กรณีศึกษา: การใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ในทางปฏิบัติในการผลิตผลิตภัณฑ์ดูแลผิว
ในด้านการผลิตผลิตภัณฑ์ดูแลผิว การสร้างระบบอิมัลชันที่เสถียรคือหัวใจหลักในการผลิตครีมคุณภาพสูง ครีมในฐานะผลิตภัณฑ์อิมัลชันแบบน้ำมันในน้ำ (O/W) หรือน้ำในน้ำมัน (W/O) ทั่วไป จำเป็นต้องมีการกระจายตัวของเฟสน้ำมันและน้ำอย่างสม่ำเสมอ ขนาดอนุภาคละเอียด และความเสถียรที่ดี เพื่อให้มั่นใจว่าเนื้อสัมผัสที่เป็นมิตรต่อผิวหนังและการดูดซึมส่วนผสมที่มีประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับองค์กรที่มีส่วนร่วมในการผลิตครีมขนาดกลางและขนาดเล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์กรที่เน้นผลิตภัณฑ์ดูแลผิวจากธรรมชาติและอ่อนโยน ประสิทธิภาพของอิมัลซิไฟเออร์ครีมส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และความยืดหยุ่นของกระบวนการ กรณีศึกษานี้อิงจากประสบการณ์การใช้งานจริงเป็นเวลา 18 เดือน โดยมุ่งเน้นไปที่การใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ในการผลิตครีมเพิ่มความชุ่มชื้นบนใบหน้า ครีมต่อต้านริ้วรอย และครีมบำรุงผิวกาย โดยให้รายละเอียดเกี่ยวกับประวัติการใช้ กระบวนการดำเนินการ ผลในการแก้ปัญหา และมูลค่าการใช้ในระยะยาว โดยไม่เกี่ยวข้องกับชื่อองค์กรเฉพาะหรือการแสดงออกที่เกี่ยวข้องกับการตลาด
1. ประวัติความเป็นมาของการสมัคร
หน่วยงานที่เกี่ยวข้องในกรณีนี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการวิจัย การพัฒนา และการผลิตผลิตภัณฑ์ดูแลผิวที่อ่อนโยน โดยมีสายผลิตภัณฑ์ครอบคลุมถึงครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้า ครีมต่อต้านริ้วรอย ครีมบำรุงผิว และครีมสำหรับเด็ก ก่อนที่จะแนะนำอิมัลซิไฟเออร์ครีมโดยเฉพาะ กิจการเผชิญกับปัญหาหลายประการในกระบวนการผลิตครีมที่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิต:
ประการแรก การผลิตก่อนหน้านี้อาศัยอุปกรณ์ผสมอเนกประสงค์แทนการใช้อิมัลซิไฟเออร์ระดับมืออาชีพ เนื่องจากขาดความสามารถในการเฉือนและอิมัลซิฟิเคชันที่มีประสิทธิภาพ เฟสน้ำมันและน้ำจึงไม่สามารถผสมกันได้เต็มที่ ส่งผลให้ขนาดอนุภาคอิมัลชันไม่สม่ำเสมอ (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 6-10 ไมโครเมตร) ครีมที่ผลิตมีเนื้อหยาบ มีเม็ดหยาบอย่างเห็นได้ชัดเมื่อทา และซึมผ่านผิวหนังได้ไม่ดี ซึ่งส่งผลต่อประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้
ประการที่สอง เสถียรภาพของระบบอิมัลชันไม่เพียงพอ ผลิตภัณฑ์ครีมมีแนวโน้มที่จะเกิดการหลุดร่อน การแยกตัวของน้ำ หรือการเปลี่ยนสีระหว่างการเก็บรักษา (โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงที่ 35-40°C) โดยมีอัตราคุณสมบัติเพียง 82% หลังจากการเก็บรักษา 3 เดือน จึงไม่เป็นไปตามมาตรฐานการควบคุมคุณภาพภายใน
ประการที่สาม กระบวนการผลิตยุ่งยากและไม่มีประสิทธิภาพ สำหรับการผลิตในปริมาณน้อย (ปริมาตรเป็นชุด 30-200 ลิตร) และการปรับสูตร อุปกรณ์อเนกประสงค์ต้องใช้เวลาในการผสมล่วงหน้าและอิมัลชันที่ยาวนาน (รอบการผลิตรวม 7-9 ชั่วโมงต่อชุด) และการทำความสะอาดและการฆ่าเชื้อระหว่างสูตรต่างๆ ใช้เวลา 3-5 ชั่วโมง ส่งผลให้มีการหยุดทำงานยาวนานและใช้กำลังการผลิตต่ำ
ประการที่สี่ การกระจายตัวของส่วนผสมที่มีประโยชน์ (เช่น สารสกัดจากพืช วิตามิน และกรดไฮยาลูโรนิก) ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากขาดกลไกการตัดเฉือนและการผสมแบบกำหนดเป้าหมาย ส่วนผสมเชิงหน้าที่จึงมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันในเมทริกซ์ครีม ส่งผลให้ประสิทธิภาพของส่วนต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ชุดเดียวกันไม่สอดคล้องกัน และความล้มเหลวในการบรรลุผลการดูแลผิวที่คาดหวัง
เพื่อแก้ไขปัญหาข้างต้น หน่วยงานได้ดำเนินการตรวจสอบเชิงลึกและเปรียบเทียบอุปกรณ์การผลิตครีม และสุดท้ายได้เลือกอิมัลซิไฟเออร์ครีมโดยเฉพาะที่มีปริมาตรการทำงาน 50L-300L ข้อพิจารณาหลักคืออุปกรณ์มีเป้าหมายที่กลไกการสร้างอิมัลชัน ความสามารถในการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำ และลักษณะการใช้งานและการบำรุงรักษาที่ง่ายดาย ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการในการผลิตครีมหลายประเภท ชุดขนาดเล็กและขนาดกลาง และการปรับเปลี่ยนสูตรบ่อยครั้ง ขณะเดียวกัน อุปกรณ์ดังกล่าวยังเป็นไปตามมาตรฐาน GMP และ FDA สำหรับการผลิตเครื่องสำอาง จึงมั่นใจในความปลอดภัยและสุขอนามัยของกระบวนการผลิต และสอดคล้องกับกฎระเบียบอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง
2. ภาพรวมอุปกรณ์และการติดตั้ง
อิมัลซิไฟเออร์ครีมเฉพาะที่นำมาใช้ในกรณีนี้คืออุปกรณ์ครบวงจรที่รวมฟังก์ชันการผสมล่วงหน้า การอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูง การขจัดอากาศแบบสุญญากาศ การทำความร้อน การทำความเย็น และการทำความสะอาดอัตโนมัติ ซึ่งได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ครีม (ความต้องการความหนืดสูง ความคงตัวของอิมัลชันสูง และความต้องการเนื้อสัมผัสที่ละเอียด) ส่วนประกอบโครงสร้างหลักของอุปกรณ์ ได้แก่ ถังผสม หัวอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูง ใบพัดผสมแบบเฟรม เครื่องขูด เสื้อทำความร้อนและความเย็น ระบบสูญญากาศ ระบบควบคุม และโครงรองรับ
ถังผสมของอุปกรณ์ทำจากสแตนเลส 316L โดยมีพื้นผิวด้านในขัดเงาเหมือนกระจก (ความหยาบผิว Ra ≤ 0.4 μm) ซึ่งทนต่อการกัดกร่อน ไม่ยึดติดกับวัสดุง่าย และทำความสะอาดง่าย ปริมาตรถังคือ 200 ลิตร (ปริมาตรใช้งาน 160 ลิตร) ซึ่งเหมาะสำหรับความต้องการการผลิตขนาดกลางและขนาดเล็กขององค์กร หัวอิมัลชันแรงเฉือนสูงซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ ใช้โครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์ 3 ขั้น โดยมีช่องว่างแรงเฉือน 0.02-0.08 มม. และช่วงการควบคุมความเร็วแบบไม่มีขั้นบันไดที่ 2000-12000 รอบต่อนาที มันสามารถสร้างแรงเฉือนที่แข็งแกร่ง แรงกระแทก และความปั่นป่วนเพื่อสลายหยดน้ำมันและหยดน้ำให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย ≤ 3 μm) และส่งเสริมการก่อตัวของระบบอิมัลชันที่เสถียร
อุปกรณ์นี้มาพร้อมกับไม้พายผสมแบบเฟรมและไม้พายขูดผนัง ไม้พายผสมแบบเฟรม (ความเร็ว 10-80 รอบต่อนาที) ใช้สำหรับการผสมล่วงหน้าของเฟสน้ำมันและน้ำ และการผสมเสริมในระหว่างการอิมัลชัน เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอโดยรวมของวัสดุ ไม้พายขูดผนังติดอยู่กับผนังด้านในของถังผสมอย่างใกล้ชิด โดยขูดวัสดุที่ติดอยู่กับผนังออกอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการผลิต หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือการทำให้วัสดุเป็นอิมัลชันน้อยเกินไป และสร้างความมั่นใจว่าวัสดุทั้งหมดมีส่วนร่วมในกระบวนการอิมัลชันอย่างเต็มที่
ระบบทำความร้อนและความเย็นของอุปกรณ์ใช้โครงสร้างแบบแจ็คเก็ต วิธีการทำความร้อนคือการทำความร้อนด้วยไฟฟ้าที่มีกำลังความร้อน 12 kW และช่วงการควบคุมอุณหภูมิอยู่ที่ 20-90°C โดยมีความแม่นยำในความผันผวนของอุณหภูมิ ±0.5°C; วิธีการทำความเย็นคือการหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นด้วยอัตราการทำความเย็นที่ 5-10°C/ชม. ซึ่งสามารถทำความเย็นวัสดุที่ผสมอิมัลชันให้เหลืออุณหภูมิห้องได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่กระทบต่อความเสถียรของอิมัลชัน ระบบสูญญากาศของอุปกรณ์สามารถรักษาระดับสุญญากาศที่ ≤ -0.09 MPa ซึ่งสามารถแยกฟองอากาศในวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน หลีกเลี่ยงการก่อตัวของฟองในครีม และปรับปรุงความเรียบเนียนของเนื้อผลิตภัณฑ์
การติดตั้งครีมอิมัลซิไฟเออร์ทำได้ง่ายและสะดวก โดยไม่จำเป็นต้องลงรองพื้นแบบมืออาชีพ เพียงต้องวางอุปกรณ์ในพื้นที่ราบ แห้ง และมีอากาศถ่ายเทสะดวกของเวิร์กช็อป เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ (380V, 50Hz) ท่อส่งน้ำหล่อเย็น และท่อส่งอากาศอัด (สำหรับการจ่ายอากาศเสริม) และดำเนินการแก้ไขจุดบกพร่องให้เสร็จสิ้นหลังจากตรวจสอบความหนาแน่นของท่อแต่ละเส้น การทำงานของมอเตอร์ และความแม่นยำของระบบควบคุม ระบบควบคุมของอุปกรณ์ใช้หน้าจอสัมผัส PLC พร้อมอินเทอร์เฟซสองภาษาจีน-อังกฤษ ซึ่งใช้งานง่ายและใช้งานง่าย ผู้ปฏิบัติงานสามารถฝึกฝนทักษะการทำงานขั้นพื้นฐานได้ (รวมถึงการตั้งค่าพารามิเตอร์ การดำเนินการสตาร์ท-หยุด และการวินิจฉัยข้อผิดพลาดอย่างง่าย) หลังจากการฝึกอบรมอย่างเป็นระบบเป็นเวลา 2-3 วัน
3. ขั้นตอนการใช้จริง (ใช้ครีมบำรุงผิวหน้าเป็นตัวอย่าง)
บริษัทใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์นี้เป็นหลักเพื่อผลิตครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้า (ประเภทน้ำมันในน้ำ ความหนืด 15000-35000 mPa·s) ครีมต่อต้านริ้วรอย (ประเภทน้ำมันในน้ำ ความหนืด 20000-40000 mPa·s) และครีมบำรุงผิว (ประเภทน้ำในน้ำมัน ความหนืด 12000-30000 mPa·s) ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างการผลิตครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้า (ปริมาณชุด 150 ลิตร) เพื่อดูรายละเอียดขั้นตอนการใช้ จุดปฏิบัติงาน และการเชื่อมโยงการควบคุมที่สำคัญของอุปกรณ์ เพื่อสะท้อนผลการใช้งานจริงของอิมัลซิไฟเออร์ครีมได้อย่างเต็มที่
3.1 การเตรียมการก่อนการผลิต
ก่อนเริ่มการผลิต ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องทำงานหลักสองงานให้เสร็จสิ้น ได้แก่ การตรวจสอบและทำความสะอาดอุปกรณ์ และการเตรียมวัตถุดิบ เพื่อเป็นการวางรากฐานสำหรับการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มั่นคง
ในส่วนของการตรวจสอบและทำความสะอาดอุปกรณ์: ขั้นแรก ให้ตรวจสอบความสมบูรณ์และสถานะการทำงานของส่วนประกอบแต่ละส่วนของอิมัลซิฟายเออร์ครีม รวมถึงการทำงานของมอเตอร์ (มอเตอร์ผสม มอเตอร์อิมัลซิไฟเออร์) ความแน่นของระบบสุญญากาศ (ไม่มีการรั่วไหลของอากาศ) ความเรียบของท่อส่งน้ำหล่อเย็น (ไม่มีการอุดตัน) การสึกหรอของหัวอิมัลชัน (ช่องว่างสเตเตอร์-โรเตอร์ภายในช่วงมาตรฐาน) และความยืดหยุ่นของไม้พายขูดผนัง (ติดอย่างใกล้ชิดกับผนังถังโดยไม่มีช่องว่าง) ประการที่สอง ทำความสะอาดและฆ่าเชื้อถังผสม หัวอิมัลชัน ช่องป้อน ช่องจ่าย และส่วนอื่น ๆ ที่สัมผัสกับวัสดุ กระบวนการทำความสะอาดใช้ระบบทำความสะอาดอัตโนมัติ CIP ที่มาพร้อมกับอุปกรณ์: ฉีดผงซักฟอกที่เป็นกลาง (ความเข้มข้น 2-3%) ลงในถัง เริ่มหัวฉีดทำความสะอาด (หมุน 360 องศา) และไม้พายผสม ทำความสะอาดผนังด้านในของถังและพื้นผิวของส่วนประกอบเป็นเวลา 20 นาที จากนั้นล้างออกด้วยน้ำบริสุทธิ์ 3 ครั้ง (ครั้งละ 50 ลิตรของน้ำบริสุทธิ์) เพื่อขจัดผงซักฟอกที่ตกค้าง ในที่สุด เช็ดถังให้แห้งด้วยลมร้อน (อุณหภูมิ 70-75°C) เป็นเวลา 30 นาทีเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีน้ำหรือผงซักฟอกตกค้าง เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามระหว่างชุด
ในแง่ของการเตรียมวัตถุดิบ: ตามสูตรของครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้า ให้เตรียมวัตถุดิบที่จำเป็น รวมถึงวัตถุดิบที่เป็นน้ำ (น้ำปราศจากไอออน กลีเซอรีน กรดไฮยาลูโรนิก ไตรเอทาโนลามีน ฯลฯ) วัตถุดิบที่เป็นน้ำมัน (น้ำมันพืช สควาเลน แอลกอฮอล์เซเทียริล ขี้ผึ้ง ฯลฯ) อิมัลซิไฟเออร์ (เซเทียริลกลูโคไซด์) ส่วนผสมที่ใช้งานได้ (สารสกัดจากชาเขียว วิตามินบี 5) และสารกันบูด (ฟีโนซีเอทานอล) วัตถุดิบทั้งหมดได้รับการตรวจสอบคุณภาพก่อนเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับวัตถุดิบเครื่องสำอาง จากนั้น วัตถุดิบในขั้นตอนของน้ำและในขั้นตอนของน้ำมันจะถูกผสมและละลายแยกกัน (ขั้นตอนของน้ำจะถูกให้ความร้อนถึง 60-65°C เพื่อละลายกรดไฮยาลูโรนิกและส่วนผสมที่ละลายน้ำได้อื่นๆ และระยะของน้ำมันจะถูกให้ความร้อนถึง 70-75°C เพื่อละลายขี้ผึ้งและส่วนผสมที่ละลายในน้ำมันอื่นๆ) ในที่สุด วัตถุดิบทั้งหมดจะถูกกรองผ่านหน้าจอตัวกรอง 200 ตาข่ายเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำ เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีอนุภาคของแข็งเข้าไปในถังผสม เพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอของหัวอิมัลชันและส่งผลต่อผลกระทบของอิมัลชัน
3.2 การให้อาหารและการผสมล่วงหน้า
หลังจากเสร็จสิ้นการเตรียมก่อนการผลิตแล้ว ก็ดำเนินกระบวนการป้อนและผสมล่วงหน้า ขั้นแรกให้ผู้ปฏิบัติงานเปิดฝาครอบช่องป้อนของอิมัลซิไฟเออร์ครีม จากนั้นเติมวัตถุดิบที่ใช้เป็นน้ำที่เตรียมไว้ (ประมาณ 90 ลิตร) ลงในถังผสม จากนั้นเริ่มใช้ไม้พายผสมแบบเฟรม ปรับความเร็วเป็น 30 รอบต่อนาที และคนเป็นเวลา 5 นาทีเพื่อทำให้วัสดุที่ใช้เป็นน้ำผสมกันอย่างเท่าเทียมกัน จากนั้น ค่อย ๆ ใส่วัตถุดิบระยะน้ำมันที่เตรียมไว้ (ประมาณ 60 ลิตร) ลงในถังขณะกวน และกวนต่อไปที่ 30 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 10 นาทีเพื่อให้ทราบถึงการผสมครั้งแรกของระยะน้ำและระยะน้ำมัน ในระหว่างกระบวนการป้อนจำเป็นต้องควบคุมความเร็วการป้อนของวัตถุดิบในขั้นตอนน้ำมันเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวกันในท้องถิ่นที่เกิดจากการป้อนอย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกัน ให้ตรวจสอบอุณหภูมิของวัสดุแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของวัสดุผสมจะคงอยู่ที่ 65-70°C ซึ่งเอื้อต่อปฏิกิริยาอิมัลชันตามมา
ในขั้นตอนก่อนการผสม ไม้พายขูดผนังของอุปกรณ์มีบทบาทสำคัญ โดยจะขูดวัสดุที่ติดอยู่กับผนังด้านในของถังออกอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีวัสดุเหลืออยู่บนผนังถัง หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของวัสดุ (โดยเฉพาะวัสดุที่เป็นน้ำมัน) และส่งผลต่อความเสถียรของอิมัลชัน เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ผสมทั่วไปรุ่นก่อน เวลาผสมล่วงหน้าของอิมัลซิไฟเออร์ครีมจะลดลง 30% และความสม่ำเสมอในการผสมของวัสดุได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยวางรากฐานที่ดีสำหรับอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูงในภายหลัง
3.3 อิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูงและการกำจัดอากาศแบบสุญญากาศ
หลังจากการผสมล่วงหน้าเสร็จสิ้น กระบวนการอิมัลชันแรงเฉือนสูงและการกำจัดอากาศแบบสุญญากาศจะดำเนินการ ซึ่งเป็นจุดเชื่อมโยงหลักในการสร้างระบบอิมัลชันครีมที่มีความเสถียร ขั้นแรก ให้เริ่มระบบสุญญากาศของอิมัลซิไฟเออร์ครีม สกัดอากาศในถังผสม และรักษาระดับสุญญากาศไว้ที่ ≤ -0.09 MPa ระบบสูญญากาศสามารถดึงอากาศในถังออกได้อย่างรวดเร็ว (เวลาปั๊มประมาณ 4 นาที) ซึ่งไม่เพียงแต่หลีกเลี่ยงการก่อตัวของฟองอากาศในกระบวนการอิมัลชันเท่านั้น แต่ยังป้องกันการเกิดออกซิเดชันของส่วนผสมที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย (เช่น น้ำมันพืชและวิตามินบี 5) ในวัสดุ ทำให้มั่นใจในประสิทธิภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์
หลังจากถึงระดับสุญญากาศที่ตั้งไว้ ให้เริ่มหัวอิมัลชันแรงเฉือนสูง ปรับความเร็วเป็น 9000 รอบต่อนาที และในเวลาเดียวกันก็ปรับความเร็วใบพัดผสมแบบเฟรมเป็น 50 รอบต่อนาทีเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุมีส่วนร่วมในกระบวนการอิมัลชันอย่างเต็มที่ ในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน โครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์ 3 ขั้นตอนของหัวอิมัลชันจะสร้างแรงเฉือน แรงกระแทก และความปั่นป่วนที่รุนแรง ซึ่งจะทำให้หยดน้ำมันในวัสดุผสมแตกออกเป็นไมโครหยด (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 0.8-2.5 μm) และกระจายพวกมันอย่างสม่ำเสมอในระยะน้ำ ก่อให้เกิดระบบอิมัลชันน้ำมันในน้ำที่มีความเสถียร เวลาในการทำให้เป็นอิมัลชันตั้งไว้ที่ 15 นาทีตามข้อกำหนดของสูตรและคุณลักษณะของวัสดุ ในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน ผู้ปฏิบัติงานจะตรวจสอบสถานะของวัสดุแบบเรียลไทม์ผ่านหน้าต่างสังเกตบนฝาถัง และปรับความเร็วของอิมัลชันและความเร็วการผสมอย่างเหมาะสมตามสถานการณ์จริง (เช่น ความหนืดของวัสดุและความสม่ำเสมอ) เพื่อให้มั่นใจว่าผลของอิมัลชัน
เป็นที่น่าสังเกตว่าครีมอิมัลซิไฟเออร์มีความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสูตรต่างๆได้ดี เมื่อเปลี่ยนจากการผลิตครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้าเป็นการผลิตครีมต่อต้านวัย (ความหนืดของครีมต่อต้านวัยสูงกว่า) ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องปรับความเร็วของอิมัลชัน (เพิ่มเป็น 10,000-11,000 รอบต่อนาที) และเวลาในการอิมัลชัน (ขยายเป็น 18-20 นาที) ผ่านระบบควบคุม โดยไม่ต้องเปลี่ยนหัวอิมัลชันหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการสลับสูตรได้อย่างมาก
3.4 การทำความเย็นและหลังการผสมส่วนผสมเชิงฟังก์ชัน
หลังจากที่อิมัลซิฟิเคชั่นเสร็จสิ้น กระบวนการทำความเย็นและหลังการผสมของส่วนผสมเชิงฟังก์ชันจะดำเนินการเพื่อให้มั่นใจในความคงตัวของครีมและการกระจายตัวของส่วนผสมเชิงฟังก์ชันที่สม่ำเสมอ ขั้นแรก ให้หยุดหัวอิมัลซิฟายเออร์ที่มีแรงเฉือนสูง จากนั้นให้ใบพัดผสมแบบเฟรมทำงานต่อไป (ปรับความเร็วเป็น 20 รอบต่อนาที) และเริ่มระบบทำความเย็นเพื่อทำให้วัสดุอิมัลชันเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง (25-30°C) ระบบระบายความร้อนของอุปกรณ์ใช้น้ำหล่อเย็นหมุนเวียนซึ่งสามารถทำให้วัสดุเย็นลงอย่างสม่ำเสมอและรวดเร็ว อัตราการทำความเย็นจะถูกควบคุมที่ 6-8°C/ชม. เพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายระบบอิมัลชันที่เกิดจากการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว
เมื่ออุณหภูมิของวัสดุลดลงถึง 40°C (อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มส่วนผสมที่มีประโยชน์) ให้เติมสารสกัดจากชาเขียวที่เจือจางไว้ล่วงหน้าและวิตามินบี 5 ลงในถังผ่านทางช่องป้อน (ช่องป้อนสามารถเปิดได้โดยไม่ทำให้สูญญากาศแตกเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้อากาศเข้าไปในถัง) และกวนต่อที่ 20 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 10 นาทีเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนผสมที่ใช้งานได้จะกระจายอย่างเท่าเทียมกันในเมทริกซ์ครีม จากนั้นเติมสารกันบูด (ฟีโนซีเอทานอล) ลงในถังแล้วคนเป็นเวลา 5 นาทีเพื่อให้กระบวนการหลังการผสมเสร็จสมบูรณ์ ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นและหลังการผสม ไม้พายสำหรับขูดผนังจะยังคงทำงานต่อไป เพื่อให้มั่นใจว่าส่วนผสมที่มีประโยชน์และสารกันบูดจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ และไม่มีการรวมตัวเป็นก้อนในพื้นที่
3.5 การระบายและการทำความสะอาดหลังการผลิต
เมื่ออุณหภูมิของวัสดุลดลงถึงอุณหภูมิห้องและขั้นตอนหลังการผสมเสร็จสิ้น กระบวนการระบายออกและการทำความสะอาดหลังการผลิตจะดำเนินการ ขั้นแรก ให้หยุดระบบสูญญากาศและไม้พายผสม เปิดช่องระบายที่ด้านล่างของถังผสม (พร้อมกับบอลวาล์วเพื่อควบคุมความเร็วการระบาย) และปล่อยครีมบำรุงผิวหน้าที่เสร็จแล้วลงในภาชนะสแตนเลสที่สะอาด ผนังด้านในของถังผสมขัดเงากระจก และไม้พายขูดผนังได้ขูดวัสดุที่ติดอยู่กับผนังออก ดังนั้นจึงไม่มีวัสดุตกค้างระหว่างการปล่อย และอัตราการใช้วัสดุก็ดีขึ้น
หลังจากการระบายเสร็จสิ้น การทำความสะอาดหลังการผลิตจะดำเนินการทันที กระบวนการทำความสะอาดเหมือนกับกระบวนการทำความสะอาดก่อนการผลิต: ใช้ระบบทำความสะอาดอัตโนมัติ CIP ในการทำความสะอาดถังผสม หัวผสมอิมัลชัน ไม้พายขูดผนัง ช่องป้อน และช่องระบายด้วยผงซักฟอกที่เป็นกลางและน้ำบริสุทธิ์ จากนั้นทำให้แห้งด้วยอากาศร้อน กระบวนการทำความสะอาดทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 40 นาที ซึ่งสั้นกว่าเวลาทำความสะอาดของอุปกรณ์อเนกประสงค์รุ่นก่อนหน้ามาก (3-5 ชั่วโมง) ช่วยลดเวลาหยุดทำงานระหว่างชุดงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก หลังจากทำความสะอาด อุปกรณ์จะอยู่ในสถานะสแตนด์บายและสามารถนำไปผลิตชุดถัดไปหรือผลิตภัณฑ์ครีมประเภทถัดไปได้
4. ผลกระทบของแอปพลิเคชันและการวิเคราะห์ข้อมูล
นับตั้งแต่เปิดตัวครีมอิมัลซิไฟเออร์โดยเฉพาะ กิจการได้นำไปใช้ในการผลิตครีมเพิ่มความชุ่มชื้นบนใบหน้า ครีมต่อต้านริ้วรอย และครีมบำรุงผิวกายเป็นเวลา 18 เดือน จากการเปรียบเทียบข้อมูลการผลิตและตัวบ่งชี้คุณภาพผลิตภัณฑ์ก่อนและหลังการนำอุปกรณ์มาใช้ ผลกระทบจากการใช้งานก็ชัดเจน และการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และการควบคุมต้นทุนการผลิตก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ การวิเคราะห์ข้อมูลเฉพาะมีดังนี้:
4.1 การปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ
การใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ช่วยปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ครีมได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในสี่ด้าน:
ประการแรก ขนาดอนุภาคของอิมัลชันจะละเอียดกว่าและสม่ำเสมอมากขึ้น ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์ ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของอิมัลชันครีมคือ 6-10 μm และการกระจายขนาดอนุภาคไม่สม่ำเสมอ (PDI ≥ 0.25) หลังจากใช้อิมัลซิไฟเออร์ครีม ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของอิมัลชันลดลงเหลือ 0.8-2.5 μm และการกระจายขนาดอนุภาคมีความสม่ำเสมอมากขึ้น (PDI ≤ 0.15) อนุภาคอิมัลชันที่ละเอียดและสม่ำเสมอยิ่งขึ้นทำให้เนื้อครีมเรียบเนียนและละเอียดอ่อนยิ่งขึ้น โดยไม่มีเม็ดหยาบเมื่อทา และซึมผ่านผิวหนังได้ดีขึ้น ซึ่งปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้อย่างมาก
ประการที่สอง ความเสถียรของระบบอิมัลชันได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์ อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ครีมหลังจากการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 35°C เป็นเวลา 3 เดือนอยู่ที่เพียง 82% และ 18% ของผลิตภัณฑ์มีการหลุดล่อน การแยกตัวของน้ำ หรือการเปลี่ยนสี หลังจากใช้อิมัลซิไฟเออร์ครีม อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์หลังจากการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 35°C เป็นเวลา 3 เดือนจะสูงถึง 99.5% และไม่เกิดการหลุดร่อน การแยกตัวของน้ำ หรือการเปลี่ยนสี แม้หลังจากจัดเก็บนาน 6 เดือน คุณภาพของผลิตภัณฑ์ยังคงมีเสถียรภาพ ซึ่งตรงตามมาตรฐานการควบคุมคุณภาพภายในและความต้องการของตลาดอย่างสมบูรณ์
ประการที่สาม มีการปรับปรุงความสม่ำเสมอในการกระจายตัวของส่วนผสมเชิงหน้าที่ ยกตัวอย่างสารสกัดจากชาเขียว (ส่วนผสมการทำงานหลักของครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้า) ก่อนใช้อุปกรณ์ ความแตกต่างของเนื้อหาของสารสกัดจากชาเขียวในส่วนต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ชุดเดียวกันสูงถึง 12% ส่งผลให้ประสิทธิภาพของส่วนต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ไม่สอดคล้องกัน หลังจากใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ ความแตกต่างของเนื้อหาสารสกัดจากชาเขียวในส่วนต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ชุดเดียวกันลดลงเหลือภายใน 2% ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์
ประการที่สี่ อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์ อัตราคุณสมบัติโดยรวมของผลิตภัณฑ์ครีม (รวมถึงเนื้อสัมผัส ความคงตัว และปริมาณส่วนผสมที่มีประโยชน์) อยู่ที่ 85% หลังจากใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ อัตราคุณสมบัติโดยรวมของผลิตภัณฑ์ถึง 99.2% ซึ่งช่วยลดการสิ้นเปลืองวัตถุดิบและต้นทุนการผลิตที่เกิดจากผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านการรับรอง
4.2 การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตอย่างน่าทึ่ง
อิมัลซิไฟเออร์ครีมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ครีม ช่วยลดระยะเวลาวงจรการผลิตลงอย่างมาก และปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ยกตัวอย่างการผลิตครีมบำรุงผิวหน้าแบบชุดขนาด 150 ลิตร ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์ วงจรการผลิตทั้งหมด (รวมถึงการผสมล่วงหน้า การทำให้เป็นอิมัลชัน การทำความเย็น การระบายออก และการทำความสะอาด) คือ 8 ชั่วโมง หลังจากใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ วงจรการผลิตทั้งหมดก็สั้นลงเหลือ 4 ชั่วโมง และประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 50% สาเหตุหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพมีดังนี้:
ประการแรก ประสิทธิภาพของอิมัลชันได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ หัวอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูงของอิมัลซิไฟเออร์ครีมมีความสามารถในการอิมัลซิไฟเออร์สูง ซึ่งทำให้เวลาอิมัลซิไฟเออร์สั้นลงจาก 30 นาที (อุปกรณ์ทั่วไปรุ่นก่อน) เหลือ 15 นาที ช่วยลดเวลาอิมัลซิไฟเออร์ลง 50%
ประการที่สอง เวลาในการทำความสะอาดจะสั้นลงอย่างมาก ระบบทำความสะอาดอัตโนมัติ CIP ของอุปกรณ์และพื้นผิวด้านในขัดเงาเหมือนกระจกของถังผสม ทำให้กระบวนการทำความสะอาดมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยลดเวลาการทำความสะอาดจาก 3-5 ชั่วโมง (อุปกรณ์ทั่วไปรุ่นก่อนหน้า) เหลือ 40 นาที ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานระหว่างแบทช์ได้อย่างมาก
ประการที่สาม ประสิทธิภาพการสลับสูตรได้รับการปรับปรุง อิมัลซิไฟเออร์ครีมมีความสามารถในการปรับตัวได้ดีกับสูตรต่างๆ และผู้ปฏิบัติงานเพียงแต่ต้องปรับพารามิเตอร์ผ่านระบบควบคุมเมื่อเปลี่ยนสูตร โดยไม่ต้องเปลี่ยนส่วนประกอบหรือแก้ไขจุดบกพร่องที่ซับซ้อน ส่งผลให้เวลาในการเปลี่ยนสูตรสั้นลงจาก 2-3 ชั่วโมงเหลือ 30 นาที
นอกจากนี้ สำหรับการผลิตทดลองชุดเล็ก (ชุด 50 ลิตร) การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตจะชัดเจนยิ่งขึ้น ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์ วงจรการผลิตของการผลิตทดลองชุดย่อยคือ 7 ชั่วโมง หลังจากใช้อิมัลซิไฟเออร์ครีม วงจรการผลิตก็สั้นลงเหลือ 2 ชั่วโมง ซึ่งตรงกับความต้องการขององค์กรที่ต้องการทดลองผลิตสูตรใหม่อย่างรวดเร็ว ในช่วง 18 เดือนที่ผ่านมา กิจการได้เสร็จสิ้นการทดลองผลิตครีมสูตรใหม่ 35 สูตรโดยใช้อุปกรณ์นี้ ซึ่งคิดเป็น 1.8 เท่าของจำนวนการทดลองผลิตครีมสูตรใหม่ในช่วงเวลาเดียวกันก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์
4.3 การลดต้นทุนการผลิตอย่างมีประสิทธิผล
การใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ไม่เพียงแต่ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการผลิตขององค์กรได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในสามด้าน:
ประการแรก การใช้พลังงานจะลดลง กำลังรวมของอิมัลซิไฟเออร์ครีม (มอเตอร์ผสม + มอเตอร์อิมัลซิฟายเออร์ + ระบบทำความร้อน) คือ 18 kW ในขณะที่กำลังรวมของอุปกรณ์อเนกประสงค์รุ่นก่อนหน้าคือ 28 kW สำหรับการผลิตครีมให้ความชุ่มชื้นบนใบหน้าแบบชุดขนาด 150 ลิตร การใช้พลังงานของอิมัลซิไฟเออร์ครีมคือ 7.2 kWh ซึ่งต่ำกว่าอุปกรณ์เอนกประสงค์รุ่นก่อนหน้าถึง 39.3% (11.8 kWh) จากการผลิต 200 ชุดต่อปี กิจการสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 920 kWh ทุกปี
ประการที่สอง การสูญเสียวัตถุดิบลดลง ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์ อัตราการสูญเสียวัตถุดิบ (รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีเงื่อนไข วัสดุตกค้างบนอุปกรณ์ และการสูญเสียวัสดุในระหว่างกระบวนการผลิต) อยู่ที่ 6% หลังจากใช้ครีมอิมัลซิไฟเออร์ อัตราการสูญเสียวัตถุดิบลดลงเหลือ 1.5% ส่งผลให้การสูญเสียวัตถุดิบลดลง 75% จากการใช้วัตถุดิบต่อปีจำนวน 10 ตัน (ราคา 500,000 หยวน/ตัน) กิจการสามารถประหยัดต้นทุนวัตถุดิบได้ 225,000 หยวนทุกปี
ประการที่สามต้นทุนแรงงานลดลง ครีมอิมัลซิไฟเออร์มีระบบอัตโนมัติในระดับสูง และผู้ปฏิบัติงานหนึ่งรายสามารถทำกระบวนการผลิตทั้งหมดให้เสร็จสิ้น (ตั้งแต่การป้อนไปจนถึงการระบายและการทำความสะอาด) ของผลิตภัณฑ์ชุดเดียว ในขณะที่อุปกรณ์อเนกประสงค์ก่อนหน้านี้ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานสองคน ซึ่งจะช่วยลดความเข้มข้นของแรงงานของผู้ปฏิบัติงานและประหยัดค่าแรง 50% สำหรับการผลิตแต่ละชุด
4.4 การเพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิต
อิมัลซิไฟเออร์แบบครีมมีความสามารถในการปรับตัวสูง ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิตให้กับตัวสินค้า ในด้านหนึ่ง อุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ครีมหลายประเภท (ครีมบำรุงผิวหน้า ครีมต่อต้านวัย ครีมบำรุงผิว ครีมสำหรับเด็ก ฯลฯ) และผู้ปฏิบัติงานสามารถสลับระหว่างผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ ได้โดยการปรับพารามิเตอร์ เช่น ความเร็วของอิมัลชัน เวลาอิมัลชัน และอุณหภูมิ โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์หรือส่วนประกอบหลัก ในทางกลับกัน อุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับทั้งการผลิตทดลองชุดเล็ก (30-50 ลิตร) และการผลิตจำนวนมากชุดกลาง (100-300 ลิตร) ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการผลิตของกิจการสำหรับขนาดชุดงานที่แตกต่างกัน โหมดการผลิตที่ยืดหยุ่นนี้ช่วยให้องค์กรตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของตลาดได้อย่างรวดเร็ว (เช่น การเปลี่ยนแปลงในความต้องการของผู้บริโภคและแนวโน้มของตลาด) และปร
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!