Vaka Çalışması: Kozmetik Araştırma ve Geliştirme ve Küçük Toplu Üretiminde Küçük Ölçekli Vakum Homogenize Emulsif
Kozmetik endüstrisinde, Ar-Ge laboratuvarları ve küçük seri üretim tesisleri, hassasiyeti, esnekliği,ve tutarlılığı büyük ölçekli üretim koşullarını tekrar ederken küçük malzeme hacimlerini işleyebilenGeleneksel küçük ölçekli emülsifikasyon araçları, el karışım makineleri veya temel emülsifikasyon bardakları gibi, sıklıkla vakum işlevselliğinden, eşit kesme kuvvetinden ve süreç kontrolünden yoksundur.Örnek kalitesinin tutarlı olmamasına yol açarBu vaka çalışması, küçük ölçekli bir vakum homogenize edici emülsiförün bu zorlukları nasıl ele aldığını objektif olarak ayrıntılı şekilde açıklıyor.Optimize Ar-Ge iş akışları, ve kozmetik formülasyonları için küçük parti üretim güvenilirliğinin iyileştirilmesi.
1. Arkaplan ve Üretim Zorlukları
Tesis, kozmetik Ar-Ge ve küçük parti özelleştirme konusunda uzmanlaşmıştır. Yüksek kaliteli yüz serumları, kremler ve hassas cilt formülasyonlarına odaklanmaktadır.Küçük ölçekli vakum homogenize edici emülsifleri kullanmadan önce, Geleneksel ekipmanlara dayandı: Araştırma ve Geliştirme için laboratuvar karıştırıcıları ve küçük parti üretimi için temel bir 20L emülsifikasyon kavanozu.İş akışı verimliliğini ve ürün kalitesi istikrarını engelleyen sürekli sorunlar ortaya çıktı.
Birincisi, Ar-Ge formülasyonunun yeniden üretilebilirliği yetersizdi.örneklerde tutarsız parçacık boyutlarına (8-12 μm) ve kalıntı hava kabarcıklarına yol açanBu durum, formülasyonun büyük ölçekli üretime kadar ölçeklendirilmesi için kritik olan etkinliğini, dokusunu ve istikrarını doğru bir şekilde değerlendirmeyi zorlaştırdı.Laboratuvarda iyi performans gösteren formüller, pilot ölçekli denemeler sırasında sıklıkla kalite standartlarına uymuyor, tekrarlanan ayarlamalar gerektiriyor ve piyasaya sürülme zamanını geciktiriyor.
İkincisi, küçük parti üretiminde kalite dalgalanmaları yaşandı.Bir partiden diğerine viskozitede değişikliklere yol açanHassas cilt formülasyonları için kırılgan aktif maddeler içeren (örneğin, hiyaluronik asit, doğal özütler)Aşırı kesme veya oksijene maruz kalmak bileşenlerin bozulmasına neden olur, ürün etkinliğini azaltır ve malzeme israfını arttırır.
Üçüncüsü, iş akışının verimsizliği ve çapraz kontaminasyon riskleri vardı.Kirlenme riskini arttırmak ve numune özelliklerini değiştirmekEk olarak, süreç parametrelerinin kaydedilmemesi, kalite sorunlarının kökeninin izlenmesini zorlaştırdı ve temel emülsifikasyon kaplarının erişilmesi zor alanlarının temizlenmesi zaman alıyordu.Günlük işlenebilecek formülasyon sayısının sınırlanması.
Bu sorunları çözmek için, tesis, vakum havalandırma, tekdüze homojenleştirme, hassas süreç kontrolü, 5-30L partiyi işleyebilen küçük ölçekli bir emülsifikasyon çözümü aradı.ve hem Ar-Ge hem de küçük seri üretimi ile uyumlulukTeknik özellikleri değerlendirdikten ve pilot testler yaptıktan sonra, iş akışına entegre edilmesi için 30L küçük ölçekli vakum homogenize edici bir emülsif seçildi.
2Ekipman Seçimi ve Teknik Uyumlandırma
Tesisin Ar-Ge ve küçük parti ihtiyaçlarına göre uyarlanan, 30L küçük ölçekli vakum homogenize edici emülsiför, kompakt boyut, hassasiyet ve ölçeklenebilirliği dengelemek için tasarlanmıştır.Ana teknik özellikler ve uyarlamalar şunlardır::
Çekirdek Homogenizasyon ve Vakum Sistemi
Emülsiför, maksimum dönme hızı 10.000 rpm ve doğrusal hızı 42 m/s olan iki aşamalı bir rotor-stator homogenizasyon kafasına sahiptir. Düzenlenebilir rotor-stator boşluğu (0,15-0.3 mm) yoğun bir kesme üretir., kavitasyon ve türbülant güçleri, yağ damlalarını ve katı parçacıkları mikro dispersiyonlara (2-4 μm) etkili bir şekilde parçalayabilir.5 kW değişken frekanslı tahrik (VFD) motoru, adımsız hız ayarlamasını sağlar (1,000-10,000 rpm), kırılgan aktif maddeleri korumak için kesme yoğunluğunun hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar.Emülsifikasyon sırasında hava kabarcıklarının ortadan kaldırılması ve hassas maddelerin oksidatif bozulmasını en aza indirgemesi.
Kompakt tasarım ve malzeme uyumluluğu
Toplam boyutu yaklaşık 1200×800×1600 mm ve net ağırlığı 350 kg olan ekipman, laboratuvar ve küçük üretim alanlarına sığar.Ürünle temas eden tüm parçalar 316L paslanmaz çelikten üretilmiştir., malzeme yapışmasını ve çapraz kirlenmesini önlemek için Ra ≤ 0.4 μm yüzey kabalığına kadar elektrolitik olarak cilalanmıştır.Ayrılabilir homojenleştirme başı ve pürüzsüz oda içi kolay temizlemeyi kolaylaştırır, Sık sık formülasyon değişikliklerini desteklemek, Ar-Ge iş akışları için kritiktir.
Kesin Kontrol ve Veri İzlenebilirliği
PID sıcaklık kontrol sistemine sahip kapalı bir oda, hem elektrikli ısıtma hem de su soğutmasını destekleyen, 20-80 °C arasında işlem sıcaklıklarını ± 1 °C'lik bir hassasiyetle düzenler.Bu, istikrarlı emülsifikasyon koşullarını sağlar ve ısıya duyarlı bileşenlerin termal denatürleşmesini önler.Ekipman, önemli parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesini ve ayarlanmasını sağlayan kompakt bir PLC dokunmatik ekran kontrol sistemi ile donatılmıştır (homogenizasyon hızı, vakum derecesi, sıcaklık,Karıştırma süresi)Sistem 30'a kadar formülasyon parametresi profili saklar ve otomatik olarak parti verilerini kaydeder (işleme süresi, sıcaklık, hız),Ar-Ge belgelerinin ve küçük parti üretiminin izlenebilirliğinin kolaylaştırılması.
Yardımcı Karıştırma ve Çeşitlilik
Küçük partilerde tekdüze malzeme dolaşımını sağlamak için, emülsiför düşük hızlı bir demir tipi karıştırıcıyla donatılmıştır (50-300 rpm, 0.75 kW motor) ölü köşeleri ortadan kaldırmak için oda duvarını kazıyanYüksek hızlı homojenleşme ve düşük hızlı karıştırma kombinasyonu, tüm parti hacminde tutarlı bir emülsifikasyon sağlar.Ekipman hem su içi yağ (O/W) hem de su içi yağ (W/O) formülasyonlarını destekler.Çeşitli kozmetik ürünlere uyarlanabilir: hafif serumlardan (viskozite 1000-5000 mPa) kalın kremlere (viskozite 50.000-80.000 mPa) kadar.
3Uygulama ve Süreç Optimizasyonu
Tesis, küçük ölçekli vakum homogenize edici emülsifleri hem Ar-Ge hem de küçük seri üretimi için birleşik bir iş akışına entegre etti.Ayrı ekipman ve manuel numune aktarımına gerek duyulmamasının ortadan kaldırılmasıTeknik ekip, üç temel formülasyon türü için parametreleri optimize etmek için çok partili testler gerçekleştirdi: hidratasyon serumları (O/W), yaşlanma karşıtı kremler (W/O),ve hassas cilt losyonları (düşük tahriş O/W).
Pilot test sonuçları, formülasyon özelliği için optimum parametreler ortaya çıkardı: Hyaluronik asit içeren hidratasyon serumları için, 8.000 rpm homogenizasyon hızı, -0.096 MPa vakum derecesi,İşleme sıcaklığı 35°C, ve 15 dakikalık emülsifikasyon süresi, eşit parçacık boyutu (2-3 μm) ve kabarcıksız, hafif bir doku elde ederek hyaluronik asit aktivitesini korur.9'dan daha yüksek bir homojenleşme hızı,000 rpm, uzatılmış karıştırma süresi (25 dakika) ve aralıklı homogenizasyon (3 dakika açık, 1 dakika açık) aşırı ısı üretmeden tam yağ-su füzyonunu sağladı.Duyarlı ciltler için losyon, daha düşük bir sıcaklık (30 ° C), azaltılmış kesme hızı (7,000 rpm) ve 10 dakikalık emülsifikasyon sonrası vakum tutma, kalıntı kabarcıkları ortadan kaldırdı ve bileşen tahriş potansiyelini en aza indirdi.
Optimize edilmiş birleşik iş akışı şöyle:
- İşlem öncesi hammaddeler (yağ fazı bileşenlerinin erimişliği, suda çözünen yardımcı maddeler, filtreleme ekstraktları) laboratuvar bardaklarında, belirtilen sıcaklığa kadar önceden ısıtılır.
- Önceden işlenmiş malzemeleri 30L odaya (etkili kapasite 25L) önceden ayarlanmış bir sırada hava sıkışmasını en aza indirmek için aktarın.
- Hedef derece (-0,095 ila -0,098 MPa) ulaşmak için vakum sistemini etkinleştirin ve malzemelerin dolaşımını sağlamak için demir karıştırıcıyı çalıştırın.
- Homogenizer önceden ayarlanmış hızda etkinleştirilerek gerçek zamanlı sıcaklık ve doku gözlemlerine göre gerektiği gibi ayarlanır.
- Ceketli sistemle sabit sıcaklıkta tutun, daha sonra formülasyonu hafifçe karıştırmaya devam ederken 25°C'ye soğutun.
- Kalan kabarcıkları çıkarmak için 5 dakika vakum tutma sürecini uzatın, sonra tüm işlemleri durdurun.
- Araştırma ve Gelişim için: Etkililik ve kararlılık testleri için örnek toplamak; küçük parti üretim için: Bitmiş ürünü ambalaj için steril kaplara boşaltmak.
Bu iş akışı, manuel aktarım adımlarını ortadan kaldırdı, çapraz kontaminasyon risklerini azalttı ve Ar-Ge parametrelerinin küçük parti üretiminde doğrudan çoğaltılabilmesini sağladı.Ayrılabilir homojenleştirme başı ve pürüzsüz oda tasarımı temizlik süresini % 40 azaltmıştır, tesisin önceki kapasiteyi iki katına çıkaran günde 8 farklı formülasyonu işleme almasını sağlıyor.
4Uygulama Sonuçları ve Performans Geliştirmeleri
Küçük ölçekli vakum homogenize edici emülsifleri entegre ettikten sonra tesis, Ar-Ge verimliliğinde, küçük parti üretim kalitesinde,Tüm formülasyon türlerinde tutarlı sonuçlarla:
Ar-Ge etkinliği ve ölçeklenebilirliği
Formülasyonun yeniden üretilebilirliği önemli ölçüde arttırıldı: parçacık boyutu 2-4 μm'de (önceki 8-12 μm'ye kıyasla) sabitlendi, kilit parametrelerde partiden partiye değişim (viskozite, pH,Parçacık boyutu) %7'den %2'ye düşürüldü.Bu, formülasyonun etkinliğinin ve istikrarının doğru bir şekilde değerlendirilmesini sağladı ve ölçeklendirilmeden önce gerekli olan tekrarlı ayarlama sayısını azalttı.Ekipmanın büyük ölçekli üretim koşullarını kopyalama yeteneği (vakum), kesme gücü, sıcaklık kontrolü) pilot ölçekli denemelerin başarı oranını %50'den %85'e yükseltti ve yeni ürünler için piyasaya sürme süresini %30 kısalttı.
Küçük Toplu Üretim kalitesi
Küçük partilerin ürün kalitesi önemli ölçüde iyileştirildi: tüm partiler doku ve kararlılık standartlarını karşıladı, tespit edilebilir kalıntı kabarcıkları veya taneler yoktu.Emülsifikasyon istikrarı arttırıldı ✓ Ürünler 3 aylık hızlandırılmış istikrar testinden geçti (40°C±2°C), göreceli nem %75±5%) faz ayrımı olmaksızın.Hassas deri formülasyonları ile müşteriler tarafından bildirilen tahriş olaylarında % 20'lik bir azalma gösterdiOtomatik veri kaydı sistemi, nadir görülen kalite sapmalarının hızlı bir şekilde tespit edilmesini ve çözülmesini sağlayarak kalite izlenebilirliğini basitleştirdi.
İş akışı verimliliği ve maliyet azaltımı
İş akışı verimliliği optimize edildi: birleşik Ar-Ge ve küçük parti ekipmanları, iş zamanını %35 azaltarak manuel örnek aktarımını ortadan kaldırdı.ve formülasyon profillerinin depolanma yeteneği, tekrarlanan partiler için kurulum süresini% 50 oranında azalttı.Malzeme israfı %60 oranında azaltıldı. Kesin bir süreç kontrolü bileşen bozulmasını ve seri arızalarını en aza indirgendi ve küçük oda hacmi, Ar-Ge denemelerinde kalan malzemeleri azalttı.Ekipmanın modüler tasarımı ve aşınmaya dayanıklı bileşenleri nedeniyle bakım maliyetleri düşüktü., yıllık bakım gereksinimleri rutin temizlik ve ara sıra mühür değiştirme ile sınırlıdır.
Uyum ve Esneklik
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!