum digunakan, misalnya mixer bilah geser tinggi, mixer multi-poros, pabrik koloid, homogenizer tekanan tinggi, dan pengaduk bilah. Mixer geser tinggi ultrasonik sering digunakan untuk membubarkan dan menggiling partikel, untuk mengemulsi fase minyak dan air, untuk membasahi dan melarutkan materi padat serta untuk menghasilkan campuran homogen dari segala jenis cairan dan bubur. Mixer ultrasonik mentransmisikan gaya geser tinggi melalui probe ultrasonik ke dalam bejana pencampur, seperti ke dalam tangki batch atau ke sel aliran. Probe mixer ultrasonik bergetar dalam cairan pada frekuensi dan amplitudo yang sangat tinggi sehingga menciptakan gelembung kavitasi ultrasonik yang intens dalam medium. Runtuhnya gelembung kavitasi menghasilkan gaya geser yang kuat, yang mengganggu dan memecah tetesan, aglomerat, agregat, dan bahkan partikel primer. Karena kavitasi ultrasonik menghasilkan aliran kavitasi berkecepatan tinggi hingga 1000km/jam, jet cairan kavitasi mempercepat partikel. Ketika partikel yang dipercepat bertabrakan satu sama lain, bertindak sebagai media penggilingan. Akibatnya, partikel yang bertabrakan pecah dan direduksi menjadi ukuran mikron atau nano. Dalam bidang kavitasi ultrasonik, tekanan bergantian dengan cepat dan berulang kali antara vakum dan hingga 1000bar. Mixer putar dengan 4 bilah mixer harus beroperasi pada 300.000 RPM yang mengejutkan untuk mencapai frekuensi siklus tekanan bolak-balik yang sama. Mixer putar konvensional dan mixer rotor-stator tidak menghasilkan kavitasi dalam jumlah yang signifikan karena keterbatasan kecepatannya.

Sebelum dan sesudah sonikasi: Kurva hijau menunjukkan ukuran partikel sebelum sonikasi, kurva merah adalah distribusi ukuran partikel silika yang tersebar secara ultrasonik.

Pencampuran Pasta Gigi Ultrasonik

Mixer geser tinggi ultrasonik dapat digunakan sebagai prosesor inline batch dan kontinu. Untuk bahan yang sangat kental dan pemrosesan volume tinggi, penggunaan reaktor sel aliran bertekanan lebih disukai karena ini memungkinkan Anda untuk berjalan di bawah kondisi ultrasonikasi yang diintensifkan (yaitu tekanan mengintensifkan kavitasi). Selanjutnya, dengan menggunakan pengaturan aliran yang canggih seperti bagian atau pengaturan proses diskrit, campuran pasta gigi lengkap dipaksa untuk melewati zona kavitasi ultrasonik di sel aliran. Ini memastikan bahwa setiap partikel mendapatkan perlakuan yang sama sehingga diperoleh dispersi dan pencampuran yang sangat seragam.

Pemrosesan Bagian Ultrasonik

Untuk setiap langkah proses, yaitu ketika campuran bahan baru ditambahkan ke dasar cair, campuran pasta melewati satu tangki melalui reaktor ultrasonik ke tangki kedua. Proses lintasan ini memastikan hasil pencampuran yang sangat andal dan seragam. Sementara selama proses pencampuran batch geser tinggi konvensional, pencampuran berlebih harus diterapkan untuk memastikan bahwa semua partikel tersebar, pengaturan sel aliran ultrasonik menghemat waktu dan energi, karena waktu pemrosesan dikurangi ke perlakuan minimum per partikel.
Dalam pencampuran batch geser tinggi konvensional, beberapa partikel diproses secara berlebihan, sementara beberapa partikel tidak pernah masuk ke zona pencampuran aktif. Menggunakan reaktor sel aliran ultrasonik memastikan bahwa setiap partikel melihat perlakuan geser tinggi yang sama. Karena proses lintasan, setiap partikel diperlakukan pada frekuensi dan intensitas yang sama.

Tip Pemrosesan: Pencampuran Ultrasonik di bawah Tekanan

Menerapkan tekanan pada reaktor ultrasonik atau sel aliran mengintensifkan kavitasi akustik. Hielscher Ultrasonics memasok berbagai jenis sel aliran dan reaktor, yang dapat dengan mudah ditekan hingga 5 barg. Reaktor ultrasonik yang disesuaikan dapat menangani tekanan yang lebih tinggi hingga 300barg.

Efek De-Aerasi Ultrasonik

Pengaduk pisau dan mixer geser tinggi konvensional memasukkan gelembung gas dalam volume tinggi ke dalam campuran, yang merupakan kerugian utama. De-aerasi campuran pasta gigi akhir membutuhkan langkah pemrosesan tambahan, yang memakan waktu dan energi. Selama pencampuran ultrasonik, jebakan gelembung udara umumnya sangat rendah jika dibandingkan dengan agitator tangki konvensional dan mixer geser tinggi. Menggunakan reaktor sel aliran ultrasonik mencegah penggabungan gelembung gas yang tidak diinginkan yang tidak perlu karena campuran diumpankan dari tangki penampung dalam aliran stabil dalam sistem tertutup. Dalam pengaturan sel aliran ultrasonik, campuran pasta diumpankan pada tekanan terus menerus ke zona kavitasi ultrasonik. Pengaturan aliran melalui ultrasonik mencegah terjebak gas yang tidak diinginkan selama proses pencampuran. Selain itu, sonikasi adalah teknik de-aerasi dan degassing yang mapan dan mempromosikan penggabungan gelembung udara sehingga mereka dapat naik ke atas dan menguap.
Baca lebih lanjut tentang de-aerasi dan degassing ultrasonik!

Keuntungan dari Mixer Ultrasonik Kinerja Tinggi

Mixer geser tinggi ultrasonik menciptakan gaya geser yang kuat, yang memiliki dampak yang diperlukan pada partikel seperti padatan, tetesan, kristal, dan serat untuk memecahnya menjadi ukuran yang ditargetkan, yang dapat dalam kisaran mikron atau nano. Mudah menangani viskositas tinggi dan beban padat tinggi, mixer inline geser tinggi ultrasonik ideal untuk memproses produk pasta seperti pasta gigi, gigi dan gel. Gaya geser akustik mencapai pembasahan menyeluruh dari bahan bubuk dan mencampurnya secara merata menjadi pasta yang homogen.
Tergantung pada kekerasan dan kerapuhan partikel, parameter proses ultrasonik dapat disesuaikan dengan tepat untuk mencapai hasil pencampuran yang dicita-citakan. Jika dibandingkan dengan metode pencampuran alternatif seperti agitator bilah geser tinggi, homogenizer tekanan tinggi, pabrik koloid / manik-manik, mixer poros dll. mixer geser tinggi ultrasonik menawarkan keuntungan utama seperti penanganan abrasif yang bebas masalah dan beban padat yang tinggi, pengoperasian yang mudah dan aman, perawatan yang rendah dan kekokohan.

batch dan inline

Mixer berkinerja tinggi Hielscher Ultrasonics dapat digunakan untuk pemrosesan batch dan inline. Bergantung pada volume proses dan throughput per jam Anda, pemrosesan sebaris mungkin direkomendasikan. Meskipun batching lebih intensif waktu dan tenaga kerja, proses pencampuran inline berkelanjutan lebih efisien, lebih cepat, dan membutuhkan tenaga kerja yang jauh lebih sedikit.

Mixer Ultrasonik untuk Setiap Kapasitas Produk

Rangkaian produk Hielscher Ultrasonics mencakup spektrum penuh prosesor ultrasonik dari ultrasonicator lab kompak melalui sistem bench-top dan pilot hingga prosesor ultrasonik industri penuh dengan kapasitas untuk memproses muatan truk per jam. Rangkaian produk lengkap memungkinkan kami untuk menawarkan mixer geser ultrasonik yang paling cocok untuk kapasitas dan tujuan proses Anda.
Peningkatan dari mixer ultrasonik yang lebih kecil ke kapasitas pemrosesan yang lebih tinggi sangat sederhana karena proses pencampuran ultrasonik dapat sepenuhnya diskalakan linier dari parameter proses yang Anda tetapkan. Peningkatan skala dapat dilakukan dengan memasang unit mixer ultrasonik yang lebih kuat atau mengelompokkan beberapa ultrasonicators secara paralel.

Amplitudo Tinggi untuk Efisiensi Pencampuran Tinggi

Hielscher Ultrasonics’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan terus menerus dalam operasi 24/7. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrode ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.

Pengujian yang Mudah dan Bebas Risiko

Proses ultrasonik dapat sepenuhnya berskala linier. Ini berarti setiap hasil yang telah Anda capai menggunakan ultrasonicator lab atau bench-top, dapat diskalakan ke output yang persis sama menggunakan parameter proses yang persis sama. Hal ini membuat ultrasonikasi ideal untuk pengembangan produk dan implementasi selanjutnya ke dalam manufaktur komersial.

Kualitas Tertinggi – Dirancang dan Diproduksi di Jerman

Sebagai bisnis milik keluarga dan dikelola keluarga, Hielscher memprioritaskan standar kualitas tertinggi untuk prosesor ultrasoniknya. Semua ultrasonicator dirancang, diproduksi dan diuji secara menyeluruh di kantor pusat kami di Teltow dekat Berlin, Jerman. Kekokohan dan keandalan peralatan ultrasonik Hielscher menjadikannya kuda kerja dalam produksi Anda. Operasi 24/7 di bawah beban penuh dan di lingkungan yang menuntut adalah karakteristik alami dari mixer berkinerja tinggi Hielscher.

Anda dapat membeli mixer geser tinggi ultrasonik Hielscher dalam berbagai ukuran dan dikonfigurasi dengan tepat dengan kebutuhan proses Anda. Dari pengolahan cairan dalam gelas kimia laboratorium kecil hingga pencampuran bubur dan pasta yang mengalir terus menerus di tingkat industri, Hielscher Ultrasonics menawarkan mixer geser tinggi yang cocok untuk Anda! Silahkan hubungi kami – Kami dengan senang hati merekomendasikan Anda pengaturan mixer ultrasonik yang ideal!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: