Mëscher mat héije Schéierkräfte fir d’Hierstellung vun Zännpasta
D’Hierstellung vun Zännpasta ass en usprochsvolle Prozess, dee Mëschausrüstung erfuerdert, déi viskos Pasten, héich Feststoffkonzentratiounen an abrasiv Partikele verschaffe kann. Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte liwwere Schéierkräfte mat héijer Intensitéit, déi eng grëndlech Benetzung vu Pudder, eng gläichméisseg Homogeniséierung vu kolloidale Schlämmen an eng gläichméisseg Partikelgréissteverdeelung garantéieren. Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte sinn am industrielle Moossstaf disponibel a kënne grouss Volumestréim verschaffen – si sinn Äert zouverlässegt Aarbechtspäerd bei der Hierstellung vun Zännpasta!
Hierstellung vun Zännpasta
Zännpastaen, Zännrengegungspreparater a Gelle bestinn aus de véier Haaptkomponente Waasser, Schleifmëttel, Fluoriden a Botzmëttel. Wärend de Waassergehalt meeschtens tëscht 20 a 45% variéiert, sinn d’Schleifmëttel d’Haaptkomponenten, déi op d’mannst 50% vun der Zännpastaformuléierung ausmaachen. Heefeg benotzte Schleifmëttel ëmfaasse Partikelen aus Aluminiumhydroxid (Al(OH)3), Kalziumkarbonat (CaCO3), Natriumkarbonat, verschidde Kalziumhydrogenphosphater, hydratiséierte Siliziumdioxiden, Zeolithen, Glimmer an Hydroxyapatit (Ca5(PO4)3OH).
Gängeg Formuléierunge vun Zännpastaen an Zännrengegungspreparater ginn am Allgemengen no de follgende Schrëtt hiergestallt:
Fir d’éischt gi Waasser, Fiichtegkeetsmëttel (z. B. Sorbitol, Glycerin, Propylenglykol) an aner flësseg Zutate matenee vermëscht, sou datt eng flësseg Basis entsteet.
Fir eng bestëmmte Reologie an Textur vun der fäerdeger Zännpasta ze kréien, gi Reologiemodifikateuren a Bindemëttel bei déi flësseg Basis bäigefüügt. Reologiemodifikateuren a Bindemëttel ginn der Zännpasta hir Déckt an Textur. Heefeg benotzte Bindemëttel ëmfaasse Karayagummi, Bentonit, Natriumalginat, Methylcellulose, Carrageen a Magnesiumaluminiumsilikat. Verschidde Reologiemodifikateure musse virdru mat enger net waasserbaséierter flësseger Zutat wéi Glycerin oder aromatiséierenden äthereschen Ueleger vermëscht ginn. Alternativ kann de Reologiemodifikateur mat anere puderfërmegen Zutate vermëscht ginn, fir déi kolloidal Dispersioun ze vereinfachen.
Am nächste Schrëtt gi Wierkstoffer (z. B. Kalziumfluorid, Zénkchlorid, Hydroxyapatit), séissend Aromazousätz a Konservéierungsmëttel an d’Mëschung agemëscht.
Duerno gëtt eng Schlämm, déi abrasiv Partikelen an / oder Fëllstoffer enthält, an d’Zännpastamëschung ageschafft. Well d’Schleifmëttel d’Haaptzutat sinn an a grousse Quantitéite bäigefüügt ginn, wat zu engem héije Feststoffgehalt féiert, ass e leeschtungsstaarkt, zouverlässegt Mësche mat héije Schéierkräften néideg, fir dës usprochsvoll Aufgab ze erfëllen.
Duerno ginn Aroma- a Faarfzousätz bäigefüügt.
Am leschte Mëschschrëtt gëtt e Botzmëttel oder e Schaumbildner (Schaummëttel), deen als Stabilisator wierkt an déi gläichméisseg Verdeelung vun der Zännpasta beim Zännbiischte verbessert, bei d’Formuléierung bäigefüügt. D’Botzmëttel an de Schaumbildner gi mat niddreger Intensitéit an d’Zännpastamëschung agemëscht, fir d’Schaumbildung ze miniméieren. Gängeg Schaumbildner sinn Natriumlaurylsulfat, Natriumlaurylsulfoacetat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Sulfolaurat, Natriumlaurylsarcosinat, Natriumstearylfumarat an Natriumstearyllactat.
Eng typesch Basisformuléierung fir Zännpasta besteet aus:
- Waasser
- Abrasiv Partikelen
- Fiichtegkeetsmëttel (z. B. Sorbitol, Glycerin)
- Stabiliséierend Tensiden
- Reologiemodifikateuren (Verdéckungsmëttel)
- Faarfmëttel
- Aromastoffer
- Konservéierungsmëttel (z. B. p-Hydrozybenzoat)
- Botzmëttel
Jee no der Aart vum Zännpastaprodukt ginn aner Wierkstoffer wéi Bakteriziden, Wäissmëttel, Fluorid asw. bäigefüügt.
UIP4000hdt, en industrielle Mëscher mat héije Schéierkräften an enger Leeschtung vu 4000 Watt fir d’Inline-Homogeniséierung
Natierlech Zännpastae mat propperer Zutatendeklaratioun
Hiersteller vu biologeschen, natierlechen Zännpastae formuléieren hir Produkter ausschliisslech mat biozertifizéierten an / oder natierlechen Inhaltsstoffer. Marke vun natierlechen Zännpastae kommen der Nofro vu gesondheetsbewosste Konsumenten no, déi déi kënschtlech Inhaltsstoffer vermeide wëllen, déi gewéinlech a konventionellen Zännpastaen ze fanne sinn. Well d’Nofro vun de Konsumenten no Clean-Label-Produkter zouhëlt, bidden ëmmer méi kleng wéi och méi grouss bekannte Marke Clean-Label-Zännpastaen un. Ultraschallmëscher sinn och ideal fir d’Produktioun a klengem a mëttlerem Moossstaf. Als netthermesch, reng mechanesch Mëschmethod verännert d’Ultraschallbehandlung natierlech, biologesch Formuléierungen net. D’Mësche mat Ultraschall ass mat natierlechen Inhaltsstoffer wéi Natron, Aloe vera, Eukalyptusueleg, Myrrh, Planzenextrakter (z. B. Salbei, Minz, Äerdbierextrakt) an äthereschen Ueleger (z. B. Minz, grénger Minz, Kanéil) kompatibel.
Liest méi iwwer Ultraschall-Schéiermëscher fir d’Produktioun vu Clean-Label-Schéinheetsprodukter!
- Homogeent Vermëschen
- Grëndlecht Benetzen
- Veraarbechtung vun héije Feststoffkonzentratiounen
- Keng Problemer mat Schleifmëttelen
- Séiere Prozess
- Kontinuéierlechen Inline-Prozess
- Sécher, robust an zouverlässeg
Wéi funktionéiert d’Héichschéiermësche mat Ultraschall?
Ultraschall-Héichschéiermëscher benotzen dat selwecht mechanescht Prinzip wéi aner heefeg benotzt industriell Mëschsystemer, z. B. Héichschéiermëscher mat Mëschblieder, Méiwellemëscher, Kolloidmillen, Héichdrockhomogenisateuren a Blatréierwierker. Ultraschall-Héichschéiermëscher ginn dacks benotzt, fir Partikelen ze dispergéieren an ze muelen, Ueleg- a Waasserphasen ze emulgéieren, Feststoffer ze benetzen an ze solubiliséieren, souwéi homogen Mëschunge vun all Zort vu Flëssegkeeten a Suspensiounen hierzestellen. Ultraschallmëscher iwwerdroen déi héich Schéierkräften iwwer eng Ultraschallsond an e Mëschbehälter, zum Beispill an e Chargebehälter oder an eng Duerchflosszell. D’Sond vum Ultraschallmëscher vibréiert an der Flëssegkeet mat enger ganz héijer Frequenz an héijen Amplituden a produzéiert doduerch intensiv Ultraschallkavitatiounsblosen am Medium. Den Zesummebroch vun de Kavitatiounsblosen féiert zu staarke Schéierkräften, déi Drëpsen, Agglomerater, Aggregater a souguer Primärpartikelen auserneerappen an zerbriechen. Well d’Ultraschallkavitatioun Kavitatiounsstréimunge mat héijer Vitess vu bis zu 1000km/h produzéiert, beschleunege sech d’Partikelen duerch d’Flëssegkeetsstrale vun der Kavitatioun. Wann déi beschleunegt Partikele matenee kollidéieren, wierke si als Muelkierper. Doduerch zerbriechen déi kollidéierend Partikelen a ginn op Mikrometer- oder Nanometergréisst reduzéiert. Am Ultraschallkavitatiounsfeld wiesselt den Drock séier a widderholl tëscht Vakuum a bis zu 1000bar. E Rotatiounsmëscher mat 4 Mëschblieder misst mat enger enormer Dréizuel vun 300.000 RPM bedriwwe ginn, fir déi selwecht Frequenz vu wiesselnden Drockzyklen z’erreechen. Konventionell Rotatiounsmëscher a Rotor-Stator-Mëscher produzéiere wéinst hirer begrenzter Dréizuel keng bedeitend Quantitéit u Kavitatioun.
Virun an no der Ultraschallbehandlung: Déi gréng Kéier weist d’Partikelgréisst virun der Ultraschallbehandlung, déi rout Kéier stellt d’Partikelgréissteverdeelung vum mat Ultraschall dispergéierte Siliziumdioxid duer.
Mësche vun Zännpasta mat Ultraschall
Ultraschall-Héichschéiermëscher kënnen als Chargeprozessoren an als kontinuéierlech Inline-Prozessoren agesat ginn. Fir héichviskos Materialien an d’Veraarbechtung vu grousse Volumë gëtt den Asaz vun engem Duerchflosszellreaktor, deen ënner Drock gesat ka ginn, virgezunn, well dëst de Betrib ënner verstäerkten Ultraschallbehandlungsbedéngungen erméiglecht (d. h. den Drock verstäerkt d’Kavitatioun). Ausserdeem gëtt duerch eng raffinéiert Duerchflosskonfiguratioun, wéi eng Konfiguratioun fir e Passageprozess oder en diskrete Prozess, déi ganz Zännpastamëschung gezwongen, duerch d’Ultraschallkavitatiounszon an der Duerchflosszell ze fléissen. Dëst garantéiert, datt all Partikel déi selwecht Behandlung kritt, soudatt eng héichgradeg gläichméisseg Dispersioun a Vermëschung erreecht gëtt.
Ultraschallbehandlung am Passageprozess
Bei all Prozessschrëtt, also wann eng nei Mëschung vun Inhaltsstoffer an déi flësseg Basis bäigefüügt gëtt, leeft d’Pastemëschung vun engem Tank duerch den Ultraschallreaktor an en zweeten Tank. Dësen Duerchlafprozess garantéiert en héich zouverlässegt an eenheetlecht Mëschresultat. Wärend bei engem konventionelle chargëweise Mëschprozess mat héije Schéierkräften iwwerméisseg gemëscht muss ginn, fir sécherzestellen, datt all Partikelen dispergéiert ginn, spuert d’Ultraschall-Duerchflosszellenanlag Zäit an Energie, well d’Veraarbechtungszäit op déi minimal Behandlung pro Partikel reduzéiert gëtt.
Beim konventionelle chargëweise Mësche mat héije Schéierkräfte ginn e puer Partikelen ze staark behandelt, wärend anerer ni an déi aktiv Mëschzon kommen. D’Benotze vun engem Ultraschall-Duerchflosszellereaktor garantéiert, datt all Partikel déiselwecht Behandlung mat héije Schéierkräfte kritt. Duerch den Duerchlafprozess gëtt all Partikel mat därselwechter Frequenz an Intensitéit behandelt.
Tipp fir d’Veraarbechtung: Ultraschallmëschen ënner Drock
Wann den Ultraschallreaktor oder d’Duerchflosszell ënner Drock gesat gëtt, gëtt d’akustesch Kavitatioun verstäerkt. Hielscher Ultrasonics liwwert verschidden Typpe vun Duerchflosszellen a Reakteren, déi ouni Problemer ënner en Drock vu bis zu 5 barg gesat kënne ginn. Benotzerspezifesch Ultraschallreaktere kënnen nach méi héijen Dréck vu bis zu 300barg standhalen.
Entlüftend Effekter vum Ultraschall
Blatréierwierker a konventionell Héichschéiermëscher brénge grouss Volume vu Gasblosen an d’Mëschung an, wat e wesentlechen Nodeel ass. D’Entlüftung vun der fäerdeger Zahnpastamëschung erfuerdert en zousätzleche Veraarbechtungsschrëtt, deen Zäit an Energie verbraucht. Beim Ultraschallmëschen ass den Aschloss vu Loftblosen am Verglach mat konventionellen Tankréierwierker an Héichschéiermëscher am Allgemenge ganz geréng. D’Benotze vun engem Ultraschall-Duerchflosszellereaktor verhënnert dat onnéidegt Abrénge vun onerwënschte Gasblosen, well d’Mëschung aus dem Virlagentank mat engem gläichméissege Stroum an engem zouene System zougefouert gëtt. An enger Ultraschall-Duerchflosszellenanlag gëtt d’Pastemëschung bei konstantem Drock an d’Ultraschallkavitatiounszon zougefouert. D’Ultraschall-Duerchflossanlag verhënnert den onerwënschten Aschloss vu Gas wärend dem Mëschprozess. Ausserdeem ass d’Beschallung mat Ultraschall eng gutt etabléiert Technik fir d’Entlüftung an d’Entgasung a fërdert d’Zesummefléisse vu Loftblosen, soudatt si no uewe klammen a sech verflüchtege kënnen.
Liest méi iwwer d’Entlüftung an d’Entgasung mat Ultraschall!
D’Virdeeler vun Héichleeschtungsultraschallmëscher
Ultraschall-Héichschéiermëscher erzeuge staark Schéierkräften, déi déi néideg Wierkung op Partikele wéi Feststoffer, Drëpsen, Kristaller a Faseren ausüben, fir se op eng gewënschte Gréisst ze zerklengeren, déi am Mikro- oder Nanoberäich leie kann. Well Ultraschall-Héichschéier-Inline-Mëscher héich Viskositéiten an héich Feststoffundeeler ouni Problemer bewältegen, si si ideal fir d’Veraarbechtung vu pastefërmege Produkter wéi Zahnpastaen, Zännreinigungsmëttelen a Gellen. Déi akustesch Schéierkräfte suerge fir eng grëndlech Benetzung vun de polverfërmegen Inhaltsstoffer a vermësche se gläichméisseg zu enger homogener Paste.
Jee no der Häert a Bréchegkeet vun de Partikele kënnen d’Ultraschallprozessparameter genee ugepasst ginn, fir dat ugestrieft Mëschresultat z’erreechen. Am Verglach mat alternative Mëschmethode wéi Blatréierwierker mat héije Schéierkräften, Héichdrockhomogenisatoren, Kolloid- / Pärelemillen, Wellemëscher asw. bidden Ultraschall-Héichschéiermëscher grouss Virdeeler, wéi de problemfräien Ëmgang mat Schleifmëttelen an héije Feststoffundeeler, déi einfach a sécher Bedéngung, de geréngen Ënnerhaltsbedarf an d’Robustheet.
- Héichintensiv Kavitatioun a Schéierwierkung
- Eenheetlech Partikelveraarbechtung
- Héich Feststoffkonzentratiounen
- Keng Düsen / kee Verstoppen
- Kee Muelmedium (d. h. Pärelen) erfuerderlech
- Entlüftenden Effekt
- Linear Skaléierbarkeet
- Einfach & sécher Bedéngung
- Einfach ze botzen
- Zäit- & energieeffizient
Chargëweis an inline
D’Héichleeschtungsmëscher vun Hielscher Ultrasonics kënne fir d’Veraarbechtung a Chargen an am Inline-Betrib agesat ginn. Jee no Ärem Prozessvolumen an Ärem stënnlechen Duerchsaz kéint eng Inline-Veraarbechtung recommandéiert sinn. Wärend d’Veraarbechtung a Chargë méi Zäit an Aarbecht erfuerdert, ass e kontinuéierlechen Inline-Mëschprozess méi effizient, méi séier a brauch däitlech manner Aarbecht.
Ultraschallmëscher fir all Produktiounskapazitéit
D’Produktpalette vun Hielscher Ultrasonics deckt de ganze Spektrum vun Ultraschallprozessoren of, vu kompakten Ultraschallapparater fir de Laboratoire iwwer Dësch- a Pilotsystemer bis zu vollindustriellen Ultraschallprozessoren, déi Camionsluedunge pro Stonn verschaffe kënnen. Déi komplett Produktpalette erlaabt eis, Iech deen Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräften unzebidden, deen am beschte fir Är Prozesskapazitéit an Är Ziler gëeegent ass.
D’Skaléierung vun engem méi klengen Ultraschallmëscher op méi héich Veraarbechtungskapazitéiten ass ganz einfach, well den Ultraschallmëschprozess op Basis vun Ären etabléierte Prozessparameteren komplett linear skaléiert ka ginn. D’Kapazitéit kann entweder duerch d’Installatioun vun enger méi leeschtungsstaarker Ultraschallmëschereenheet oder duerch d’Zesummeschalte vu verschiddenen Ultraschallapparater am Parallelbetrib erhéicht ginn.
Héich Amplitudë fir eng héich Mëscheffizienz
Déi industriell Ultraschallprozessore vun Hielscher Ultrasonics kënne ganz héich Amplitudë liwweren. Amplitudë vu bis zu 200µm kënne problemlos kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn. Fir nach méi héich Amplitudë si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. D’Robustheet vun den Ultraschallapparater vun Hielscher erméiglecht den 24/7-Betrib ënner héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld.
Einfach, risikofräi Tester
Ultraschallprozesser kënne komplett linear skaléiert ginn. Dat bedeit, datt all Resultat, dat Dir mat engem Ultraschallapparat fir de Laboratoire oder engem Dëschapparat erreecht hutt, mat exakt de selwechte Prozessparameteren op eng méi grouss Skala mat exakt deem selwechte Resultat iwwerdroe ka ginn. Dat mécht d’Ultraschallbehandlung ideal fir d’Produktentwécklung an déi uschléissend Ëmsetzung an der kommerzieller Produktioun.
Héchst Qualitéit – an Däitschland entwéckelt a fabrizéiert
Als Betrib, deen am Familljebesëtz ass a vun der Famill gefouert gëtt, setzt Hielscher fir seng Ultraschallprozessoren op déi héchst Qualitéitsstandarden. All Ultraschallapparater ginn an eisem Haaptsëtz zu Teltow bei Berlin an Däitschland entwéckelt, fabrizéiert a grëndlech getest. D’Robustheet an d’Zouverlässegkeet vun den Ultraschallapparater vun Hielscher maachen se zu engem zouverlässegen Aarbechtspäerd an Ärer Produktioun. Den 24/7-Betrib ënner voller Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng selbstverständlech Eegenschaft vun den Héichleeschtungsmëscher vun Hielscher.
Dir kënnt Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte vun Hielscher an all méigleche Gréissten an exakt no Äre Prozessufuerderunge konfiguréiert kafen. Vun der Behandlung vu Flëssegkeeten an engem klenge Laborbecher bis zum kontinuéierleche Mësche vu Suspensiounen a Pasten am Duerchfloss op industriellem Niveau bitt Hielscher Ultrasonics Iech e passenden Mëscher mat héije Schéierkräften! Kontaktéiert eis wgl. – mir recommandéieren Iech gär déi ideal Ultraschallmëschkonfiguratioun!
D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Grupp vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Héichleeschtungs-Ultraschallhomogenisateure vum Laboratoire bis zum Pilot- an industrielle Moossstaf.
Literatur / Referenzen
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.

