Estudo de Caso: Aplicação Prática de Emulsionante de Creme na Fabricação de Produtos para Cuidados com a Pele
No campo da fabricação de produtos para cuidados com a pele, a formação de um sistema de emulsão estável é o elo central na produção de cremes de alta qualidade. Os cremes, como um produto típico de emulsão óleo-em-água (O/A) ou água-em-óleo (A/O), exigem uma dispersão uniforme das fases de óleo e água, tamanho de partícula fino e boa estabilidade para garantir uma textura agradável à pele e a absorção eficaz dos ingredientes funcionais. Para empresas envolvidas na produção de cremes em lotes médios e pequenos, especialmente aquelas que se concentram em produtos naturais e suaves para cuidados com a pele, o desempenho dos emulsionantes de creme afeta diretamente a qualidade do produto, a eficiência da produção e a flexibilidade do processo. Este estudo de caso é baseado em 18 meses de experiência de aplicação real, com foco na aplicação de um emulsionante de creme na produção de creme hidratante facial, creme anti-idade e creme corporal, detalhando seu histórico de aplicação, processo de operação, efeitos de resolução de problemas e valor de aplicação a longo prazo, sem envolver nenhum nome de empresa específico ou expressões relacionadas a marketing.
1. Histórico de Aplicação
A entidade envolvida neste caso se dedica principalmente à pesquisa, desenvolvimento e produção de produtos suaves para cuidados com a pele, com linhas de produtos que abrangem creme hidratante facial, creme anti-idade, creme corporal e creme infantil. Antes de introduzir o emulsionante de creme dedicado, a entidade enfrentou vários pontos problemáticos no processo de produção de creme que afetaram a qualidade do produto e a eficiência da produção:
Primeiro, a produção anterior dependia de equipamentos de mistura de uso geral em vez de emulsionantes profissionais. Devido à falta de capacidade eficiente de cisalhamento e emulsificação, as fases de óleo e água não puderam ser totalmente misturadas, resultando em tamanho de partícula de emulsão irregular (tamanho médio de partícula 6-10 μm). O creme produzido tinha uma textura áspera, granulosidade óbvia quando aplicado e má penetração na pele, o que afetava a experiência do usuário.
Segundo, a estabilidade do sistema de emulsão era insuficiente. Os produtos em creme eram propensos à delaminação, separação de água ou descoloração durante o armazenamento (especialmente em condições de alta temperatura de 35-40℃), com uma taxa de qualificação de apenas 82% após 3 meses de armazenamento, não atendendo aos padrões internos de controle de qualidade.
Terceiro, o processo de produção era complicado e ineficiente. Para produção em pequenos lotes (volume do lote 30-200L) e ajuste de fórmula, o equipamento de uso geral exigia longo tempo de pré-mistura e emulsificação (ciclo total de produção de 7-9 horas por lote), e a limpeza e desinfecção entre diferentes fórmulas levavam de 3 a 5 horas, levando a longos tempos de inatividade e baixa utilização da capacidade de produção.
Quarto, a dispersão dos ingredientes funcionais (como extratos de plantas, vitaminas e ácido hialurônico) era irregular. Devido à falta de mecanismos direcionados de cisalhamento e mistura, os ingredientes funcionais eram propensos à aglomeração na matriz do creme, resultando em eficácia inconsistente de diferentes partes do mesmo lote de produtos e falha em atingir os efeitos esperados de cuidados com a pele.
Para resolver os problemas acima, a entidade conduziu uma investigação e comparação aprofundadas de equipamentos de produção de creme e, finalmente, selecionou um emulsionante de creme dedicado com um volume de trabalho de 50L-300L. A principal consideração foi que o equipamento possui mecanismos direcionados de formação de emulsão, capacidades precisas de controle de processo e características de fácil operação e manutenção, que podem se adaptar às necessidades de produção de vários tipos de cremes, lotes pequenos e médios e ajustes frequentes de fórmula. Ao mesmo tempo, o equipamento atende aos padrões GMP e FDA para produção de cosméticos, garantindo a segurança e higiene do processo de produção e a conformidade com os regulamentos relevantes do setor.
2. Visão Geral e Instalação do Equipamento
O emulsionante de creme dedicado adotado neste caso é um equipamento integrado que integra pré-mistura, emulsificação de alta cisalhamento, desgaseificação a vácuo, aquecimento, resfriamento e funções de limpeza automática, que é especialmente projetado para as características dos produtos em creme (alta viscosidade, altos requisitos de estabilidade da emulsão e requisitos de textura fina). Os principais componentes estruturais do equipamento incluem um tanque de mistura, cabeça de emulsificação de alta cisalhamento, pá de mistura tipo estrutura, raspador, camisa de aquecimento e resfriamento, sistema de vácuo, sistema de controle e estrutura de suporte.
O tanque de mistura do equipamento é feito de aço inoxidável 316L, com uma superfície interna polida espelhada (rugosidade da superfície Ra ≤ 0,4 μm), que é resistente à corrosão, não é fácil de aderir a materiais e é fácil de limpar. O volume do tanque é de 200L (volume de trabalho 160L), o que é adequado para as necessidades de produção em lotes médios e pequenos da entidade. A cabeça de emulsificação de alta cisalhamento, como o componente principal do equipamento, adota uma estrutura estator-rotor de 3 estágios com uma folga de cisalhamento de 0,02-0,08 mm e uma faixa de regulação de velocidade contínua de 2000-12000 rpm. Ele pode gerar forte força de cisalhamento, força de impacto e turbulência para quebrar gotículas de óleo e gotículas de água em micropartículas (tamanho médio de partícula ≤ 3 μm) e promover a formação de um sistema de emulsão estável.
O equipamento é equipado com uma pá de mistura tipo estrutura e uma pá raspadora de parede. A pá de mistura tipo estrutura (velocidade 10-80 rpm) é usada para pré-mistura das fases de óleo e água e mistura auxiliar durante a emulsificação, garantindo a uniformidade geral dos materiais; a pá raspadora de parede é fixada à parede interna do tanque de mistura, raspando continuamente os materiais aderidos à parede durante o processo de produção, evitando superaquecimento local ou sub-emulsificação dos materiais e garantindo que todos os materiais estejam totalmente envolvidos no processo de emulsificação.
O sistema de aquecimento e resfriamento do equipamento adota uma estrutura com camisa. O método de aquecimento é aquecimento elétrico com uma potência de aquecimento de 12 kW, e a faixa de controle de temperatura é de 20-90℃ com uma precisão de flutuação de temperatura de ±0,5℃; o método de resfriamento é água de resfriamento circulante, com uma taxa de resfriamento de 5-10℃/h, que pode resfriar rapidamente os materiais emulsionados à temperatura ambiente sem afetar a estabilidade da emulsão. O sistema de vácuo do equipamento pode manter um grau de vácuo de ≤ -0,09 MPa, que pode efetivamente extrair bolhas de ar nos materiais durante o processo de emulsificação, evitar a formação de bolhas no creme e melhorar a suavidade da textura do produto.
A instalação do emulsionante de creme é simples e conveniente, sem a necessidade de construção de fundação profissional. Ele só precisa colocar o equipamento em uma área plana, seca e bem ventilada da oficina, conectar a fonte de alimentação (380V, 50Hz), o tubo de água de resfriamento e o tubo de ar comprimido (para descarga auxiliar) e concluir a depuração após verificar a estanqueidade de cada tubo, a operação do motor e a precisão do sistema de controle. O sistema de controle do equipamento adota uma tela sensível ao toque PLC com uma interface bilíngue chinês-inglês, que é intuitiva e fácil de operar. Os operadores podem dominar as habilidades básicas de operação (incluindo configuração de parâmetros, operação de partida e parada e julgamento de falhas simples) após 2-3 dias de treinamento sistemático.
3. Processo de Aplicação Prática (Tomando o Creme Hidratante Facial como Exemplo)
A entidade usa principalmente este emulsionante de creme para produzir creme hidratante facial (tipo óleo-em-água, viscosidade 15000-35000 mPa·s), creme anti-idade (tipo óleo-em-água, viscosidade 20000-40000 mPa·s) e creme corporal (tipo água-em-óleo, viscosidade 12000-30000 mPa·s). O seguinte toma a produção de creme hidratante facial (volume do lote 150L) como exemplo para detalhar o processo de aplicação, pontos de operação e links de controle chave do equipamento, a fim de refletir totalmente o efeito de aplicação prática do emulsionante de creme.
3.1 Preparação Pré-Produção
Antes de iniciar a produção, os operadores precisam concluir duas tarefas principais: inspeção e limpeza do equipamento e preparação da matéria-prima, a fim de estabelecer a base para a produção estável e a qualidade do produto.
Em termos de inspeção e limpeza do equipamento: Primeiro, verifique a integridade e o status de operação de cada componente do emulsionante de creme, incluindo a operação do motor (motor de mistura, motor de emulsificação), a estanqueidade do sistema de vácuo (sem vazamento de ar), a suavidade do tubo de água de resfriamento (sem bloqueio), o desgaste da cabeça de emulsificação (folga estator-rotor dentro da faixa padrão) e a flexibilidade da pá raspadora de parede (firmemente fixada à parede do tanque sem folgas). Segundo, limpe e desinfete o tanque de mistura, a cabeça de emulsificação, a porta de alimentação, a porta de descarga e outras partes em contato com os materiais. O processo de limpeza adota o sistema de limpeza automática CIP equipado com o equipamento: injete detergente neutro (concentração 2-3%) no tanque, inicie os bicos de limpeza (rotação de 360 graus) e a pá de mistura, limpe a parede interna do tanque e a superfície dos componentes por 20 minutos; em seguida, enxágue com água pura 3 vezes (cada vez 50L de água pura) para remover o detergente residual; finalmente, seque o tanque com ar quente (temperatura 70-75℃) por 30 minutos para garantir que não haja resíduos de água ou detergente, evitando a contaminação cruzada entre os lotes.
Em termos de preparação da matéria-prima: De acordo com a fórmula do creme hidratante facial, prepare as matérias-primas necessárias, incluindo matérias-primas da fase aquosa (água deionizada, glicerina, ácido hialurônico, trietanolamina, etc.), matérias-primas da fase oleosa (óleo vegetal, esqualano, álcool cetearílico, cera de abelha, etc.), emulsionantes (glicosídeo cetearílico), ingredientes funcionais (extrato de chá verde, vitamina B5) e conservantes (fenoxietanol). Todas as matérias-primas são inspecionadas quanto à qualidade primeiro para garantir que atendam aos padrões relevantes para matérias-primas cosméticas; em seguida, as matérias-primas da fase aquosa e da fase oleosa são separadamente misturadas e dissolvidas (a fase aquosa é aquecida a 60-65℃ para dissolver o ácido hialurônico e outros ingredientes solúveis em água, e a fase oleosa é aquecida a 70-75℃ para derreter a cera de abelha e outros ingredientes solúveis em óleo); finalmente, todas as matérias-primas são filtradas através de uma tela de filtro de 200 malhas para remover impurezas e partículas não dissolvidas, garantindo que nenhuma partícula sólida entre no tanque de mistura para evitar o desgaste da cabeça de emulsificação e afetar o efeito de emulsificação.
3.2 Alimentação e Pré-Mistura
Após concluir a preparação pré-produção, o processo de alimentação e pré-mistura é realizado. Os operadores primeiro abrem a tampa da porta de alimentação do emulsionante de creme, adicionam as matérias-primas da fase aquosa preparadas (cerca de 90L) no tanque de mistura, em seguida, iniciam a pá de mistura tipo estrutura, ajustam a velocidade para 30 rpm e misturam por 5 minutos para fazer com que os materiais da fase aquosa sejam misturados uniformemente. Em seguida, adicione lentamente as matérias-primas da fase oleosa preparadas (cerca de 60L) no tanque enquanto mistura e continue misturando a 30 rpm por 10 minutos para realizar a mistura inicial da fase aquosa e da fase oleosa. Durante o processo de alimentação, é necessário controlar a velocidade de alimentação das matérias-primas da fase oleosa para evitar a aglomeração local causada pela alimentação rápida; ao mesmo tempo, monitore a temperatura do material em tempo real para garantir que a temperatura dos materiais misturados seja mantida em 65-70℃, o que é propício para a reação de emulsificação subsequente.
Na fase de pré-mistura, a pá raspadora de parede do equipamento desempenha um papel importante. Ela raspa continuamente os materiais aderidos à parede interna do tanque, garantindo que nenhum material seja deixado na parede do tanque, evitando o superaquecimento local dos materiais (especialmente os materiais da fase oleosa) e afetando a estabilidade da emulsão. Em comparação com o equipamento de mistura de uso geral anterior, o tempo de pré-mistura do emulsionante de creme é encurtado em 30%, e a uniformidade da mistura dos materiais é significativamente melhorada, estabelecendo uma boa base para a emulsificação de alta cisalhamento subsequente.
3.3 Emulsificação de Alta Cisalhamento e Desgaseificação a Vácuo
Após a conclusão da pré-mistura, o processo de emulsificação de alta cisalhamento e desgaseificação a vácuo é realizado, que é o elo central para formar um sistema de emulsão de creme estável. Primeiro, inicie o sistema de vácuo do emulsionante de creme, extraia o ar no tanque de mistura e mantenha o grau de vácuo em ≤ -0,09 MPa. O sistema de vácuo pode extrair rapidamente o ar no tanque (o tempo de bombeamento é de cerca de 4 minutos), o que pode não apenas evitar a formação de bolhas de ar no processo de emulsificação, mas também evitar a oxidação de ingredientes facilmente oxidados (como óleo vegetal e vitamina B5) nos materiais, garantindo a eficácia e estabilidade do produto.
Após atingir o grau de vácuo definido, inicie a cabeça de emulsificação de alta cisalhamento, ajuste a velocidade para 9000 rpm e, ao mesmo tempo, ajuste a velocidade da pá de mistura tipo estrutura para 50 rpm para garantir que os materiais estejam totalmente envolvidos no processo de emulsificação. Durante o processo de emulsificação, a estrutura estator-rotor de 3 estágios da cabeça de emulsificação gera forte força de cisalhamento, força de impacto e turbulência, que quebram as gotículas de óleo nos materiais misturados em microgotículas (tamanho médio de partícula 0,8-2,5 μm) e as dispersam uniformemente na fase aquosa, formando um sistema de emulsão óleo-em-água estável. O tempo de emulsificação é definido em 15 minutos de acordo com os requisitos da fórmula e as características do material. Durante o processo de emulsificação, o operador monitora o estado do material em tempo real através da janela de observação na tampa do tanque e ajusta a velocidade de emulsificação e a velocidade de mistura adequadamente de acordo com a situação real (como viscosidade e uniformidade do material) para garantir o efeito de emulsificação.
Vale a pena notar que o emulsionante de creme tem boa adaptabilidade a diferentes fórmulas. Ao mudar da produção de creme hidratante facial para a produção de creme anti-idade (a viscosidade do creme anti-idade é maior), os operadores só precisam ajustar a velocidade de emulsificação (aumentar para 10000-11000 rpm) e o tempo de emulsificação (estender para 18-20 minutos) através do sistema de controle, sem substituir a cabeça de emulsificação ou outros componentes, o que melhora muito a flexibilidade da troca de fórmula.
3.4 Resfriamento e Pós-Mistura de Ingredientes Funcionais
Após a conclusão da emulsificação, o processo de resfriamento e pós-mistura de ingredientes funcionais é realizado para garantir a estabilidade do creme e a dispersão uniforme dos ingredientes funcionais. Primeiro, pare a cabeça de emulsificação de alta cisalhamento, mantenha a pá de mistura tipo estrutura funcionando (velocidade ajustada para 20 rpm) e inicie o sistema de resfriamento para resfriar os materiais emulsionados à temperatura ambiente (25-30℃). O sistema de resfriamento do equipamento adota água de resfriamento circulante, que pode resfriar os materiais de forma uniforme e rápida. A taxa de resfriamento é controlada em 6-8℃/h para evitar a destruição do sistema de emulsão causada pelo resfriamento rápido.
Quando a temperatura do material cai para 40℃ (a temperatura ideal para adicionar ingredientes funcionais), adicione o extrato de chá verde pré-diluído e a vitamina B5 no tanque através da porta de alimentação (a porta de alimentação pode ser aberta sem quebrar o vácuo para evitar a entrada de ar no tanque) e continue misturando a 20 rpm por 10 minutos para garantir que os ingredientes funcionais sejam dispersos uniformemente na matriz do creme. Em seguida, adicione o conservante (fenoxietanol) no tanque e misture por 5 minutos para concluir o processo de pós-mistura. Durante o processo de resfriamento e pós-mistura, a pá raspadora de parede continua funcionando, garantindo que os ingredientes funcionais e os conservantes sejam dispersos uniformemente e que não ocorra aglomeração local.
3.5 Descarga e Limpeza Pós-Produção
Quando a temperatura do material cai para a temperatura ambiente e a pós-mistura é concluída, o processo de descarga e limpeza pós-produção é realizado. Primeiro, pare o sistema de vácuo e a pá de mistura, abra a porta de descarga na parte inferior do tanque de mistura (equipado com uma válvula de esfera para controlar a velocidade de descarga) e descarregue o creme hidratante facial acabado em um recipiente de aço inoxidável limpo. A parede interna do tanque de mistura é polida espelhada, e a pá raspadora de parede raspou os materiais aderidos à parede, portanto, não há resíduo de material durante a descarga, e a taxa de utilização do material é melhorada.
Após a conclusão da descarga, a limpeza pós-produção é realizada imediatamente. O processo de limpeza é o mesmo que o processo de limpeza pré-produção: use o sistema de limpeza automática CIP para limpar o tanque de mistura, a cabeça de emulsificação, a pá raspadora de parede, a porta de alimentação e a porta de descarga com detergente neutro e água pura e, em seguida, seque com ar quente. Todo o processo de limpeza leva cerca de 40 minutos, o que é muito menor do que o tempo de limpeza do equipamento de uso geral anterior (3-5 horas), reduzindo muito o tempo de inatividade entre os lotes e melhorando a eficiência da produção. Após a limpeza, o equipamento está em estado de espera e pode ser colocado na produção do próximo lote ou do próximo tipo de produto em creme.
4. Efeitos da Aplicação e Análise de Dados
Desde a introdução do emulsionante de creme dedicado, a entidade o utilizou para a produção de creme hidratante facial, creme anti-idade e creme corporal por 18 meses. Através da comparação dos dados de produção e dos indicadores de qualidade do produto antes e depois da introdução do equipamento, o efeito da aplicação é óbvio, e melhorias significativas foram alcançadas na qualidade do produto, eficiência da produção e controle de custos de produção. A análise de dados específica é a seguinte:
4.1 Melhoria Significativa da Qualidade do Produto
A aplicação do emulsionante de creme melhorou significativamente a qualidade dos produtos em creme, refletida principalmente em quatro aspectos:
Primeiro, o tamanho das partículas da emulsão é mais fino e uniforme. Antes de introduzir o equipamento, o tamanho médio das partículas da emulsão do creme era de 6-10 μm, e a distribuição do tamanho das partículas era irregular (PDI ≥ 0,25). Após usar o emulsionante de creme, o tamanho médio das partículas da emulsão foi reduzido para 0,8-2,5 μm, e a distribuição do tamanho das partículas foi mais uniforme (PDI ≤ 0,15). As partículas de emulsão mais finas e uniformes tornam a textura do creme mais suave e delicada, sem granulosidade quando aplicado e melhor penetração na pele, o que melhora significativamente a experiência do usuário.
Segundo, a estabilidade do sistema de emulsão é significativamente aprimorada. Antes de introduzir o equipamento, a taxa de qualificação dos produtos em creme após 3 meses de armazenamento a 35℃ era de apenas 82%, e 18% dos produtos apresentavam delaminação, separação de água ou descoloração. Após usar o emulsionante de creme, a taxa de qualificação dos produtos após 3 meses de armazenamento a 35℃ atingiu 99,5%, e não ocorreu delaminação, separação de água ou descoloração. Mesmo após 6 meses de armazenamento, a qualidade do produto permaneceu estável, o que atendeu totalmente aos padrões internos de controle de qualidade e à demanda do mercado.
Terceiro, a uniformidade da dispersão dos ingredientes funcionais é melhorada. Tomando o extrato de chá verde (o ingrediente funcional principal do creme hidratante facial) como exemplo, antes de usar o equipamento, a diferença de conteúdo de extrato de chá verde em diferentes partes do mesmo lote de produtos era de até 12%, resultando em eficácia inconsistente de diferentes partes do produto. Após usar o emulsionante de creme, a diferença de conteúdo de extrato de chá verde em diferentes partes do mesmo lote de produtos foi reduzida para dentro de 2%, garantindo a consistência da eficácia do produto.
Quarto, a taxa de qualificação do produto é significativamente melhorada. Antes de introduzir o equipamento, a taxa geral de qualificação dos produtos em creme (incluindo textura, estabilidade e conteúdo de ingredientes funcionais) era de 85%. Após usar o emulsionante de creme, a taxa geral de qualificação dos produtos atingiu 99,2%, reduzindo o desperdício de matérias-primas e os custos de produção causados por produtos não qualificados.
4.2 Melhoria Notável da Eficiência da Produção
O emulsionante de creme otimizou o processo de produção de produtos em creme, encurtando significativamente o ciclo de produção e melhorando a eficiência da produção. Tomando a produção de creme hidratante facial em lote de 150L como exemplo: antes de introduzir o equipamento, o ciclo total de produção (incluindo pré-mistura, emulsificação, resfriamento, descarga e limpeza) era de 8 horas; após usar o emulsionante de creme, o ciclo total de produção foi encurtado para 4 horas, e a eficiência da produção foi aumentada em 50%. As principais razões para a melhoria da eficiência são as seguintes:
Primeiro, a eficiência da emulsificação é significativamente melhorada. A cabeça de emulsificação de alta cisalhamento do emulsionante de creme tem forte capacidade de emulsificação, o que encurta o tempo de emulsificação de 30 minutos (equipamento de uso geral anterior) para 15 minutos, reduzindo o tempo de emulsificação em 50%.
Segundo, o tempo de limpeza é muito encurtado. O sistema de limpeza automática CIP do equipamento e a superfície interna polida espelhada do tanque de mistura tornam o processo de limpeza mais eficiente, encurtando o tempo de limpeza de 3-5 horas (equipamento de uso geral anterior) para 40 minutos, reduzindo significativamente o tempo de inatividade entre os lotes.
Terceiro, a eficiência da troca de fórmula é melhorada. O emulsionante de creme tem boa adaptabilidade a diferentes fórmulas, e os operadores só precisam ajustar os parâmetros através do sistema de controle ao trocar as fórmulas, sem substituir componentes ou depuração complexa, encurtando o tempo de troca de fórmula de 2-3 horas para 30 minutos.
Além disso, para a produção experimental em pequenos lotes (lote de 50L), a melhoria da eficiência da produção é mais óbvia. Antes de introduzir o equipamento, o ciclo de produção da produção experimental em pequenos lotes era de 7 horas; após usar o emulsionante de creme, o ciclo de produção foi encurtado para 2 horas, o que atende à demanda da entidade por produção experimental rápida de novas fórmulas. Nos últimos 18 meses, a entidade concluiu a produção experimental de 35 novas fórmulas de creme usando este equipamento, o que é 1,8 vezes o número de produções experimentais de novas fórmulas no mesmo período antes de introduzir o equipamento.
4.3 Redução Eficaz dos Custos de Produção
A aplicação do emulsionante de creme não apenas melhorou a qualidade do produto e a eficiência da produção, mas também reduziu efetivamente os custos de produção da entidade, refletida principalmente em três aspectos:
Primeiro, o consumo de energia é reduzido. A potência total do emulsionante de creme (motor de mistura + motor de emulsificação + sistema de aquecimento) é de 18 kW, enquanto a potência total do equipamento de uso geral anterior é de 28 kW. Para a produção de creme hidratante facial em lote de 150L, o consumo de energia do emulsionante de creme é de 7,2 kWh, o que é 39,3% menor do que o do equipamento de uso geral anterior (11,8 kWh). Com base na produção anual de 200 lotes, a entidade pode economizar 920 kWh de eletricidade a cada ano.
Segundo, a perda de matéria-prima é reduzida. Antes de introduzir o equipamento, a taxa de perda de matéria-prima (incluindo produtos não qualificados, resíduo de material no equipamento e perda de material durante o processo de produção) era de 6%. Após usar o emulsionante de creme, a taxa de perda de matéria-prima foi reduzida para 1,5%, reduzindo a perda de matéria-prima em 75%. Com base no consumo anual de matéria-prima de 10 toneladas (custo de 500.000 yuans/tonelada), a entidade pode economizar 225.000 yuans em custos de matéria-prima a cada ano.
Terceiro, o custo da mão de obra é reduzido. O emulsionante de creme tem um alto grau de automação, e um operador pode concluir todo o processo de produção (de alimentação a descarga e limpeza) de um único lote de produtos, enquanto o equipamento de uso geral anterior exigia dois operadores. Isso reduz a intensidade do trabalho dos operadores e economiza 50% do custo da mão de obra para cada lote de produção.
4.4 Aprimoramento da Flexibilidade da Produção
O emulsionante de creme tem forte adaptabilidade, o que aprimora a flexibilidade da produção da entidade. Por um lado, o equipamento é adequado para a produção de vários tipos de produtos em creme (creme hidratante facial, creme anti-idade, creme corporal, creme infantil, etc.), e os operadores podem alternar entre diferentes tipos de produtos ajustando parâmetros como velocidade de emulsificação, tempo de emulsificação e temperatura, sem a necessidade de substituir equipamentos ou componentes principais. Por outro lado, o equipamento é adequado tanto para produção experimental em pequenos lotes (30-50L) quanto para produção em massa em lotes médios (100-300L), o que pode atender às necessidades de produção da entidade para diferentes tamanhos de lote. Este modo de produção flexível permite que a entidade responda rapidamente às mudanças do mercado (como mudanças na demanda do consumidor e tendências do mercado) e ajuste a estrutura do produto e o plano de produção em tempo hábil, melhorando a adaptabilidade ao mercado e a competitividade da entidade.
5. Manutenção Diária e Experiência de Operação
Durante o processo de aplicação de 18 meses, a entidade acumulou rica experiência na manutenção diária e operação do emulsionante de creme, o que garante a operação estável do equipamento, prolonga a vida útil do equipamento e garante a continuidade e estabilidade da produção. A experiência específica é resumida da seguinte forma:
5.1 Manutenção Diária
A manutenção diária do emulsionante de creme concentra-se principalmente em cinco aspectos para garantir a operação estável de cada componente do equipamento:
Primeiro, limpeza oportuna após a produção. Após cada lote de produção, o equipamento deve ser limpo a tempo (incluindo o tanque de mistura, a cabeça de emulsificação, a pá raspadora de parede, a porta de alimentação e a porta de descarga) para evitar resíduos de material e crescimento bacteriano, o que afeta a qualidade do próximo lote de produtos e a vida útil do equipamento.
Segundo, inspeção regular do óleo lubrificante. Verifique o nível de óleo do motor de mistura e do motor de emulsificação todos os dias e adicione óleo lubrificante (óleo mecânico nº 32) a tempo se o nível de óleo estiver abaixo da linha padrão para garantir a operação normal do motor e reduzir o desgaste.
Terceiro, inspeção regular das peças de vedação. Verifique os anéis de vedação da tampa do tanque de mistura, da porta de descarga e de outras peças todos os dias quanto a desgaste, envelhecimento ou vazamento. Se forem encontrados problemas, substitua os anéis de vedação a tempo para garantir a estanqueidade do equipamento (especialmente o sistema de vácuo) e evitar afetar o efeito de emulsificação e a qualidade do produto.
Quarto, limpeza regular dos filtros. Limpe as telas de filtro do sistema de vácuo e do sistema de água de resfriamento todas as semanas para evitar o bloqueio dos filtros, o que afeta a operação do sistema de vácuo e do sistema de resfriamento.
Quinto, calibração regular dos instrumentos. Calibre o sensor de temperatura, o medidor de vácuo e outros instrumentos do equipamento todos os meses para garantir a precisão dos instrumentos e a confiabilidade dos parâmetros do processo de produção.
5.2 Experiência de Operação
Em termos de operação do equipamento, a entidade resume quatro pontos-chave de experiência para garantir o efeito de emulsificação e a qualidade do produto:
Primeiro, defina razoavelmente os parâmetros de emulsificação. A velocidade de emulsificação e o tempo de emulsificação devem ser ajustados de acordo com o tipo e a viscosidade do produto em creme. Para produtos de alta viscosidade (como creme anti-idade), a velocidade de emulsificação deve ser definida para 10000-11000 rpm, e o tempo de emulsificação deve ser estendido para 18-20 minutos; para produtos de baixa viscosidade (como creme corporal), a velocidade de emulsificação pode ser definida para 7000-9000 rpm, e o tempo de emulsificação pode ser encurtado para 12-15 minutos.
Segundo, controle rigorosamente a temperatura do material. A temperatura dos materiais durante a pré-mistura e a emulsificação deve ser rigorosamente controlada dentro da faixa definida (65-70℃ para cremes do tipo óleo-em-água). Temperatura muito alta ou muito baixa afetará o efeito de emulsificação e a estabilidade do sistema de emulsão. Para ingredientes funcionais sensíveis ao calor (como vitamina C e alguns extratos de plantas), a temperatura de adição deve ser rigorosamente controlada em 35-40℃ para evitar a degradação dos ingredientes ativos.
Terceiro, controle a velocidade e a ordem de alimentação. Ao adicionar matérias-primas da fase oleosa à fase aquosa, a velocidade de alimentação deve ser lenta e uniforme para evitar a aglomeração local; os ingredientes funcionais e os conservantes devem ser adicionados na ordem correta (ingredientes funcionais primeiro, depois conservantes) para garantir sua dispersão uniforme e eficácia.
Quarto, fortalecer o treinamento do operador. Treine regularmente os operadores nas habilidades de operação, métodos de manutenção e julgamento de falhas do emulsionante de creme, para que os operadores possam dominar os pontos-chave da operação e lidar com falhas simples em tempo hábil, reduzindo a taxa de falha do equipamento e garantindo a continuidade da produção.
6. Resumo e Perspectiva
Após 18 meses de aplicação prática, o emulsionante de creme dedicado desempenhou um papel importante no processo de produção de creme da entidade e obteve resultados notáveis na melhoria da qualidade do produto, no aumento da eficiência da produção, na redução dos custos de produção e no aprimoramento da flexibilidade da produção. O mecanismo de emulsificação de alta cisalhamento direcionado do equipamento, as capacidades precisas de controle de processo e as características de fácil operação e manutenção são totalmente compatíveis com as necessidades de produção da entidade de vários tipos de cremes, lotes pequenos e médios e ajustes frequentes de fórmula. Durante o período de aplicação, o equipamento operou de forma estável, com uma taxa de falha inferior a 1%, o que garantiu a continuidade e estabilidade da produção e forneceu forte suporte para a pesquisa e desenvolvimento de produtos e expansão do mercado da entidade.
Olhando para o futuro, a entidade planeja expandir ainda mais o escopo de aplicação do emulsionante de creme e aplicá-lo à produção de mais tipos de produtos em creme (como creme clareador, creme protetor solar e creme reparador pós-sol) para atender às diversas demandas do mercado. Ao mesmo tempo, a entidade continuará a otimizar os parâmetros do processo de produção com base na experiência de aplicação do equipamento, melhorar ainda mais a qualidade do produto e a eficiência da produção e aprimorar a competitividade de mercado dos produtos.
Para entidades envolvidas na produção de creme com necessidades de produção semelhantes (vários tipos, lotes pequenos e médios, ajustes frequentes de fórmula), o emulsionante de creme dedicado é um equipamento de produção prático e econômico. Sua aplicação pode resolver efetivamente os problemas de tamanho de partícula de emulsão irregular, baixa estabilidade, baixa eficiência de produção e alto custo de produção existentes no processo tradicional de produção de creme e fornecer garantia confiável para a produção de produtos em creme de alta qualidade. Com o desenvolvimento contínuo da indústria de produtos para cuidados com a pele, a demanda por produtos em creme de alta qualidade e equipamentos de produção eficientes continuará a aumentar, e o emulsionante de creme dedicado terá uma perspectiva de aplicação mais ampla no campo da produção de creme.
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