خط تولید شامپو

شامپوها مخلوطی از سورفکتانت ها، مواد حالت دهنده و بسیاری از مواد دیگر در یک پایه آبی هستند. علاوه بر شامپوهای اصلی که به سادگی موها را تمیز می کنند، محصولاتی نیز برای انواع موی خاص طراحی شده اند. شامپو و نرم کننده در محصولاتی که دارای خواصی مانند درمان شوره سر هستند، محافظت در برابر اشعه فرا بنفش، درجاتی از رنگ آمیزی (اگرچه بیشتر رنگ های مو به جای شامپوها بر پایه نرم کننده ها هستند) و محصولات “دارویی.

یک فرآیند تولید معمولی شامپو به شرح زیر است:

• آب در ظرف فرآیند اندازه گیری می شود.
• برای کمک به رقیق شدن/هیدراته شدن سایر مواد، آب را اغلب در حدود 130-140 ℉ (55-60 ℃) گرم می کنند.
• اولین ماده اضافه شده معمولاً سورفکتانت است، زیرا سایر افزودنی ها، به ویژه آنهایی که بر ویسکوزیته تأثیر می گذارند، می توانند رقیق کردن سورفکتانت را دشوارتر کنند.
• نرم کننده ها و مواد دیگر اضافه می شوند.
• pH به میزان لازم تنظیم می شود.
• کلرید سدیم یا سایر اصلاح کننده های ویسکوزیته در آخر به همراه رنگ و عطر اضافه می شوند.

در جدول زیر میتوان فرمولاسیونی که در اغلب شامپو ها به کار می رود را مشاهده نمود:

در تولید شامپو، یک خط تولید معمولی از تجهیزات زیر تشکیل شده است:

1. تجهیزات اختلاط
2. تجهیزات بسته بندی
3. تجهیزات پر کردن
4. تجهیزات آب بندی
5. برچسب زنی

تجهیزات اختلاط

شامپو میکسر جایی است که فرآیند اختلاط انجام می شود. این یک مخلوط کن صنعتی است که قادر به تولید امولسیون های با کیفیت پایدار است که در ساخت شامپو بسیار مهم هستند.

متداول ترین طرح دارای سر کار میکسر یا سر روتور-استاتور، همزن با سرعت آهسته، دیسپرسر، موتور و پایه انتقال است. برخی از گزینه های طراحی شامل سیستم بالابر خودکار، تغذیه پودر و پمپ مکش، لودسل و المنت گرمایشی است.

لودسل ها قادرند به طور خودکار افزودن دقیق به کیلوگرم/پوند از مواد خام شامپو اضافه شده در یک دسته را حس کنند. بنابراین، نیازی نیست که هر جزء را در یک توزین جداگانه وزن کنید.

تجهیزات پر کردن

واحدهای تولیدی بزرگ محصولات مراقبت از مو معمولاً دارای ماشین های پرکننده خودکار هستند تا بطری ها را با حجم های از پیش تنظیم شده شامپو به طور خودکار پر کنند. دستگاه های پرکن دارای سروو موتور و دستگاه های پنوماتیکی هستند که پمپاژ مایع را برای پر کردن بطری ها کنترل می کنند.

یک برنامه PLC در ماشین های دربندی به اپراتور کمک می کند تا تنظیمات پارامترها مانند سرعت دربندی و تغییر اندازه بطری را انجام دهد. علاوه بر این، دستگاه های درب دار دارای سر غلتکی قابل تنظیم برای قرار دادن قطرها و ارتفاعات مختلف درب بطری هستند.

برای هم زدن مواد می توان از میکسر های مختلفی استفاده نمود. در ادامه مشکلاتی که ممکن است به خاطر استفاده از نوع معمولی آن استفاده کرد آورده شده است.

• از هوادهی باید اجتناب شود، زیرا این امر می تواند منجر به کدر شدن شامپوهای شفاف و مشکلاتی شود که در آن بسته بندی به جای وزن، حجم پر می شود.
• محصولات “High Active” نیاز به رسیدگی خاصی دارند.
• سیلیکون ها با آب غیرقابل اختلاط هستند و می توانند از نظر شیمیایی با برخی از سورفکتانت ها ناسازگار باشند و امولسیون یا تعلیق آنها را بسیار دشوار می کند.
• همزن ها برش کافی برای کاهش سیلیکون ها به بهترین اندازه قطرات و به دست آوردن امولسیون/سوسپانسیون پایدار تولید نمی کنند.
• آنها تمایل به گرداب دارند و هوادهی را افزایش می دهند.
• بسیاری از مواد دارای ویسکوزیته بسیار بالاتر از آب هستند. هنگامی که آنها را با یک همزن مخلوط می کنید، مواد با ویسکوزیته بالاتر می توانند گلبول هایی تشکیل دهند که بدون رقیق شدن/پراکندگی به سادگی شسته می شوند.
• عوامل غلیظ کننده مانند کربومرها و سلولز یا محصولات مبتنی بر صمغ ممکن است برای “فعال شدن” به اختلاط برشی بالا نیاز داشته باشند. با افزایش ویسکوزیته، افزودن کلرید سدیم به طور فزاینده ای دشوار می شود. برای غلبه بر این مشکلات به هم زدن شدید نیاز است، با این حال، با همزن های معمولی این می تواند منجر به هوادهی شود.

راه حل ها

این مشکلات را می توان با استفاده از میکسر برشی سیلورسون، که معمولاً یک میکسر In-Line به فرآیند موجود اضافه می شود، برطرف کرد. میکسرهای دسته ای و سیستم اختلاط پودر/مایع Silverson Flashmix نیز می توانند استفاده شوند. عملیات به شرح زیر است:

1. مخزن با آب شارژ می شود. همزن درون تانک و میکسر In-Line شروع به کار می کنند و سورفکتانت و سایر مواد به ترتیب مشخص شده اضافه می شوند. مکش قدرتمند ایجاد شده توسط میکسر In-Line مواد را از طریق خط لوله به داخل سر کار روتور/استاتور می کشد.
2. نیروی گریز از مرکز مواد را به سمت حاشیه سر کار هدایت می کند، جایی که در شکاف بین روتور و استاتور در معرض برش شدید شدید قرار می گیرند.

3. محصول از طریق استاتور خارج می شود و به محض اینکه مواد تازه به داخل سر کار کشیده می شود، دوباره به ظرف فرآیند بازگردانده می شود.

مزایا:

• عمل اختلاط برشی بالا یک سیلورسون می تواند به سرعت مایعات با ویسکوزیته های بسیار متفاوت را با هم ترکیب کند.
• میکسر In-Line، لوله کشی و مخزن یک سیستم بسته را تشکیل می دهند و هوادهی را حذف می کنند.
• کاهش چشمگیر زمان اختلاط بازدهی قابل توجهی بهتر از عوامل ضخیم کننده نسبت به روش های سنتی بدست می آید.
• کیفیت محصول و تکرارپذیری ثابت

ماشین‌های سیلورسون زیر برای این کاربرد استفاده می‌شوند که مناسب بودن آن‌ها توسط عواملی از جمله اندازه دسته، فرمولاسیون و ویسکوزیته محصول نهایی تعیین می‌شود.

مزایا:

• می تواند برای چرخش مجدد یا ترکیب مداوم استفاده شود
• ایده آل برای دسته های بزرگتر
• به راحتی به فرآیند موجود متصل می شود
• بدون هوادهی
• خود پمپاژ
• مواد تشکیل دهنده را می توان از طریق یک منیفولد برای فرآیندهای خودکار اضافه کرد
• می توان از آن برای تخلیه رگ استفاده کرد

تجهیزات بر چسب زنی

در زیر نمونه ای از دستگاه لیبل زنی اورده شده است که با توجه به شرایط محصول می توان آن را تنظیم نمود و هر مشخصاتی را روی آن درج کرد:

تجهیزات و ماشین های تولید و محصول باید به صورت دوره ای  تحت تست قرار بگیرند، در زیر یکسری از تست ها که روی ماشین و دستگاه ها انجام کی شود لیست شده است:

تست پایداری

محصول را در دماها و شرایط محیطی مختلف ارزیابی می کند. اساسا، شما باید سه مرحله را انجام دهید: آزمایشات شیمیایی، فیزیکی و یکپارچگی. تحت این آزمایش ها، رنگ، ویسکوزیته، جریان، عطر، pH، بافت و پایداری امولسیون ارزیابی می شود.

تست میکروبیولوژیک

از سوی دیگر، تست های میکروبیولوژیکی میزان جلوگیری از رشد میکروبی محصول شما را در حین استفاده ارزیابی می کند. کیت های تست میکروبی در بازار موجود است که می توانید به راحتی از آنها استفاده کنید. نمونه گیری و ارزیابی ساده است و حتی بدون آموزش نیز قابل انجام است. شما فقط باید دستورالعمل های ساده را دنبال کنید.

تست بسته بندی

تست پایداری بسته بندی اثر ظرف را بر روی محصول ارزیابی می کند. همچنین پس از باز کردن آن از روی بسته بندی، تأثیر محیط خارجی را بر روی محصول ارزیابی می کند.

یکی از خدمات مجموعه همیارتیم راه اندازی خط تولید شامپو می‌باشد.