केस स्टडी: इमल्शन उत्पाद निर्माण में वैक्यूम इमल्सीफायरों का अनुप्रयोग
यह केस स्टडी इमल्शन-आधारित उत्पादों पर केंद्रित एक उत्पादन सुविधा में वैक्यूम इमल्सीफायरों के व्यावहारिक अनुप्रयोग का दस्तावेजीकरण करती है, जिसमें पूर्व-अनुप्रयोग चुनौतियाँ, उपकरण चयन तर्क, कमीशनिंग और पैरामीटर अनुकूलन, दीर्घकालिक संचालन प्रदर्शन, रखरखाव प्रथाएं और व्यावहारिक अनुभव सारांश शामिल हैं। सभी सामग्री वास्तविक उत्पादन डेटा और ऑन-साइट संचालन रिकॉर्ड से प्राप्त की गई है, जिसका उद्देश्य समान उत्पादन दर्द बिंदुओं और उपकरण उन्नयन आवश्यकताओं का सामना करने वाले उद्योग साथियों के लिए कार्रवाई योग्य संदर्भ प्रदान करना है।
1. उत्पादन परिदृश्य की पृष्ठभूमि
इस मामले में उत्पादन सुविधा मुख्य रूप से तीन प्रकार के इमल्शन उत्पादों का निर्माण करती है: कम चिपचिपाहट वाले हाइड्रेटिंग सीरम (चिपचिपाहट: 4000-8000 mPa·s), मध्यम चिपचिपाहट वाले बॉडी बटर (चिपचिपाहट: 20000-35000 mPa·s), और उच्च चिपचिपाहट वाले फेशियल क्रीम (चिपचिपाहट: 45000-60000 mPa·s)। वैक्यूम इमल्सीफायरों को अपनाने से पहले, सुविधा उत्पादन के लिए पारंपरिक ओपन-टाइप मिक्सर और स्टैंडअलोन होमोजेनाइजर के संयोजन पर निर्भर थी। उत्पाद की गुणवत्ता (जैसे, बनावट की बारीकी, स्थिरता, बुलबुला-मुक्त उपस्थिति) के लिए बाजार की मांग बढ़ने और उत्पादन पैमाने के विस्तार के साथ, मूल उपकरण विन्यास धीरे-धीरे परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल हो गया, जिससे कई उत्पादन बाधाएँ आईं।
उत्पाद की गुणवत्ता के दृष्टिकोण से, सबसे प्रमुख मुद्दे बुलबुले के अवशेष और इमल्शन स्थिरता से संबंधित थे। ओपन-टाइप मिक्सिंग प्रक्रिया ने सामग्रियों को हवा के संपर्क में लाया, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक हवा का प्रवेश हुआ - कम चिपचिपाहट वाले हाइड्रेटिंग सीरम में अक्सर दिखाई देने वाले माइक्रो-बुलबुले होते थे, जो अनुप्रयोग के दौरान उत्पाद की पारदर्शिता और उपयोगकर्ता अनुभव को प्रभावित करते थे; मध्यम और उच्च चिपचिपाहट वाले उत्पादों ने महीन हवा के बुलबुले को बरकरार रखा जो भंडारण के दौरान फैल गए, जिससे सतह असमानता और 3-4 महीने के बाद भी थोड़ा सा पृथक्करण हुआ। इसके अतिरिक्त, स्टैंडअलोन होमोजेनाइजर में सीमित कतरनी क्षमता थी, जिसके परिणामस्वरूप असमान कण आकार वितरण (औसत कण आकार: सीरम के लिए 10-15 μm, क्रीम के लिए 15-20 μm) और असंगत उत्पाद बनावट, कार्यात्मक अवयवों (जैसे, पौधे के अर्क, इमल्सीफायर) का कभी-कभार जमाव होता था।
उत्पादन दक्षता के संदर्भ में, मूल प्रक्रिया में कई सामग्री स्थानांतरण और बार-बार प्रसंस्करण की आवश्यकता होती थी। कच्चे माल को पहले एक ओपन मिक्सर (45-60 मिनट) में मिलाया जाता था, फिर कतरनी उपचार (25-30 मिनट) के लिए एक होमोजेनाइजर में स्थानांतरित किया जाता था, और अंत में तापमान समायोजन (30-40 मिनट) के लिए एक अलग कूलिंग टैंक में ले जाया जाता था। एक बैच (150L) को कुल 100-130 मिनट की प्रसंस्करण समय की आवश्यकता होती थी, जिसमें केवल 250-350 किलो का दैनिक उत्पादन होता था - बढ़ती बाजार मांग से बहुत कम। इसके अलावा, मिक्सर में स्वचालित दीवार-स्क्रैपिंग कार्यक्षमता की कमी के परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण सामग्री आसंजन (अपशिष्ट दर: 4-6%) हुआ, जिसके लिए प्रत्येक बैच के बाद मैन्युअल स्क्रैपिंग की आवश्यकता होती थी, जिससे श्रम लागत में वृद्धि हुई और सफाई का समय बढ़ गया (प्रति बैच 25-35 मिनट)।
उपकरण संचालन और रखरखाव ने भी चुनौतियाँ पेश कीं। स्टैंडअलोन होमोजेनाइजर ठोस कणों वाली उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्रियों को संसाधित करते समय बंद होने की संभावना थी, जिसके लिए बार-बार अलग करने और सफाई (सप्ताह में 3-4 बार) की आवश्यकता होती थी और उत्पादन निरंतरता बाधित होती थी। ओपन मिक्सर की खराब तापमान नियंत्रण सटीकता (उतार-चढ़ाव: ±2.5-3.5℃) के कारण मिश्रण के दौरान गर्मी के प्रति संवेदनशील अवयवों (जैसे, विटामिन, पेप्टाइड्स) का निष्क्रियकरण हुआ, जिससे उत्पाद की प्रभावकारिता और भी खराब हो गई। इसके अतिरिक्त, बंद-लूप प्रसंस्करण की कमी से बैचों के बीच क्रॉस-संदूषण का खतरा बढ़ गया, जो उद्योग गुणवत्ता मानकों के अनुपालन के लिए एक महत्वपूर्ण चिंता का विषय था।
इन मुद्दों को हल करने के लिए, सुविधा ने इमल्सीफिकेशन उपकरणों का एक व्यापक मूल्यांकन शुरू किया, जो ऐसे समाधानों पर केंद्रित था जो बुलबुले के अवशेषों को हल कर सकते हैं, इमल्शन स्थिरता में सुधार कर सकते हैं, उत्पादन दक्षता बढ़ा सकते हैं और प्रक्रिया अनुपालन सुनिश्चित कर सकते हैं। गहन तकनीकी अनुसंधान और ऑन-साइट प्रदर्शन के बाद, वैक्यूम इमल्सीफायरों को इष्टतम समाधान के रूप में पहचाना गया, क्योंकि उनमें एक ही बंद प्रणाली में मिश्रण, होमोजेनाइजेशन, वैक्यूम डीगैसिंग, तापमान नियंत्रण और दीवार-स्क्रैपिंग कार्यों को एकीकृत करने की क्षमता थी।
2. उपकरण चयन तर्क और प्रमुख विचार
सुविधा की उपकरण चयन प्रक्रिया तकनीकी विशिष्टताओं पर ही नहीं, बल्कि व्यावहारिक उत्पादन आवश्यकताओं, उत्पाद विशेषताओं और दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता द्वारा निर्देशित थी। कई मॉडलों और विन्यासों का मूल्यांकन करने के बाद, दो वैक्यूम इमल्सीफायरों (150L और 200L) को मुख्य उत्पादन उपकरण के रूप में चुना गया। प्रमुख चयन मानदंड नीचे विस्तृत हैं:
सबसे पहले, वैक्यूम डीगैसिंग प्रदर्शन और इमल्शन स्थिरता। बुलबुले के अवशेषों को खत्म करने की सुविधा की महत्वपूर्ण आवश्यकता को देखते हुए, चयनित वैक्यूम इमल्सीफायरों को ≤ -0.096 MPa का एक स्थिर वैक्यूम स्तर प्राप्त करने की आवश्यकता थी। उपकरण एक दो-चरण वैक्यूम पंप प्रणाली और एक बंद टैंक संरचना को अपनाता है, जो प्रसंस्करण से पहले और उसके दौरान टैंक से हवा निकालता है, जिससे सामग्रियों के साथ हवा का संपर्क कम हो जाता है। एकीकृत उच्च-कतरनी होमोजेनाइजिंग हेड (स्टेटर-रोटर संरचना) मजबूत कतरनी बल (रोटर रैखिक गति: 60-75 मीटर/सेकंड) प्रदान करता है, यह सुनिश्चित करता है कि कण आकार सीरम के लिए ≤ 2 μm और क्रीम के लिए ≤ 5 μm तक कम हो जाए - इमल्शन स्थिरता और बनावट एकरूपता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण। इसके अतिरिक्त, उपकरण का फ्रेम-प्रकार का मिक्सिंग पैडल और स्वचालित दीवार-स्क्रैपिंग पैडल (PTFE सामग्री, टैंक की दीवार के साथ अंतर ≤ 0.5 मिमी) यह सुनिश्चित करते हैं कि सामग्री बिना मृत कोनों के पूरी तरह से मिश्रित हो, स्थानीय जमाव को रोकती है।
दूसरा, बहु-चिपचिपाहट वाले उत्पादों के लिए अनुकूलन क्षमता। सुविधा का उत्पाद पोर्टफोलियो एक विस्तृत चिपचिपाहट सीमा (4000-60000 mPa·s) को कवर करता है, इसलिए उपकरण विभिन्न सामग्री गुणों को संभालने के लिए पर्याप्त लचीला होना चाहिए। चयनित वैक्यूम इमल्सीफायरों में समायोज्य होमोजेनाइजिंग गति (3000-12000 rpm), मिक्सिंग गति (10-70 rpm), और कतरनी अंतराल (0.03-0.07 मिमी) हैं, जो प्रत्येक उत्पाद प्रकार के लिए पैरामीटर अनुकूलन की अनुमति देते हैं: कम चिपचिपाहट वाले सीरम के लिए उच्च गति (9000-12000 rpm) और छोटे कतरनी अंतराल (0.03-0.04 मिमी), बॉडी बटर के लिए मध्यम गति (6000-9000 rpm) और मध्यम कतरनी अंतराल (0.04-0.05 मिमी), और उच्च चिपचिपाहट वाली क्रीम के लिए कम से मध्यम गति (4000-6000 rpm) और बड़े कतरनी अंतराल (0.05-0.07 मिमी)। चर-आवृत्ति ड्राइव प्रणाली चिकनी गति समायोजन सुनिश्चित करती है, सामग्री के छींटे या स्थानीयकृत ओवर-कतरनी से बचती है।
तीसरा, तापमान नियंत्रण सटीकता और घटक संरक्षण। गर्मी के प्रति संवेदनशील घटक सुविधा के उत्पादों के प्रमुख घटक हैं, जिसके लिए प्रसंस्करण तापमान (इमल्सीफिकेशन तापमान: 60-75℃, शीतलन तापमान: 25-30℃) और शीतलन दरों का सख्त नियंत्रण आवश्यक है। वैक्यूम इमल्सीफायरों एक जैकेटेड टैंक संरचना और एक सटीक तापमान नियंत्रण प्रणाली से लैस हैं, जिसमें 20-95℃ की तापमान नियंत्रण सीमा और ±0.5℃ की सटीकता है। शीतलन प्रणाली एक परिसंचारी जल स्नान का उपयोग करती है जिसमें एक समायोज्य शीतलन दर (2-10℃/घंटा) होती है, जो इमल्सीफिकेशन के बाद सामग्रियों को तेजी से लेकिन धीरे से ठंडा करने में सक्षम बनाती है ताकि गर्मी के प्रति संवेदनशील अवयवों की गतिविधि को संरक्षित किया जा सके। बंद प्रणाली प्रसंस्करण के दौरान हवा से सामग्रियों को अलग करके घटक ऑक्सीकरण को भी रोकती है।
चौथा, उत्पादन दक्षता और स्वचालन स्तर। प्रसंस्करण समय और श्रम तीव्रता को कम करने के लिए, चयनित उपकरण मिश्रण, होमोजेनाइजेशन, वैक्यूम डीगैसिंग, तापमान नियंत्रण और CIP (क्लीन-इन-प्लेस) सफाई कार्यों को एकीकृत करता है, जिससे सामग्री स्थानांतरण और द्वितीयक प्रसंस्करण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। PLC नियंत्रण प्रणाली 50 तक सूत्र मापदंडों के भंडारण का समर्थन करती है, जिससे एक-कुंजी स्टार्टअप और स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण सक्षम होता है - ऑपरेटरों को केवल उपकरण संचालन की निगरानी करने और सामग्री भरने/खाली करने की पुष्टि करने की आवश्यकता होती है। CIP प्रणाली में 360° घूमने वाले नोजल और एक समर्पित सफाई तरल पदार्थ परिसंचरण लूप शामिल हैं, जो प्रति बैच मैनुअल सफाई समय को 10-15 मिनट तक कम करता है और यह सुनिश्चित करता है कि कोई सफाई मृत कोने न हों।
पांचवां, अनुपालन और परिचालन सुरक्षा। सुविधा के उत्पाद घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय दोनों बाजारों में बेचे जाते हैं, जिसके लिए GMP (गुड मैन्युफैक्चरिंग प्रैक्टिस), FDA (खाद्य और औषधि प्रशासन) खाद्य संपर्क सामग्री मानकों और CE (कन्फर्मिटे यूरोपेन) प्रमाणन का अनुपालन आवश्यक है। चयनित वैक्यूम इमल्सीफायरों सभी सामग्री-संपर्क भागों (सतह खुरदरापन Ra ≤ 0.4 μm) के लिए 316L स्टेनलेस स्टील का उपयोग करते हैं, जो संक्षारण प्रतिरोधी है और खाद्य और कॉस्मेटिक सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करता है। उपकरण कई सुरक्षा सुरक्षा कार्यों से लैस है, जिसमें ओवरलोड सुरक्षा, ओवर-टेम्परेचर सुरक्षा, वैक्यूम रिसाव अलार्म और आपातकालीन स्टॉप शामिल हैं, जो सुरक्षित और अनुपालन संचालन सुनिश्चित करते हैं। इसके अतिरिक्त, बंद प्रसंस्करण प्रणाली क्रॉस-संदूषण जोखिमों को कम करती है, बैच ट्रेसबिलिटी और गुणवत्ता नियंत्रण का समर्थन करती है।
छठा, स्थिरता और रखरखाव सुविधा। उपकरण के प्रमुख घटक (होमोजेनाइजिंग हेड, मिक्सिंग पैडल, वैक्यूम पंप) स्थायित्व और आसान रखरखाव के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। होमोजेनाइजिंग हेड का स्टेटर और रोटर सफाई और प्रतिस्थापन के लिए अलग करने योग्य हैं; सीलिंग सिस्टम आयातित परफ्लोरोएलास्टोमर ओ-रिंग का उपयोग करता है, जिसमें लंबा सेवा जीवन और अच्छी सीलिंग प्रदर्शन होता है। उपकरण की संरचना पहुंच के लिए अनुकूलित है, जिससे रखरखाव कर्मियों को पूरे सिस्टम को अलग किए बिना भागों (जैसे, फिल्टर, सीलिंग रिंग) का त्वरित निरीक्षण और प्रतिस्थापन करने की अनुमति मिलती है - डाउनटाइम और रखरखाव लागत को कम करना।
3. उपकरण कमीशनिंग और पैरामीटर अनुकूलन
वैक्यूम इमल्सीफायरों के वितरित और स्थापित होने के बाद, उपकरण निर्माता तकनीशियनों और सुविधा के उत्पादन/तकनीकी कर्मियों की एक संयुक्त टीम ने 4-दिवसीय कमीशनिंग प्रक्रिया आयोजित की। लक्ष्य उपकरण प्रदर्शन को सत्यापित करना, प्रत्येक उत्पाद प्रकार के लिए प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करना और उपकरण संचालन और उत्पादन आवश्यकताओं के बीच स्थिरता सुनिश्चित करना था। कमीशनिंग प्रक्रिया में छह प्रमुख चरण शामिल थे, जिसमें प्रत्येक चरण के लिए सख्त स्वीकृति मानदंड थे:
चरण 1: निष्क्रिय संचालन परीक्षण (1 दिन)। टीम ने प्रत्येक घटक (होमोजेनाइजिंग मोटर, मिक्सिंग मोटर, वॉल-स्क्रैपिंग मोटर, वैक्यूम पंप, तापमान नियंत्रण प्रणाली) को अलग से शुरू किया और प्रत्येक घटक के लिए 40 मिनट के लिए निष्क्रिय मोड में उपकरण चलाया। प्रमुख निरीक्षण मदों में शामिल थे: शोर स्तर (≤ 72 dB), कंपन आयाम (≤ 0.08 मिमी/सेकंड), घूर्णन दिशा स्थिरता (उपकरण चिह्नों से मेल खाती है), और गति स्थिरता (उतार-चढ़ाव ≤ 3 rpm)। कोई असामान्य शोर, कंपन या गति विचलन नहीं देखा गया, जिससे पुष्टि हुई कि सभी घटक सामान्य रूप से संचालित होते हैं।
चरण 2: वैक्यूम प्रदर्शन परीक्षण (0.5 दिन)। टैंक कवर को सील कर दिया गया, और उपकरण की डीगैसिंग क्षमता और वायुहीनता का परीक्षण करने के लिए वैक्यूम पंप को सक्रिय किया गया। परीक्षण के परिणामों से पता चला कि वैक्यूम स्तर 4 मिनट के भीतर -0.098 MPa तक पहुँच गया और ≤ 0.001 MPa के दबाव ड्रॉप के साथ 30 मिनट तक स्थिर रहा - यह दर्शाता है कि टैंक, पाइपलाइनों या सीलिंग घटकों में कोई हवा का रिसाव नहीं है। इसने बुलबुले के अवशेषों को खत्म करने के लिए गहरी वैक्यूम डीगैसिंग के लिए सुविधा की आवश्यकता को पूरा किया।
चरण 3: तापमान नियंत्रण परीक्षण (0.5 दिन)। स्वच्छ पानी (उपकरण की प्रभावी मात्रा का 50%) को टैंक में इंजेक्ट किया गया, और तापमान 75℃ (उच्च चिपचिपाहट वाली क्रीम के लिए मानक इमल्सीफिकेशन तापमान) पर सेट किया गया। 30 मिनट के ताप संरक्षण के बाद, तापमान में उतार-चढ़ाव ±0.3℃ था, जो आवश्यक सटीकता सीमा के भीतर था। फिर शीतलन प्रणाली को पानी को 75℃ से 25℃ तक 6℃/घंटा की निर्धारित दर से ठंडा करने के लिए सक्रिय किया गया; वास्तविक शीतलन दर 5.8℃/घंटा थी, जिसमें ≤ 0.2℃/घंटा की त्रुटि थी - यह पुष्टि करते हुए कि तापमान नियंत्रण प्रणाली प्रसंस्करण तापमान और शीतलन दरों को विश्वसनीय रूप से बनाए रख सकती है।
चरण 4: मिश्रण और होमोजेनाइजेशन परीक्षण (1 दिन)। उपकरण की मिश्रण एकरूपता और कतरनी प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए नकली सामग्रियों (सुविधा के उत्पाद चिपचिपाहट और संरचना के अनुरूप) का उपयोग किया गया। कम चिपचिपाहट वाले नकली सीरम (6000 mPa·s) के लिए, होमोजेनाइजिंग गति 10000 rpm, मिक्सिंग गति 40 rpm, और कतरनी अंतराल 0.03 मिमी पर सेट किया गया था। 20 मिनट के प्रसंस्करण के बाद, कण आकार 1.2 μm मापा गया, और सामग्री को समान रूप से मिलाया गया जिसमें कोई दृश्य जमाव नहीं था। उच्च चिपचिपाहट वाली नकली क्रीम (50000 mPa·s) के लिए, होमोजेनाइजिंग गति 5000 rpm, मिक्सिंग गति 60 rpm, कतरनी अंतराल 0.06 मिमी, और वॉल-स्क्रैपिंग पैडल गति 30 rpm पर सेट की गई थी। 30 मिनट के प्रसंस्करण के बाद, कण आकार 3.5 μm था, और टैंक की दीवार से चिपकी सामग्री को पूरी तरह से खुरच दिया गया - यह पुष्टि करते हुए कि उपकरण बहु-चिपचिपाहट वाली सामग्रियों को प्रभावी ढंग से संभाल सकता है।
चरण 5: CIP सफाई परीक्षण (0.5 दिन)। पूर्ण CIP सफाई प्रक्रिया (5 मिनट के लिए स्वच्छ पानी से पूर्व-कुल्ला, 15 मिनट के लिए डिटर्जेंट सफाई, 10 मिनट के लिए स्वच्छ पानी से कुल्ला, 10 मिनट के लिए गर्म हवा सुखाने) की गई। सफाई के बाद, टैंक की आंतरिक दीवार, होमोजेनाइजिंग हेड, मिक्सिंग पैडल और फीडिंग/डिस्चार्जिंग पोर्ट का अवशेषों के लिए निरीक्षण किया गया। टैंक की आंतरिक दीवार की चालकता ≤ 8 μS/cm थी, और कोई सामग्री अवशेष या सफाई एजेंट अवशेष का पता नहीं चला - यह पुष्टि करते हुए कि CIP प्रणाली पूरी सफाई सुनिश्चित कर सकती है और स्वच्छता आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।
चरण 6: उत्पाद सिमुलेशन परीक्षण और पैरामीटर अनुकूलन (0.5 दिन)। प्रत्येक उत्पाद प्रकार के लिए सुविधा के वास्तविक कच्चे माल और सूत्रों का उपयोग करके छोटे-बैच उत्पादन सिमुलेशन आयोजित किए गए। उत्पाद गुणवत्ता परीक्षण परिणामों (कण आकार, बुलबुला सामग्री, स्थिरता, बनावट) के आधार पर मापदंडों को समायोजित किया गया ताकि इष्टतम परिचालन मापदंडों का निर्धारण किया जा सके, जैसा कि नीचे विस्तृत है:
1. कम चिपचिपाहट वाला हाइड्रेटिंग सीरम (मुख्य सामग्री: हाइलूरोनिक एसिड, एलो वेरा अर्क, ग्लिसरीन):
- प्रारंभिक पैरामीटर: होमोजेनाइजिंग गति 9000 rpm, मिक्सिंग गति 35 rpm, कतरनी अंतराल 0.04 मिमी, वैक्यूम स्तर -0.095 MPa, इमल्सीफिकेशन तापमान 60℃, शीतलन दर 8℃/घंटा।
- पहचाने गए मुद्दे: मामूली बुलबुले के अवशेष और 1.8 μm का कण आकार (लक्ष्य ≤ 1.5 μm से अधिक)।
- अनुकूलित पैरामीटर: होमोजेनाइजिंग गति 11000 rpm तक बढ़ाई गई, कतरनी अंतराल 0.03 मिमी तक कम किया गया, वैक्यूम स्तर -0.097 MPa तक समायोजित किया गया, शीतलन दर 9℃/घंटा तक बढ़ाई गई।
- अंतिम परिणाम: कण आकार 1.0 μm, कोई दृश्यमान बुलबुले नहीं, पारदर्शिता में सुधार हुआ, और स्थिरता परीक्षण में 12 महीने के भंडारण के बाद कोई पृथक्करण नहीं दिखा।
2. मध्यम चिपचिपाहट वाला बॉडी बटर (मुख्य सामग्री: शीया बटर, जोजोबा तेल, विटामिन ई):
- प्रारंभिक पैरामीटर: होमोजेनाइजिंग गति 7000 rpm, मिक्सिंग गति 50 rpm, कतरनी अंतराल 0.05 मिमी, वैक्यूम स्तर -0.093 MPa, इमल्सीफिकेशन तापमान 70℃, शीतलन दर 5℃/घंटा।
- पहचाने गए मुद्दे: हल्की बनावट असमानता और शीया बटर का कभी-कभार जमाव।
- अनुकूलित पैरामीटर: होमोजेनाइजिंग गति 8500 rpm तक बढ़ाई गई, मिक्सिंग गति 55 rpm तक समायोजित की गई, वॉल-स्क्रैपिंग पैडल गति 25 rpm तक बढ़ाई गई।
- अंतिम परिणाम: समान बनावट, कोई जमाव नहीं, कण आकार 2.8 μm, और 8 महीने के भंडारण के बाद कोई पृथक्करण नहीं।
3. उच्च चिपचिपाहट वाली फेशियल क्रीम (मुख्य सामग्री: कोलेजन, रेटिनोल, स्क्वालेन):
- प्रारंभिक पैरामीटर: होमोजेनाइजिंग गति 4000 rpm, मिक्सिंग गति 65 rpm, कतरनी अंतराल 0.07 मिमी, वैक्यूम स्तर -0.090 MPa, इमल्सीफिकेशन तापमान 75℃, शीतलन दर 4℃/घंटा।
- पहचाने गए मुद्दे: दिखाई देने वाले हवा के बुलबुले, रेटिनोल का असमान वितरण, और टैंक की दीवार से हल्की सामग्री आसंजन।
- अनुकूलित पैरामीटर: होमोजेनाइजिंग गति 5500 rpm तक बढ़ाई गई, वैक्यूम स्तर -0.096 MPa तक समायोजित किया गया, वॉल-स्क्रैपिंग पैडल गति 35 rpm तक बढ़ाई गई, शीतलन दर 3℃/घंटा तक कम की गई।
- अंतिम परिणाम: कोई दृश्यमान बुलबुले नहीं, रेटिनोल समान रूप से वितरित, कोई सामग्री आसंजन नहीं, कण आकार 4.2 μm, और स्थिरता परीक्षण में 12 महीने के भंडारण के बाद कोई पृथक्करण या बनावट परिवर्तन नहीं दिखा।
पैरामीटर अनुकूलन के बाद, स्थिरता को सत्यापित करने के लिए प्रत्येक उत्पाद के तीन लगातार बैचों का उत्पादन किया गया। सभी बैचों ने कण आकार, बुलबुला सामग्री, स्थिरता और बनावट के लिए सुविधा के गुणवत्ता मानकों को पूरा किया - यह पुष्टि करते हुए कि वैक्यूम इमल्सीफायर औपचारिक उत्पादन के लिए तैयार थे।
4. दीर्घकालिक संचालन प्रदर्शन और परिचालन लाभ
वैक्यूम इमल्सीफायर 22 महीनों से सुविधा में निरंतर, स्थिर संचालन में हैं। इस अवधि के दौरान, सुविधा ने एक मानकीकृत संचालन और रखरखाव प्रणाली लागू की, दैनिक, साप्ताहिक, मासिक, त्रैमासिक और वार्षिक रखरखाव अनुसूचियों का सख्ती से पालन किया। दीर्घकालिक संचालन प्रदर्शन और परिचालन लाभ पांच प्रमुख पहलुओं में परिलक्षित होते हैं:
सबसे पहले, उत्पाद की गुणवत्ता और स्थिरता में महत्वपूर्ण सुधार। वैक्यूम इमल्सीफायरों के अनुप्रयोग ने बुलबुले के अवशेषों की समस्या को पूरी तरह से हल कर दिया - कम चिपचिपाहट वाले हाइड्रेटिंग सीरम अब पारदर्शी और बुलबुला-मुक्त हैं, जिसमें एक चिकना अनुप्रयोग अनुभव है; मध्यम और उच्च चिपचिपाहट वाले उत्पादों में कोई सतह असमानता नहीं है। सीरम का औसत कण आकार 0.8-1.2 μm पर स्थिर रूप से नियंत्रित होता है, बॉडी बटर 2.5-3.0 μm पर, और फेशियल क्रीम 3.5-4.5 μm पर - लगातार उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित करना। सुविधा के गुणवत्ता निरीक्षण डेटा के अनुसार, उत्पाद योग्यता दर 89% (उपकरण प्रतिस्थापन से पहले) से बढ़कर 99.8% (प्रतिस्थापन के बाद) हो गई, और उत्पाद गुणवत्ता (जैसे, बुलबुले, पृथक्करण, बनावट असंगतता) से संबंधित ग्राहक शिकायत दर 6.2% से घटकर 0.2% हो गई। स्थिरता परीक्षण से पता चलता है कि सभी उत्पाद सामान्य भंडारण स्थितियों के तहत 12-18 महीनों तक अपनी गुणवत्ता बनाए रखते हैं, जिससे उत्पाद शेल्फ जीवन पहले की तुलना में 50% बढ़ जाता है।
दूसरा, उत्पादन दक्षता में भारी वृद्धि। वैक्यूम इमल्सीफायरों की एकीकृत कार्यक्षमता ने सामग्री स्थानांतरण और द्वितीयक प्रसंस्करण को समाप्त कर दिया, जिससे उत्पादन चक्र में काफी कमी आई। उच्च चिपचिपाहट वाली फेशियल क्रीम के 150L बैच के लिए, कुल प्रसंस्करण समय 120 मिनट (मूल उपकरण) से घटकर 45 मिनट (वैक्यूम इमल्सीफायर) हो गया - 62.5% की कमी। दैनिक उत्पादन 250-350 किलो से बढ़कर 800-1000 किलो हो गया, जो बाजार की मांग को पूरी तरह से पूरा करता है। स्वचालित दीवार-स्क्रैपिंग फ़ंक्शन ने सामग्री अपशिष्ट दर को 4-6% से घटाकर 0.6-0.9% कर दिया, जिससे प्रति माह लगभग 300 किलो कच्चे माल की बचत हुई। CIP सफाई प्रणाली ने सफाई के समय को प्रति बैच 25-35 मिनट से घटाकर 10-15 मिनट कर दिया, जिससे उत्पादन निरंतरता में और सुधार हुआ।
तीसरा, संचालन और रखरखाव लागत का प्रभावी नियंत्रण। वैक्यूम इमल्सीफायर उच्च स्थिरता और विश्वसनीयता प्रदर्शित करते हैं - 22 महीनों के संचालन के दौरान, केवल 3 मामूली दोष हुए (वैक्यूम पंप फिल्टर बंद होना, शीतलन जल पाइपलाइन रिसाव, सीलिंग रिंग पहनना), जिसमें ≤ 1.5 घंटे का औसत दोष हैंडलिंग समय था। इसने मूल उपकरण (जिसमें प्रति माह 1-2 दोष थे) की तुलना में उत्पादन डाउनटाइम को कम किया। रखरखाव लागत (जिसमें स्नेहक तेल, सीलिंग रिंग और फिल्टर जैसे उपभोग्य वस्तुएं शामिल हैं) प्रति माह लगभग 700-900 युआन है, जो मूल उपकरण की रखरखाव लागत (प्रति माह 1200-1600 युआन) से 40% कम है। इसके अतिरिक्त, उपकरण का ऊर्जा-कुशल डिजाइन (चर-आवृत्ति ड्राइव, अनुकूलित हीट एक्सचेंज सिस्टम) ने मूल विन्यास की तुलना में प्रति बैच ऊर्जा की खपत को 25-30% कम कर दिया - जिससे उत्पादन लागत में और कमी आई।
चौथा, श्रम तीव्रता में कमी और परिचालन सुरक्षा में सुधार। PLC नियंत्रण प्रणाली अधिकांश उत्पादन प्रक्रियाओं को स्वचालित करती है - ऑपरेटरों को केवल मापदंडों को सेट करने, सामग्री को फीड करने और उपकरण संचालन की निगरानी करने की आवश्यकता होती है, जिससे मैनुअल श्रम तीव्रता लगभग 50% कम हो जाती है। स्वचालित दीवार-स्क्रैपिंग और CIP सफाई कार्य मैनुअल स्क्रैपिंग और सफाई को समाप्त करते हैं, जिससे तेज उपकरण घटकों से ऑपरेटर की चोट का खतरा कम हो जाता है। बंद प्रसंस्करण प्रणाली और सुरक्षा सुरक्षा कार्य (ओवरलोड अलार्म, आपातकालीन स्टॉप) परिचालन सुरक्षा में सुधार करते हैं, उपकरण के उपयोग में आने के बाद से कोई कार्यस्थल दुर्घटना दर्ज नहीं की गई है। ऑपरेटर संतुष्टि सर्वेक्षण मूल उपकरण विन्यास की तुलना में कार्य आराम और दक्षता में एक महत्वपूर्ण सुधार दिखाते हैं।
पांचवां, उद्योग मानकों के साथ अनुपालन में वृद्धि। वैक्यूम इमल्सीफायर GMP, FDA और CE प्रमाणन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जिसमें बंद-लूप प्रसंस्करण होता है जो बैच ट्रेसबिलिटी और क्रॉस-संदूषण रोकथाम का समर्थन करता है। सुविधा ने घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय नियामक अधिकारियों द्वारा कई ऑन-साइट निरीक्षणों को सफलतापूर्वक पारित किया है, और इसके उत्पादों ने यूरोप और दक्षिण पूर्व एशिया में नए बाजारों तक पहुंच प्राप्त की है। स्थिर उत्पाद गुणवत्ता और अनुपालन उत्पादन प्रक्रियाओं ने सुविधा की बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता और ब्रांड प्रतिष्ठा को मजबूत किया है।
5. रखरखाव प्रथाएं और अनुभव सारांश
वैक्यूम इमल्सीफायरों का दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुविधा की वैज्ञानिक रखरखाव प्रणाली और व्यावहारिक परिचालन अनुभव के लिए जिम्मेदार है। 22 महीनों में, सुविधा ने लक्षित रखरखाव प्रथाओं का एक सेट संक्षेप में प्रस्तुत किया है जो उपकरण प्रदर्शन, सेवा जीवन और परिचालन लागत को संतुलित करता है। प्रमुख प्रथाएं और अनुभव इस प्रकार हैं:
सबसे पहले, सख्त दैनिक रखरखाव (पोस्ट-बैच)। प्रत्येक उत्पादन बैच के बाद, ऑपरेटर उपकरण मैनुअल के अनुसार निम्नलिखित रखरखाव कार्य करते हैं: (1) यह सुनिश्चित करने के लिए कि टैंक की आंतरिक दीवार, होमोजेनाइजिंग हेड, मिक्सिंग पैडल और फीडिंग/डिस्चार्जिंग पोर्ट पर कोई सामग्री अवशेष न हो, पूर्ण CIP सफाई प्रक्रिया चलाएं; (2) वैक्यूम पंप, होमोजेनाइजिंग मोटर और मिक्सिंग मोटर के तेल के स्तर की जाँच करें (तेल दृष्टि ग्लास के ऊपरी और निचले पैमाने के बीच तेल के स्तर को बनाए रखना) और आवश्यकतानुसार स्नेहक तेल (वैक्यूम पंप के लिए 32# मैकेनिकल तेल, मोटरों के लिए लिथियम-आधारित ग्रीस) डालें; (3) पहनने, विरूपण या रिसाव के लिए सीलिंग रिंग (टैंक कवर, फीडिंग पोर्ट, डिस्चार्जिंग पोर्ट) की जाँच करें - यदि असामान्यताओं का पता चलता है तो तुरंत बदलें; (4) रिसाव के लिए शीतलन जल और संपीड़ित वायु पाइपलाइनों की जाँच करें, और कनेक्टर्स को कस लें या क्षतिग्रस्त पाइपलाइनों को तुरंत बदलें। दैनिक रखरखाव मामूली मुद्दों को प्रमुख दोषों में बदलने से रोकता है और लगातार उपकरण प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।
दूसरा, नियमित आवधिक रखरखाव। सुविधा ने साप्ताहिक, मासिक, त्रैमासिक और वार्षिक रखरखाव योजनाएं स्थापित की हैं, जिन्हें पेशेवर रखरखाव कर्मियों द्वारा लागू किया जाता है: (1) साप्ताहिक रखरखाव: अशुद्धियों को हटाने और बंद होने से रोकने के लिए फिल्टर (फीडिंग पोर्ट, वैक्यूम पाइपलाइन, शीतलन जल पाइपलाइन) को साफ करें; वॉल-स्क्रैपिंग पैडल (PTFE सामग्री) की पहनने की स्थिति की जाँच करें और फिक्सिंग बोल्ट को कस लें; PLC टच स्क्रीन और वैक्यूम गेज को कैलिब्रेट करें। (2) मासिक रखरखाव: PT100 तापमान सेंसर (सटीकता ±0.1℃) और वैक्यूम गेज (सटीकता ±0.001 MPa) को कैलिब्रेट करें; स्टेटर-रोटर गैप का निरीक्षण करने के लिए होमोजेनाइजिंग हेड को अलग करें (यदि गैप 0.07 मिमी से अधिक हो तो स्टेटर/रोटर को बदलें); स्केल को हटाने के लिए शीतलन जल जैकेट को साफ करें (संक्षारण से बचने के लिए एक तटस्थ डीस्केलिंग एजेंट का उपयोग करना); मोटर बेयरिंग में लिथियम-आधारित ग्रीस डालें। (3) त्रैमासिक रखरखाव: होमोजेनाइजिंग हेड को पूरी तरह से अलग करें और साफ करें, यदि आवश्यक हो तो पहने हुए स्टेटर/रोटर घटकों को बदलें; सभी सीलिंग रिंगों को बदलें (यहां तक कि अगर कोई दृश्यमान पहनने मौजूद नहीं है) वायुहीनता सुनिश्चित करने के लिए; ढीलेपन या उम्र बढ़ने के लिए PLC नियंत्रण प्रणाली और आवृत्ति कनवर्टर की वायरिंग का निरीक्षण करें; CIP प्रणाली के नोजल और पंप का सामान्य संचालन के लिए परीक्षण करें। (4) वार्षिक रखरखाव: सभी घटकों (टैंक बॉडी, मोटर, वैक्यूम पंप, पाइपलाइन) का निरीक्षण करने के लिए उपकरण को पूरी तरह से अलग करें; उम्र बढ़ने वाले घटकों (जैसे, मोटर, आवृत्ति कनवर्टर, पाइपलाइन) को बदलें; यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी पैरामीटर फ़ैक्टरी मानकों को पूरा करते हैं, पूर्ण-प्रदर्शन परीक्षण (कमीशनिंग परीक्षणों के अनुरूप) करें; अगले वर्ष के लिए रखरखाव योजना को अनुकूलित करने के लिए रखरखाव रिकॉर्ड को सॉर्ट और विश्लेषण करें।
तीसरा, कमजोर घटकों का लक्षित रखरखाव। वैक्यूम इमल्सीफायरों के कमजोर घटकों में सीलिंग रिंग, PTFE वॉल-स्क्रैपिंग पैडल, स्टेटर/रोटर असेंबली और फिल्टर शामिल हैं। सुविधा इन घटकों का स्टॉक बनाए रखती है और एक निश्चित प्रतिस्थापन चक्र का पालन करती है: सीलिंग रिंग (त्रैमासिक), PTFE पैडल (6 महीने), स्टेटर/रोटर असेंबली (2 वर्ष), और फिल्टर (मासिक)। प्रत्येक घटक के लिए एक विस्तृत प्रतिस्थापन रिकॉर्ड रखा जाता है, जिसमें प्रतिस्थापन समय, मॉडल और मात्रा शामिल है - ट्रेसबिलिटी और सक्रिय रखरखाव को सक्षम करना।
चौथा, ऑपरेटर और रखरखाव कर्मियों का प्रशिक्षण। उपकरण के उपयोग में आने से पहले, सुविधा ने ऑपरेटरों और रखरखाव कर्मियों के लिए व्यापक प्रशिक्षण आयोजित करने के लिए उपकरण निर्माता तकनीशियनों को आमंत्रित किया, जिसमें उपकरण संरचना, कार्य सिद्धांत, परिचालन प्रक्रियाएं, पैरामीटर समायोजन, दोष निदान और रखरखाव विधियां शामिल हैं। ऑपरेटरों और रखरखाव कर्मियों को अपनी पोस्ट लेने से पहले एक व्यावहारिक मूल्यांकन पास करने की आवश्यकता थी। संचालन के दौरान, सुविधा परिचालन और रखरखाव अनुभवों को साझा करने, सामान्य मुद्दों को संबोधित करने और पेशेवर कौशल में सुधार करने के लिए मासिक तकनीकी विनिमय बैठकें आयोजित करती है। यह प्रशिक्षण सुनिश्चित करता है कि ऑपरेटर उपकरण का सही ढंग से उपयोग कर सकते हैं और रखरखाव कर्मी दोषों को तुरंत संभाल सकते हैं - मानव त्रुटि और उपकरण क्षति को कम करना।
पांचवां, डेटा रिकॉर्डिंग और विश्लेषण। वैक्यूम इमल्सीफायर एक डेटा रिकॉर्डिंग फ़ंक्शन से लैस हैं जो प्रत्येक बैच के लिए परिचालन मापदंडों (होमोजेनाइजिंग गति, मिक्सिंग गति, वैक्यूम स्तर, तापमान, उत्पादन समय) को लॉग करता है। सुविधा के तकनीकी कर्मी परिचालन रुझानों की पहचान करने, उत्प
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