Тематическое исследование: Применение мобильного эмульгатора с высоким снятием в производстве косметических кремов
В области производства косметики, консистенция текстуры продукта, стабильность системы эмульсии,и эффективность производственного процесса являются ключевыми факторами, которые напрямую влияют на качество продукции и принятие на рынкеДля предприятий, занимающихся производством средних и малых партий косметических изделий, особенно тех, которые включают несколько категорий продуктов и часто корректируют формулу,гибкость и адаптивность производственного оборудования стали важными показателями для выбора производственных линийВ данном тематическом исследовании основное внимание уделяется практическому применению мобильного эмульгатора с высоким снятием в производстве крема для лица и лосьонов для тела.Процесс работы, эффекты решения проблем и долгосрочное значение применения, основанные на фактической производственной практике.
1. Опыт применения
Предприятие, участвующее в данном деле, в основном занимается исследованием и производством средств по уходу за кожей, охватывающих различные типы продуктов, такие как кремы для лица, лосьоны для тела, эмульсии,и сывороткиПеред внедрением мобильного эмульгатора с высоким срезом предприятие столкнулось с несколькими серьезными проблемами в производственном процессе:Традиционное оборудование для фиксированной эмульгации имело большой объем и было трудно перемещаться., что делало невозможным гибкое распределение производственных площадей в соответствии с производственным планом. Каждая производственная линия могла быть зафиксирована только для определенного вида продукции,что приводит к низкому уровню использования производственных площадейВо-вторых, при переключении между различными продуктами очистка и дезинфекция стационарного оборудования занимает много времени (обычно 4-6 часов).и имел место риск перекрестного загрязнения между различными партиями и различными типами продукции.В-третьих, для испытательного производства небольших партий новых рецептур (объем партии 50-200 л),постоянное оборудование имело высокое потребление энергии и низкую эффективность производства;, и небольшая партия материалов была трудно полностью эмульгировать и смешивать, что привело к таким проблемам, как грубая текстура продукта и неравномерная дисперсия функциональных ингредиентов.
Для решения вышеуказанных проблем предприятие провело глубокие исследования производственного оборудования и, наконец, выбрало мобильный эмульгатор с высокой скоростью стрижки с рабочим объемом 100L-500L.Основным соображением было то, что оборудование имеет характеристики гибкого движения, компактная структура, эффективная эмульгация и легкая чистка, которая может адаптироваться к производственным потребностям малых и средних партий, нескольких сортов и частой смене формулы.В то же время, оборудование соответствует стандартам GMP и FDA для производства косметики, обеспечивая безопасность и гигиену производственного процесса.
2Обзор оборудования и установка
Мобильный эмульгатор с высокой скоростью сдвига, принятый в данном случае, интегрирует такие функции, как смешивание, гомогенизация с высокой скоростью сдвига, эмульгация, нагрев, охлаждение и вакуумное разведение.Общая структура оборудования компактна., длиной 1,8 м, шириной 1,2 м и высотой 2,5 м. Нижняя часть оснащена четырьмя универсальными колесами высокой нагрузки (с тормозной функцией),которые могут быть легко перемещены на плоской земле мастерской, и сопротивление движения небольшое, которое может работать одним человеком.и другие части, контактирующие с материалами, изготовлены из нержавеющей стали 316L, с зеркально полированной внутренней поверхностью (поверхностная шероховатость Ra ≤ 0,4 мкм), которая устойчива к коррозии и легко очищается. Гомогенизирующая голова с высоким сокращением имеет четырехступенчатую структуру статора-ротора,с разрывом в разрезе 0.03-0,1 мм и бесступенчатый диапазон регулирования скорости 3000-15000 оборотов в минуту, который может генерировать сильную силу сдвига для разложения капель материала на микрочастицы.
Установка оборудования проста и удобна, без необходимости профессионального строительства фундамента.подключить источник питания (380В), 50 Гц), охлаждающей трубы воды и трубы сжатого воздуха (для вспомогательного разряда), и завершить отладку после проверки герметичности каждой трубы и работы двигателя.Система управления оборудованием использует сенсорный экран PLCОператоры могут освоить основные методы работы после простого обучения (обычно 1-2 дня), включая настройку параметров,Операция старт-стоп, и ежедневное обслуживание.
По сравнению с традиционным стационарным эмульгирующим оборудованием, это мобильное оборудование не требует постоянного места производства.или площадь сброса в зависимости от производственного процессаНапример, при производстве крема для лица он может быть перемещен в зону хранения сырья для кормления, а затем перемещен в зону постоянной температуры для эмульгификации.и, наконец, перемещен в область упаковки готовой продукции для выгрузки, что значительно оптимизирует планировку производственной мастерской и улучшает уровень использования производственного пространства.
3Процесс практического применения (например, производство крема для лица)
Предприятие в основном использует этот мобильный эмульгатор с высоким снятием для производства крема для лица (образ масла в воде, вязкость 10000-30000 mPa·s) и лосьона для тела (образ масла в воде, вязкость 5000-15000 mPa·s).Ниже приводится пример производства крема для лица (объем партии 200 л), чтобы подробно описать процесс нанесения и пункты работы оборудования..
3.1 Подготовка к производству
Перед началом производства операторы сначала проверяют целостность оборудования, включая работу двигателя, герметичность вакуумной системы,гладкость трубопровода охлаждающей водыВ то же время, смеситель, голова, скреб и другие части очищаются и дезинфицируются.Процесс очистки использует автоматическую систему очистки CIP, оснащенную оборудованиемПосле введения в резервуар очистительных средств (нейтральный мочегон и чистая вода),очистные сосуды (360-градусное вращение) запускаются для очистки внутренней стенки резервуара и поверхности компонентов.Время очистки составляет около 30 минут, после чего оставшиеся чистящие средства промывают чистой водой, и, наконец,резервуар высушивается горячим воздухом (температура 70-80°C), чтобы избежать перекрестного загрязнения между партиями.
В соответствии с формулой крема для лица изготавливаются сырьевые материалы, включая водяную фазу (деионизированная вода, глицерин, гиалуроновая кислота и т.д.), масляную фазу (растительное масло, минеральное масло, пчелиный воск и т.д.),порошковые добавки (диоксид титана), оксида цинка и т. д.) и функциональных ингредиентов (витамин Е, растительный экстракт и т. д.).обеспечивая, чтобы в резервуар для смешивания не попадали твердые частицы, чтобы избежать износа головы гомогенизации и влияния на эффект эмульгирования.
3.2 Кормление и предварительное смешивание
Операторы подталкивают мобильный эмульгатор высокой скорости к зоне питания, закрепляют универсальные колеса тормозами, чтобы предотвратить движение оборудования во время работы.Откройте крышку питания смесительного бака, сначала добавьте готовое сырье водной фазы в резервуар (около 120 л), затем добавьте сырье масляной фазы (около 80 л) последовательно и плотно закройте крышку питания.Запустить смешивающее весло рамочного типа (скорость 40 оборотов в минуту) для предварительного смешивания, и одновременно запустить систему нагрева для нагрева материалов до 65-70°C. Способ нагрева использует электрическое отопление с нагревательной мощностью 15 kW,и точность колебаний температуры составляет ±1°CВ процессе предварительного смешивания скребка, плотно прикрепленная к внутренней стенке резервуара, непрерывно скребляет материалы, прикрепленные к стенке.избежание локального перегрева материалов и обеспечение равномерной смешивания фазы воды и масла.
На этапе предварительного смешивания мобильность оборудования имеет очевидные преимущества: по сравнению с стационарным оборудованием операторам не нужно транспортировать сырье на стационарную производственную линию,который уменьшает трудоемкость обработки и предотвращает материальные потери во время транспортировкиВ то же время, если во время кормления не хватает сырья, оборудование может быть быстро перемещено в склад сырья для дополнительного кормления.который повышает гибкость производственного процесса.
3.3 Гомогенизация и эмульгификация с высокой скоростью стрижки
После завершения предварительного смешивания и достижения температуры материала установленного значения (65-70°C) запускается вакуумный насос для извлечения воздуха из резервуара смешивания и поддерживается степень вакуума ≤ -0.095 МПаВакуумная система оборудования позволяет быстро извлекать воздух из резервуара (время перекачки составляет около 5 минут),который предотвращает образование воздушных пузырей во время процесса эмульгификации и предотвращает осквернение продукта из-за остатков пузырейПосле достижения установленной степени вакуума запустите голову однородства с высоким снятием, регулируйте скорость до 12000 оборотов в минуту,и одновременно регулировать скорость смешивания в 60 оборотов в минуту, чтобы обеспечить полное участие материалов в процессе эмульгирования.
Во время процесса гомогенизации и эмульгирования 4-ступенчатая структура статора-ротора гомогенизирующей головки генерирует сильную силу сдвига, силу удара и турбулентность,который расщепляет масляные капли и капли воды в материалах на микрокапли (средний размер частиц 0.1-3 мкм) и рассеивает их равномерно друг в друге, образуя стабильную эмульсионную систему.обеспечение того, чтобы в процессе эмульгификации не оставалось мертвых угловВремя эмульгирования устанавливается на 20 минут в соответствии с требованиями формулы,и оборудование автоматически поддерживает установленные параметры во время процесса эмульгификации, и оператору необходимо только наблюдать за состоянием материала через окно наблюдения на крышке резервуара.
Стоит отметить, что при переключении между различными продуктами гомогенизирующая головка оборудования может быть легко демонтирована для очистки и замены.при переходе от производства крема для лица к производству лосьонов для тела, гомогенизирующая головка демонтируется, очищается чистой водой, а затем вновь устанавливается, что занимает всего около 30 минут,который намного короче времени очистки традиционного стационарного оборудования (4-6 часов)Это значительно повышает эффективность переключения формулы и сокращает время простоя между партиями.
3.4 Охлаждение и послесмешивание
После завершения эмульгификации отключить гомогенизирующую головку, настроить скорость смешивающей весла на 25 оборотов в минуту и запустить систему охлаждения для охлаждения материалов до комнатной температуры (25-30°C).Система охлаждения использует циркулирующую охлаждающую воду, и скорость охлаждения составляет 8°C/ч, что позволяет быстро охлаждать материалы, не влияя на стабильность эмульсии.добавлять функциональные ингредиенты (витамин Е и растительный экстракт) в резервуар через порт питания (порт питания может быть открыт без нарушения вакуума), и продолжать смешивать в течение 10 минут, чтобы гарантировать равномерное распределение функциональных ингредиентов в системе эмульсии.
Во время процесса охлаждения оборудование постоянно находится в состоянии вакуума, что эффективно предотвращает попадание воздуха в резервуар и образование пузырей.и в то же время избегает окисления легко окисляемых ингредиентов (таких как витамин Е) в материалахОператор контролирует температуру и вязкость материала в режиме реального времени с помощью сенсорного экрана оборудования,и соответствующим образом регулирует скорость охлаждения и скорость смешивания в соответствии с фактической ситуацией, чтобы гарантировать, что текстура продукта соответствует требованиям.
3.5 Выброс и очистка после производства
Когда температура материала опускается до комнатной температуры и смешивание завершено, отключите вакуумный насос и смешивающий двигатель, откройте разрядный порт на дне резервуара,и сбросить готовый крем для лица в чистую контейнер из нержавеющей сталиПорт разгрузки оборудования оснащен шаровым клапаном, который может контролировать скорость разгрузки, а внутренняя стенка резервуара гладка, поэтому во время разгрузки нет остатков материала.После того, как сброс будет завершен, подтолкнуть оборудование в зону очистки, снова запустить автоматическую систему очистки CIP для очистки корпуса резервуара, гомогенизирующей головы, скребеца и других частей,и высушить оборудование горячим воздухом после очисткиВесь процесс очистки занимает около 30 минут, и оборудование может быть введено в производство следующей партии или следующего типа продукта.
4Эффекты применения и анализ данных
С момента внедрения мобильного эмульгатора с высоким снятием, предприятие использует его для производства крема для лица, лосьона для тела и других продуктов в течение 12 месяцев,и эффект применения очевиденСравнивая данные о производстве до и после внедрения оборудования, достигнуты следующие улучшения:
4.1 Улучшение качества продукции
До внедрения мобильного эмульгатора с высоким срезом средний размер частиц эмульсии в продуктах крема для лица предприятия составлял 5-8 мкм, текстура продукта была слегка грубой,и были иногда небольшие пузыри на поверхностиПосле использования оборудования средний размер частиц эмульсии был уменьшен до 0,1-3 мкм, распределение размеров частиц было более равномерным (индекс полидисперсии PDI ≤ 0,16),текстура продукта была гладкой и тонкойВ то же время стабильность продукта значительно улучшилась. Продукт хранился при 45°C в течение 3 месяцев без деламинирования, обесцвечивания,или запах, который был лучше национального стандарта по стабильности косметики (хранится при 45°C в течение 2 месяцев без аномалий).
Кроме того, была улучшена равномерная дисперсия функциональных ингредиентов в продукте.содержание витамина Е в различных частях продукта было неравномернымПосле использования оборудования разница содержания витамина Е в различных частях продукта была уменьшена до 3%;обеспечение последовательности эффективности продукта.
4.2 Улучшение эффективности производства
Мобильный эмульгатор с высоким снятием значительно повысил эффективность производства предприятия.Производственный цикл традиционного стационарного оборудования составляет 8 часов (включая предварительное смешивание)., эмульгификации, охлаждения, разгрузки и очистки), в то время как производственный цикл мобильного оборудования составляет 4,5 часа, а эффективность производства увеличивается на 43,75%.Основные причины повышения эффективности:: во-первых, голова высокого снятия оборудования имеет высокую эффективность эмульгирования, что сокращает время эмульгирования с 30 минут (традиционное оборудование) до 20 минут; во-вторых,время очистки оборудования сокращается с 4 часов (традиционное оборудование) до 30 минут;, что значительно сокращает время простоя между партиями; в-третьих, мобильная особенность оборудования позволяет избежать трудоемкого процесса обработки сырья, экономя примерно 1 час на партию.
Для испытательного производства небольших партий (партия 50 л) повышение эффективности более очевидно.и производственный цикл составляет 6 часов., а мобильное оборудование может завершить производство партий продукции объемом 50 л за 2,5 часа, что удовлетворяет потребности предприятия в быстром испытательном производстве новых рецепторов.Предприятие завершило испытательное производство 28 новых формул с использованием этого оборудования., что вдвое больше, чем количество новых испытаний в аналогичном периоде прошлого года.
4.3 Снижение издержек производства
Использование мобильного эмульгатора с высокой скоростью стрижки также помогло предприятию снизить затраты на производство.расход энергии оборудования ниже, чем у традиционного стационарного оборудования;Мощность смесителя и гомогенизирующего двигателя мобильного оборудования составляет 7,5 кВт и 22 кВт соответственно, тогда как мощность традиционного стационарного оборудования составляет 11 кВт и 37 кВт соответственно.Для производства 200-литровой партии крема для лица, потребление энергии мобильного оборудования составляет 8,5 кВт·ч, что на 42,6% ниже, чем у традиционного стационарного оборудования (14,8 кВт·ч).Процесс очистки оборудования не требует большого количества моющих средств и воды.Потребление воды на партию составляет 50 л, что на 60% ниже, чем у традиционного стационарного оборудования (125 л).уменьшение потерь материала в процессе производства (с 5% до 1%).2%) также снижает стоимость сырья предприятия.
Кроме того, мобильное оборудование не должно занимать фиксированную производственную площадь, что позволяет экономить на аренде мастерской.Предприятию понадобилось 3 фиксированных производственных линий для удовлетворения спроса на производство, и теперь требует только 1 мобильного оборудования и 2 стационарных производственных линий, экономия 20% площади мастерской.
4.4 Улучшение гибкости производства
Мобильная особенность оборудования значительно улучшила гибкость производства предприятия.когда порядок лосьона для тела увеличивается, мобильное оборудование может быть перемещено в область производства лосьонов для тела для увеличения производственных мощностей лосьонов для тела; когда порядок крема для лица уменьшается,оборудование может быть перемещено в зону испытательного производства для проведения испытательного производства новых формул;Этот гибкий способ производства позволяет предприятию быстро реагировать на изменения рынка и повышать конкурентоспособность предприятия.
Кроме того, оборудование подходит для производства различных косметических средств, включая кремы, лосьоны, эмульсии и сыворотки.Предприятие может переключаться между различными типами продукции путем корректировки таких параметров, как скорость гомогенизации, скорость смешивания и температура, без необходимости замены оборудования, что еще больше повышает гибкость производства.
5Опыт ежедневного обслуживания и эксплуатации
В течение 12-месячного процесса подачи заявки предприятие накопило богатый опыт в ежедневном обслуживании и эксплуатации мобильного высокощистящего эмульгатора,который обеспечивает стабильную работу оборудования и непрерывность производства.
5.1 Ежедневное обслуживание
Ежедневное техническое обслуживание оборудования включает в себя в основном следующие аспекты: Во-первых, после каждой партии производства вовремя очистить оборудование, включая смесительный бак, гомогенизирующую головку, скребпер,Во-вторых, ежедневно проверяйте уровень масла в двигателе и гидравлической системе (для подъемной функции),и добавлять смазочное масло вовремя, если уровень масла недостаточенВ-третьих, ежедневно проверяйте герметичность уплотнительных деталей оборудования (таких как герметичное кольцо крышки резервуара и порт разгрузки) и вовремя заменяйте их при обнаружении утечки.очищать фильтрующий экран вакуумной системы и системы охлаждающей воды каждую неделю для обеспечения бесперебойной работы системы;.
5.2 Опыт эксплуатации
Что касается работы, то предприятие обобщает следующий опыт: во-первых, при установке скорости гомогенизации ее следует регулировать в соответствии с вязкостью материала.Для материалов с высокой вязкостью (например, крема для лица), скорость должна быть установлена на 10000-15000 оборотов в минуту; для материалов с низкой вязкостью (таких как лосьон для тела), скорость может быть установлена на 6000-10000 оборотов в минуту.температура материала должна строго контролироватьсяДля теплочувствительных ингредиентов (таких как витамин С и растительный экстракт) температуру эмульгирования следует снизить до 30-40°C, чтобы избежать разложения активных ингредиентов.при перемещении оборудованияВ-четвертых, для предотвращения повреждений оборудования и аварий безопасности необходимо обеспечить плоскую и свободную от препятствий площадь мастерской.Операторы должны регулярно проходить обучение, чтобы овладеть навыками эксплуатации и методами обслуживания оборудования., что может снизить уровень отказов оборудования.
6Резюме и перспективы
Применение мобильного эмульгатора с высоким срезом в производстве косметики предприятия достигло очевидных результатов в улучшении качества продукции, повышении эффективности производства,снижение затрат на производствоКомпактная конструкция оборудования, гибкое движение, эффективная эмульгация,и легко очищаемые характеристики полностью совместимы с потребностями предприятия в производстве малых и средних партийЗа последние 12 месяцев оборудование работало стабильно, с показателем отказов менее 2%.которая обеспечивает непрерывность и стабильность производства предприятия.
В будущем предприятие планирует увеличить инвестиции в мобильные высокопрочные эмульгаторы.ввести еще два комплекта оборудования различных спецификаций (50L и 500L) для удовлетворения потребностей в производстве испытательного производства небольших партий и массового производства больших партийВ то же время предприятие продолжит исследовать применение оборудования в других областях продукции, таких как средства для ухода за волосами и маски.и постоянно оптимизировать производственный процесс для повышения конкурентоспособности предприятия на рынке косметики.
Для косметических предприятий с аналогичными потребностями в производстве (малые и средние партии, несколько сортов, частое изменение рецептуры),мобильный эмульгатор с высоким сокращением является экономически эффективным производственным оборудованиемЕго применение может не только решить проблемы, существующие в традиционном стационарном оборудовании, но и обеспечить сильную поддержку инноваций продукции предприятия и расширения рынка.С непрерывным развитием косметической промышленности, спрос на гибкое и эффективное производственное оборудование будет продолжать расти, а мобильный эмульгатор с высокой скоростью стрижки будет иметь более широкие перспективы применения в области производства косметики.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!