پمپ هموژنایزر برای تولید شامپو

شامپو مخلوطی از سورفکتانت ها، مواد نرم کننده و افزودنی های دیگر در یک محلول پایه آبی است. علاوه بر شامپوهایی که یک شوینده ساده هستند ، محصولاتی هستند که برای موهای خاص طراحی شده اند :شامپو و نرم کننده “۲ در ۱″،شامپوهای ضد شوره یا شامپوهای ضد اشعه فرابنفش آفتاب، شامپوهای حاوی رنگ یا شامپو رنگ ها (اگر چه اکثر شامپو رنگ ها بیشتر بر پایه نرم کننده هستند تا شامپو)؛ و شامپوهای درمانی. در این مقاله نگاهی داریم به فرآیند تولید شامپو و مسایل و مشکلات و راه حل های آن.

فرآیند تولید شامپو

فرآیند رایج تولید شامپو به شرح زیر است:

  • ابتدا آب داخل مخزن اصلی فرایند ریخته می شود. برای راحت حل شدن مواد تشکیل دهنده در آب ، دما باید حدودا ۵۵ تا ۶۰ درجه سانتی گراد باشد.
  • معمولا اولین ماده افزودنی سورفکتانت است، چون اگر افزودنی های دیگر، خصوصا آنهایی که باعث افزایش ویسکوزیته می شوند اول اضافه شود باعث ایجاد مشکل در حل شدن سورفکتانت می شود.
  • در این مرحله نرم کننده ها و سایر افزودنی ها اضافه میشوند.
  • PH به سطح مورد نظر تنظیم می شود.
  • کلرید سدیم (نمک طعام) ودیگر تنظیم کننده های ویسکوزیته، همراه با رنگ و عطر در آخر اضافه می شوند.

فرمولاسیون شامپوها گسترده و متفاوت است، با این حال انواع  مواد اولیه مورد استفاده در تولید شامپو ، در جدول زیر خلاصه شده است:

نوع مادهدرصد رایج مصرفعملکرد
آب50 الی ۶۰آب دیونیزه شده تکثیر باکتری ها را به حداقل می رساند.
سورفکتنت هابسته به غلظت اولیهسورفکتنت ها تولید کننده کف وعامل اصلی تمیز کننده هستند که به عنوان امولسیفایر و عامل تر کننده هم عمل می کنند و می توانند در میزان ویسکوزیته موثر باشند. سورفکتانت ها در انواع مختلف در بازار یافت می شوند :در غلظت حدود ۲۵-۳۰٪ ، یا در حالت فعال (غلظت حدود ۷۰٪). برای بدست آوردن یک تعادل مطلوب معمولا مخلوطی از هر دو نوع فوق استفاده می شود.
نرم کننده ها5 الی ۱۲روغن های چرب سنتی، الکل ها و واکسهایی نظیرمشتقات لانولین به شامپوها اضافه می شوند.
استفاده از پروتئین ها و سیلیکون ها هم به طرز فزاینده ای رو به افزایش است. این دو ماده اثرات مختلفی به همراه دارند، به عنوان مثال، پروتئین ها می توانند موهای خشک را نرم و مرطوب کنند و باعث افزایش حجم مو شوند؛ سیلیکون ها می توانند سوزش ناشی از سورفکتانت ها را کاهش دهند، تراکم و ثبات کف را افزایش دهند.
اصلاح کننده های ویسکوزیته1 الی ۳افزودنی های غلظت دهنده سنتی،مثل کلرید سدیم (نمک معمولی) هنوز هم به صوت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، اگر چه در کنار سورفکتانت ها کمتر موثر واقع می شود. همین امر باعث شده که استفاده از کربومرها، پلیمرهای سلولوزی، ترکیبات صمغی (مثل گوآر) و غلظت دهنده های پایه پلی اتیلن گلایکول افزایش یابد.
تنظیم کننده PH
موادنگهدارنده
رنگ ،عطر
1-3
۱>
۱>
با افزودن اسید سیتریک pH بین ۵تا۶ تنظیم می شود. برخی از مواد افزودنی باعث صدف گونه کردن شامپو می شوند،که بشتر در مواردی استفاده می شوند که به خاطر برخی از افزودنی ها شفافیت شامپو کاهش یافته باشد. رنگ، عطر و نگهدارنده ها برای تکمیل فرمولاسیون شامپو استفاده می شوند.

مشکلات متداول تولید کنندگان

تولیدکنندگان شامپو هنگام استفاده از میکسرهای معمولی با مشکلات زیر مواجه می شوند.

  • امکان ورود حباب های هوا به شامپو وجود دارد که این موضوع باعث کدر شدن شامپوی شفاف می شود و همچنین موجب ایجاد مشکل در بسته بندی می شود خصوصا اگر بسته بندی براساس حجم باشد نه براساس وزن شامپو.
  • حل کردن محصولات “فوق فعال ” به فرآیند خاص نیاز دارند.
  • سیلیکون ها در آب قابل حل نیستند و از نظر شیمیایی با بعضی سورفکتنت هاهم ناسازگار هستند.این عوامل باعث میشود این مواد به سختی امولسیون و سوسپانسیون شوند.
  • همزن های معمولی، برای کاهش اندازه سیلیکون ها به اندازه های کوچکتر و تبدیل کردن آن به امولسیون پایدار، برش کافی ایجاد نمیکنند. این همزن ها با چرخش خود ورتکس ایجاد می کنند که باعث ورود حباب های هوا به داخل شامپو می شود.
  • بسیاری از مواد اولیه دارای ویسکوزیته بیشتری نسبت به آب هستند. هنگام مخلوط شدن توسط یک میکسر معمولی، مواد با ویسکوزیته بالاتر،گلوله می شوند که باعث می شود بدون حل شدن ،فقط در آب پراکنده شوند.
  • مواد غلظت دهنده مانند کربومر ها ، مواد سلولزی یا مواد صمغی ،برای اینکه فعال شوند نیاز به مخلوط شدن با  نیروی برشی زیاد دارند.
  • هنگامی که ویسکوزیته مخلوط بالا باشد میکس کردن کلرید سدیم با آن دشوار خواهد بود.
  • برای غلبه بر این مشکلات، به همزن های نیرومند با دور بالا نیاز است که در صورت استفاده از همزن های پره ای معمولی در تولید شامپو ، هوای زیادی وارد محصول خواهد شد.

راه حل

با استفاده از میکسر هموژنایزر فناوران صادق اسپادانا می توان بر تمامی مشکلات فوق غلبه کرد.

یک گزینه خوب، اضافه کردن پمپ هموژنایزر به خط تولید شامپو است.

میکسر  هموژنایزر بچ و میکسر هموژنایزر پودر/مایع نیز برای این محصول قابل استفاده است.

فرایند تولید با میکسر هموژنایزر به شرح زیر است:

مرحله ۱

پمپ هموژنایزر

ابتدا مخزن از آب پر می شود. میکسر داخل مخزن و پمپ هموژنایزر روشن می شود و سورفاکتانت و سایر مواد تشکیل دهنده به مقدار نیاز وارد مخزن می شوند.مکش قدرتمندی که پمپ هموژنایزر ایجاد میکند، مواد را از طریق خط لوله به داخل روتور / استاتور می کشد.

مرحله ۲

پمپ هموژنایزر 2

نیروی گریز از مرکز مواد را به کناره های هد دستگاه هدایت می کند، جایی که در فاصله بین روتور و استاتور تحت تنش برشی شدید قرار می گیرند.

مرحله ۳

پمپ هموژنایزر

محصول از خورجی استاتور خارج شده، و به داخل مخزن سیرکوله می شود در همین حین مواد جدید از داخل مخزن وارد هد پمپ می شود. و این فرایند آنقدر ادامه پیدا می کند تا تمامی مواد داخل مخزن در طول زمان کوتاهی کاملا هموژن شود.

مزایا

  • عملکرد برش بالای پمپ هموژنایزر فناوران صادق اسپادانا می تواند مایعات با ویسکوزیته های مختلف را به سرعت باهم ترکیب و همگن کند.
  • پمپ هموژنایزر، لوله ها و مخزن ، یک سیستم کاملا بسته را ایجاد می کند که از ورود حباب های هوا به محصول جلوگیری می کند.
  • سرعت بالای مخلوط شدن مواد و کاهش چشمگیر زمان میکس
  • به دست آوردن بهترین اثر و نتایج از مواد غلظت دهنده نسبت به روش های میکسینگ قدیمی
  • کیفیت محصول یکنواخت و قابل تکرار است.

سیستم های میکسر هموژنایزر که در زیر آمده است توسط شرکت فناوران صادق اسپادانا برای تولید شامپو طراحی شده است که بسته به اندازه بچ، ویسکوزیته محصول نهایی و فرمولاسیون مواد باید بهترین دستگاه را انتخاب کرد:

پمپ هموژنایزر

  • با قابلیت  استفاده به صورت سیرکولاسیون مواد یا استفاده به صورت خطی و پیوسته
  • قابلیت ایجاد خلاء در مخزن
  • ایده آل برای تولیدات با حجم زیاد و صنعتی
  • با قابلیت اضافه شدن آسان به هر خط تولید شامپو
  • عاری از هرگونه هواخوردگی و ورود حباب به محصول
  • با قابلیت تخلیه مخزن توسط پمپ هموزنایزر (بدون نیاز به پمپ جداگانه برای تخلیه مخزن)
  • با قابلیت نصب پریمیکس برای میکس اولیه
  • با قابلیت میکس چند مرحله ای (multy stage)
  • اجزاء فوق العاده بهداشتی
پمپ هموژنایزر

میکسر هموژنایزر بچ

  • مناسب برای ظرفیت های تولید تا ۴۰۰ گالن
  • قابل نصب روی پایه متحرک با قابلیت تنظیم ارتفاع
  • قابلیت آب بند کردن مخزن برای فرایندهای تحت خلا یا تحت فشار
  • امکان تولید در سایزهای کوچک برای تولید در زمینه های تحقیق و توسعه و آزمایشگاه
میکسر شامپو

میکسر هموژنایزر پودر/مایع

  • ایده آل برای تولیدات با حجم زیاد
  • از طریق قیف، مایعات ویسکوز و ژل  وارد دستگاه می شود.
  • مواد اولیه می توانند مستقیما از طریق قیف تغذیه به داخل سیستم پمپ شوند.
  • با حداقل میزان هواخوردگی
  • تمیز کاری آسان
  • نیاز به نیروی انسانی(اوپراتور)را به حداقل می رساند.
  • مناسب برای مواد با ویسکوزیته بالاتر
  • مناسب برای تولید در دماهای بالاتر
هموژن پودر/مایع