Nowoczesne urządzenia procesowe

Od kilku ostatnich miesięcy otrzymujemy coraz więcej pytań dotyczących nowoczesnych rozwiązań technologicznych i technicznych w urządzeniach procesowych dedykowanych dla form mokrych w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Większość z tych zapytań opiera się na publikacjach obejmujących urządzenia rzekomo nowej generacji. Jak się jednak niejednokrotnie okazuje, wiele z tych rozwiązań to technologie rodem z XX wieku, które nie mają nic wspólnego z postępem.

A przecież wydawałoby się, że trzeba iść do przodu, by nie zostać w tyle. Niestety, wielu producentów urządzeń procesowych wychwalających swoją technologię na łamach różnych czasopism branżowych, nadal tkwi w przeszłości i nie jest w stanie sprostać współczesnym wymogom technologicznym. Możliwe, iż wynika to z niezbyt bacznego przyglądania się rynkowi kosmetycznemu, na którym obserwujemy nieustającą zmianę trendów oraz wprowadzanie coraz nowszych formulacji. Dlatego firmy powinny posiadać takie urządzenia, dzięki którym będą mogły niezwłocznie zareagować na nowe wyzwania technologiczne. Czym w takim razie powinny wyróżniać się nowoczesne urządzenia do produkcji płynnych oraz półstałych wyrobów kosmetycznych i farmaceutycznych, aby mogły zapewnić elastyczność i gwarancję powtarzalności produkcji oraz uzyskanie produktów najwyższej jakości?

Przede wszystkim urządzenia tego typu powinny być wyposażone w systemy mieszające oraz homogenizujące, gwarantujące nieograniczone możliwości procesowe. Urządzenie powinno posiadać system mieszający – dedykowany szczególnie dla produktów o bardzo wysokich lepkościach. Zastosowanie systemu mieszającego składającego się z mieszadła kotwicowego, wyposażonego w blachy kierunkowe o odpowiednich przesunięciach fazowych, zgarniacze oraz statyczne łamacze fal, pozwala na uzyskanie oczekiwanego, zawsze powtarzalnego efektu uśrednienia bez względu na lepkość i gęstość wytwarzanego produktu. Taka konstrukcja pozwala na skuteczne mieszanie produktu zarówno w pionie, jak i w poziomie oraz jego wydajną cyrkulację wewnątrz przestrzeni roboczej zbiornika. Ograniczenie do minimum elementów zastosowanych do skonstruowania mieszadła znacząco wpływa na jakość produktu, ponieważ nie powoduje zagrożenia skażeniem mikrobiologicznym. Oferowane przez niektórych producentów rozwiązania polegające na zastosowaniu układu mieszadeł przeciwbieżnych, nie dają całkowitej gwarancji ochrony produktu przed zanieczyszczeniami pochodzącymi z uszczelnień mechanicznych, łożysk czy panewek. W warunkach pracy przy zmiennym ciśnieniu, zanieczyszczenia te zostaną wessane do strefy mieszania, a tym samym do produktu powodując jego kontaminację. Jak również, niektórzy proponują podparcie końca mieszadła na dennicy zakończone osadzakiem w panewkach – i to dla farmacji czy biotechnologii! Takie rozwiązania nie mają prawa bytu w wyżej wymienionych branżach.

        Gwarancję stabilności i powtarzalności produktu końcowego zapewnia odpowiednio zaprojektowany homogenizator zamontowany bezpośrednio w centralnym punkcie dna zbiornika urządzenia procesowego. Jego konstrukcja powinna być tak zaprojektowana, by w komorze znajdował się wyłącznie homogenizator, bez dodatkowych elementów wspomagających jego pracę. Idealnym rozwiązaniem jest homogenizator czterogrzebieniowy mający zdolność wytwarzania lekkiego podciśnienia w samej komorze homogenizatora, o napędzie przekazywanym bezpośrednio z wału silnika elektrycznego, bez niebezpiecznych dla czytelnego procesu „pośredników”, czyli sprzęgieł czy pasów klinowych. Aby zapewnić dokładne uśrednienie produktów o wysokich lepkościach i gęstościach na różnych etapach procesu produkcyjnego, zarówno przy wysokich jak i niskich temperaturach, mieszalnik powinien być wyposażony w zewnętrzny obieg by-pass – nierzadko również z podgrzewanym płaszczem. Tylko taki układ umożliwi uzyskanie jednorodnego produktu.

Połączenie tradycyjnego urządzenia procesowego z homogenizatorem czterogrzebieniowym, który osiąga wysokie prędkości liniowe, generując tym samym wysokie siły ścinania, z homogenizacją za pomocą sonotrody ultradźwiękowej, znacznie przyśpiesza proces otrzymywania nanoemulsji.

Technologie bez limitu

Nowoczesny mieszalnik procesowy musi być niezawodnym narzędziem w rękach technologa, ułatwiającym i usprawniającym proces produkcyjny. Powinien posiadać rozwiązania dające bardzo duży zakres możliwości technologicznych m.in.:

• możliwość zastosowania w urządzeniu procesowym specjalnie zaprojektowanego zaworu dennego, który dzięki odcięciu całej komory homogenizatora od przestrzeni roboczej mieszalnika, pozwala na znaczne rozszerzenie realizowanych procesów technologicznych np.: przeprowadzenie procesu, gdy nie jest wskazane używanie homogenizatora (surowce polimerowe) lub wręcz pozwala na wykorzystanie urządzenia procesowego do zadania przygotowania np. fazy wodnej lub pod pewnymi warunkami fazy tłuszczowej;

• wprowadzanie surowców bądź przygotowanych faz bezpośrednio nad homogenizator w systemie in-line lub duo-in-line;

• wprowadzanie surowców proszkowych w zewnętrzny obieg recyrkulacyjny by-pass pod lustro cieczy;

• możliwość opróżniania mieszalnika bez udziału homogenizatora;

• wykorzystanie przyłącza na obiegu by-pass do pomiaru parametrów procesowych (np. pH, przewodność) oraz poboru próbek;

• autonomiczny system mycia CIP

 

Od laboratorium do skali produkcyjnej

Należy również pamiętać o ekonomicznych jak i ekologicznych aspektach produkcji – nie mniej ważnych od technologii. Z pomocą przychodzi scale-up, czyli wytyczne pozwalające konstruować urządzenia procesowe umożliwiające przeniesienie opracowanej formulacji ze skali laboratoryjnej na wyższą. Jest to jeden z największych problemów, z jakim zmagają się technolodzy. Podczas przenoszenia produkcji ze skali mniejszej na większą pojawia się szereg zjawisk, które bardzo utrudniają przejście od uzyskania oczekiwanego wyrobu w laboratorium technologicznym do powtórzenia tego efektu w skali przemysłowej. Rozwiązaniem, które znacznie przyspiesza i optymalizuje ten proces, jest wykorzystanie urządzeń projektowanych zgodnie z zasadami scale-up według norm FDA, w których można odtwarzać warunki i parametry produkcyjne już na etapie laboratorium w R&D. Parametry zoptymalizowane w skali laboratoryjnej oraz półtechnicznej mogą być odtworzone od razu w skali większej, bez tracenia znacznych ilości surowców i energii na nieudane szarże.

            Intensywność mieszania oraz homogenizacji zależna jest od prędkości liniowej mieszadła oraz homogenizatora. Parametr ten jest podstawą do obliczenia sił ścinania występujących podczas procesu mieszania i łączenia faz. Aby uzyskać takie same siły ścinania, a co za tym idzie taki sam stopnień dyspersji w większym urządzeniu, należy zachować stałość liczby Webera, która jest punktem wyjściowym do skalowania procesu homogenizacji. Dzięki zachowaniu tych wytycznych otrzymany produkt jest tak samo stabilny i posiada takie same parametry fi zykochemiczne, jak ten uzyskany w mieszalniku laboratoryjnym.

Siły ścinania występujące podczas homogenizacji wyrażane są wzorem:

 

 

gdzie:

η – lepkość dynamiczna [Pa*s],

U – prędkość liniowa homogenizatora [m/s],

L – szerokość szczeliny rotor-stator [m].

 

Opracowywanie receptur na profesjonalnych urządzeniach pozwala na szybkie oraz skuteczne przeniesienie procesu do większej skali, dlatego producenci coraz częściej odchodzą od przypadkowych mikserów, często gastronomicznych lub gastronomiczno-podobnych i idą w stronę optymalizacji już na etapie laboratorium.

Urządzenia skalowane oprócz usprawnienia produkcji przynoszą wytwórcy wiele zalet ekonomicznych oraz przyczyniają się do ochrony środowiska. Jest to szczególnie ważne, jeżeli producent przy wytwarzaniu produktu kosmetycznego czy farmaceutycznego zwraca uwagę na aspekty ekologii, np. stosuje surowce pochodzące z upraw ekologicznych czy ekologiczne opakowania. Wykorzystanie urządzeń skalowanych znacznie ogranicza ilość i wielkość nieudanych szarż, redukując ilość odpadu do utylizacji, oraz wiąże się ze zmniejszeniem zużycia energii elektrycznej i mediów energetycznych, a co za tym idzie – realnymi oszczędnościami.

 

Przede wszystkim jakość i powtarzalność

Celem każdego współczesnego producenta kosmetyków jest uzyskanie produktów najwyższej jakości – wyrób musi być jednorodny, powtarzalny i przede wszystkim stabilny. By to osiągnąć, konieczne jest zastosowanie nowoczesnej technologii, opartej na zoptymalizowanej technice mieszania i homogenizacji. Ważne jest również, aby cały proces wytwarzania produktu był odpowiednio kontrolowany oraz archiwizowany zgodnie z wymogami GMP. Z tego względu, przed kupnem urządzenia procesowego, producent powinien zachować dystans do oferowanych rozwiązań konstrukcyjnych, biorąc pod uwagę fakt, iż wiele z nich jest nieaktualnych i pozostających w tyle za współczesnymi trendami oraz wymogami np. dyrektywy kosmetycznej obowiązującej już w Polsce od wielu lat.

 

 

 

 

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 3/2021

Udostępnij materiał w

Nowości kosmetyczne

  • 3824

    Poznaj nowe wody toaletowe hiszpańskiej marki Women’secret stworzone przez kobiety dla kobiet!

    Mamy przyjemność zaprezentować Ci wody toaletowe Women’secret dla kobiet takich jak my: pięknych, czujących się komfortowo i seksownie. Eau's reprezentują klasyczną linię zapachów Women'secret. Te trzy esencje przekazują charakter marki i doskonale opisują jej kobiecy, naturalny i pozytywny charakter. Czytaj dalej

  • 3821

    Wyrusz w nieznaną podróż z perfumami Far Away Beyond

    Far Away to najchętniej wybierana linia zapachów w ofercie Avon. Co minutę na świecie marka sprzedaje 27 flakonów. Kolekcja właśnie poszerzyła się o nowy, wyjątkowy wariant o nazwie Beyond. To pierwsze tak intensywne i skoncentrowane perfumy w tej linii oraz pierwszy produkt, w którego składzie można znaleźć… wanilię z upcyklingu. Czytaj dalej

  • 3804

    Hagi Phases z międzynarodową nagrodą!

    Linia Hagi Phases otrzymała główną nagrodę dla najbardziej innowacyjnego produktu w kategorii pielęgnacja skóry na tegorocznych, międzynarodowych targach Eco Life Scandinavia w Szwecji: Eco Life Scandinavia Czytaj dalej

  • 3800

    Na ratunek zniszczonym i słabym włosom – naprawcza  kuracja restrukturyzująca Equilibra TRICOLOGICA.

    Oczyszczanie, odżywianie, głęboka restrukturyzacja - trzy kroki skutecznej pielęgnacji dla zdrowych, lśniących i naturalnie mocnych włosów. Czytaj dalej

  • 3799

    Obdaruj bliskich pięknem w te święta

    Nietrafiony prezent? Nie tym razem! Na nadchodzące święta marka Avon przygotowała szeroki wybór pięknie zapakowanych zestawów prezentowych z wyjątkową zawartością. Wśród nich można znaleźć upominki dla niej i dla niego, m.in. sety produktów do pielęgnacji ciała, kultowe zapachy, kosmetyki do makijażu czy lakiery do paznokci. Oprócz tego w ofercie znajdą się kalendarze adwentowe, które pozwolą przez cały miesiąc odkrywać najlepsze produkty z ofert Avon. W tym roku wybór prezentu dla najbliższych będzie prawdziwą przyjemnością! Czytaj dalej

  • 3797

    Black Week z Curaprox!

    Zbliża się największe święto zakupów, jakim jest Black Week! Z tej okazji marka Curaprox przygotowała dla fanów pięknego i zdrowego uśmiechu atrakcyjną zniżkę na wszystkie produkty z linii Black is White. Od 22.11 do 28.11.2021 r. w sklepie internetowym marki, kupując szczoteczkę soniczną, szczoteczki manualne, pastę do zębów, a nawet gumy do życia z serii Black is White, możemy skorzystać z 30% rabatu. To doskonały moment, aby przygotować się na mycie zębów, które stanie się delikatną i pełną radości podróżą do zdrowia jamy ustnej. Czytaj dalej

  • 3791

    Wyprzedzając trendy marka Inveray rewolucjonizuje świat manicure innowacyjnym podejściem oraz zaawansowanymi technologicznie produktami.

    Poznaj polską markę, która wprowadza pierwszy i jedyny w swoim rodzaju na skalę światową pielęgnacyjny manicure hybrydowy. Laboratorium Inveray opracowało luksusowe lakiery hybrydowe o niespotykanej dotychczas na rynku kosmetycznym trwałości. Zastosowano wysoce nasyconą pigmentację, która powoduje, że lakiery doskonale kryją już przy pierwszej warstwie, a proces aplikacji koloru jest krótszy o 50%. Czytaj dalej

  • 3783

    Odkryj nową odsłonę Sublime Skin – przeciwstarzeniowej linii od [ comfort zone ].

    Wraz z nadejściem jesieni, nasza skóra potrzebuje dodatkowej pielęgnacji i ochrony. Odpowiednie nawilżenie i odżywienie to klucz do zachowania młodego, promiennego wyglądu. Marka [ comfort zone ] postanowiła w tym roku odświeżyć i ulepszyć linię SUBLIME SKIN, przeznaczoną do skóry normalnej, a także suchej, wymagającej nawilżenia, bądź ujędrnienia. Czytaj dalej

  • 3782

    Obdaruj bliskich pięknem w te święta

    Nietrafiony prezent? Nie tym razem! Na nadchodzące święta marka Avon przygotowała szeroki wybór pięknie zapakowanych zestawów prezentowych z wyjątkową zawartością. Wśród nich można znaleźć upominki dla niej i dla niego, m.in. sety produktów do pielęgnacji ciała, kultowe zapachy, kosmetyki do makijażu czy lakiery do paznokci. Oprócz tego w ofercie znajdą się kalendarze adwentowe, które pozwolą przez cały miesiąc odkrywać najlepsze produkty z ofert Avon. W tym roku wybór prezentu dla najbliższych będzie prawdziwą przyjemnością! Czytaj dalej

  • 3779

    Nowości od Nudestix: Lengthening Mascara i Vegan Splashproof Mascara – tusze do rzęs, które pokochasz od zaraz!

    Niemalże każda z nas pragnie mieć długie, pięknie podkreślone rzęsy, jednak dopasowanie odpowiedniej maskary, często graniczy z cudem! Sklejone, czy wysuszone włoski i efekt „pandy” nie są mile widziane. Marka Nudestix wprowadziła do swojej oferty maskary, które idealnie podkreślają spojrzenie, są trwałe i nie osypują się, a co więcej – pielęgnują! Czytaj dalej

  • 3778

    Konopie w pielęgnacji? Naturalnie!

    Stosowanie konopi w pielęgnacji twarzy i ciała to coraz silniejszy beauty trend. Mowa oczywiście o konopiach siewnych, czyli Cannabis Sativa. Tłoczony z nich olej już w starożytności wykorzystywany był w kosmetyce właśnie z uwagi na swoje niesamowite właściwości pielęgnacyjne. Zalety konopnego oleju docenił także Instytut Dermokosmetyków Ideepharm tworząc specjalistyczną linię BIO natural. Czytaj dalej

  • 3775

    Nowa linia ZEW for men Essential dostępna w drogeriach sieci Rossmann już od 15 października! Poznaj kosmetyki, które są podstawą męskiej pielęgnacji

    Polska marka ZEW for men, znana z naturalnych kosmetyków z rodzimymi surowcami jak bieszczadzki węgiel drzewny czy czarna huba, stworzyła nową linię produktów ze skoncentrowanymi składnikami aktywnymi dla mężczyzn o skórze suchej oraz tłustej i mieszanej. Nowa linia marki przeznaczona jest dla świadomych mężczyzn poszukujących kosmetyków, które stanowić będą niezawodne podstawy codziennej pielęgnacji. ZEW for men Essential to połączenie starannie dopracowanych składów, drzewno-korzennego zapachu o nutach paczuli, cedru, pieprzu, pomarańczy i grejpfrutu, minimalistycznych, przyjaznych środowisku opakowań, silnego charakteru i wyrafinowanej elegancji. Nowości marki znajdziemy w drogeriach sieci Rossmann już od 15 października. Czytaj dalej

  • 3772

    Nowe wegańskie produkty o dwóch niesamowicie aromatycznych zapachach SŁONEGO KARMELU i ORZECHÓW W MLECZNEJ CZEKOLADZIE!

    Propozycja świątecznych aromatów oparta jest na wegańskich recepturach o wysokich wskaźnikach naturalności. Kosmetyki mogą być używane od 12 roku życia. Zapowiada się niezwykle pachnący czas i bardzo przyjemna pielęgnacja. Czytaj dalej

  • 3763

    HALO - Tonik Rozświetlający z Kwasem glikolowym 5% Nowość od polskiej marki Olivia Plum

    Polska marka kosmetyków naturalnych Olivia Plum po udanym debiucie Toniku Dash w lutym, poszerza swoje portfolio o kolejny produkt z kategorii toników. Tonik Dash zagościł na wielu półkach i w wakacyjnych kosmetyczkach naszych Klientek, dlatego mamy nadzieję, że propozycja przygotowana specjalnie z myślą o pielęgnacji jesienno- zimowej również przypadnie im do gustu - mówi założycielka marki Ania Śliwińska. HALO to tonik z kwasem glikolowym 5%, dający efekt rozświetlenia skóry wprowadzony zostanie we wrześniu. Czytaj dalej

  • 3762

    Cofnij 7 oznak starzenia w 7 dni dzięki serum z przełomowym Protinolem™

    Czy to możliwe, by zobaczyć efekty kuracji przeciwzmarszczkowej już po kilku dniach? Tak, a to wszystko dzięki nowemu serum Anew z opatentowanym Protinolem™ marki Avon, który pomaga zwiększyć poziom dwóch typów kolagenu w skórze i cofnąć 7 oznak starzenia w zaledwie 7 dni. Czytaj dalej

Czytaj inne

Ciekawostki ze świata

Partner serwisu

Partner serwisu
Partner
serwisu

Współpracujemy z

  •  http://www.kosmetyczni.pl/
  •  http://www.kosmetyka.edu.pl/
  •  http://swiat-przemyslu-farmaceutycznego.pl/
  •  http://swiat-przemyslu-kosmetycznego.pl/
  •  http://www.kosmetyki-detergenty.pl/