徐涛牙膏生产技术.ppt

牙膏的生产技术 精化1121徐涛 主要内容 认识产品追根求源生产技术 一产品的认识 1产品的概念 2产品性质 物理性质 能帮助牙刷去除牙齿表面的污膜和菌斑 不损伤牙釉质和牙本质的膏状物化学性质 具有弱碱性pH7 5 9 0 与酸反应可产生气泡生物性质 具有一定的抗菌效用 牙膏是和牙刷一起用于清洁牙齿 保护口腔卫生 对人体安全的一种日用必需品 3产品的功能 具有去污明显的洁肤功能 具有止痛 止血 减轻肿胀的功效 还有能防止伤口化脓 4产品的用途 作为口腔清理的好帮手夏季儿童很容易长痱子或疮疖 在洗澡时 可在湿毛巾上涂上少量的牙膏 在患处揉5 10分钟 就可达到一定的治疗效果 轻度的皮肤破伤 可用药物牙膏作为临时急救药 在伤处涂上牙膏可消炎止血 必要时再包扎 5产品的标准 无毒软硬适度泡沫丰富营养牙齿抑制或治疗牙病各部分均匀一致保存和保质期颜色柔和味道可口 香甜 甲级普通牙膏ph值7 5 9 0 室温挤压力 4 10 4pa 耐热挤膏压力 4 10 4pa 泡沫量 130mm 二追根求源 1产品的诞生 最早的牙膏是古埃及人发明的洁齿品的使用可追溯到2000 2500年前 希腊人 罗马人 希伯莱人及佛教徒的早期著作中都有使用洁牙剂的记载 早期的洁齿品主要是白垩土 动物骨粉 浮石甚至铜绿 直到十九世纪还在使用牛骨粉和乌贼骨粉制成牙粉 用食盐刷牙和盐水漱口至今也还存在 而我国唐朝时期即已有中草药健齿 洁齿的验方 十八世纪英国开始工业化生产牙粉 牙粉才作为一种商品 1840年法国人发明了金属软管 为一些日常用品提供了合适的包装 这导致了一些商品形态的改革 2产品的发展过程 1893年维也纳人塞格发明了牙膏并将牙膏装入软管中 从此牙膏开始大量发展并逐渐取代牙粉 牙膏是在牙粉的基础上改进形成的 早期的牙粉主要用碳酸钙作为摩擦剂 以肥皂为表面活性剂 上世纪四十年代起 由于科技的迅速发展 牙膏工业也得到很大的改进 一方面是新的摩擦剂 保湿剂 增稠剂和表面活性剂的开发和应用 使牙膏产品质量不断升级换代 另一方面 牙膏还从普通的洁齿功能发展为添加药物成为防治牙病的口腔卫生用品 最突出的是加氟牙膏 使龋齿病发病率大大减少 1945年 美国在以焦磷酸钙为摩擦剂 焦磷酸锡为稳定剂的牙膏中添加氟化亚锡 研制出了世界上第一支加氟牙膏 中国从十九世纪末开始生产牙粉 1926年在上海生产第一支牙膏 三星牌 随着科学技术的不断发展 工艺装备的不断改进和完善 各种类型的牙膏相继问世 产品的质量和档次不断提高 现在牙膏品种已由单一的清洁型牙膏 发展成为品种齐全 功能多样 上百个品牌的多功能型牙膏 满足了不同层次消费水平的需要 3牙膏的种类 一 氟化物和含氟牙膏1 氟化物的作用作用 增加牙釉的抗酸蚀能力 防止龋齿的发生 牙膏中常用的氟化物有氟化钠 氟化亚锡 单氟磷酸钠 氟化锌等 二 酶和酶制剂牙膏1 牙膏中常用的酶蛋白酶葡聚糖酶溶菌酶纤维素酶 三 抗菌剂和消炎止血牙膏1 常用抗菌剂季铵盐在 牙膏中加0 25 1 的季铵硅氧烷 对抑制牙菌斑有较长久的效果叶绿素铜钠盐止血环酸 在牙膏中的用量为0 05 1 0 四 脱敏剂和脱敏牙膏脱敏剂的作用 是减缓牙本质的过敏症状 常用的脱敏剂有氯化锶及柠檬酸盐是 五 牙菌斑 牙结石抑制剂和防牙结石牙膏常用的牙菌斑 牙结石抑制剂有 柠檬酸锌 聚磷酸盐 止血环酸等 六 中草药牙膏在牙膏中常加入草珊瑚 千里光 两面针 田七 连翘 丹皮酚 金银花 野菊花等 这些中草药具有抗菌 消炎 活血等效果 在市场中大约占40 60 的市场份额 4现在常用的牙膏 六 中草药牙膏 牙膏是由磨擦剂 如碳酸钙 氢氧化铝 二氧化硅 磷酸氢钙等 另外还有润湿剂 甘油 山梨醇 丙二醇 聚乙二醇等 粘合剂 发泡剂 甜味剂 如糖精 甜菊精等 香精 薄荷脑 丁香油 各种水果香油 以及水通过复配而成的混合物 而药物牙膏则根据自己的独有配方 添加各种不同的药物 如中草药 西药 氟化物 酶 叶绿素 各种抗菌剂等 以达到消炎 杀菌 防龋 防酸 脱敏 防牙石等功效 1生产原理 三生产技术 牙膏的物理作用即磨擦和吸附的作用 牙膏中的粉状磨擦剂在牙刷来回抽动下机械地刷除牙齿的表面和牙缝附着物 如食物残渣 牙菌斑和牙垢等 可以起到清洁 美白牙齿 去除牙垢预防牙结石 以及坚固牙齿 增强抵抗酸性物质的能力 牙膏的化学作用即发泡和洗涤作用 利用牙膏中的表面活性剂在刷牙过程中发泡 乳化 吸附牙齿及口腔内污垢 使牙菌斑及粘附物产生溶解 分解 中和等作用 从而达到洁齿和口腔保健的目的 牙膏的生物学作用即是抑菌 抗菌 除臭作用 口腔内存在很多细菌 其中不少对牙齿健康和口腔保健有害 通过牙膏中有效成份如表面活性剂和添加的药物 可以抑制口腔内细菌的生长甚至直接杀菌 从而有效保障牙齿的健康 另外 牙膏中的香料 既能杀菌 也能驱除口臭 同时满足在口腔内所能感觉到的全部感官作用 味道 气味 口腔的刺激 使口腔有清爽和清凉感 2原料及要求 摩擦剂1 天然碳酸钙别名方解石粉 方解石属三方晶系 色泽洁白 莫氏硬度3 0 相对密度2 6 2 8 方解石粉为白色粉末 无嗅 无味 分子式CaCO3 分子量100 9 平均粒度2 8微米 PH9 5 9 9 溶于酸而放二氧化碳 不溶于水 825 时分解为氧化钙和二氧化碳 2 磷酸氢钙全称二水合磷酸氢钙 为白色粉末 分子式CaHPO4 2H2O 分子量172 10 莫氏硬度2 2 5 相对密度2 306 平均粒度12 14微米 PH7 8 8 3 溶于稀盐酸和硝酸 微溶于稀乙酸中 不溶于水和醇 50 以上逐渐失去结晶水 190 完全失水 红热时生成焦磷酸3 氢氧化铝全称 氢氧化铝 为白色粉末 分子式Al OH 3 分子量78 平均粒度6 9微米 PH7 5 8 5 是一种两性化合物 既溶于酸 也溶于碱 保湿剂1 甘油学名丙三醇 分子式CH2OHCHOHCH2OH 分子量92 11 无色透明的粘稠液体 无毒 无臭 带有甜味 相对密度1 2613 熔点17 9 沸点290 此时分解 吸水性强 能从空气中吸取水分 可以任意比与水 乙醇相混合 微溶于乙醚 不溶于苯 二硫化碳等有机溶剂 2 山梨醇全称D 山梨糖醇 分子式C6H8 OH 6 分子量182 17 分固体和液体两类 固体山梨醇系白色 无味 具吸湿性的晶体 味凉而甜 易溶于水 丙酮 乙酸和热乙醇 微溶于甲醇 冷乙醇 液体山梨醇澄清无色 无臭 糖浆状的水溶液含50 70 质量 的总固体 是一种不易燃 无毒性 不挥发的溶液 能从空气中吸收较少的水分 存贮时与铁接触会变色 用于牙膏 具有优良的保湿 抗冻性能 同时 还具有抗菌性能 适口的甜味和稳定牙膏粘度的作用 表面活性剂十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠简称K12 分子式为CH3 CH2 11OSO3Na 白色或米色晶体 薄片或粉末 略具油脂物气味 有滑感 呈中性反应 堆密度0 25 熔点180 185 分解 易溶于水 无毒 可降低水溶液的表面张力 使油脂乳化 十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂 具有良好的起泡 乳化 浸润 去垢性能 在牙膏中主要作起泡剂 去污剂使用 增稠剂羧甲基纤维素钠简称CMC 白色纤维状粉末 无毒 无味 无臭 不易燃 不霉变 吸湿性强 是一种水溶性纤维素衍生物 溶解在水中形成网状结构的胶态溶液 是一种很好的粘合剂 CMC通常由棉纤维经碱化处理后与氯乙酸进行取代反应制得 取代度一般为0 8 1 0 CMC是国内牙膏中最常用的粘合剂 具有增稠 稳定膏体的作用 与羟乙基纤维素钠 二氧化硅 黄原胶等复配 可进一步增加抗盐 抗酶性能 并使膏体更加细腻 光亮 香精牙膏香精是将天然香料和人造香料按适当比例调和 配制 而成的具有一定香气类型的产品 调和比例一般以质量百分比表示 香气较原来香料更能符合要求 香精质量主要由香气 香味 折光率 旋光度 比重 色度等指标控制 最常用的牙膏香精为水果香精和薄荷香精 甜味剂糖精钠糖精钠学名邻磺酰苯酰亚胺钠 是无色结晶粉末 无臭 微具芳香气味 在空气中易慢慢风化成白色粉末 有强甜味 并略带苦味 甜度为蔗糖的500倍 易溶于水 热稳定性好 摄食后在体内不分解 随尿排出 无营养价值 糖精钠由邻甲苯磺酸经氯化成邻甲苯磺酰氯 再用氨处理成邻甲苯磺酰胺 最后经氧化 中和而制得 糖精钠用于牙膏 能与香精配合 显著改善牙膏的口味 3配方设计及设计原理 防腐剂单氟磷酸钠 呈白色粉末或白色结晶 易溶于水 吸湿性强 在25 的水溶液中溶解度42g 100g水 没有副作用 没有锈蚀作用 2 水溶液PH值为6 5 8 0 其化合物稳定 兼容性好 熔点约625 磷酸二氢钠 又 名 磷 酸 一 钠 一 盐 基 磷 酸 钠 分 子 式 NaH 2 PO 4 分子量 119 98 外观为无色结晶或白色 结晶性粉末 无气味 热至 100 失去全部结晶 水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙 醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L 水溶液在 25 时的 pH 为 4 5 相对密度 1 915 熔点 60 磷酸二氢钠 又 名 磷 酸 一 钠 一 盐 基 磷 酸 钠 分 子 式 NaH 2 PO 4 分子量 119 98 外观为无色结晶或白色 结晶性粉末 无气味 热至 100 失去全部结晶 水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙 醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L 水溶液在 25 时的 pH 为 4 5 相对密度 1 915 熔点 60 磷酸二氢钠 又 名 磷 酸 一 钠 一 盐 基 磷 酸 钠 分 子 式 NaH 2 PO 4 分子量 119 98 外观为无色结晶或白色 结晶性粉末 无气味 热至 100 失去全部结晶 水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙 醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L 水溶液在 25 时的 pH 为 4 5 相对密度 1 915 熔点 60 磷酸二氢钠 又 名 磷 酸 一 钠 一 盐 基 磷 酸 钠 分 子 式 NaH 2 PO 4 分子量 119 98 外观为无色结晶或白色 结晶性粉末 无气味 热至 100 失去全部结晶 水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙 醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L 水溶液在 25 时的 pH 为 4 5 相对密度 1 915 熔点 60 磷酸二氢钠 又 名 磷 酸 一 钠 一 盐 基 磷 酸 钠 分 子 式 NaH 2 PO 4 分子量 119 98 外观为无色结晶或白色 结晶性粉末 无气味 热至 100 失去全部结晶 水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙 醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L 水溶液在 25 时的 pH 为 4 5 相对密度 1 915 熔点 60 磷酸二氢钠 又 名 磷 酸 一 钠 一 盐 基 磷 酸 钠 分 子 式 NaH 2 PO 4 分子量 119 98 外观为无色结晶或白色 结晶性粉末 无气味 热至 100 失去全部结晶 水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙 醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L 水溶液在 25 时的 pH 为 4 5 相对密度 1 915 熔点 60 PH缓冲剂磷酸二氢钠又名 磷酸一钠 一盐基磷酸钠 分子式 NaH2PO4 分子量 119 98 热至100 失去全部结晶水 灼热变成偏磷酸钠 易溶于水 几乎不溶于乙醇 其水溶液呈酸性 0 1mol L水溶液在25 时的pH为4 5 相对密度1 915 熔点60 4生产工艺流程 5工艺流程说明及主要工艺参数 1 制膏过程 分计量投料 制胶 膏体捏合 研磨 真空脱气 陈化等步骤 采用两步法生产工艺 上述 步骤在同一制膏锅内完成 根据工艺配方 先将香料 活性添加剂 稳定剂 糖精在预溶锅或预混锅中用纯净水溶解至 均匀 加入制膏锅 再将液料储罐中的液料分别计量加入制膏锅 再加粉料 粉料添加完毕后 再添加香料 进行刮板搅拌 均质搅拌 研磨 因在捏和 研磨过程中 膏料中会产生气泡 故 需同时进行抽真空 直至真空度达 0 096Mpa 为止 时间约为 50 分钟 捏和作用使膏料充分混 合均匀 研磨目的使膏料细腻 捏合 研磨结束后 打出少量的膏体进行检验 合格后 再打入 膏体储存锅进行陈化 使物料自然冷却至常温 同时使物料充分膨胀形成均相的粘合体 提高物 料的弹性 陈化时间约为 120 分钟 在制膏过程中 因捏和 研磨过程会磨擦放热 故在夏季需 用夹套冷却水控制温度 45 2 灌包装过程分膏料装灌及成品包装二部分 装灌在自动灌装线上完成 装灌过程中要调节 好装灌量 封尾温度和机器速度 定时检查牙膏重量和封尾质量 灌装结束后 再经自动装盒 收缩膜热封 装箱等成品后续商业化包装处理 包装过程中要调节好收缩温度和机器速度 注 意检查包装材料质量和品种的一致性 并特别要注意防止空管 空盒现象 包装结束后 按品 种 时间分类堆放 进行检验 合格后 再入库储存 1 制膏过程 分计量投料 制胶 膏体捏合 研磨 真空脱气 陈化等步骤 采用两步法生产工艺 上述 步骤在同一制膏锅内完成 根据工艺配方 先将香料 活性添加剂 稳定剂 糖精在预溶锅或预混锅中用纯净水溶解至 均匀 加入制膏锅 再将液料储罐中的液料分别计量加入制膏锅 再加粉料 粉料添加完毕后 再添加香料 进行刮板搅拌 均质搅拌 研磨 因在捏和 研磨过程中 膏料中会产生气泡 故 需同时进行抽真空 直至真空度达 0 096Mpa 为止 时间约为 50 分钟 捏和作用使膏料充分混 合均匀 研磨目的使膏料细腻 捏合 研磨结束后 打出少量的膏体进行检验 合格后 再打入 膏体储存锅进行陈化 使物料自然冷却至常温 同时使物料充分膨胀形成均相的粘合体 提高物 料的弹性 陈化时间约为 120 分钟 在制膏过程中 因捏和 研磨过程会磨擦放热 故在夏季需 用夹套冷却水控制温度 45 2 灌包装过程分膏料装灌及成品包装二部分 装灌在自动灌装线上完成 装灌过程中要调节 好装灌量 封尾温度和机器速度 定时检查牙膏重量和封尾质量 灌装结束后 再经自动装盒 收缩膜热封 装箱等成品后续商业化包装处理 包装过程中要调节好收缩温度和机器速度 注 意检查包装材料质量和品种的一致性 并特别要注意防止空管 空盒现象 包装结束后 按品 种 时间分类堆放 进行检验 合格后 再入库储存 1制膏过程分计量投料 制胶 膏体捏合 研磨 真空脱气 陈化等步骤 采用两步法生产工艺 上述步骤在同一制膏锅内完成 根据工艺配方 先将香料 活性添加剂 稳定剂 糖精在预溶锅或预混锅中用纯净水溶