تولید خمیردندان

تولید خمیر دندان به دو شکل سفید و ژله ای انجام می شود. فرمولاسیون و روش تولید این محصول در این مقاله تشریح شده است. میکسر هموژنایزر تحت خلا برای رفع مشکلاتی نظیر ورود حباب های هوا به محصول و غیر یکنواختی بافت خمیر دندان پیشنهاد می شود. 

تولید خمیر دندان به طور کلی به دو شکل انجام می شود :

• خمیر دندان سفید با خاصیت سایشی و خمیر دندان ژلی شفاف.
• تعداد زیادی از مواد اولیه آنها مشترک است، برخی مواد اولیه هم بر اساس قوانین کشورهای مختلف متفاوت است. 

فرمولاسیون تولید خمیر دندان

مواد اولیه رایج برای تولید خمیردندان و همچنین نقش و کارکرد آنها در فرمولاسیون، در جدول زیر آمده است:

نوع ماده	درصد مصرف	کارایی
پایه مایع (liquid base)	سفید : ۳۰ ژلی : ۸۰	پلی اولها که رایج ترین آنها سوربیتول است به عنوان نگهدارنده رطوبت عمل می کنند. بنابراین از خشک شدن و تغییر بافت و بوی خمیردندان جلوگیری می کنند. محلول های پلی اول می توانند تا ۳۰% حاوی آب باشند. آب اضافی (۲۵-۱۰%) پایه مایع را کامل می کند.
پر کننده ها و ساینده ها	سفید: ۵۰-۲۰ ژل: ۲۵-۱۲	مواد اولیه متفاوتی برای ایجاد خاصیت سایندگی در خمیردندان سفید استفاده می شود. موادی نظیر کربنات کلسیم، سیلیس هیدراته، بی کربنات سدیم، دی کلسیم فسفات و متا فسفات سدیم. در خمیردندان ژلی شفاف معمولا از سیلیس هیدراته به عنوان عامل ساینده و حجم دهنده استفاده می شود.
اصلاح کننده های رئولوژی	2-0.5	این مواد برای ایجاد چند خاصیت استفاده می شوند. خمبردندان باید به راحتی از داخل تیوب خارج شود اما نه با سرعت زیاد، باید به راحتی بریده شود بدون اینکه کش بیاید. باید براحتی روی مسواک قرار گیرد بدون اینکه در آن فرو رود. اصلاح کننده ها رئولوژی برای معلق نگه داشتن فیلر و ساینده ها در سوسپانسیون هم استفاده می شوند. مواد اولیه متفاوتی برای مقاصد فوق استفاده می شوند نظیر CMC، کاراژیان، صمغ زانتان و صمغ سلولز
شوینده	2.5-0.5	برای ایجاد کف در حین مسواک زدن افزوده می شوند. همچنین به پخش شدن و ماندگاری محصول در داخل دهان کمک می کند. سدیم لوریل سولفات (SLS) رایج ترین ماده ای است که برای این منظور استفاده می شود.
طعم دهنده ها	2-0.5	برای خنثی کردن طعم نامطبوع شوینده ها اضافه می شوند. به علاوه برای ایجاد حس تازگی در دهان هم استفاده می شوند. معمولا از اسانس نعنا استفاده می شود. (گاهی از منتول و اسانس دارچین هم استفاده می شود)
عامل موثر	0.3	ترکیبات حاوی فلوراید برای کمک به جلوگیری از پوسیدگی دندان استفاده می شود. سدیم فلوراید، سدیم مونو فلورو فسفات و فلوراید سرامیکی بسته به قوانین هر کشور برای این منظور قابل استفاده است.
شیرین کننده ها	0.2	شیرین کننده ها شامل ساکارینات سدیم
رنگ های مجاز	0.1	دی اکسید تیتان به عنوان رنگ سفید برای خمیر دندان های سفید استفاده می شود. برای خمیر دندان های ژلی هم از رنگ های مجاز خوراکی می توان استفاده کرد.
نگهدارنده	0.2	بنزوئات سدیم ، اتیل پارابن و متیل پارابن

فرایند تولید خمیر دندان

روش تولید خمیر دندان بر اساس نوع محصول و مواد اولیه مصرفی متفاوت است. یک فرایند رایج برای تولید خمیر دندان به شرح زیر است:

• در ابتدا فاز مایع ساخته می شود.
  آب، سوربیتول یا گلیسیرین و دیگر افزودنی هایی که حالت مایع دارند اضافه می شوند.
  
• اصلاح کننده های رئولوژی را می توان با یکی از مواد اولیه مایع غیر آبی مثل گلیسیرین یا روغن های طعم دهنده از قبل مخلوط کرد. یا می توان به صورت خشک با سایر مواد پودری کاملا مخلوط شود.
  هدف این است که اصلاح کننده های رئولوژی کاملا در داخل مخلوط یکنواخت و پراکنده باشند.
  
• مواد موثر، شیرین کننده و نگهدارنده اضافه شده و کاملا مخلوط می شوند.
• سپس پرکننده ها و ساینده ها اضافه می شوند.
  این مواد می توانند به صورت دوغاب تهیه شوند یا ابتدا با بخشی از آب موجود در فرمولاسیون مخلوط شده و سپس به فاز مایع افزوده شوند.
  
• طعم دهنده ها و رنگ های مجاز پس از آن اضافه می شوند.
• در مرحله آخر شوینده اضافه شده و با دور پایین هم زده می شود تا ایجاد کف نکند.
  این مواد معمولا به صورت پودری اضافه می شوند تا از افزودن آب به فرمولاسیون در این مرحله جلوگیری شود.

 مشکلات تولید کنندگان

ورود هوا به محصول یکی از بزرگترین مشکلات در تولید خمیر دندان است. تمامی پودرها حاوی مقداری هوا هستند و مواد شوینده کف زا هم می تواند مشکل را تشدید کند. برای غلبه بر این مشکل معمولا فرایند تولید این محصول تحت خلاء انجام می شود.

مشکلات دیگری که ممکن است بروز کنند به شرح زیر هستند:

• اصلاح کننده های رئولوژی ممکن است در داخل مخلوط گلوله شوند. که شکستن این گلوله ها با استفاده از همزن های معمولی مشکل است.
• پیش مخلوط کردن اصلاح کننده های رئولوژیکی با یکی از مایعات یا میکس کردن پودر آن با سایر پودرها فرایند وقتگیر و پرهزینه ای است.
• برخی از اصلاح کننده های رئولولوژیکی برای رسیدن به بیشترین سطح کارایی و بازدهی نیاز اعمال نیروی برشی زیادی دارند.
• بعضی از مواد اولیه مثل سیلیس هیدراته دانسیته پایینی دارند و بنابراین شناور کردن آنها در مخلوط مشکل است.
• همزن های معمولی تمایل به ایجاد حباب های هوا در داخل محصول دارند. مخصوصا وقتی که مواد اولیه پودری اضافه می شوند.
• مواد ساینده نظیر کربنات کلسیم ممکن است به صورت دوغاب تهیه شوند. بنابراین تجهیزات میکس باید قابلیت باز کردن این ذرات از یکدیگر را داشته باشند. 

راه حل

تولید خمیر دندان های ژلی با استفاده از میکسر هموژنایزر تحت خلاء فناوران صادق اسپادانا قابل انجام است.

با این وجود ویسکوزیته بالا و ویژگی های ساینده خمیر دندان های سفید باعث می شود که هموژن کردن این نوع خمیر دندان با هموژنایزرهای روتور استاتور سرعت بالا برای برخی از مراحل فرایند مناسب نباشد.

اما می تواند مزایای قابل توجهی در مراحل دیگر فرایند ایجاد نماید. از جمله:

• آماده سازی پایه مایع، قبل از افزودن فیلرها و مواد اولیه ساینده
• همگن کردن مخلوط قبل از افزودن شوینده و غلظت دهنده.

(مخصوصا در مواردی که از دوغاب کربنات کلسیم استفاده می شود.)

مزایا

• زمان فرایند به طرز چشمگیری کاهش خواهد یافت.
• مواد پودری به سرعت هموژن می شوند.
• کیفیت و ماندگاری محصول افزایش خواهد یافت.
• ورود حباب هوا به داخل محصول به حداقل ممکن خواهد رسید.