1 परिचय
उच्च-स्तरीय सौंदर्य प्रसाधन, बायोफार्मास्यूटिकल्स और सटीक रासायनिक इंजीनियरिंग जैसे उद्योगों में, बारीक कण आकार, मजबूत स्थिरता और बिना हवा के बुलबुले वाले उच्च गुणवत्ता वाले तरल उत्पादों की मांग तेजी से बढ़ रही है। होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण, होमोजेनाइजेशन, इमल्सीफिकेशन और वैक्यूम डीएरेशन कार्यों को एकीकृत करते हुए, इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गया है। यह असमान मिश्रण, एयर बबल समावेशन और खराब उत्पाद स्थिरता की समस्याओं को प्रभावी ढंग से हल कर सकता है, जिनसे पारंपरिक उपकरणों से बचना मुश्किल है। यह मामला इस बात पर केंद्रित है कि कैसे [विशिष्ट उद्योग, उदाहरण के लिए, हाई-एंड फेशियल क्रीम निर्माण] में एक ग्राहक ने होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण पेश करके दीर्घकालिक उत्पादन बाधाओं को दूर किया, और उत्पाद की गुणवत्ता, उत्पादन दक्षता और लागत नियंत्रण में व्यापक सुधार हासिल किया।
2. परियोजना की पृष्ठभूमि
2.1 परियोजना आवश्यकताएँ
ग्राहक मुख्य रूप से [उत्पाद प्रकार, उदाहरण के लिए, एंटी-एजिंग फेशियल क्रीम और सीरम] का उत्पादन करता है, जिसके लिए इमल्शन की सुंदरता, स्थिरता और उपस्थिति के लिए अत्यधिक उच्च मानकों की आवश्यकता होती है। नए होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण पेश करने से पहले, ग्राहक की उत्पादन लाइन में निम्नलिखित स्पष्ट आवश्यकताएं थीं:
- इमल्शन सुंदरता: इमल्शन के कण आकार को 0.5-2 माइक्रोन के भीतर नियंत्रित करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि त्वचा पर लगाने पर उत्पाद की बनावट चिकनी और नाजुक हो और दानेदार न लगे।
- निर्वात विचलन: उत्पाद हवा के बुलबुले से मुक्त होना चाहिए। उपकरण को पायसीकरण प्रक्रिया के दौरान -0.095 एमपीए से -0.098 एमपीए की वैक्यूम डिग्री बनाए रखने की आवश्यकता होती है, ताकि सामग्री मिश्रण के दौरान उत्पन्न हवा के बुलबुले को पूरी तरह से हटाया जा सके और हवा के कारण ऑक्सीकरण और कम उत्पाद शेल्फ जीवन जैसी समस्याओं से बचा जा सके।
- उत्पादन क्षमता: ग्राहक की बाजार हिस्सेदारी के विस्तार के साथ, एकल उत्पादन लाइन की दैनिक उत्पादन क्षमता कम से कम 3,000 किलोग्राम तक पहुंचने की आवश्यकता है, और बैच स्विचिंग के कारण होने वाले समय के नुकसान को कम करने के लिए उपकरण को निरंतर या अर्ध-निरंतर उत्पादन का समर्थन करना चाहिए।
- सुरक्षा और अनुपालन: सामग्री के संपर्क में आने वाले सभी हिस्सों के लिए उपकरण फार्मास्युटिकल-ग्रेड 316L स्टेनलेस स्टील से बना होना चाहिए, और जीएमपी (गुड मैन्युफैक्चरिंग प्रैक्टिस) जैसे अंतरराष्ट्रीय मानकों का अनुपालन करना चाहिए। उत्पादन प्रक्रिया की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इसे अधिक तापमान, अधिक दबाव और आपातकालीन रोक कार्यों सहित पूर्ण सुरक्षा सुरक्षा प्रणाली से भी सुसज्जित किया जाना चाहिए।
2.2 चुनौतियों का सामना करना पड़ा
होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण का उपयोग करने से पहले, ग्राहक उत्पादन के लिए पारंपरिक हाई-स्पीड स्टिरर और अलग वैक्यूम टैंक के संयोजन पर निर्भर थे। यह उत्पादन मोड समस्याओं की एक श्रृंखला लेकर आया जिसने उद्यम के विकास को गंभीर रूप से प्रतिबंधित कर दिया:
- अपर्याप्त इमल्शन सुंदरता: पारंपरिक हाई-स्पीड स्टिरर तेल चरण को केवल 5-10 माइक्रोन के आकार वाले कणों में तोड़ सकता है, और कण आकार का वितरण असमान था। उत्पादों के कुछ बैचों में 15 माइक्रोन से बड़े कण भी थे, जिसके परिणामस्वरूप उनकी बनावट खुरदरी हो गई। इससे न केवल उपयोगकर्ता अनुभव प्रभावित हुआ बल्कि "ग्रैनुलर फीलिंग" शिकायतों के कारण उत्पाद वापसी दर 5-8% हो गई।
- एयर बबल समावेशन: अलग वैक्यूम टैंक पायसीकरण प्रक्रिया के दौरान वास्तविक समय में वैक्यूम डिएरेशन प्राप्त नहीं कर सका। जब सामग्री को स्टिरर से वैक्यूम टैंक में स्थानांतरित किया जाता है तो हवा के बुलबुले फिर से शुरू हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 10-15% उत्पादों की सतह पर हवा के बुलबुले दिखाई देते हैं। इन उत्पादों को केवल दोबारा तैयार किया जा सकता है या स्क्रैप किया जा सकता है, जिससे उत्पादन लागत बढ़ जाएगी।
- कम उत्पादन क्षमता: पारंपरिक उत्पादन प्रक्रिया में कई चरणों की आवश्यकता होती है, जिसमें सामग्री को स्टिरर में मिलाना, विचलन के लिए वैक्यूम टैंक में स्थानांतरित करना और फिर नमूना निरीक्षण शामिल है। उत्पादन के प्रत्येक बैच में 6-8 घंटे लगते थे, और एक लाइन की दैनिक उत्पादन क्षमता केवल लगभग 1,200 किलोग्राम थी, जो बाजार की मांग को पूरा करने से बहुत दूर थी। इसके अलावा, उपकरणों के बीच सामग्रियों के स्थानांतरण से संदूषण और सामग्री के नुकसान का खतरा बढ़ गया।
- अस्थिर उत्पाद गुणवत्ता: विभिन्न बैचों में असंगत मिश्रण गति और वैक्यूम डिग्री के कारण, इमल्शन की स्थिरता काफी भिन्न होती है। भंडारण के 6 महीने के बाद लगभग 7-10% उत्पादों में स्तरीकरण या रंग परिवर्तन का अनुभव होगा, और उत्पादों की ऑक्सीकरण दर अधिक थी, जिससे शेल्फ जीवन में महत्वपूर्ण कमी आई।
3. होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण का चयन
3.1 चुने गए उपकरण की विशेषताएं और लाभ
गहन बाजार अनुसंधान करने, कई आपूर्तिकर्ताओं के उत्पादों की तुलना करने और ऑन-साइट परीक्षण उत्पादन परीक्षण करने के बाद, ग्राहक ने अंततः एक दोहरे चरण वाले होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण का चयन किया। इस उपकरण में निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं और फायदे थे:
- दोहरे चरण की समरूपीकरण प्रणाली: उपकरण दोहरे चरण वाले होमोजेनाइजिंग हेड से सुसज्जित था। पहले चरण में 30 एमपीए तक का दबाव उत्पन्न करने के लिए एक उच्च दबाव वाले प्लंजर पंप का उपयोग किया गया, जो शुरू में तेल चरण को छोटे कणों में तोड़ सकता था; दूसरे चरण में कणों को 0.3-1 माइक्रोन के आकार तक परिष्कृत करने के लिए एक विशेष स्टेटर-रोटर संरचना का उपयोग किया गया। इस दोहरे चरण वाले समरूपीकरण डिज़ाइन ने इमल्शन की सुंदरता और एकरूपता सुनिश्चित की।
- एकीकृत वैक्यूम प्रणाली: उपकरण में एक उच्च दक्षता वाला वैक्यूम पंप और एक सीलबंद पायसीकरण टैंक एकीकृत है। संपूर्ण पायसीकरण प्रक्रिया के दौरान, वैक्यूम डिग्री को -0.096 एमपीए से -0.098 एमपीए पर स्थिर रूप से बनाए रखा जा सकता है। अद्वितीय टैंक बॉडी डिज़ाइन और सरगर्मी संरचना सामग्री जोड़ने के दौरान हवा को अंदर जाने से रोक सकती है, जिससे वास्तविक समय और पूरी तरह से वैक्यूम विचलन का एहसास होता है।
- बुद्धिमान तापमान और प्रक्रिया नियंत्रण: उपकरण एक पीएलसी (प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर) नियंत्रण प्रणाली और एक टच स्क्रीन ऑपरेशन इंटरफ़ेस से सुसज्जित था। ऑपरेटर वास्तविक समय में समरूपीकरण दबाव, सरगर्मी गति, तापमान और वैक्यूम डिग्री जैसे प्रमुख मापदंडों को सेट और मॉनिटर कर सकते हैं। सिस्टम में एक स्वचालित प्रक्रिया मेमोरी फ़ंक्शन भी था, जो विभिन्न उत्पादों के उत्पादन मापदंडों को संग्रहीत कर सकता था और बैचों के बीच उत्पादन प्रक्रियाओं की स्थिरता सुनिश्चित कर सकता था।
- आसान सफाई और अनुपालन डिजाइन: सामग्री के संपर्क में आने वाले सभी हिस्से फार्मास्युटिकल-ग्रेड 316L स्टेनलेस स्टील से बने थे, और उपकरण के आंतरिक टैंक में Ra ≤ 0.4 μm की खुरदरापन के साथ एक चिकनी सतह थी, जिसे साफ करना और सामग्री के अवशेषों से बचना आसान था। उपकरण एक सीआईपी (क्लीन-इन-प्लेस) सफाई प्रणाली से भी सुसज्जित था, जो स्वच्छता और सफाई के लिए जीएमपी आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, उपकरण को अलग किए बिना 45 मिनट में सफाई प्रक्रिया को पूरा कर सकता था।
3.2 यह आवश्यकताओं को कैसे पूरा करता है
चयनित होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण ग्राहक की उत्पादन आवश्यकताओं से पूरी तरह मेल खाता है और पिछली चुनौतियों को प्रभावी ढंग से हल करता है:
- इमल्शन की सुंदरता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करना: दोहरे चरण वाले समरूपीकरण प्रणाली के माध्यम से, उपकरण 0.5-1.5 माइक्रोन के भीतर इमल्शन कण आकार को स्थिर रूप से नियंत्रित कर सकता है, जो ग्राहक की 0.5-2 माइक्रोन की आवश्यक सीमा से बेहतर था। परीक्षण के बाद, उत्पाद की बनावट बेहद चिकनी हो गई, और "दानेदार अहसास" के कारण ग्राहक वापसी दर 0.3% से भी कम हो गई।
- वैक्यूम डिएरेशन आवश्यकताओं को पूरा करना: एकीकृत वैक्यूम सिस्टम ने इमल्सीफिकेशन प्रक्रिया के दौरान उच्च वैक्यूम डिग्री बनाए रखी, जिससे उत्पाद में हवा के बुलबुले पूरी तरह खत्म हो गए। हवा के बुलबुले वाले उत्पादों की दर 12% (पहले) से घटाकर 0.5% से कम कर दी गई, और हवा के कारण उत्पाद ऑक्सीकरण की समस्या भी काफी हद तक कम हो गई।
- उत्पादन क्षमता आवश्यकताओं को पूरा करना: उपकरण अर्ध-निरंतर उत्पादन का समर्थन करता है। उत्पादन प्रक्रिया को अनुकूलित करने के बाद, प्रति बैच उत्पादन समय को घटाकर 2.5-3 घंटे कर दिया गया, और एक लाइन की दैनिक उत्पादन क्षमता 3,500 किलोग्राम तक पहुंच गई, जो ग्राहक के 3,000 किलोग्राम के लक्ष्य से अधिक है। साथ ही, एकीकृत डिज़ाइन ने उपकरणों के बीच सामग्री हस्तांतरण को रोक दिया, जिससे सामग्री हानि और संदूषण जोखिम कम हो गए।
- सुरक्षा और अनुपालन आवश्यकताओं को पूरा करना: फार्मास्युटिकल-ग्रेड 316L स्टेनलेस स्टील सामग्री और जीएमपी-अनुरूप डिजाइन ने सुनिश्चित किया कि उपकरण उद्योग के सख्त स्वच्छता और सुरक्षा मानकों को पूरा करते हैं। संपूर्ण सुरक्षा संरक्षण प्रणाली ने उत्पादन प्रक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करते हुए अधिक तापमान और अधिक दबाव जैसी सुरक्षा दुर्घटनाओं को भी प्रभावी ढंग से रोका।
4. कार्यान्वयन प्रक्रिया
4.1 इंस्टालेशन और सेटअप
होमोजेनाइजिंग वैक्यूम इमल्सीफायर उपकरण की स्थापना और सेटअप उपकरण आपूर्तिकर्ता की एक पेशेवर तकनीकी टीम द्वारा पूरा किया गया था, और पूरी प्रक्रिया में 14 कार्य दिवस लगे। विशिष्ट चरण इस प्रकार थे:
- स्थापना पूर्व तैयारी: उपकरण आने से एक महीने पहले, तकनीकी टीम ने बिजली आपूर्ति (380V/50Hz), जल आपूर्ति (दबाव ≥ 0.3 MPa), जल निकासी और वेंटिलेशन सहित साइट की स्थितियों की पुष्टि करने के लिए ग्राहक के साथ साइट पर सर्वेक्षण किया। उन्होंने एक विस्तृत इंस्टॉलेशन योजना भी तैयार की और ग्राहक के ऑन-साइट कर्मियों के लिए प्री-इंस्टॉलेशन तैयारी पर प्रशिक्षण प्रदान किया।
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