กรณีศึกษา: การประยุกต์ใช้เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงในการผลิตผลิตภัณฑ์อิมัลชัน
กรณีศึกษานี้บันทึกกระบวนการประยุกต์ใช้เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงในโรงงานผลิตที่เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ที่ใช้อิมัลชัน โดยเน้นที่ความท้าทายก่อนการใช้งาน การพิจารณาการเลือกอุปกรณ์ การทดสอบและปรับพารามิเตอร์ การดำเนินงานในระยะยาว และแนวทางการบำรุงรักษา เนื้อหาทั้งหมดอิงตามสถานการณ์การผลิตจริงและข้อมูลทางเทคนิค โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลอ้างอิงที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ปฏิบัติงานรายอื่นๆ ในอุตสาหกรรมเดียวกันที่เผชิญกับความต้องการในการผลิตที่คล้ายคลึงกัน
1. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับสถานการณ์การผลิต
โรงงานผลิตที่เกี่ยวข้องกับกรณีศึกษานี้ส่วนใหญ่ผลิตผลิตภัณฑ์อิมัลชันสามประเภท ได้แก่ เจลให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำ (ความหนืด: 6000-12000 mPa·s) โลชั่นบำรุงผิวหน้าที่มีความหนืดปานกลาง (ความหนืด: 15000-25000 mPa·s) และครีมลดเลือนริ้วรอยที่มีความหนืดสูง (ความหนืด: 30000-40000 mPa·s) ก่อนที่จะนำเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงมาใช้ โรงงานใช้เครื่องผสมความเร็วต่ำแบบดั้งเดิม (ความเร็วในการหมุน: 200-300 รอบต่อนาที) และเครื่องโฮโมจิไนเซอร์แบบแรงเฉือนสูงแบบขั้นตอนเดียวสำหรับการผลิต ด้วยการขยายขนาดการผลิตและการปรับปรุงข้อกำหนดด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์เดิมจึงค่อยๆ เผยให้เห็นปัญหาต่างๆ ที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผลิตและความเสถียรของผลิตภัณฑ์
จากมุมมองด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์อิมัลชันที่ผลิตโดยอุปกรณ์เดิมมีข้อบกพร่องที่เห็นได้ชัดเจน: ขนาดอนุภาคของเจลให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำไม่สม่ำเสมอ (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 8-12 μm) ส่งผลให้ความโปร่งใสไม่ดีและมีความเป็นเม็ดเล็กน้อยเมื่อนำไปใช้ โลชั่นบำรุงผิวหน้าที่มีความหนืดปานกลางมีแนวโน้มที่จะเกิดการแยกชั้นหลังจากเก็บไว้ 2-3 เดือน โดยมีหยดน้ำมันลอยอยู่บนพื้นผิว ครีมลดเลือนริ้วรอยที่มีความหนืดสูงมีเนื้อสัมผัสที่ไม่สม่ำเสมอ โดยมีส่วนผสมที่ใช้งานได้ (เช่น สารสกัดจากพืชและวิตามิน) เกาะกลุ่มกันในบางจุด ซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และประสบการณ์ของผู้ใช้
ในแง่ของประสิทธิภาพการผลิต กระบวนการผลิตเดิมต้องใช้หลายขั้นตอนในการผสมและทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน: ขั้นแรก ใช้เครื่องผสมความเร็วต่ำสำหรับการผสมวัตถุดิบเบื้องต้น (ใช้เวลา 40-60 นาที) จากนั้นใช้เครื่องโฮโมจิไนเซอร์แบบแรงเฉือนสูงแบบขั้นตอนเดียวสำหรับการแปรรูปครั้งที่สอง (ใช้เวลา 20-30 นาที) และสุดท้าย ต้องใช้การกวนด้วยมือเพื่อปรับเนื้อสัมผัส (ใช้เวลา 10-15 นาที) เวลาในการประมวลผลทั้งหมดสำหรับหนึ่งชุด (100L) คือ 70-105 นาที และผลผลิตต่อวันมีเพียง 300-400 กก. ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของตลาดที่เพิ่มขึ้นได้ นอกจากนี้ อุปกรณ์เดิมไม่มีฟังก์ชันการขูดผนังอัตโนมัติ และมีวัสดุจำนวนมากเกาะติดกับผนังถังหลังจากผลิตแต่ละชุด ส่งผลให้เกิดการสูญเสียวัสดุ (อัตราการสูญเสีย: 3-5%) และเพิ่มภาระงานในการทำความสะอาดด้วยมือ (เวลาในการทำความสะอาดต่อชุด: 20-30 นาที)
ในแง่ของการบำรุงรักษาและการใช้งานอุปกรณ์ เครื่องโฮโมจิไนเซอร์แบบแรงเฉือนสูงแบบขั้นตอนเดียวมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตันเมื่อแปรรูปวัสดุที่มีความหนืดสูงหรือวัสดุที่มีอนุภาคของแข็ง ซึ่งต้องมีการถอดและทำความสะอาดบ่อยครั้ง (2-3 ครั้งต่อสัปดาห์) ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มความเข้มข้นของแรงงานของผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อความต่อเนื่องของการผลิต ในเวลาเดียวกัน เครื่องผสมความเร็วต่ำมีความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิที่ไม่ดี (ความผันผวนของอุณหภูมิ: ±2-3℃) ซึ่งนำไปสู่การปิดใช้งานส่วนผสมที่ไวต่อความร้อน (เช่น วิตามิน) ในกระบวนการผลิต ซึ่งช่วยลดคุณภาพผลิตภัณฑ์ลงไปอีก
2. การพิจารณาการเลือกอุปกรณ์
เพื่อแก้ไขปัญหาข้างต้น โรงงานผลิตจึงตัดสินใจเปลี่ยนอุปกรณ์เดิมด้วยอุปกรณ์อิมัลซิฟิเคชันระดับมืออาชีพ หลังจากทำการวิจัยตลาดอย่างละเอียดและการสื่อสารทางเทคนิคกับช่างเทคนิคอุปกรณ์ ในที่สุดโรงงานก็เลือกเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงสองเครื่อง (รุ่น: 100L และ 200L) เป็นอุปกรณ์การผลิตหลัก กระบวนการคัดเลือกส่วนใหญ่พิจารณาจากปัจจัยต่อไปนี้ ซึ่งทั้งหมดนี้รวมกันอย่างใกล้ชิดกับความต้องการในการผลิตจริงและลักษณะผลิตภัณฑ์ของโรงงาน:
ประการแรก การปรับตัวให้เข้ากับความหนืดของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดด้านขนาดอนุภาค ผลิตภัณฑ์ของโรงงานครอบคลุมช่วงความหนืดต่ำ ปานกลาง และสูง และเจลให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำมีข้อกำหนดด้านความโปร่งใสสูง (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย ≤ 1 μm) เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงที่เลือกมีความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่ปรับได้ (3000-15000 รอบต่อนาที) และช่องว่างเฉือน (0.02-0.06 มม.) ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้: ความเร็วสูง (12000-15000 รอบต่อนาที) และช่องว่างเฉือนเล็ก (0.02-0.04 มม.) สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำ ความเร็วปานกลาง (9000-12000 รอบต่อนาที) และช่องว่างเฉือนปานกลาง (0.04-0.05 มม.) สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลาง และความเร็วปานกลางถึงต่ำ (8000-10000 รอบต่อนาที) และช่องว่างเฉือนที่ใหญ่กว่าเล็กน้อย (0.05-0.06 มม.) สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง ในเวลาเดียวกัน อุปกรณ์นี้ติดตั้งใบพัดผสมแบบเฟรม (ความเร็ว: 10-80 รอบต่อนาที) และใบพัดขูดผนัง (ความเร็ว: 5-40 รอบต่อนาที) ซึ่งสามารถรับประกันการผสมวัสดุที่มีความหนืดต่างๆ ได้อย่างสม่ำเสมอ และหลีกเลี่ยงการเกาะกลุ่มเฉพาะที่และการยึดเกาะของวัสดุ
ประการที่สอง ประสิทธิภาพการผลิตและระดับระบบอัตโนมัติ เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงที่เลือกได้รวมฟังก์ชันต่างๆ เช่น การผสม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การขจัดก๊าซสุญญากาศ การควบคุมอุณหภูมิ และการขูดผนังอัตโนมัติ ซึ่งสามารถดำเนินการผลิตทั้งหมด (ตั้งแต่การป้อนวัตถุดิบไปจนถึงการปล่อยผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป) ในถังเดียว โดยไม่จำเป็นต้องมีการถ่ายโอนหลายครั้งและการแปรรูปครั้งที่สอง อุปกรณ์นี้ติดตั้งระบบควบคุม PLC ซึ่งสามารถจัดเก็บชุดพารามิเตอร์สูตรได้หลายชุดและตระหนักถึงการเริ่มต้นด้วยปุ่มเดียว ลดขั้นตอนการทำงานด้วยตนเองและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต นอกจากนี้ ระบบทำความสะอาด CIP ในสถานที่ของอุปกรณ์ยังสามารถตระหนักถึงการทำความสะอาดตัวถังและส่วนประกอบโดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยลดเวลาในการทำความสะอาดด้วยตนเองและลดความเข้มข้นของแรงงานได้อย่างมาก
ประการที่สาม ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิและการปกป้องส่วนผสมที่ใช้งานได้จริง ผลิตภัณฑ์ของโรงงานมีส่วนผสมที่ไวต่อความร้อนหลากหลายชนิด (เช่น วิตามิน สารสกัดจากพืช และเปปไทด์) ซึ่งต้องมีการควบคุมอุณหภูมิในการทำอิมัลชันและอัตราการระบายความร้อนอย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการปิดใช้งาน เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงที่เลือกใช้โครงสร้างควบคุมอุณหภูมิแบบแจ็คเก็ต โดยมีช่วงการควบคุมอุณหภูมิ 20-90℃ และความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ±0.5℃ ซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิในการทำอิมัลชันได้อย่างแม่นยำ (65-75℃ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางและสูง 45-55℃ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำ) ในเวลาเดียวกัน ระบบระบายความร้อนของอุปกรณ์มีอัตราการระบายความร้อนที่ปรับได้ (3-12℃/ชม.) ซึ่งสามารถตระหนักถึงการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของส่วนผสมที่ไวต่อความร้อนหลังจากการทำอิมัลชัน ทำให้มั่นใจได้ถึงกิจกรรมของส่วนผสมที่ใช้งานได้จริงและความเสถียรของคุณภาพผลิตภัณฑ์
ประการที่สี่ ความเสถียรของอุปกรณ์และความสะดวกในการบำรุงรักษา ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงที่เลือก (เช่น หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ใบพัดเฟรม และใบพัดขูดผนัง) ทำจากสแตนเลส 316L ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอได้ดี และสามารถปรับให้เข้ากับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนผสมที่เป็นกรดหรือด่างได้ ระบบซีลของอุปกรณ์ใช้แหวนซีลเพอร์ฟลูออโรอีลาสโตเมอร์นำเข้า ซึ่งมีประสิทธิภาพในการซีลที่ดีและอายุการใช้งานยาวนาน ลดความถี่ในการเปลี่ยนแหวนซีล นอกจากนี้ โครงสร้างของอุปกรณ์ได้รับการออกแบบให้ถอดและประกอบได้ง่าย ซึ่งสะดวกสำหรับการบำรุงรักษาประจำวันและการเปลี่ยนชิ้นส่วน ลดเวลาหยุดทำงานที่เกิดจากการบำรุงรักษาอุปกรณ์
ประการที่ห้า การปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ผลิตภัณฑ์ของโรงงานจำหน่ายทั้งในตลาดภายในประเทศและต่างประเทศ ดังนั้นอุปกรณ์การผลิตต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (เช่น GMP, FDA และ CE) เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงที่เลือกได้ผ่านการรับรอง GMP, การรับรองวัสดุสัมผัสอาหารของ FDA และการรับรอง CE วัสดุของชิ้นส่วนที่สัมผัสกับวัสดุเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและสุขอนามัยของอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและเภสัชกรรม ทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานการเข้าถึงตลาดของภูมิภาคต่างๆ
3. การทดสอบอุปกรณ์และการปรับพารามิเตอร์
หลังจากส่งมอบเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงไปยังโรงงานผลิต ช่างเทคนิคมืออาชีพจากผู้ผลิตอุปกรณ์และบุคลากรด้านการผลิตและเทคนิคของโรงงานได้ดำเนินการทดสอบและการปรับพารามิเตอร์ร่วมกัน กระบวนการทั้งหมดใช้เวลา 3 วัน ครอบคลุมการทดสอบการเดินเครื่องเปล่า การทดสอบสุญญากาศ การทดสอบการควบคุมอุณหภูมิ การทดสอบการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการผสม การทดสอบการทำความสะอาด CIP และการทดสอบจำลองผลิตภัณฑ์ ขั้นตอนสำคัญและผลลัพธ์การปรับพารามิเตอร์มีดังนี้:
ขั้นตอนแรกคือการทดสอบการเดินเครื่องเปล่าของอุปกรณ์ (1 วัน) ช่างเทคนิคเริ่มมอเตอร์แต่ละตัว (มอเตอร์ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน มอเตอร์ใบพัดเฟรม มอเตอร์ขูดผนัง มอเตอร์ปั๊มสุญญากาศ) แยกกันและเดินเครื่องเป็นเวลา 30 นาที ในระหว่างการทดสอบ สังเกตสถานะการทำงานของอุปกรณ์ รวมถึงเสียงรบกวน (≤ 75 dB) การสั่นสะเทือน (≤ 0.1 มม./วินาที) ทิศทางการหมุน และความเสถียรของความเร็ว (ความผันผวนของความเร็ว ≤ 5 รอบต่อนาที) หลังจากการทดสอบ ได้รับการยืนยันว่าส่วนประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์ทำงานตามปกติ และไม่มีเสียงรบกวนหรือการสั่นสะเทือนที่ผิดปกติเกิดขึ้น
ขั้นตอนที่สองคือการทดสอบการทำงาน (1 วัน) รวมถึงการทดสอบสุญญากาศ การทดสอบการควบคุมอุณหภูมิ และการทดสอบการทำความสะอาด CIP ในการทดสอบสุญญากาศ ปิดฝาถังให้แน่น และเริ่มปั๊มสุญญากาศ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าระดับสุญญากาศของอุปกรณ์สามารถเข้าถึง -0.098 MPa ภายใน 5 นาที และแรงดันลดลงภายใน 10 นาที ≤ 0.002 MPa ซึ่งบ่งชี้ว่าอุปกรณ์มีประสิทธิภาพในการซีลที่ดีและไม่มีการรั่วไหลของอากาศ ในการทดสอบการควบคุมอุณหภูมิ ฉีดน้ำสะอาด 50% ของปริมาตรที่มีประสิทธิภาพลงในถัง และตั้งอุณหภูมิความร้อนไว้ที่ 80℃ หลังจากเก็บความร้อนไว้ 30 นาที ความผันผวนของอุณหภูมิ ≤ ±0.5℃ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ จากนั้น ตั้งอัตราการระบายความร้อนไว้ที่ 8℃/ชม. และลดอุณหภูมิน้ำจาก 80℃ เป็น 25℃ อัตราการระบายความร้อนจริงสอดคล้องกับค่าที่ตั้งไว้ (ข้อผิดพลาด ≤ ±1℃/ชม.) ในการทดสอบการทำความสะอาด CIP ดำเนินการทำความสะอาดแบบเต็มกระบวนการ (ล้างล่วงหน้าเป็นเวลา 5 นาที ทำความสะอาดด้วยผงซักฟอกเป็นเวลา 15 นาที ล้างออกเป็นเวลา 10 นาที อบแห้งด้วยลมร้อนเป็นเวลา 10 นาที) หลังจากการทำความสะอาด การนำไฟฟ้าของผนังด้านในถัง ≤ 10 μS/cm และไม่มีมุมทำความสะอาดที่ตายแล้วหรือสารตกค้าง ซึ่งบ่งชี้ว่าระบบ CIP ทำงานตามปกติ
ขั้นตอนที่สามคือการทดสอบจำลองผลิตภัณฑ์และการปรับพารามิเตอร์ (1 วัน) บุคลากรด้านเทคนิคใช้วัตถุดิบและสูตรจริงของโรงงานเพื่อดำเนินการจำลองการผลิตในปริมาณน้อย (ปริมาณชุด: 50L สำหรับรุ่น 100L, 100L สำหรับรุ่น 200L) สำหรับผลิตภัณฑ์สามประเภท และปรับพารามิเตอร์อุปกรณ์ตามผลการทดสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์ กระบวนการปรับพารามิเตอร์เฉพาะและการตั้งค่าพารามิเตอร์สุดท้ายมีดังนี้:
สำหรับเจลให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำ (ส่วนผสมหลัก: สารสกัดจากว่านหางจระเข้ กรดไฮยาลูโรนิก กลีเซอรีน ฯลฯ) การตั้งค่าพารามิเตอร์เริ่มต้นคือ: ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 10000 รอบต่อนาที ช่องว่างเฉือน 0.03 มม. ความเร็วใบพัดเฟรม 30 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 50℃ ระดับสุญญากาศ -0.095 MPa อัตราการระบายความร้อน 8℃/ชม. หลังจากการจำลองการผลิต ทดสอบขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 2.5 μm) และความโปร่งใสไม่ได้มาตรฐาน บุคลากรด้านเทคนิคปรับพารามิเตอร์: เพิ่มความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็น 14000 รอบต่อนาที ลดช่องว่างเฉือนเป็น 0.02 มม. และเพิ่มอัตราการระบายความร้อนเป็น 10℃/ชม. หลังจากการผลิตซ้ำ ขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ลดลงเหลือ 0.8 μm ความโปร่งใสดีขึ้นอย่างมาก และไม่มีความเป็นเม็ดเมื่อนำไปใช้ พารามิเตอร์สุดท้ายถูกกำหนดเป็น: ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 14000 รอบต่อนาที ช่องว่างเฉือน 0.02 มม. ความเร็วใบพัดเฟรม 30 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 50℃ ระดับสุญญากาศ -0.097 MPa อัตราการระบายความร้อน 10℃/ชม.
สำหรับโลชั่นบำรุงผิวหน้าที่มีความหนืดปานกลาง (ส่วนผสมหลัก: สควาเลน วิตามินอี กลีเซอรีน อิมัลซิไฟเออร์ ฯลฯ) การตั้งค่าพารามิเตอร์เริ่มต้นคือ: ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 9000 รอบต่อนาที ช่องว่างเฉือน 0.04 มม. ความเร็วใบพัดเฟรม 40 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 70℃ ระดับสุญญากาศ -0.09 MPa อัตราการระบายความร้อน 6℃/ชม. หลังจากการจำลองการผลิต ผลิตภัณฑ์มีการแยกชั้นเล็กน้อยหลังจากเก็บไว้ 1 เดือน และเนื้อสัมผัสไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย บุคลากรด้านเทคนิคปรับพารามิเตอร์: เพิ่มความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็น 11000 รอบต่อนาที ปรับความเร็วใบพัดเฟรมเป็น 50 รอบต่อนาที และเพิ่มระดับสุญญากาศเป็น -0.093 MPa หลังจากการผลิตซ้ำ ทดสอบขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 1.5 μm) และไม่มีการแยกชั้นเกิดขึ้นหลังจากเก็บไว้ 6 เดือน พารามิเตอร์สุดท้ายถูกกำหนดเป็น: ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 11000 รอบต่อนาที ช่องว่างเฉือน 0.04 มม. ความเร็วใบพัดเฟรม 50 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 70℃ ระดับสุญญากาศ -0.093 MPa อัตราการระบายความร้อน 6℃/ชม.
สำหรับครีมลดเลือนริ้วรอยที่มีความหนืดสูง (ส่วนผสมหลัก: คอลลาเจน เรตินอล เชียบัตเตอร์ อิมัลซิไฟเออร์ ฯลฯ) การตั้งค่าพารามิเตอร์เริ่มต้นคือ: ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 8000 รอบต่อนาที ช่องว่างเฉือน 0.05 มม. ความเร็วใบพัดเฟรม 50 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 75℃ ระดับสุญญากาศ -0.09 MPa อัตราการระบายความร้อน 4℃/ชม. หลังจากการจำลองการผลิต ผลิตภัณฑ์มีการเกาะกลุ่มเฉพาะที่ และปริมาณส่วนผสมที่ใช้งานได้จริงไม่สม่ำเสมอ บุคลากรด้านเทคนิคปรับพารามิเตอร์: เพิ่มความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็น 9500 รอบต่อนาที ปรับความเร็วใบพัดเฟรมเป็น 60 รอบต่อนาที และตั้งค่าใบพัดขูดผนังให้ทำงานอย่างอิสระ (ความเร็ว 35 รอบต่อนาที) หลังจากการผลิตซ้ำ เนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์สม่ำเสมอ ไม่มีการเกาะกลุ่มเกิดขึ้น และปริมาณส่วนผสมที่ใช้งานได้จริงกระจายอย่างสม่ำเสมอ พารามิเตอร์สุดท้ายถูกกำหนดเป็น: ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 9500 รอบต่อนาที ช่องว่างเฉือน 0.05 มม. ความเร็วใบพัดเฟรม 60 รอบต่อนาที ความเร็วใบพัดขูดผนัง 35 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 75℃ ระดับสุญญากาศ -0.092 MPa อัตราการระบายความร้อน 4℃/ชม.
หลังจากปรับพารามิเตอร์เสร็จสิ้น บุคลากรด้านเทคนิคได้ดำเนินการจำลองการผลิตอย่างต่อเนื่องสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด 3 ชุด ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าคุณภาพผลิตภัณฑ์มีความเสถียร และตัวบ่งชี้ทั้งหมด (ขนาดอนุภาค ความโปร่งใส เนื้อสัมผัส ความเสถียร กิจกรรมของส่วนผสมที่ใช้งานได้จริง) เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพของโรงงาน อุปกรณ์ถูกนำไปผลิตอย่างเป็นทางการหลังจากผ่านการทดสอบ
4. ผลกระทบและประโยชน์ของการดำเนินงานในระยะยาว
เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงได้ดำเนินการอย่างเสถียรในโรงงานผลิตเป็นเวลา 18 เดือน ในช่วงเวลานี้ โรงงานได้จัดตั้งระบบการดำเนินงานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่สมบูรณ์ และดำเนินการบำรุงรักษาประจำวัน รายสัปดาห์ รายเดือน รายไตรมาส และรายปีอย่างเคร่งครัด ผลกระทบและประโยชน์ของการดำเนินงานในระยะยาวของอุปกรณ์สะท้อนให้เห็นในด้านต่างๆ ดังนี้:
ในแง่ของการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ การประยุกต์ใช้เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงได้แก้ไขปัญหาคุณภาพที่มีอยู่ในกระบวนการผลิตเดิมอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับเจลให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำ ขนาดอนุภาคเฉลี่ยถูกควบคุมอย่างเสถียรที่ 0.6-1.0 μm ความโปร่งใสดีขึ้นอย่างมาก และผลิตภัณฑ์มีเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนและละเอียดอ่อนเมื่อนำไปใช้ ซึ่งได้รับการยอมรับอย่างสูงจากผู้ใช้ สำหรับโลชั่นบำรุงผิวหน้าที่มีความหนืดปานกลาง ขนาดอนุภาคถูกควบคุมที่ 1.2-1.8 μm และไม่มีการแยกชั้นเกิดขึ้นหลังจากเก็บไว้ 12 เดือน (ภายใต้สภาวะการจัดเก็บปกติ) ซึ่งช่วยปรับปรุงอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก สำหรับครีมลดเลือนริ้วรอยที่มีความหนืดสูง เนื้อสัมผัสสม่ำเสมอและเรียบเนียน ไม่มีการเกาะกลุ่มเฉพาะที่เกิดขึ้น และส่วนผสมที่ใช้งานได้จริง (เช่น เรตินอลและคอลลาเจน) กระจายอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อย่างมีประสิทธิภาพ ตามข้อมูลการตรวจสอบคุณภาพของโรงงาน อัตราการผ่านเกณฑ์ของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นจาก 92% (ก่อนเปลี่ยนอุปกรณ์) เป็น 99.5% (หลังเปลี่ยนอุปกรณ์) และอัตราการร้องเรียนของลูกค้าที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพผลิตภัณฑ์ลดลงจาก 5% เป็น 0.3%
ในแง่ของการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต การรวมฟังก์ชันต่างๆ ของเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงช่วยลดรอบการผลิตลงได้อย่างมาก สำหรับผลิตภัณฑ์ 100L หนึ่งชุด เวลาในการผลิตทั้งหมด (ตั้งแต่การป้อนวัตถุดิบไปจนถึงการปล่อยผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป) ลดลงจาก 70-105 นาที (อุปกรณ์เดิม) เป็น 35-45 นาที (อุปกรณ์ใหม่) และประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้นประมาณ 60% ในเวลาเดียวกัน การทำงานอัตโนมัติของอุปกรณ์และระบบทำความสะอาด CIP ช่วยลดเวลาในการทำงานด้วยตนเองและเวลาในการทำความสะอาด ผลผลิตต่อวันของโรงงานเพิ่มขึ้นจาก 300-400 กก. (ก่อนเปลี่ยนอุปกรณ์) เป็น 800-1000 กก. (หลังเปลี่ยนอุปกรณ์) ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดได้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ ฟังก์ชันการขูดผนังของอุปกรณ์ยังช่วยลดการยึดเกาะของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ และอัตราการสูญเสียวัสดุลดลงจาก 3-5% (อุปกรณ์เดิม) เป็น 0.8-1.2% (อุปกรณ์ใหม่) ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนวัตถุดิบจำนวนมากสำหรับโรงงาน
ในแง่ของการควบคุมต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงมีความเสถียรและความน่าเชื่อถือที่ดี และอัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์ต่ำมากในระหว่างการดำเนินงานในระยะยาว ตามบันทึกการบำรุงรักษาของโรงงาน อุปกรณ์มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยเพียง 2 ครั้ง (การรั่วไหลของท่อสุญญากาศและความไม่เสถียรของอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น) ใน 18 เดือน และเวลาในการจัดการข้อผิดพลาดอยู่ภายใน 2 ชั่วโมง ซึ่งมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อการผลิต การบำรุงรักษาอุปกรณ์ในแต่ละวันทำได้ง่ายและสะดวก และต้นทุนการบำรุงรักษา (รวมถึงน้ำมันหล่อลื่น แหวนซีล และวัสดุสิ้นเปลืองอื่นๆ) อยู่ที่ประมาณ 800-1000 หยวนต่อเดือน ซึ่งต่ำกว่าต้นทุนการบำรุงรักษาของอุปกรณ์เดิม (1500-2000 หยวนต่อเดือน) นอกจากนี้ การใช้พลังงานของอุปกรณ์มีความสมเหตุสมผลมากขึ้น สำหรับผลิตภัณฑ์ชุดเดียวกัน การใช้พลังงานของอุปกรณ์ใหม่ต่ำกว่าอุปกรณ์เดิม 20-30% ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตของโรงงานลงไปอีก
ในแง่ของการลดความเข้มข้นของแรงงานของผู้ปฏิบัติงาน เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงติดตั้งระบบควบคุม PLC ซึ่งสามารถตระหนักถึงการควบคุมกระบวนการผลิตโดยอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานเพียงแค่ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์สูตร เริ่มต้นอุปกรณ์ และตรวจสอบสถานะการทำงานของอุปกรณ์ในระหว่างการผลิต ซึ่งช่วยลดความเข้มข้นของแรงงานด้วยตนเองได้อย่างมาก ระบบทำความสะอาด CIP ในสถานที่ของอุปกรณ์ช่วยขจัดความจำเป็นในการทำความสะอาดตัวถังและส่วนประกอบด้วยตนเอง และเวลาในการทำความสะอาดต่อชุดลดลงจาก 20-30 นาที (อุปกรณ์เดิม) เป็น 10-15 นาที (อุปกรณ์ใหม่) ซึ่งช่วยลดภาระแรงงานของผู้ปฏิบัติงานได้อย่างมาก ตามการสำรวจผู้ปฏิบัติงานของโรงงาน ความเข้มข้นของแรงงานลดลงประมาณ 40% หลังจากการเปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่ และประสิทธิภาพการทำงานและความพึงพอใจในการทำงานของผู้ปฏิบัติงานดีขึ้นอย่างมาก
ในแง่ของการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงได้ผ่านการรับรองระดับสากลและระดับประเทศที่เกี่ยวข้อง และกระบวนการผลิตเป็นไปตามข้อกำหนด GMP โรงงานได้ผ่านการตรวจสอบในสถานที่ของหน่วยงานกำกับดูแลทั้งในและต่างประเทศหลายครั้งหลังจากใช้อุปกรณ์ใหม่ และผลิตภัณฑ์ได้เข้าสู่ตลาดยุโรปและอเมริกาได้อย่างราบรื่น การดำเนินงานที่เสถียรของอุปกรณ์และคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้ได้วางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการขยายตลาดของโรงงาน
5. แนวทางการบำรุงรักษาและสรุปประสบการณ์
ในระหว่างการดำเนินงานเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงเป็นเวลา 18 เดือน โรงงานผลิตได้สะสมประสบการณ์การบำรุงรักษาอุปกรณ์มากมาย และได้จัดตั้งระบบการบำรุงรักษาที่เป็นวิทยาศาสตร์และได้มาตรฐาน ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการดำเนินงานที่เสถียรของอุปกรณ์และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ แนวทางการบำรุงรักษาที่สำคัญและสรุปประสบการณ์มีดังนี้:
ประการแรก ดำเนินการบำรุงรักษาประจำวันอย่างเคร่งครัด หลังจากผลิตแต่ละชุด ผู้ปฏิบัติงานของโรงงานจะดำเนินการบำรุงรักษาประจำวันตามคู่มือการบำรุงรักษา: ดำเนินการทำความสะอาด CIP แบบเต็มกระบวนการเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสารตกค้างบนผนังด้านในถัง หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ใบพัด ช่องป้อน และช่องระบายออก ตรวจสอบระดับน้ำมันของมอเตอร์แต่ละตัว (ระหว่างมาตราส่วนบนและล่างของกระจกมองน้ำมัน) และเติมน้ำมันหล่อลื่นในเวลาที่เหมาะสมหากระดับน้ำมันไม่เพียงพอ ตรวจสอบแหวนซีลของฝาถัง ช่องป้อน และช่องระบายออกเพื่อหาร่องรอยการสึกหรอ การเสียรูป หรือการรั่วไหล และเปลี่ยนแหวนซีลในเวลาที่เหมาะสมหากพบความผิดปกติ ตรวจสอบท่อน้ำหล่อเย็น ท่อลม อัด และท่อระบายออกเพื่อหาร่องรอยการรั่วไหล และขันตัวเชื่อมต่อท่อให้แน่นหรือเปลี่ยนท่อที่เสียหายในเวลาที่เหมาะสม การบำรุงรักษาประจำวันเป็นพื้นฐานในการรับประกันการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์ และสามารถป้องกันการเกิดข้อผิดพลาดของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประการที่สอง ทำงานบำรุงรักษาตามปกติให้ดี โรงงานได้กำหนดแผนการบำรุงรักษาประจำสัปดาห์ รายเดือน รายไตรมาส และรายปี และจัดให้มีบุคลากรบำรุงรักษามืออาชีพเพื่อดำเนินการบำรุงรักษาตามปกติ: ทุกสัปดาห์ ทำความสะอาดตะแกรงกรองของช่องป้อน ท่อสุญญากาศ และท่อน้ำหล่อเย็นเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและหลีกเลี่ยงการอุดตัน ตรวจสอบการสึกหรอของใบพัดผสมแบบเฟรมและใบพัดขูดผนัง และขันสลักยึดให้แน่นหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอในเวลาที่เหมาะสม เติมน้ำมันหล่อลื่นลงในปั๊มสุญญากาศและปรับเทียบหน้าจอสัมผัส PLC ทุกเดือน ปรับเทียบเซ็นเซอร์อุณหภูมิ PT100 และเกจวัดสุญญากาศดิจิทัลเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดพารามิเตอร์มีความแม่นยำ ถอดหัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อตรวจสอบช่องว่างสเตเตอร์-โรเตอร์ และเปลี่ยนสเตเตอร์หรือโรเตอร์หากช่องว่างเกินมาตรฐาน เติมจาระบีชนิดลิเธียมลงในตลับลูกปืนมอเตอร์และทำความสะอาดแจ็คเก็ตน้ำหล่อเย็นของตัวถังเพื่อขจัดตะกรัน ทุกไตรมาส ถอดและทำความสะอาดหัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ เปลี่ยนแหวนซีลของทุกส่วน ตรวจสอบการเดินสายของระบบควบคุม และบำรุงรักษาระบบ CIP ทุกปี ถอดและตรวจสอบส่วนประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์อย่างสมบูรณ์ เปลี่ยนส่วนประกอบที่สึกหรอหรือเสื่อมสภาพ (เช่น มอเตอร์ ตัวแปลงความถี่ และท่อ) ดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพเต็มรูปแบบของอุปกรณ์ และจัดเรียงบันทึกการบำรุงรักษาตลอดทั้งปี
ประการที่สาม ให้ความสนใจกับการบำรุงรักษาชิ้นส่วนที่เปราะบาง ชิ้นส่วนที่เปราะบางของเครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหวนซีล ที่ขูด PTFE สเตเตอร์-โรเตอร์ และตะแกรงกรอง โรงงานได้เตรียมชิ้นส่วนที่เปราะบางไว้ล่วงหน้าอย่างเพียงพอ และเปลี่ยนตามรอบการเปลี่ยน (เปลี่ยนแหวนซีลทุกไตรมาส เปลี่ยนที่ขูด PTFE ทุก 6 เดือน เปลี่ยนสเตเตอร์-โรเตอร์ทุก 2 ปี และเปลี่ยนตะแกรงกรองทุกเดือน) ในเวลาเดียวกัน โรงงานได้จัดทำบันทึกการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เปราะบาง ซึ่งบันทึกเวลาในการเปลี่ยน รุ่น และปริมาณของชิ้นส่วนที่เปราะบางแต่ละชิ้น ซึ่งสะดวกสำหรับการติดตามและการจัดการ
ประการที่สี่ เสริมสร้างการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษา ก่อนนำอุปกรณ์ไปใช้งาน โรงงานเชิญช่างเทคนิคมืออาชีพจากผู้ผลิตอุปกรณ์มาฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษา รวมถึงโครงสร้างอุปกรณ์ หลักการทำงาน กระบวนการทำงาน การปรับพารามิเตอร์ การจัดการข้อผิดพลาด และวิธีการบำรุงรักษา หลังจากการฝึกอบรม ผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษาต้องผ่านการประเมินก่อนจึงจะสามารถเข้ารับตำแหน่งได้ ในระหว่างกระบวนการทำงาน โรงงานจัดให้มีการประชุมแลกเปลี่ยนทางเทคนิคเป็นประจำเพื่อแบ่งปันประสบการณ์การดำเนินงานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ และปรับปรุงระดับความเป็นมืออาชีพของผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง คุณภาพระดับมืออาชีพของผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษาเป็นหลักประกันที่สำคัญสำหรับการดำเนินงานที่เสถียรของอุปกรณ์และการปรับปรุงประสิทธิภาพการบำรุงรักษา
ประการที่ห้า บันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลการทำงานของอุปกรณ์ เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงติดตั้งฟังก์ชันการบันทึกข้อมูล ซึ่งสามารถบันทึกพารามิเตอร์การทำงาน (เช่น ความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน อุณหภูมิ ระดับสุญญากาศ และเวลาในการผลิต) ของผลิตภัณฑ์แต่ละชุด บุคลากรด้านเทคนิคของโรงงานจะจัดเรียงและวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้เป็นประจำ สรุปกฎการทำงานของอุปกรณ์ และปรับพารามิเตอร์การผลิตและแผนการบำรุงรักษาให้เหมาะสม ในเวลาเดียวกัน หากอุปกรณ์มีข้อผิดพลาด บุคลากรด้านเทคนิคจะวิเคราะห์สาเหตุของข้อผิดพลาดตามข้อมูลการทำงาน และใช้มาตรการที่ตรงเป้าหมายเพื่อจัดการกับข้อผิดพลาด ซึ่งสามารถลดเวลาในการจัดการข้อผิดพลาดได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันการเกิดข้อผิดพลาดที่คล้ายกันซ้ำ
6. บทสรุป
การประยุกต์ใช้เครื่องผสมอิมัลชันความเร็วปานกลางแบบแรงเฉือนสูงในโรงงานผลิตได้แก้ไขป
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!