Case study: High-Speed Stirring Emulsifier transformeert emulgatieprocessen in de productie van persoonlijke verzorging
In de persoonlijke verzorgings- en cosmetica-industrie is het emulgatieproces een cruciale schakel die rechtstreeks de kwaliteit, textuur, stabiliteit en gebruikerservaring van het product bepaalt.Voor fabrikanten die cremige producten zoals gezichtsreinigingsmiddelen produceren, vochtinbrengende crèmes en balsems, waardoor de olie-waterfasen gelijkmatig worden verspreid en de deeltjesgrootte op microniveau wordt gereguleerd,Het is een belangrijke uitdaging voor de massaproductie.Deze casestudy beschrijft hoe een fabrikant langdurige procesknelpunten heeft overwonnen door een highspeed roeren emulgator in te voeren.het realiseren van een uitgebreide verbetering van de productkwaliteit en de productie-efficiëntie zonder de naam van het bedrijf bekend te maken.
1. Achtergrond en uitdagingen
De fabrikant richt zich op het onderzoek, de ontwikkeling en de productie van high-end producten voor persoonlijke verzorging, met een productlijn die aminozuur gezichtsreinigers, hydraterende emulsies,en balsems.Voor de introductie van de highspeed roeren emulgator gebruikte het bedrijf voor het emulgatieproces de traditionele paddle-type mixers.Aangezien de marktvraag naar textuur en stabiliteit van het product bleef stijgenIn de jaren tachtig werd de beperking van de traditionele apparatuur steeds duidelijker, waardoor de productie veel uitdagingen ondervond:
1.1 Slechte emulgatie-eenvormigheid en grove textuur van het product
Bij de productie van aminozuur gezichtsreinigingsmiddelen werd de maximale rotatiesnelheid van de traditionele peddelmengers beperkt tot slechts 1000 t/min.grondstoffen in de oliefase (zoals minerale olie), cetylalcohol) en waterfasematerialen (aminozuur-oppervlakteactieve stoffen, gedeïoniseerd water) konden geen uniforme dispersie op micro-niveau bereiken.Het resulterende product had een deeltjesverdeling van 8-15 μmConsumentenfeedback over "granulair gevoel tijdens het aanbrengen" en "onglauw smeeren" was goed voor meer dan 20% van de negatieve beoordelingen,rechtstreeks van invloed zijn op het concurrentievermogen op de markt.
1.2 Slechte productstabiliteit en korte houdbaarheid
Vanwege onvoldoende emulgatie waren de olie- en waterfasen van de producten gevoelig voor scheiding tijdens de opslag.in sommige emulsieproducten verschijnselen zoals olieseparatie en waterneerslag hebben plaatsgevonden, en de houdbaarheid was slechts 1,5-2 jaar, wat aanzienlijk lager was dan het gemiddelde van de industrie van 3 jaar voor high-endproducten.sommige romige producten vertoonden bevriezing en verharding, terwijl opslag bij hoge temperatuur (45°C) tot een verhoogde olie-separatie leidde, waardoor de stabiliteitseisen van high-end producten voor persoonlijke verzorging niet werden vervuld.
1.3 Lange productiecyclus en hoge grondstofverliezen
Het traditionele emulgatieproces vereiste meerdere roer- en mengstappen, waarbij een enkele partij van 200 liter grondstoffen tot 60 minuten duurde voordat de emulgatie was voltooid.als gevolg van ongelijkmatig mengenIn het kader van het onderzoek van de Commissie over de toepassing van de richtlijnen van de Raad betreffende de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de lidstaten. the disconnection between laboratory small-scale testing and industrial mass production parameters made it necessary to go through 3-5 repeated adjustments when scaling up from small tests to mass production, wat leidt tot een lange product-O&O-cyclus van 2-3 maanden.
1.4 Hoog energieverbruik en lage bedrijfsdoeltreffendheid
De traditionele mengmachines werden langdurig geroerd om de emulgatie-effect te verbeteren, wat resulteerde in een hoog energieverbruik.Het was 30% hoger dan het geavanceerde niveau in de industrie.Bovendien ontbrak de apparatuur aan een automatisch reinigingssysteem en duurde de handreiniging na elke partij 40 minuten, waardoor de verbetering van de productiecapaciteit ernstig werd beperkt.
2- Oplossing: invoering van een emulgator voor snel roeren
Om de bovenstaande uitdagingen aan te pakken, heeft de fabrikant grondig onderzoek gedaan naar emulgatieapparatuur en uiteindelijk een snel roeren emulgator met een meerfasige rotor-stator structuur geselecteerd,De kerntechnische parameters van de apparatuur zijn als volgt:
- Rotatiesnelheidsbereik: 1000-15.000 t/min, staploze frequentieomrekening
- Volume van de emulgatietank: 250 l (aanpasbaar voor proefproductie in kleine partijen en massaproductie op grote schaal)
- Temperatuurregeling: kamertemperatuur - 100°C, precisie ±1°C
- Vacuümgraad: -0,093 MPa, met anaërobe emulgatie
- Rotortype: uitwisselbare getande rotor, emulgerende rotor en paddle rotor
- Besturingssysteem: Intelligente PLC-besturing, ondersteunende parameteropslag en automatische bediening
- Reinigingssysteem: CIP online reiniging, ondersteunt automatische reiniging van de tank en rotor
Naast de apparatuur zelf heeft de fabrikant ook het gehele emulgatieproces geoptimaliseerd met de steun van technische teams, met inbegrip van de voorbehandeling van de grondstof, de voedingsreeks, deaanpassing van de snijgraadgradiënt, en het koelingsproces na de emulgatie, waardoor een gestandaardiseerd werkproces ontstaat dat overeenkomt met de emulgator die met hoge snelheid wordt geroerd.
3Implementatie-effecten en verificatie van gegevens
Na drie maanden van inbedrijfstelling van de apparatuur, optimalisatie van het proces en verificatie van de massaproductie, heeft de high-speed roeren emulgator opmerkelijke resultaten bereikt bij het verbeteren van de productkwaliteit,kostenverminderingDe specifieke effecten worden door de volgende gegevens bevestigd:
3.1 Significant verbeterde textuur en fijnheid van product
Door de hoge scheerkracht die wordt gegenereerd door de rotatie van de rotor-statorstructuur met een hoge snelheid van 15.000 t/min,de apparatuur kan de geaggregeerde deeltjes van olie-waterfasen volledig verpletteren en de deeltjesgrootte van het product tot 3-5 μm verkleinenDe detectie door een laserdeeltjesgrootte-analysator toont aan dat de deeltjesgrootteverdeling (D90-D10) ≤ 2 μm bedraagt, wat veel lager is dan de 8-15 μm van traditionele apparatuur.De sensorische evaluatie door een professionele beoordelingsteam van 10 personen toont aan dat de gladheid van het product, geen korrels en het gevoel van smeeren zijn aanzienlijk verbeterd, waarbij de sensorische score is gestegen van 75 naar 92 punten.Negatieve beoordelingen van consumenten over ruwe textuur zijn met 90% afgenomen, en de marktreputatie van het product is aanzienlijk verbeterd.
3.2 Verbeterde productstabiliteit en verlengde houdbaarheid
De vacuümdeventilatiefunctie van de emulgator voor snel roeren elimineert tijdens het emulgatieproces effectief luchtbelletjes in het materiaal.het voorkomen van oxidatie van de werkzame bestanddelen en het waarborgen van de stabiliteit van het emulsie-systeemBij een opslagproef van 3 maanden bij kamertemperatuur, een opslagproef van 6 maanden bij lage temperatuur (-5°C) en een opslagproef van 3 maanden bij hoge temperatuur (45°C) bleek dat de producten geen olieseparatie vertoonden.neerslag van waterDe houdbaarheid van het product is verlengd van 1,5 tot 2 jaar tot 3 jaar.die in overeenstemming is met het niveau van internationale hoogwaardige producten voor persoonlijke verzorging.
3.3 Verkorte productiecyclus en verminderde grondstofverlies
De hoge scheerprestatie van de apparatuur heeft de emulgatietijd aanzienlijk verkort.De emulgatietijd van een enkele partij van 200 liter grondstoffen is verlaagd van 60 minuten tot 25 minutenDe productie-efficiëntie is met 58% toegenomen. tegelijkertijd heeft het uniforme emulgatie-effect de productkwalificatie van 92% op 99,5% verbeterd.en het grondstofverlies per partij is verminderd van 5-8 kg tot minder dan 1 kgDe apparatuur ondersteunt bovendien parameteropslag en nauwkeurige replicatie.de naadloze verbinding tussen de kleinschalige laboratoriumtestparameters en de industriële massaproductieparameters realiserenDe product R & D cyclus is verkort van 2-3 maanden tot 1 maand, waardoor de snelheid van de lancering van nieuwe producten is versneld.
3.4 Verminderd energieverbruik en verbeterde operationele efficiëntie
De frequentieomrekeningssnelheidsregeling van de hoge snelheidsemulgator kan de rotatiesnelheid aanpassen aan de kenmerken van de grondstoffen en de vereisten van het proces.het vermijden van energieverspilling als gevolg van langdurige hoge snelheidHet energieverbruik per ton producten is teruggebracht van 120 kWh naar 85 kWh, een afname van 29%.Het online reinigingssysteem van CIP heeft de reinigingstijd per partij van 40 minuten tot 15 minuten verkort, waardoor de handmatige arbeidsintensiteit wordt verminderd en de continue productiecapaciteit van de apparatuur wordt verbeterd.en de jaarlijkse productiecapaciteit met 50% is verhoogd zonder uitbreiding van de productielocatie.
4Ervaring met procesoptimalisatie
Bij het gebruik van de high-speed roeren emulgator heeft de fabrikant een reeks doelgerichte ervaring op het gebied van procesoptimalisatie samengevat in combinatie met de productkenmerken,die een referentie vormde voor latere productie- en industriële collega's:
- Voorbehandeling van grondstoffen: grondstoffen in oliefase worden voorverhit tot 50-60 °C om te smelten en de viscositeit te verminderen en worden gefilterd door een 100-maasfilter om onzuiverheden te verwijderen.grondstoffen in de waterfase worden voorverhit tot 40-50°C om de oplosbaarheid van oppervlakteactieve stoffen te bevorderen, waardoor de emulgatieweerstand wordt verminderd.
- Voedervolgorde: gebruik de voedingsmethode "olie in water", voeg de voorverwarmde oliefase met een snelheid van 5-10 ml/min toe aan de waterfase en begin met het met lage snelheid roeren (3,In het geval van de verwerking van de olie is de verwerking van de olie in de oliefase van de verwerking van de olie in de oliefase van de verwerking van de olie in de oliefase van de verwerking van de olie in de oliefase van de verwerking van de olie te voorkomen..
- Scheringssnelheidsgradiënt: een stapsgewijze snelheidsverhogingsprocedure van "lage snelheid (3.000 t/min) - middelgrote snelheid (5.000 t/min) - hoge snelheid (8.000 t/min) " worden toegepast, waarbij elke fase gedurende 2-3 minuten wordt gehandhaafd;die het spatten van materiaal door onmiddellijke hoge scheer voorkomt en een gelijkmatige emulgatie garandeert.
- Temperatuurregeling: tijdens de emulgatie wordt de temperatuur gereguleerd op 50-65°C. Na de emulgatie wordt de temperatuur met een snelheid van 2-3°C/min gereduceerd tot minder dan 40°C door middel van een lage snelheid van roeren.en vervolgens worden additieven zoals essence en conserveringsmiddelen toegevoegd om de vernietiging van de werkzame bestanddelen door hoge temperatuur te voorkomen.
5Conclusies
Met de invoering van de snel roeren emulgator is de knelpunt voor de fabrikant in de emulgatie-verbinding fundamenteel opgelost.een alomvattende verbetering van de productkwaliteitIn het licht van de kwaliteit van het product hebben de fijnheid en stabiliteit van de textuur het internationale high-end niveau bereikt, waardoor het concurrentievermogen op de markt wordt verbeterd;vanuit het oogpunt van de productie-efficiëntie, de productiecyclus is verkort, de productiecapaciteit is verhoogd en het energieverbruik en het verlies aan grondstoffen zijn verminderd, wat tot aanzienlijke economische voordelen heeft geleid;vanuit het perspectief van O&O en innovatie, heeft de naadloze verbinding tussen kleine proeven en massaproductie de lancering van nieuwe producten versneld en een solide basis gelegd voor de langetermijnontwikkeling van de onderneming.
Dit geval toont volledig aan dat emulgatoren voor snel roeren, met hun efficiënte scheerprestaties, precieze parameterscontrole en flexibele procesadaptatie,zijn uitgegroeid tot essentiële apparatuur om de verbetering van emulgatieprocessen in de persoonlijke verzorgings- en cosmetica-industrie te bevorderen.Voor fabrikanten die gelijkaardige procesproblemen hebben, the rational selection of high-speed stirring emulsifiers and the matching process optimization can effectively realize the transformation from "qualified products" to "high-quality products" and help the industry move towards a more efficient, kwalitatief hoogstaand en duurzaam ontwikkelingspad.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!