ヒールシャー超音波技術

歯磨き粉製造用ハイシェアミキサー

歯磨きペーストの製造は、粘性ペースト、高固体濃度および研磨粒子を処理することができる混合装置を必要とする厳しいプロセスです。超音波高剪断ミキサーは、粉末の徹底的な濡れ、コロイドスラリーの均一な均質化、さらには粒度分布を提供する高強度せん断力を提供します。産業規模で利用可能で、大量のストリームを処理することが可能な、超音波高剪断ミキサーは、歯磨き粉製造であなたの信頼性の高い作業馬です!

歯磨きペースト製造

歯磨き、歯磨き、ゲルは、水、研磨剤、フッ化物、洗剤の4つの主要成分で構成されています。水分含有量は主に20〜45%の間で変化するが、研磨剤は歯磨き粉配合物に少なくとも50%を寄与する主な成分である。広く使用されている研磨剤は、水酸化アルミニウム(AL(OH)の粒子を含む3)、炭酸カルシウム(CaCO)3)、炭酸水素水素カルシウム、各種リン酸カルシウム、水和シリカ、ゼオライト、マイカ、ヒドロキシアパタイト(Ca5(PO4)3OH)。
一般的な歯磨きペーストおよび歯磨き製剤は、一般的に以下の手順に従って製造されます。
最初は、水、保湿剤(例えば、ソルビトール、グリセリン、プロピレングリコール)及び他の液体成分が一緒にブレンドされて液体ベースが得られる。
最終歯磨きペーストの特定のレガロジーアンドテクスチャを得るために、液状ベースにレロジー調整剤および結合剤を添加する。手触り調整剤とバインダーは、歯磨きペーストの厚さと質感を与えます。一般的に使用される結合剤は、カラヤガム、ベントナイト、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、カラギーナン、およびケイ酸マグネシウムを含む。いくつかの流動性調節剤は、グリセリンや香料エッセンシャルオイルなどの非水性液体成分と事前にブレンドする必要があります。あるいは、このレロジー修飾剤は、コロイド分散を容易にするために他の粉末成分に混合することができる。
次の工程では、活性成分(例えばフッ化カルシウム、塩化亜鉛、ヒドロキシアパタイト)、甘味香料添加剤および防腐剤がブレンドに混合される。
次いで、研磨粒子および/またはフィラーを含むスラリーを歯磨きペーストブレンドに組み込む。研磨剤は、高い固体負荷に追加される、主成分であるため、この厳しいタスクを達成するために強力な、信頼性の高い高せん断混合が必要です。
その後、風味と着色添加剤が追加されます。
最終的な混合工程では、安定剤として作用し、歯磨き時の歯磨きの均一な分布を改善する洗剤またはサッサー(発泡剤)を、製剤に添加する。洗剤とサザーは、泡立ちを最小限に抑えるために穏やかな強度で歯磨きペーストブレンドに混合されます。一般的なスネーサーは、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、スルフォラウレート、ラウリルサルコシナートナトリウム、ステアリルフマル酸ナトリウム、ステアリル乳酸ステアリルナトリウムです。

Formulating tooth paste using ultrasonic high-shear mixers excels in various factors such as the capability of high solid loadings, the problem-free handling of abrasives and the uniform homogeneous wetting and particle distribution.

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The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline disperser.

UIP4000hdT、インライン均質化のための4000ワットの強力な産業ハイ剪断ミキサー

典型的な基本的な歯磨き粉の配合は次の内容で構成されます。

  • 研磨粒子
  • 保湿剤(ソルビトール、グリセリンなど)
  • 界面活性剤の安定化
  • 表因の調整剤(増粘剤)
  • 着色剤
  • 香料剤
  • 防腐剤(例えばp-ヒドロベンゾエート)
  • 洗剤

歯磨きペースト製品の種類に応じて、殺菌剤、ホワイトナー、フッ化物などの他の有効成分が添加されます。

ナチュラル、クリーンラベル歯磨きペースト

有機、天然歯のペーストの製造業者は、有機的に認定および/または天然成分のみを使用して製品を配合します。ナチュラル歯磨き粉ブランドは、通常の歯磨き粉に一般的に見られる人工成分を避けたい健康志向の消費者の需要に応えます。消費者のクリーンラベル製品に対する需要の増加により、ますます小さく、より大きな有名ブランドはクリーンラベルの歯磨きペーストを提供しています。超音波ミキサーは、あまりにも、中小規模の製造スケールに最適です。非熱、純粋に機械的混合方法として、超音波は自然な、有機製剤を変更しません。超音波混合は、例えば、重曹、アロエベラ、ユーカリ油、ミルラ、植物抽出物(例えばセージ、ミント、イチゴエキス)、および精油(例えばミント、スペアミント、シナモン)などの天然成分と互換性があります。
クリーンラベル美容製品の生産のための超音波剪断ミキサーについての詳細をお読みください!

超音波歯磨きペースト混合の利点

  • 均質なブレンド
  • 徹底的な濡れ
  • 高固形濃度の取り扱い
  • 研磨剤に問題はありません
  • 迅速なプロセス
  • 連続インラインプロセス
  • 安全、堅牢、信頼性

超音波処理によるハイシェアミキシングの仕組み

超音波高剪断ミキサーは、他の一般的に使用される産業用混合システム、例えば高剪断ブレードミキサー、マルチシャフトミキサー、コロイドミル、高圧ホモジナイザー、およびブレード攪拌機と同じ機械的原理を使用します。超音波高剪断ミキサーは、頻繁に分散し、粒子をミルし、油と水相を乳化し、固体物質を湿潤および可溶化するだけでなく、液体およびスラリーの任意の種類の均質な混合物を生成するために使用されます。超音波ミキサーは、超音波プローブを介して高せん断力を混合容器に送り込み、バッチタンクやフローセルに入れます。超音波ミキサーのプローブは、非常に高い周波数で液体内で振動し、それによって媒体に強烈な超音波キャビテーション気泡を作成します。キャビテーション気泡の崩壊は、強力なせん断力をもたらし、液滴、凝集体、凝集体、さらには一次粒子を破壊および破壊する。超音波キャビテーションは、最大1000km/hで高速キャビテーションストリーミングを生成するので、キャビテーション液体ジェットは粒子を加速します。加速粒子が互いに衝突すると、ミリング媒体として作用する。その結果、衝突する粒子は粉砕され、ミクロンまたはナノサイズに縮小されます。超音波キャビテーション分野では、圧力は真空と1000barまでの間で迅速かつ繰り返し交互に。4ミキサーブレードを備えたロータリーミキサーは、同じ周波数の圧力サイクルを実現するために、驚異的な300,000 RPMで動作する必要があります。従来の回転式ミキサーおよび回転子固定子のミキサーは速度の限界のためにキャビテーションのかなりの量を作成しない。

超音波は、非常に狭い粒径分布で結果を分散します。

超音波処理の前と後:緑色曲線は、超音波処理前の粒径を示し、赤色の曲線は、超音波分散シリカの粒度分布です。

超音波歯磨きペースト混合

超音波ハイシェアミキサーは、バッチと連続インラインプロセッサとして使用することができます。高粘性材料および高体積処理のために、加圧性フローセル反応器の使用は、あなたが激化超音波処理条件下で実行することを可能にするように好ましい(すなわち圧力はキャビテーションを強める)。さらに、通路または離散プロセス設定のような洗練されたフロー設定を使用することにより、完全な歯磨きペースト混合物は、フローセル内の超音波キャビテーションゾーンを通過することを余儀なくされる。これにより、各粒子が同じ処理を受け、均一な分散とブレンドが得られます。

超音波通過処理

液体ベースに新しい成分ブレンドが追加されたときの各プロセスステップについて、ペースト混合物は、超音波反応器を通って1つのタンクから第2のタンクに通過する。この通過プロセスは、信頼性が高く均一な混合結果を保証します。従来の高剪断バッチ混合プロセス中に過剰混合を適用して、すべての粒子が分散されるようにする必要がある一方で、超音波フローセルの設定は、粒子あたりの最小処理に短縮されるため、時間と省エネです。
従来の高剪断バッチ混合では、一部の粒子は過剰に処理され、一部の粒子は活性混合ゾーンに入ることはありません。超音波フローセルリアクターを使用すると、各粒子が同じ高せん断処理を見ていることを保証します。通過プロセスのために、すべての粒子は同じ頻度および強度で処理される。

フュームドシリカの超音波分散:ヒールシャー超音波ホモジナイザーUP400Sは、単一のナノ粒子に迅速かつ効率的にシリカ粉末を分散させます。

UP400Sを使用して水中にフューメドシリシアを分散させる

処理のヒント:圧力下での超音波混合

超音波反応器またはフローセルに圧力をかけると、音響キャビテーションが強まる。ヒールシャー超音波は、簡単に5 bargまで加圧することができる様々なフローセルと原子炉タイプを、供給します。カスタマイズされた超音波反応器は300bargまでさらに高い圧力を扱うことができる。

超音波脱気効果

ブレード攪拌機と従来の高剪断ミキサーは、混合物に大量の気泡を導入しますが、これは大きな欠点です。最終的な歯磨きペーストブレンドの脱エアーションには追加の処理ステップが必要であり、これは時間とエネルギーを消費します。超音波混合中、気泡の封じ込めは、通常のタンク攪拌機および高剪断ミキサーと比較すると、一般的に非常に低い。超音波フローセルリアクターを使用すると、混合物が閉じたシステムで安定したフローで保持タンクから供給されるように不要な気泡の不必要な組み込みを防ぐことができます。超音波フローセルのセットアップでは、ペースト混合物は、超音波キャビテーションゾーンに連続圧力で供給されます。超音波フロースルーセットアップは、混合プロセス中にガスの不要な封入を防止します。さらに、超音波処理は、脱気と脱気の確立された技術であり、それらが上に上昇し、揮発できるように、気泡の合体を促進します。
超音波脱気と脱気についてもっと読む!

産業規模のインライン超音波処理のためのUIP4000hdTフローセル

超音波ハイ剪断ミキサーUIP4000hdT(4kW)での超音波フローセル反応器


Ultrasonic high-shear mixers are used as reliable and efficeint technology to mil and disperse particles such as calciumhydroxyapatite to nano-scale.

ナノサイズのカルシウムハイドロキシアパタイトは、超音波ホモジナイザーUP200ST(30%固形分濃度、150W/ g、拡大10倍)

高性能超音波ミキサーの利点

超音波高剪断ミキサーは、固体、液滴、結晶、繊維などの粒子に必要な影響を与える強烈なせん断力を作り出し、ミクロンまたはナノの範囲にすることができる標的サイズにそれらを分解する。容易に高い粘着性および高固体負荷を扱う、超音波高剪断インラインミキサーは歯のペースト、歯磨きおよびゲルのようなペーストプロダクトを処理するのに理想的である。音響せん断力は、粉末成分の徹底的な湿潤を達成し、均一なペーストに均一にブレンドします。
粒子硬度および脆さに応じて、超音波プロセスパラメータは、正確に熱望混合結果を達成するために調整することができる。高圧刃攪拌機、高圧ホモジナイザー、コロイド/ビーズミル、シャフトミキサーなどの代替混合方法と比較すると、超音波高剪断ミキサーなど、研磨剤の問題のない取り扱い、高固体ローディング、容易で安全な操作、低メンテナンス、堅牢性などの主要な利点を提供します。

超音波ハイシアミキサーの利点

  • 高強度キャビテーションおよびせん断
  • 均一な粒子処理
  • 高固形分濃度
  • ノズルなし/詰まりなし
  • 製粉媒体(ビーズ)不要
  • 脱気効果
  • リニアなスケーラビリティ
  • イージー & 安全な操作
  • 清掃が容易
  • 時間- & エネルギー効率

バッチおよびインライン

ヒールシャー超音波高性能ミキサーは、バッチおよびインライン処理に使用することができます。プロセスの量と時間単位のスループットによっては、インライン処理が推奨される場合があります。バッチ処理は時間と労力を要する時間が多い一方で、連続的なインライン混合プロセスはより効率的で、より速く、大幅に少ない労働力を必要とします。

すべての製品容量のための超音波ミキサー

ヒールシャー超音波製品の範囲は、1時間あたりのトラック積み込みを処理する能力を持つ完全工業用超音波プロセッサにベンチトップとパイロットシステム上のコンパクトなラボ超音波装置から超音波プロセッサの完全なスペクトルをカバーしています。フル製品の範囲は、私たちはあなたのプロセス容量と目標に最も適した超音波剪断ミキサーを提供することができます。
超音波混合プロセスは、確立されたプロセスパラメータから完全に線形にスケーリングすることができるので、より小さな超音波ミキサーから高い処理能力へのスケールアップは非常に簡単です。アップスケーリングは、より強力な超音波ミキサーユニットをインストールするか、並列にいくつかの超音波装置をクラスタリングすることによって行うことができます。

高い混合効率のための高い振幅

ヒールシャー超音波’ 産業超音波プロセッサは非常に高い振幅を提供することができます。200μmまでの振幅は24/7操作で容易に連続的に動くことができる。さらに高い振幅のために、カスタマイズされた超音波ソトローデが利用可能です。ヒールシャーの超音波装置の強さは頑丈で、要求の厳しい環境で24/7操作を可能にする。

リスクのない簡単なテスト

超音波プロセスは完全に線形にスケーリングすることができます。これは、ラボまたはベンチトップ超音波処理器を使用して達成したすべての結果を意味し、まったく同じプロセスパラメータを使用して正確に同じ出力にスケーリングすることができます。これは、製品開発とその後の商業製造への実装のための超音波処理に最適です。

最高品質 – ドイツで設計・製造

家族経営の家族経営のビジネスとして、ヒールシャーは超音波処理装置の最高品質基準を優先します。すべての超音波処理器は、ベルリン、ドイツの近くのテルトウの本社で設計、製造、徹底的にテストされています。ヒールシャーの超音波装置の堅牢性と信頼性は、あなたの生産の作業馬になります。全負荷下での24時間365日の動作は、ヒールシャーの高性能ミキサーの自然な特性です。

あなたは、任意の異なるサイズでヒールシャー超音波ハイシェアミキサーを購入することができ、正確にあなたのプロセスの要件に設定。小さなラボビーカーでの流体の処理から産業レベルでのスラリーとペーストの連続的なフロースルー混合まで、ヒールシャー超音波はあなたのために適切な高剪断ミキサーを提供しています!お問い合わせ下さい – 理想的な超音波ミキサーのセットアップをお勧めして嬉しいです!

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます:

バッチ容量 流量 推奨デバイス
500mLの1〜 200mL /分で10 UP100H
2000mlの10〜 20 400mLの/分 Uf200ःトンUP400St
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000hdT
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

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予めご了承ください。 個人情報保護方針


ヒールシャー超音波は、分散、乳化および細胞抽出のための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。

から高出力超音波ホモジナイザー ラボパイロット そして 産業 規模。

文献 / 参考文献