Міксери з високим зрізом для виробництва зубної пасти

Виробництво зубної пасти – це складний процес, який вимагає змішувального обладнання, здатного працювати з в'язкими пастами, високими концентраціями твердих речовин і абразивними частинками. Ультразвукові змішувачі з високим зсувом забезпечують сили зсуву високої інтенсивності, які забезпечують ретельне змочування порошків, рівномірну гомогенізацію колоїдних суспензій і рівномірний розподіл частинок за розміром. Доступні в промислових масштабах і здатні обробляти потоки великого обсягу, ультразвукові міксери з високим зсувом - ваша надійна робоча конячка у виробництві зубної пасти!

Виробництво зубної пасти

Зубні пасти, засоби для догляду за зубами та гелі складаються з чотирьох основних компонентів: води, абразивів, фторидів та миючих засобів. Хоча вміст води в основному коливається від 20 до 45%, абразиви є основними компонентами, які вносять не менше 50% у формулу зубної пасти. Широко використовувані абразиви включають частинки гідроксиду алюмінію (Al(OH)₃), карбонат кальцію (CaCO₃), карбонат натрію, різні гідрофосфати кальцію, гідратовані кремнеземи, цеоліти, слюда та гідроксиапатит (Ca)₅(ПО₄)3OH).
Звичайні зубні пасти та склади для догляду за зубними засобами виготовляються, як правило, дотримуючись наведених нижче кроків:
Спочатку воду, зволожувач (наприклад, сорбітол, гліцерин, пропіленгліколь) та інші рідкі інгредієнти змішують між собою так, щоб отримати рідку основу.
Для отримання певної реології та текстури кінцевої зубної пасти в рідку основу додають модифікатори реології та сполучні речовини. Модифікатори та сполучні речовини реології надають зубній пасті густоту та текстуру. Широко використовувані сполучні речовини включають камедь карая, бентоніт, альгінат натрію, метилцелюлозу, карагенан і алюмосилікат магнію. Деякі модифікатори реології вимагають попереднього змішування з неводними рідкими інгредієнтами, такими як гліцерин або ароматизаторні ефірні олії. Крім того, модифікатор реології можна змішувати з іншими порошкоподібними інгредієнтами, щоб полегшити колоїдну дисперсію.
На наступному етапі в суміш змішуються активні інгредієнти (наприклад, фторид кальцію, хлорид цинку, гідроксиапатит), підсолоджуючі смакові добавки та консерванти.
Потім в суміш зубної пасти додається суспензія, що містить абразивні частинки і / або наповнювачі. Оскільки основним інгредієнтом є абразиви, які додаються до високого твердого навантаження, для виконання цього складного завдання потрібне потужне, надійне змішування з високим зсувом.
Після цього додаються ароматизаторські та фарбувальні добавки.
На заключному етапі змішування в рецептуру додається миючий засіб або піноутворювач (піноутворювач), який діє як стабілізатор і покращує рівномірний розподіл зубної пасти під час чищення зубів. Миючий засіб і пінний засіб змішуються в суміш зубної пасти з невеликою інтенсивністю, щоб мінімізувати піноутворення. Поширеними пінопластами є лаурилсульфат натрію, лаурилсульфоацетат натрію, діоктилсульфосукцинат натрію, сульфолаурат, лаурилсаркозинат натрію, натрію стеарилфумарат і стеариллактат натрію.

Типова базова рецептура зубної пасти складається з:

• Вода
• абразивні частинки
• Зволожувачі (наприклад, сорбіт, гліцерин)
• Стабілізуючі поверхнево-активні речовини
• Модифікатори реології (загусники)
• Фарбувальні речовини
• Ароматизатори
• Консерванти (наприклад, п-гідрозібензоат)
• Пральний порошок

Залежно від типу продукту зубної пасти додаються інші активні інгредієнти, такі як бактерициди, відбілювачі, фтор і т.д.

Натуральні зубні пасти з чистою етикеткою

Виробники органічних, натуральних зубних паст розробляють продукти з використанням тільки органічно сертифікованих і / або натуральних інгредієнтів. Бренди натуральних зубних паст задовольняють попит споживачів, які піклуються про своє здоров'я, які хочуть уникати штучних інгредієнтів, які зазвичай містяться в звичайних зубних пастах. У зв'язку з тенденційним зростанням попиту споживачів на продукцію з чистою етикеткою, все більше і більше менших, а також великих відомих брендів пропонують зубні пасти з чистою етикеткою. Ультразвукові міксери також ідеально підходять для невеликих і середніх виробничих масштабів. Як нетермічний, чисто механічний метод змішування, ультразвук не змінює природні, органічні склади. Ультразвукове змішування сумісне з натуральними інгредієнтами, такими як харчова сода, алое вера, евкаліптова олія, мирра, рослинний екстракт (наприклад, шавлія, м'ята, екстракт полуниці) та ефірними оліями (наприклад, м'ята, м'ята, кориця).
Дізнайтеся більше про ультразвукові ножиці міксери для виробництва косметичних засобів clean label!

Як відбувається змішування з високим зсувом за допомогою ультразвуку?

Ультразвукові змішувачі з високим зсувом використовують той самий механічний принцип, що й інші широко використовувані промислові системи змішування, наприклад, змішувачі з високим зсувом, багатовальні змішувачі, колоїдні млини, гомогенізатори високого тиску та лопатеві мішалки. Ультразвукові змішувачі з високим зсувом часто використовуються для диспергування та подрібнення частинок, для емульгування масляних та водних фаз, для зволоження та розчинення твердої речовини, а також для отримання однорідних сумішей будь-яких видів рідин та суспензій. Ультразвукові змішувачі передають високі зусилля зсуву через ультразвуковий зонд у ємність для змішування, наприклад, у резервуар періодичної дії або в проточну камеру. Зонд ультразвукового змішувача вібрує в рідині з дуже високою частотою і амплітудами, тим самим створюючи інтенсивні ультразвукові кавітаційні бульбашки в середовищі. Руйнування кавітаційних бульбашок призводить до виникнення потужних сил зсуву, які руйнують і розбивають краплі, агломерати, агрегати і навіть первинні частинки. Оскільки ультразвукова кавітація генерує високошвидкісний кавітаційний потік зі швидкістю до 1000 км/год, кавітаційні струмені рідини прискорюють частинки. Коли прискорені частинки стикаються один з одним, вони виступають в ролі фрезерних середовищ. Як наслідок, частинки, що стикаються, розбиваються і зменшуються до мікронного або нанорозміру. У полі ультразвукової кавітації тиск швидко і багаторазово чергується між вакуумним і до 1000 бар. Роторний міксер з 4 лопатями міксера повинен працювати з приголомшливою швидкістю 300 000 об/хв, щоб досягти такої ж частоти змінних циклів тиску. Звичайні роторні міксери і роторно-статорні змішувачі не створюють значної кількості кавітації через обмеження в швидкості.

До і після ультразвукового випромінювання: зелена крива показує розмір частинок до ультразвукового звуку, червона крива - це розподіл частинок за розміром ультразвукового дисперсного кремнезему.

Ультразвукове змішування зубної пасти

Ультразвукові високозсувні змішувачі можуть використовуватися в якості періодичних і безперервних потокових процесорів. Для високов'язких матеріалів і обробки великих обсягів краще використовувати реактор з проточною камерою під тиском, оскільки це дозволяє працювати в умовах посиленого ультразвуку (тобто тиск посилює кавітацію). Крім того, завдяки використанню складних налаштувань потоку, таких як прохідна або дискретна установка процесу, повна суміш зубної пасти змушує проходити через ультразвукову кавітаційну зону в проточній камері. Це гарантує, що кожна частинка проходить однакову обробку, що забезпечує високорівномірне диспергування та змішування.

Ультразвукова обробка проходів

На кожному етапі процесу, коли до рідкої основи додається нова суміш інгредієнтів, пастоподібна суміш переходить з одного резервуара через ультразвуковий реактор у другий резервуар. Цей процес пасажу забезпечує високонадійний і рівномірний результат змішування. У той час як під час звичайного процесу змішування з високим зсувом необхідно застосовувати надмірне перемішування, щоб гарантувати, що всі частинки розсіються, установка ультразвукової проточної комірки економить час та енергію, оскільки час обробки скорочується до мінімальної обробки на частинку.
При звичайному змішуванні з високим зсувом деякі частинки піддаються надмірній обробці, тоді як деякі частинки ніколи не потрапляють в активну зону змішування. Використання ультразвукового реактора з проточною камерою гарантує, що кожна частинка бачить однакову обробку з високим зсувом. Завдяки процесу проходження, кожна частинка обробляється з однаковою частотою та інтенсивністю.

Порада щодо обробки: ультразвукове змішування під тиском

Застосування тиску на ультразвуковий реактор або проточну камеру посилює акустичну кавітацію. Hielscher Ultrasonics постачає різні типи проточних елементів і реакторів, які можуть легко створювати тиск до 5 бар. Індивідуальні ультразвукові реактори можуть витримувати навіть вищий тиск до 300 барг.

Ультразвуковий деаеруючий ефект

Лопатеві мішалки і звичайні міксери з високим зсувом вводять в суміш великі обсяги бульбашок газу, що є серйозним недоліком. Деаерація кінцевої суміші зубної пасти вимагає додаткового етапу обробки, який забирає багато часу та енергії. Під час ультразвукового перемішування захоплення бульбашок повітря, як правило, дуже низьке в порівнянні зі звичайними баковими мішалками та змішувачами з високим зсувом. Використання ультразвукового реактора з проточною камерою запобігає непотрібному включенню небажаних бульбашок газу, оскільки суміш подається з утримуючого бака постійним потоком у закритій системі. У системі ультразвукових проточних комірок пастоподібна суміш подається під безперервним тиском в зону ультразвукової кавітації. Ультразвукова проточна установка запобігає небажаному захопленню газу під час процесу змішування. Крім того, ультразвукова хвороба є добре зарекомендувала себе технікою деаерації та дегазації і сприяє злиттю повітряних бульбашок, щоб вони могли підніматися наверх і випаровуватися.
Дізнайтеся більше про ультразвукову деаерацію та дегазацію!

Переваги високопродуктивних ультразвукових міксерів

Ультразвукові змішувачі з високим зсувом створюють інтенсивні сили зсуву, які мають необхідний вплив на такі частинки, як тверді речовини, краплі, кристали та волокна, щоб розбити їх до цільового розміру, який може бути в мікронному або нанодіапазоні. Легкі роботи з високою в'язкістю та високими твердими навантаженнями, ультразвукові вбудовані міксери з високим зсувом ідеально підходять для обробки пастоподібних продуктів, таких як зубні пасти, засоби для догляду за зубами та гелі. Акустичні сили зсуву досягають ретельного змочування інгредієнтів порошку і рівномірно змішують їх в однорідну пасту.
Залежно від твердості і крихкості частинок можна точно регулювати параметри ультразвукового процесу для досягнення аспірованого результату змішування. У порівнянні з альтернативними методами змішування, такими як мішалки з високим зрізом, гомогенізатори високого тиску, колоїдні / гранульовані млини, змішувачі з валом тощо, ультразвукові змішувачі з високим зсувом мають основні переваги, такі як безпроблемне поводження з абразивами та високі тверді навантаження, проста та безпечна експлуатація, низькі витрати на обслуговування та надійність.

Пакетні та вбудовані

Високопродуктивні міксери Hielscher Ultrasonics можуть використовуватися для періодичної та потокової обробки. Залежно від обсягу процесу та погодинної пропускної здатності може бути рекомендовано вбудовану обробку. У той час як дозування є більш трудомістким і трудомістким, безперервний процес змішування в лінію є більш ефективним, швидким і вимагає значно менше праці.

Ультразвукові міксери для будь-якої потужності продукту

Асортимент продукції Hielscher Ultrasonics охоплює повний спектр ультразвукових процесорів, від компактних лабораторних ультразвукових пристроїв для настільних і пілотних систем до повністю промислових ультразвукових процесорів з продуктивністю обробки вантажівок на годину. Повний асортимент продукції дозволяє нам запропонувати вам найбільш підходящий ультразвуковий змішувач для ваших виробничих потужностей і цілей.
Масштабування від меншого ультразвукового змішувача до більш високих потужностей обробки дуже просте, оскільки процес ультразвукового змішування може бути повністю лінійно масштабований від встановлених параметрів процесу. Масштабування може бути виконано шляхом встановлення більш потужного ультразвукового міксера або паралельного кластеризації декількох ультразвукових апаратів.

Високі амплітуди для високої ефективності змішування

Hielscher Ultrasonics’ Промислові ультразвукові процесори можуть видавати дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно працювати в режимі 24/7. Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах.

Легке тестування без ризиків

Ультразвукові процеси можуть бути повністю лінійно масштабовані. Це означає, що кожен результат, якого ви досягли за допомогою лабораторного або настільного ультразвукового апарату, може бути масштабований до абсолютно однакового результату за допомогою тих самих параметрів процесу. Це робить ультразвук ідеальним для розробки продукту та подальшого впровадження в комерційне виробництво.

Найвища якість – Розроблено та виготовлено в Німеччині

Як сімейний бізнес, Hielscher надає пріоритет найвищим стандартам якості для своїх ультразвукових процесорів. Всі ультразвукові апарати розроблені, виготовлені та ретельно протестовані в нашій штаб-квартирі в Тельтові поблизу Берліна, Німеччина. Міцність і надійність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його робочою конячкою на вашому виробництві. Робота 24/7 при повному навантаженні та в складних умовах є природною характеристикою високопродуктивних міксерів Hielscher.

Ви можете купити ультразвукові змішувачі Hielscher з високим ступенем зсуву в будь-якому розмірі і точно налаштовані під ваші вимоги процесу. Від обробки рідин у невеликій лабораторній мензурці до безперервного проточного змішування суспензій і паст на промисловому рівні, Hielscher Ultrasonics пропонує для вас відповідний міксер з високим зсувом! Будь ласка, зв'яжіться з нами – Ми раді порекомендувати вам ідеальну установку ультразвукового міксера!

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів: