牙膏的生产工艺PPT课件.ppt

生产基本原料 摩擦剂 abradant 摩擦剂的主要功能是除去附着于牙齿表面的污垢和有色物质 约占膏体的20 50 碳酸钙CaCO3磷酸氢钙CaHPO4焦磷酸钙Ca2P2O7水不溶性偏磷酸钠 NaPO3 n 保湿剂 humectants 保湿剂的作用在于防止膏体水分蒸发 甚至能吸收空气中的水分 以防止膏体干燥变硬 不易挤出 并能降低牙膏的冻点 同时还赋予膏体以光泽 用量为20 30 甘油 山梨糖醇 丙二醇 木糖醇等 水合氧化铝Al2O3 2H2O铝硅酸钠沉淀二氧化硅SiO2 xH2O 2020 1 8 1 发泡剂 foamingagent 发泡剂使牙膏产生泡沫 在口腔中迅速扩散 并使香气易于诱发 用量一般为2 3 月桂醇硫酸钠K12N 月桂酰基肌氨酸钠S12C12H25CONHCH3COONa 黏结剂 adhesive 黏结剂可防止牙膏的粉末成分与液体成分分离 赋予牙膏以适当的粘弹性和形状 一般用量为1 2 羧甲基纤维素CMC羟乙基纤维素HEC海藻酸钠胶性二氧化硅 2020 1 8 2 香料fragrance 一般用量为1 2 常用的有留兰香油 薄荷油 丁香油 橙油 茴香油等 甜味剂Sweetener 目前多用糖精钠为甜味剂 其用量为0 05 0 25 防腐剂aseptic 一般用量为0 05 0 5 苯甲酸钠 对羟基苯甲酸甲酯 对羟基苯甲酸丙酯 缓蚀剂 常以硅酸钠和胶体二氧化硅为缓蚀剂 以抑制碱性膏体对铝管的腐蚀作用 2020 1 8 3 生产牙膏的方法 1DSHP 磷酸二氢钙法 此方法是现在最常用的 以石灰石粉稀磷酸DSHP为原料2DSHP法3湿法磷酸净化法 以湿法磷酸为原料 4热法磷酸法 复分解法 5骨炭法6磷酸二钠法 复分解法 2020 1 8 4 1DSHP 磷酸二氢钙法 此方法是现在最常用的 以石灰石粉稀磷酸DSHP为原料2在牙膏中 常用轻质碳酸钙粉末做摩擦剂 人们通常用下列方法生产轻质碳酸钙 将石灰石煅烧制的氧化钙再将氧化钙加水制成石灰乳 主要成分是Ca OH 2 然后将净化后的石灰乳与二氧化碳作用得到碳酸钙 试用化学方程式表示上述反应 CaCO3 高温 CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2CO2 Ca OH 2 CaCO3 H20 现在常用的生产方法 2020 1 8 5 含氟牙膏 2020 1 8 6 含氟牙膏 50年代初 一些流行病学研究指出 氟化物具有阻止龋齿的作用 1955年出现了添加氟化亚锡 SnF2 的牙膏 后来 单氟磷酸钠 MFP 代替了氟化亚锡 成为世界上研究最广泛的氟化物 如今被添入牙膏预防龋齿的氟化物还有氟化钠和氟化胺类 aminefluorides 含氟牙膏 单氟牙膏 只含单氟磷酸钠双氟牙膏 含有单氟磷酸钠和氟化钠两种氟化物 2020 1 8 7 促进再矿化作用氟化物能增强自然再矿化过程 这是由于氟化钙晶体吸收磷酸 抑制矿物质在PH值下降时溶解 抑菌作用菌斑中氟化物的浓度比唾液高得多 说明在口腔环境中 氟化物主要集中在菌斑中 其浓度足以抑制细菌的生成 抗酶作用龋齿与加速产生致龋物的多种酶有关 氟离子能置换釉质中的羟基磷灰石的羟基 生成难溶于酸的氟磷灰石 使牙釉质的酸溶解度降低 从而起到防龋的作用 其化学反应方程式为 Ca PO4 6 OH 2 2F Ca10 PO4 6F2 2OH 含氟牙膏的防龋齿机理 降低牙釉质在碱中的溶解度 2020 1 8 8 2020 1 8 9 工艺流程说明及主要工艺参数 氟是一中有毒物质 过量的氟不但会造成牙齿单薄 出现氟斑牙 更会降低骨头的硬度 易骨折 国家标准规定 对含氟牙膏 总氟量 1500mg kg 可溶氟 游离氟 400mg kg 2020 1 8 10 生产工艺 2020 1 8 11 常压法制膏工艺 制胶 捏合 研磨 真空脱气 灌装及包装 制胶首先将保湿剂吸入制胶锅中 使胶黏剂CMC或HEC等颗粒充分润湿 以便溶解均匀 然后在高速搅拌下加入水 糖精和其他水溶性添加剂 胶黏剂遇水后溶胀成胶体 继续搅拌 待胶水均匀透明 无颗粒为止 打入胶水贮备罐放置一段时间 使黏液进一步均化 真空法 湿法一步法 2020 1 8 12 灌装及包装牙膏的灌装封尾是由自动灌装机完成的 灌装量可根据产品的规格和要求进行调节 真空脱气真空脱气是为了改善膏体的成型状况 经脱气处理后的膏体光滑细腻 成条性好 研磨经捏合的膏体 由齿轮泵或往复泵送到胶体磨进行研磨 在机械的剪切力下 使胶体或粉料的聚集团进一步均质分散 使膏体中的各种微粒达到均匀分布 捏合首先将胶水打入捏合机 加入摩擦剂 粉状发泡剂和香精等 捏合均匀 捏合时间的控制非常重要 捏合时间太短 膏体不均匀 时间太长 打入空气太多 膏体发松 难以出料 2020 1 8 13 常压制膏工艺设备流程图 2020 1 8 14 2020 1 8 15 成分 洗衣粉的成份共有五大类 活性成份 助洗成份 缓冲成份 增效成份 分散剂LBD 1 辅助成分 主要成分有 织物纤维防垢剂 阴离子表面活性剂 非离子表面活性剂 水软化剂 污垢悬浮剂 酶 荧光剂及香料等 较差的洗衣粉常含有磷 铝 碱等有害成分 表面活性剂在洗衣粉中的作用是使洗衣粉有可溶 乳化 浸透 洁净 杀菌 柔化 起泡 防止衣物静电等功能 活性成分 活性成分就是洗涤剂中起主要作用的成分 洗涤活性成分是一类被称作表面活性剂的物质 它作用就是减弱污渍与衣物间的附着力 在洗涤水流以及手搓或洗衣机的搅动等机械力的作用下 使污渍脱离衣物 从而达到洗净衣物的目的 助洗成分 洗衣粉中的助洗剂是用量最大的成分 一般会占到总组成的15 40 助洗剂的主要作用就是通过束缚水中所含的硬度离子 使水得以软化 从而保护表面活性剂使其发挥最大效用 所谓含磷 无磷洗涤剂 实际是指所用的助洗剂是磷系还是非磷系物质 2020 1 8 16 缓冲成分 衣物上常见的污垢 一般为有机污渍 如汗渍 食物 灰尘等 有机污渍一般都是酸性的 使洗涤溶液处于碱性状态有利于这类污渍的去除 所以洗衣粉中都配入了相当数量的碱性物质 一般常用的是纯碱和水玻璃 增效成分 为了使洗涤剂具有更好的和更多的与洗涤相关的功效 越来越多的洗涤剂含有特殊功能的成分 这些成分能有效地提高和改善洗涤剂的洗涤性能 辅助成分 这类成分一般不对洗涤剂的洗涤能力起提高改善作用 但是对产品的加工过程以及产品的感官指标起较大作用 比如使洗衣粉颜色洁白 颗粒均匀 无结块 香气宜人等 2020 1 8 17 原材料性能及作用 烷基酚醚 Tx 10 白色 粘稠液体 是生产高档 增白洗衣粉项目的一种表面活性剂 含量99 主要起泡沫作用 同时可去除油性污 泡沫多少取决于使用量 质量鉴别方法 看颜色 应是白色或淡黄色 主要看浓度和泡沫浓度 它与洗衣粉泡沫比较 前者为后者的10倍 月桂酸二乙醇酰胺 6501 淡黄色 粘稠液体 是生产各种普通洗衣粉的一种表面活性剂 含量98 主要起泡沫作用 泡沫稳定性比较好 同时去除油性污 泡沫多少取决于使用量 质量鉴别方法同1十二烷基苯磺酸 浓黄色偏黑 粘稠液体 是生产各种普通洗衣粉的一种表面活性剂 含量98 主要起泡沫作用 同时起膨化作用 也除油污 洗衣粉的体积大小和泡沫多少取决于使用量 但千万注意一定要含量98 有含量40 60 不能膨化 泡沫少 生产的洗衣粉湿度大 质量鉴别方法同1 特点 放在手心上发热 2020 1 8 18 三聚磷酸钠 白色细小颗粒 含量90 微毒 主要决定洗衣粉项目的存放时间 防止洗衣粉结团 增加用量可使洗衣粉保存时间延长 分解油污增强 纯碱 即无水碳酸钠 为白色粉末 含75 95 在洗衣粉项目中主要去污 一般用工业纯碱 本品易吸潮 应注意防潮 剩余部分应用塑料封好 质量鉴别 发热烧手比较好 元明粉 即无水硫酸钠 白色 粉状 此品是一种助洗剂 在洗衣粉中主要是一种填充料 调节洗衣粉成本高低在于它的多少 甲基纤维素 CMC 淡黄色 粉状 在洗衣粉中的作用是抗沉淀 可将油污从物体分离于水中 起悬浮作用 质量鉴别方法 经水溶化有粘连滑感 甲基纤维素有2种形状 粉状和须状 一般用粉状最好 2020 1 8 19 碱性蛋白酶 为粒状产品 洗衣粉中加入酶制剂 可加速分解衣物中的油污 它有多种颜色 绿色 翠绿 蓝色等 加酶的洗衣粉不好保管 易失效 一般可不加 加酶洗衣粉应选用比较好的塑料袋 密封性要好 防止气化 加酶洗衣粉的存放时间只限8个月 否则 降低洗涤效果 鉴别 颗粒型最好 细粉多则质量差 荧光增白剂 VBL 本品淡黄色 粉状 用于增白 有一定限量 多用反而效果差 荧光增白剂分高级型和普通型 价格差距大 增白程度也大 直观无法鉴别 要试用 膨化粉 生产洗衣粉的最佳填充料 体积轻 颗粒均匀 作用 助洗和调节体积 加减用量 2020 1 8 20 生产过程 第一步 将下列原料按比例混合搅拌均匀 纯碱 25 甲基纤维素 1 元明粉 10 十二烷基苯磺酸 6 烷基酚醚TX 10 4 月桂酸二乙醇酰胺 6501 1 第二步 再将膨化粉 53 加入第一步 混合搅拌均匀 用20目过筛即可装袋 如洗衣粉要求色白 可将十二烷基苯磺酸改为烷基酚醚TX 10 也可用0 1 的荧光粉作增白剂 如加香 可将香料适量加入第一步料中 如要加酶 可将碱性蛋酶直接加入洗衣粉中拌匀 用量2 至3 配方中加多少酶就减多少纯碱 2020 1 8 21 分类 1 普通洗衣粉和浓缩洗衣粉普通洗衣粉 颗粒大而疏松 溶解快 泡沫较为丰富 但去污力相对较弱 不易漂洗 一般适合于手洗 浓缩洗衣粉颗粒小 密度大 泡沫较少 但去污力强 至少是普通洗衣粉的两倍 易于清洗 节水 一般适宜于机洗 2 含磷洗衣粉和无磷洗衣粉含磷洗衣粉以磷酸盐为主要助剂 而磷元素易造成环境水体富营养化 从而破坏水质 污染环境 无磷洗衣粉则无这一缺点 有利于水体环境保护 为了我们生活环境的健康 建议使用无磷洗衣粉 3 加酶洗衣粉和加香洗衣粉加酶洗衣粉就是洗衣粉中加有酶 加香洗衣粉就是洗衣粉中加有香精 加酶洗衣粉对特定污垢 如果汁 墨水 血渍 奶渍 肉汁 牛乳 酱油渍等 的祛除具有特殊功能 同时其中的一些特定酶还能起到杀菌 增白 护色增艳等作用 加香洗衣粉在满足洗涤效果的同时让衣物散发芳香 使人感到更舒适 2020 1 8 22 洗衣粉的制粉成型技术 喷雾干燥法 适合普通洗衣粉成型原理 先将活性物单体和助剂调制成一定粘度的浆料 再用高压泵和喷射器喷成细小的雾状液滴 与200 300 的热空气进行传热 使雾状液滴在短时间内迅速干燥成洗衣粉颗粒 干燥后的洗衣粉经过塔底冷风冷却 风送 老化 筛分制成成品 而塔顶出来的尾气经过旋风分离器回收细粉 除尘后尾气通过尾气风机排入大气 2020 1 8 23 类型 根据热空气与浆料接触方式分 顺流式 气液接触时间短 塔身较低 产量较大 适合热敏性物料干燥 但是产品密度小 而且细粉多 热能利用低 逆流式 热能利用率高 产品密度大 多用此法 2020 1 8 24 主要工序 浆料的制备 干燥介质的调控 喷雾干燥 成品包装 浆料的制备 浆料浓度 固体成分含量一般控制为60 65 相对密度为1 15 在保证浆料具有一定流动性的条件下 总固体含量应尽可能高些 以便于干燥时除去的水分量少 能耗低 喷粉塔的生产能力相应可增大 投料顺序 间歇配料 先加水和单体 当加入到一定量时就升温 至40 50 投入荧光增白剂 CMC 升温到50 55 后投入五钠 水合作用放热 控制温度在60 65 再投入碳酸钠和对甲苯磺酸钠 待以上物料溶解后 最后加入水玻璃 使颗粒均匀 流动性好 不易结块 和芒硝 此外浆料配制好后 不但要进行过滤而且还需要脱气 使浆料结构紧密 有利于提高产品的视密度 脱气后的浆料应送入老化罐内停留30 40分钟以待五钠形成结晶水合物 改善干燥后的成品粉的流动性和抗压性 2020 1 8 25 成品的分离 包装塔顶尾气 一般含有1 5 3g m3的粉尘 约占产量的2 3 的细粉 要经旋风分离器分离回收 为保护环境 分离器还应带密封排粉装置 热敏性的助剂 如香精 漂白剂 柔软剂 酶制剂等 一般是在洗衣粉冷却分离后加入或通过特定的后配料装置掺配进去 2020 1 8 26 附聚成型法 适合浓缩型洗衣粉成型原理 用喷成雾状的硅酸钠溶液喷洒在固体物料组分上 是其中的五钠和碳酸钠遇水发生水合作用 硅酸钠失水而干燥成硅酸盐粘合剂 通过粒子间的桥联 形成近似球状的颗粒附聚物 是一个物理化学过程 2020 1 8 27 主要工艺过程预混合 主要是为了增加物料混合的均匀性 固料中的五钠 元明粉 碳酸钠 其他粉料与部分雾化的硅酸钠溶液进行预混合 附聚 造粒过程 预混合后的颗粒与经雾化的液体物料 非离子 磺酸 工艺水和剩余的硅酸钠溶液 在附聚器中完成磺酸中和与造粒过程 调理 老化 老化即将附聚后的产品再放置一段时间 使物料水合完全 放热过程 成为易流动的不结块的产品 干燥 老化后的产品含游离水大于3 干燥为防止结块 常用设备为流化床 流化床分为两个区 干燥区和冷却区 潮湿颗粒现在干燥区内经110