化妆品工厂及设备基础第2章ppt课件.ppt

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1、第2章 化妆品的生产设备,化妆品的生产制造在工业上归属于精细化工范畴，但由于化妆品的品种剂型(态)甚多，工艺变化较大，故多是以所生产的产品来选择和确定其所需的生产设备 1.液体和乳液制品主要生产设备 1.1搅拌釜液态非均匀介质的混合与乳化设备主要是搅拌釜。搅拌釜由搅拌机构和搅拌釜壳所组成。搅拌机构包括传动机构、轴和搅拌器。通常，搅拌机构安装在釜盖上，也可装在独立组装的构件上，或是可移动的。搅拌釜的壳体多数是圆筒形的，如果在搅拌釜内还要完成换热过程，通常应设换热器。如果换热器置于外面，则做成夹套式；如果换热器放在釜内，则可用蛇管。此外，搅拌釜内还可装设内件、反射挡板、压料管、鼓泡器等。,2022

2、/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.1.1立式搅拌釜立式搅拌釜是应用最广泛的搅拌釜，如图l所示，其特征是电动机变速器轴的中心线和搅拌轴的中心线相重合。通常，搅拌釜壳体材料用钢制成，但是如果搅拌釜用于酸、碱或酸碱交替的介质，则可用搪瓷或不锈钢制作。搪瓷搅拌釜壳体内表面涂搪瓷，该搪瓷层具有耐酸碱(高浓度碱除外)或其他腐蚀性介质的作用。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图1 立式搅拌釜的机结构示意图1电动机2减速器3挡板4火套5搅拌器6温度计套,1.1.2 卧式搅拌釜 壳体中心线呈水平方向的搅拌釜

3、称卧式搅拌釜。采用卧式搅拌釜式搅拌釜的目的在于降低搅拌釜的总高度，提高搅拌机构轴的振动稳定性，改善悬浮条件。 1.1.3轻便型搅拌机构 轻便型搅拌器是一种特殊机构，如图2所示，它装在各种开式容器上构成搅拌液态介质的搅拌釜，适用于小批量生产,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,(a)倾斜地固定在搅拌罐的壳体上(b)倾斜地固定在辅助结构上(c)垂直地固定有辅助结构上图2 轻便型搅拌器的固定示意,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.1.4减压乳化搅拌装置如果被搅拌的液态介质要求减压操作，则可采

4、用图3所示的真空乳化搅拌装置。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图3 真空乳化搅拌装置,该装置是立式搅拌釜接真空泵，这样就可使操作过程在减压状态下进行，特别适合于膏霜、乳液、发乳等产品的生产。由于整个装置抽真空，因此即使搅拌速度较快，产品中也不会出现汽泡，可使乳化过程快速而完全地完成；同时由于负压，产品不含气泡，也便于产品的灌装、计量和长期保存。1.2 搅拌器对于搅拌液态介质的搅拌釜来讲，搅拌器是其主要元件之一。高速搅拌器在湍流状态下搅拌液态介质的搅拌器，适宜于低黏度液体的搅拌，比如叶片式、螺旋桨式和涡轮式搅拌器。,2022/12/13,

5、Shanghai Institute of Technology,低速搅拌器在滞流状态下工作的搅拌器，适宜于高黏度流体和非牛顿型流体的搅扦，比如锚式、框式和螺旋式搅拌器 1.2.1叶片式搅拌器 叶片式搅拌器是最简单的一种搅拌器。 叶片由金属平板制成，一般为2-4片，总长约为搅拌釜内径的1/3 2/3，通常叶片和旋转平面成45倾角称桨叶式搅拌器，若叶片和旋转平面垂直，则称其为直叶片式搅拌器 。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,(a)不可拆的结构(b)可拆的结构 图4 直叶片式搅拌器 若轴套上焊三个子板叶片，且每个叶片和搅拌器旋转平面成24倾

6、角，则称其为三叶片式搅拌器，如图5所示。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图5三叶片式搅拌器图倾角的存在，有利于被搅拌液体的轴向流动。叶片式搅拌器的转速不太高，对流体的搅动程度不激烈，若液层较深时，可以在搅拌轴上安装数排叶片,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.2.2螺旋桨式搅拌器 螺旋桨式搅拌器与飞机和轮船用的螺旋桨式推进器的形状相同，如图6所示 .图6 螺旋桨式搅拌器,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,叶片也可以做成机翼形状，

7、如图7所示:,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图7具有机翼形叶片的螺旋桨式搅拌器,由于叶片和旋转平面构成倾角，故当桨叶高速转动时(最高可达300r/min)，由于螺旋桨的推进作用，使液体在搅拌罐中心附近向下流动，而在靠近壁面处向上流动，形成一个激烈的上、下流体循环运动，如图8所示,图8 螺旋桨式搅拌器的搅拌状态 1.2.3涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器有多种形式，最简单的一种形式是在一水平圆盘上，沿圆周均匀固定六块平板叶片，这种形式称为开启叶片涡轮式搅拌器，也可用轮盘盖上叶片，做成闭式结构，称闭叶片涡轮式搅拌器，如图9(a)和(b)所示。,20

8、22/12/13,Shanghai Institute of Technology,(a)开启叶片涡轮式 (b)闭叶片涡轮式图9 涡轮式搅拌器图涡轮式搅拌器的作用和结构类似于离心泵。当轮叶以高速旋转时，液体由轮心吸人，同时借离心作用由轮叶间通道沿切线方向抛出，从而造成液体的激烈搅拌，如图10所示,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图10 涡轮式搅拌器的搅拌状态 适于大量液体的搅拌(4-6m3液体)，还能将含固体达60(质量)的沉淀物搅拌起来。 与螺旋桨式相比，涡轮式搅拌器所造成的总体流动回路较为曲折，出口的绝对速度很大，桨叶外缘附近造成激烈

9、的旋涡运动和较大的剪切力，可将液体微团分散得更细。但涡轮搅拌器在搅拌釜内有两个回路，对易于分层的物料不太适合。一般可将它装于底部，使径向液体折向上，卷起沉于底部的沉淀颗粒，有利于大容量、较高黏度液体的搅拌与乳化。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,根据需要采取一些措施来改善搅拌效果。-在搅拌釜内安装挡板-采用偏心或偏心倾斜安装的方法 图11 装有挡板的流动状况,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,搅拌釜内安装挡板，如图11所示，可将液体的旋转运动变成轴向运动，有利于消除液面凹落，提高混合效

10、果,图12 偏心水平安装的搅拌状况 偏心水平安装，如图12所示，其作用是破坏了循环回路的对称性，增加了旋转运动的阻力，这样可有效地阻止圆周运动，增加湍动，增强混合效果，清除液面凹陷现象。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.2.4锚式搅拌器 图13 锚式搅拌器 锚式搅拌器的总体轮廓与搅拌釜下半部分内壁的形状一样，内壁与搅拌器之间的间隙很小，约为5mm左右，所以它除了起搅拌作用外，还可刮去搅拌釜器壁上的沉淀物。它的转速不大，约为15-80 r / min，主要用于黏度大、有沉淀和搅动程度要求不高的场合,2022/12/13,Shanghai

11、 Institute of Technology,1.2.5框式搅拌器图14 框式搅拌器 由于搅拌器为刚性框式结构，比较牢固，可搅动较大量的物料和黏度较大的液体。液体的黏度越高，则中间的横梁越多。通常其转速较低，大体上与锚式搅拌器转速相同。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.2.6螺旋式搅拌器图15 螺旋式搅拌器 螺旋式搅拌器是在轴上焊螺旋形平板叶片而构成，如图15所示，它适用于高黏度流体的搅拌，转速较低。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.2.7螺带式搅拌器 图16 螺带式搅拌

12、器 它是在一根垂直轴上等距地装设一些圆柱形轮毂，然后在每一个轮毂上焊接两个圆柱形径向支撑杆，在径向支撑杆外端接两条螺带叶片而构成。由于螺带叶片使物料上下翻动、混合，因此它适于搅拌黏度很大的流体及带有较多固体粉料的混合物。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.3均质乳化装置1.3.1高剪切均质机 图17 高剪切均质机结构 是一种具有较强剪切，压缩和冲击等作用的高效搅拌机械，主要应用于液体的乳化，固、液两相物料的粉碎、均质分散，混合 . 其结构为一对精密配合的定子、转子及相应的特殊结构，转轴与转子之间通过三根筋条相连接。,2022/12/13

13、,Shanghai Institute of Technology,图18 均质搅拌头 当转子以100010000r/min的速度做高速旋转时，由于在转子的上、下两边产生压力差而使物料被吸人到筋条与转子之间形成的空间，随转子的高速转动，物料受离心力作用而被迫从转子的小孔内进入到转子与定子之间的高剪切区 . 由于受到由高速旋转的转子通过定子所产生的强力剪切、压缩、混合和冲击等的共同作用，物料可在极短的时间内被均匀地混合、乳化与分散，然后从定子中甩出。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.3.2胶体磨 图19 胶体磨胶体磨是一种剪切力很大的乳

14、化设备，可以迅速地同时对液体、固体、胶体进行粉碎、微粒化及均匀混合、分散、乳化等处理。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,其主要部件由一固定的磨盘(定盘)和一高速旋动的磨盘(动盘)所组成。磨盘的形状为两只套合的截锥体，其内部结构如图20所示。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1-电机；2-键；3-磨座；4-间隙调节套；5-手柄;6-指针;7-盖盘；8-进料斗；9-O形密封圈；10-循环管路；1l-冷却水管接头；12-六角螺栓；13-垫；14-O形密封圈；15-冷却套：16-转齿；17-

15、定齿; 18-O形密封圈; 19-O形密封圈；20-定位环；21-机械密封；22-叶轮；23-机械密封法兰盘；24-甩油盘；25-O形密封圈,图20 胶体磨内部结构,当动盘以1000-10000r/min的转速高速旋转时，物料被迫通过定盘和动盘之间大约0.025mm的间隙(此间隙大小可以调节)。由于动盘高速旋转，因此动盘通过定盘对经过动盘和定盘间隙的物料在极短的时间内进行强力剪切、研磨、混合、冲击，从而使物料被迅速地粉碎、微粒化和均匀的分散、混合、乳化。经过处理的物质细度可以达到0.0l-5m.1.3.3超声乳化装置 超声波是指振动频率超过人类听觉上限(约为20000Hz)的振动波。 特点:能

16、量集中、强度大、振动剧烈、破坏性强。 在乳剂生产中通常采用簧片式超声发生器，如图21所示。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图21 簧片式超声 其主要部件为较狭的矩形喷嘴缝隙和与之相对的两端呈尖劈形状的平板(或单面刀片)振动元件. 当油水混合液以一定的压力冲击尖劈刃口时，在尖劈刃口附近就产生强大的振动，其强度足以使油水两相在短时间内进行强烈地混合、分散和乳化。粗制的乳液经过数次循环，可以得到相当稳定的乳液，即使在无乳化剂存在的情况下，油水两相经过超声波乳化处理后也可达到数十天不分离。 由于超声波在液体内产生空穴作用，使液体内的微生物细胞受

17、到破坏，故也具有一定的杀菌消毒作用.,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1-油水加热器；2-阀；3-过滤器；4-转子流量计；5-三通阀；6-泵；7-压力表；8-超声波发生器；9-乳化锅图22 簧片式液体超声乳化装置油和水分别通过流量计按一定的比例流经齿轮泵，并以较高的压力从喷嘴喷出进行连续乳化，打开两容器中间的连通阀可进行多次循环乳化。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.3.4连续喷射式混合乳化机 图23 连续喷射式混合乳化机 连续喷射式混合乳化机由锥形旋转体和固定的斗形简体组成。这

18、种混合乳化机可制成油包水型或水包油型的乳液，适用于制造乳状化妆品。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,1.3.5真空乳化机 图24 真空乳化机M-搅拌器；F-进料流量计 VP-真空泵,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,真空乳化机在密闭的容器中装有搅拌叶片，在真空真状态下进行搅拌和乳化。它配有两个带有加热和保温夹套的原料溶解罐，一个是溶解水相，另一个是溶解油相，都备有搅拌桨叶。这种设备适用于制造乳液化妆品，特别适用于制造高级化妆品时采取无菌配料操作使用的设备。,2.粉类制品主要生产设备 2

19、.1粉碎设备 粉碎设备有很多种，一般可按被粉碎物料在粉碎前后的大小分为四类。（1）粗碎设备：典型的有颚式破碎机和锥形破碎机。（2）中碎与细碎设备：主要有滚筒破碎机和锤击式粉碎机。（3）磨碎和研磨设备：主要有球磨机、棒磨机等。（4）超细碎设备：主要有气流粉碎机、冲击式超细粉碎机等。日用化学品粉类制品的生产主要用到研磨和超细粉碎设备。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.1.1球磨机 图25 锥形球磨机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,球磨机主要由钢制筒体和装在筒体内的研磨体组成。当筒体

20、由电动机通过减速器带动做回转运动时，装在简体内的研磨体由于和简体的摩擦作用而被带着升高到一定高度后下落。筒体不断地做回转运动，则研磨体就被不断地升高和回落，结果使物料不断地在下落的研磨体的撞力及击研磨体与简体内壁的研磨作用下被粉碎。,球磨机的分类： 筒体有圆筒形、长筒形和圆锥形三种，均为卧式，分别称为圆筒球磨机、管形球磨机和锥形球磨机。而研磨体可以是球形，也可以是棒形或其它形状，前者称为球磨机，后者称为棒磨机。球磨机的优点: 可以进行干磨，也可以进行湿磨，其粉碎程度较高，可得到较细的颗粒，特别是粉碎或研磨易爆物品时，筒体内可以充惰性气体以防爆。由于其进行密闭研磨，故减少了粉尘飞扬 。球磨机的缺

21、点: 体积庞大，笨重，运转时有强烈的震动和较高的噪声，因此必须有牢固的基础。此外，粉料内易混入研磨体的磨损物，会污染产品。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.1.2振动磨 振动磨是利用研磨体在磨机简体内作高频振动，将物料磨细的一种超细磨设备。其结构为一卧式圆筒形磨机，筒体里面装有研磨球和物料，在筒体中心装有一回转主轴，轴上装有不平衡重物。当主轴以1500-3000rmin-1的速度旋转时，由于不平衡物所产生的惯性离心力使筒体产生高频振动。简体支持在弹簧上，这样借筒体的高频振动，物料就可不断地被研磨体撞击而粉碎。,2022/12/13,S

22、hanghai Institute of Technology,2.1.3微细粉碎机 微细粉碎机主要用来生产200300目的超细粉末。当粉料通过送粉机械进入粉碎室后，由于室内装有特殊的齿形衬板，因此，在高速回转的大小叶轮带动下，粉料就可不断地受特殊齿形衬板的影响而发生相互撞击，产生微细的粉末。粉粒的细度一般可达到510m,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.1.4气流粉碎机 它是利用高压气体从喷嘴射出，形成高速流，从斜的方向向粉碎室内壁喷射，使粉碎室内的物料作高速旋转，造成物料粒子互相撞击，从而达到粉碎的目的。粉碎后的粉料通过旋风分离器，

23、将粗粉送人粉碎室继续粉碎，细粉则进入收集器。通常气流粉碎机可以使物料粉碎到几个微米.,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图26 气流粉碎机,2.1.5立式气流磨立式气流磨也是利用高速气流，促使固体物料自行相互击碎的超细粉碎设备，如图27所示。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图27 立式气流磨,1一粉粒出口；2一上弯管；3一直管；4一下弯管；5一喷嘴；6一料斗；7一加料喷嘴；8一旋风分离器；9一喷嘴气管；10一压力气体总管,物料自料斗6经过喷嘴喷射后进人粉碎管2、3、4，高压气体从管道

24、10进入喷嘴5射入粉碎管，由于高压气体在粉碎管内带动物料做高速旋转，因此物料可在粉碎管内通过撞击、剪切而被粉碎。已粉碎的细粉从上弯管2排出进入旋风分离器8进行收集.立式气流磨可以制得粒度微细而均匀的成品，成品的纯度较高，且可以在无菌条件下操作，适于热敏性及易燃、易爆物料的粉碎.,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.1.6冲击式超细粉碎机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图28 冲击式超细粉碎机,冲击式超细粉碎机结构如图28所示，主要由叶轮、粗碎叶片、分级机构、定子和自身循环回路所组成

25、。当物料进入粉碎机后，即受到高速旋转叶片的撞击及叶轮和安装在周围的定子之间的强力剪切而被粉碎。粉碎后的物料在充分分散的状态下通过分级机构进行分级，细粉被取出机外而粗粉则通过与供料口相通的自身循环回路进行再次粉碎。,2.2筛分设备 固体原料经粉碎后颗粒并非完全均匀，故需要将颗粒按大小分开才能满足不同的需要。这种将物料颗粒按大小分开的操作称为筛分。 筛分可用机械离析法，也可用空气离析法，前者的设备称机械筛，比如栅筛、圆盘筛，滚筒筛、摇动筛、簸动筛、刷筛及叶片筛；后者的设备称风筛，比如离心分筛机、微粉分离器。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2

26、.2.1滚筒筛 滚筒筛又称回转筛，主体为稍作倾斜的滚筒，筒面上为筛网，如图29所示。图29 圆筒形的滚筒筛当物料经加料斗加入到旋转着的滚筒后，其中的细料即可穿过筛孔排出作为成品落人料仓，而粗料则沿滚筒前移，在滚筒的另一端排出，重新进粉碎机粉碎。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.2.2摇动筛 图30 摇动筛 筛子水平或倾斜放置，通过连杆和偏心轮相连接。当电动机带动偏心轮转动时，偏心轮即通过连杆摇动筛杆，使筛子作往复运动。筛上的物料中，可筛过物经筛孔落到下方，而未筛过物则顺筛移动，落到粉碎机中。,2022/12/13,Shanghai I

27、nstitute of Technology,摇动筛可以做成多层，在这种筛中，物料先加入具有最大筛孔的上层筛板上，未筛过的大块物料由此筛层分出，筛过物料则落到下层筛板上。下层筛板上的筛孔较小，这层的筛过物又落到下层更细筛孔的筛板上。依次类推，即可同时筛分出颗粒大小不同的若干种产品。因此摇动筛是一种效率很高的筛分设备，广泛应用于细物料的筛分。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.2.3簸动筛 簸动筛由外壳、筛子和振动机构组成。外壳的支承为弹性支承，筛网略呈倾斜。由于振动机构引起筛子上下簸动，使进入到筛子上的物料也做上下颠簸的运动，这样就可以

28、使细料通过筛子下落而未筛过物则逐渐沿着筛面向前移动到筛的另一端，重新进入粉碎机粉碎。由于振动物料颗粒不易堵塞筛孔，故其筛分效率较高。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.2.4刷筛 图31 刷筛 刷筛为一个U字形容器，在容器的底部装一固定的半圆形金属筛网，容器两端侧面的圆心上有两个轴承座，其上安装一转轴，轴上安装有交叉的毛刷，毛刷紧贴金属筛网，容器盖上有一加料斗。当毛刷以30-100r/min的速度旋转时，逐渐将粉料从加料斗加入到容器内，由于毛刷紧贴着筛网做回转运动，因此，筛网上的物料就可按粗细不同被筛分，筛过物即为产品，未筛过物重新去粉

29、碎.,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.2.5叶片筛刷筛的生产效率较低，为提高效率，可将安装在轴上的毛刷改为叶片，而轴的转速提高到5001500r/min，即为叶片筛。操作时粉料在叶片离心力的作用下通过金属筛网，故生产效率较高，但由于叶片筛有大量的风排出，故易造成环境污染。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.2.6离心风筛机图32 离心风筛机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,离心风筛机主要由两个同心的锥体组成，内锥体中心轴上

30、装有圆盘、离心翼片及风扇。被粉碎物料从上部加料口进入，落到迅速旋转的圆盘上，借离心力将粉状物料甩向四周。圆盘四周有上升气流，将粉状物料吹起来，使细粉浮动，而粗颗粒因离心力大而碰到内锥筒壁落下，中等颗粒的物料浮起不高，遇到旋转着的离心翼片，被带着向内锥筒壁运动，撞到内锥筒壁而下落，一同从粗料出口管流回粉碎机或其它容器内。能够浮动到离心翼片以上的细料，则随气流被风扇吹送到内外锥筒的夹层中，在这里空气速度骤减，使其从下端的细料出口处排出。与细料分离的空气经倾斜装置的折风叶重新进入内锥筒内。 通常在内锥筒的上端四周装调节盖板，通过伸缩盖板、增减离心翼片数目及倾斜度或变更主轴的转速等调节物料被分离的粗细

31、程度。一般分离细料时，离心翼片叮多至48个，最少为6个；而分离粗料时，有时可以不用离心翼片。,2.2.7微粉分离器 微粉分离器也是利用空气流使物料的颗粒能够粗细分离的设备.,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图33 微粉分离器,l-进料管；2-排风管；3-转子；4-集粉管；5-分离室；6-转子上的空乇通道；7-节流环；8-二次风管；9-喂料位置调节环；10-扇片；11-转子锥；12-转轴；13-活络排粉口,含有粉尘的气流从底部进料管l送入分离室5，室内装有一具有电动机驱动的转子，转子支承于转轴12上，并以高速旋转。当含粉气流穿过转子时，悬浮

32、的粉料受到转子的离心力作用而改变运动方向，沿筒壁5下降至出口7的锥面上时，被进风管8的旋转气流再次提升夹带下细粉，从而提高了分离效果，不符合细度的粉末则通过集粉管4从排粉口13排出,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.3混合设备 混合设备主要用于固体与固体的混合操作。2.3.1滚筒型混合机 滚筒型混合机是通过滚筒的转动而将筒内的物料进行混合的设备。这种设备结构简单，适宜于干粉的混合。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2022/12/13,Shanghai Institute of T

33、echnology,图34 滚筒型混合机1-滚筒；2-搅拌叶；3-人孔；4-轮箍；5-滚筒齿轮；6-螺旋送料器；7-螺旋送料器用齿轮；8-离合器；9-集尘盖；10-分离器；11-齿轮传动电机：12-传动轴；13-支撑滚轮；14-推力轮；15-机座,2.3.2V形混合机 图35 V形混合机 V形混合机是由两个圆形筒组成的V形混合筒，由于V形混合筒不断回转，产生重力和离心力的作用，故筒内被混合的物料沿着交叉的两个圆筒移动，从而在V形筒的尖端地方重复冲撞、混合。这种设备适用于干粉的混合。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,与V形混合机混合原理相似

34、的另一种混合机为双圆锥形混合机，如图36所示，其同样也适用于干粉的混合。图36 双圆锥形混合机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.3.3带式混合机 图37 带式混合机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,其主体是一个金属制成的U形水平容器，中心装置是回转轴，在轴上固定两条带状螺旋形的搅拌装置，两螺旋带的螺旋方向相反;当中心轴旋转时，由于反向螺旋的作用，粉料向左右移动、上下翻动进行充分混合，在U形容器的底部开有出料口，粉料可以在搅拌后放出。在某些特殊需要的场合，U形容器可以做成夹套，进行

35、加热或冷却。容器也可抽真空，进行真空拌粉等操作。通常混合器的装载量为U形容器体积的40-70，拌粉轴的转速为20-300rmin-1。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.3.4双螺旋锥形混合机 图38 双螺旋锥形混合机 图39 粉料运动,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,双螺旋锥形混合机结构如图38所示，其外形为一圆锥筒，筒内装有两支不等长的螺旋搅拌器，搅拌器依锥体作公转和自转运动。公转速度为2-3r/min，自转速度为60-70r/min。粉料在搅拌器的公转和自转作用下，作上下循环

36、运动和涡流运动，如图39所示，因此可以在较短的时间内得到高度混合的粉料，其功效为滚筒式混合机的10倍左右，是目前混合功效较好的一种混合设备。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,2.3.5螺带式锥形混合机 图40 螺带式锥形混合机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,其搅拌器采用螺旋搅拌器和外部螺带式锥形搅拌器相组合的形式。搅拌时，可以造成粉料的剪切，错位、扩散、肘流等全方位的运动，从而获得均匀混合物。它也是目前混合效果较好的混合机之一。,2.3.6高速混合机 图41 高速混合机1-电动机；

37、2-料筒；3-温度计；4-盖；5-门盖；6-气缸；7-出料口；8-搅拌叶轮; 9-轴; 10-轴壳；11-机座；12-调节螺丝,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,高速混合机是一种高效混合设备，结构如图41所示。它具有一圆筒形夹壁容器，在容器底部装置一转轴，轴上装有搅拌桨叶，转轴可与电动机用皮带连接，也可直接与电动机连接，在容器底部开有一出料孔，在容器上端有平板盖，盖上有一挡板插入容器内，并有一测温孔用以测量容器内粉料在高速搅拌下的温度。当启动电动机后，粉料在高速叶轮的离心力作用下互相撞击粉碎，进行充分的混合。由于粉料在高速搅拌下运动，因此粉

38、料温度在极短的时间内显著升高，极易使粉料变质、变色，故在使用前必须先在混合机夹层内通人冷却水进行冷却，同时在运动时也须经常观察温度的变化。该混合机可在真空下操作，也可在小于245.5kPa的压力下操作，一般其适宜的装载量为容器容积的60-70，叶轮的转速控制在500-1500rmin-l之间。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,3.膏霜类制品主要生产设备 3.1捏合设备 固体物料和少量液体物料的混合或固体物料与黏稠液体物料的混合操作称为捏合。由于所处理的物料基本上都是非牛顿型流体，所以需要通过强有力的捏合作用，才能使物料不断地被剪切、压延、

39、折合，产生连续变形，从而达到较好的混合效果。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,3.1.1双腕式捏合机 双腕式捏和机的结构主要由两个腕形叶片组成。当捏合机操作时，两个腕形叶片以相反的方向旋转，从而使物料进行充分的捏合。腕形叶片的形状有很多，典型的两种形式如图42所示，它们适用于半干燥、半塑性的物料和膏状物料的混合。图42 双腕式捏合机的叶片形状,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,3.1.2密闭式捏合机 图43 密闭式捏合机,2022/12/13,Shanghai Institute of

40、 Technology,密闭式捏合机是由混合箱和重量锤构成，如图43所示。在混合箱内装有两个特殊形状的叶轮，互相向相反的方向旋转，对物料进行捏合。混合箱的外部夹层通蒸汽加热或通冷却水冷却，在上部装有用压缩空气驱动的重量锤，将物料压人叶轮中间进行定时捏合，成品从底部的活动放料口排出。叶轮是空心的，可通蒸汽或冷却水以调节温度。它适用于高黏度物料的捏合。,3.2.三辊研磨机 三辊研磨机主要用于牙膏、霜类产品的生产，其结构如图44所示： 图44 三辊研湃机1-料斗；2-铲刀；3-调节器；4-前辊；5-轴承；6-中辊；7-后辊,2022/12/13,Shanghai Institute of Techn

41、ology,在铸铁的机架上装有三只不同转速的用花岗石制成的轧辊(也可用冷铸硬质合金钢的金属轧辊)。在辊轴的两端有大小变速齿轮，前后两轧辊在手轮的调节下可以前后移动以调整间隙，中间轧辊磨好的膏料沿着轧辊的位置固定不动。出料的前轧辊装有刮料刀片，可将研磨好的膏料沿着轧辊的表面刮除到料斗内，流入料筒并用泵输送到储存器内。需要研磨的膏料可以采用泵或人工送入后辊和中辊的两块夹板之间。夹板必须与辊的表面密合，以防止膏料向两端泄漏。通过紧贴而旋转方向相反的轧辊以及两辊的速度差所产生的剪切力和研磨作用可获得细腻的膏料。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,3

42、.3真空脱气设备 很多膏霜类产品在生产过程中不可避免地会混入很多空气，影响了产品的质量，为此需用真空脱气设备脱除此类产品中的气体。 图45 真空脱气装置1-产品入口处；2-甩料盘：3-泵；4-产品出口处；5-接真空泵；6-筒身,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,常用的真空脱气装置如图45所示，它是由一只圆锥形筒身和高速旋转的甩料盘组成。操作时，用抽气管(接真空泵5)排出筒内空气，以使筒内保持一定的真空度。物料从进料口1送入，在高速旋转的甩料盘的离心力作用下，呈薄膜料体被甩至筒壁，并沿着筒壁滑下，在此过程中料体内的空气被排除。经过脱气后的物料

43、通过泵3从料口4排出。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,4.灭菌和灌装用主要生产设备 4.1灭菌设备 工业生产中常用的灭菌方法有高温灭菌、紫外线灭菌及放射线灭菌。无论哪一种灭菌方法，都必须具有以下特点：高效有力的杀菌能力；低毒或无毒，安全可靠；操作过程方便。4.1.1高温灭菌高温灭菌是将要灭菌的物品装入密封性能较好的贮器(柜或烘箱)内，关闭好贮器，然后开蒸汽(或电源)以加热散热器，并用风机将贮器内的空气循环吹经散热器后使空气温度加热到120左右，时间60min，可达到灭菌效果。这种设备在化妆品生产中是适用于耐高温的各种玻璃、陶瓷等包装材料

44、进行干燥、消毒。常用的有烘箱或烘房等，烘箱如图46所示.,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图46 灭菌烘箱 烘箱多为电加热(或蒸汽)式。待干燥消毒器物放在托盘上，托盘置于箱内的多层固定架上，一般将烘箱内温度加热到120-160，保持温度一定时间(常为1-2小时)，使器物得到干燥和消毒。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,4.1.2紫外线灭菌 波长为2.510-7m-3.910-7m的紫外线具有很强的杀菌作用，把物料放入一封闭箱内用紫外线照射一定时间，就可达到灭菌的效果。生产上的紫外线灭

45、菌也可采用连续式方法，即在移动的输送带上安装罩壳，罩壳进出口处用软性物质作垫子。由于臭氧几乎能吸收全部2.910-7m的紫外线，故罩壳顶上用引风机将紫外线灯产生的臭氧排出。这样，紫外线灯产生的紫外线就可对输送带上的物料进行灭菌。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,4.1.3气体灭菌 常用的灭菌气体主要有甲醛和环氧乙烷。由于两者都是易燃易爆气体，爆炸极限分别为7-73和3.6-78，故使用前须用二氧化碳气体稀释，以降低它们的易燃易爆性。气体灭菌设备如图47所示。 图47 气体灭菌设备,2022/12/13,Shanghai Institute

46、 of Technology,当物料送进灭菌器以后，关闭容器盖子，使其密封。然后启动真空泵，对灭菌器进行抽真空。当灭菌器达到完全真空后，通入灭菌气体环氧乙烷或甲醛，保持一定的压力(表压约为19.64-98.2 kPa)，并维持1-2h，即可达到灭菌效果。然后再用真空泵将灭菌器内的灭菌气体抽出并排入水槽内(环氧乙烷和甲醛均能溶于水)，待抽尽后方可通入经过灭菌处理的空气，从而完成对物料的灭菌操作。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,4.1.4放射线灭菌 放射线灭菌是将放射性物质(一般用钴60)安装在特殊结构的容器内，灭菌时，只须将要进行灭菌的物

47、品通过其照射即可达到灭菌的效果。4.2灌装设备 4.2.1膏霜类产品充填设备 经常使用的有立式活塞式充填机和卧式活塞式充填机，它们主要是利用活塞在缸内产生的压差将乳剂吸入，产生的推力将乳剂送出，同时利用活塞的行程来控制容积的大小，达到对出料量的调节。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,4.2.1.1立式活塞式充填机立式活塞式充填机由缸体、活塞、颈圈、三角形阀与活塞杆相连成一体，如图48所示。 图48 立式活塞式充填机1一缸体；2一活塞；3一颈圈；4一三角形阀；5一活塞杆,2022/12/13,Shanghai Institute of Te

48、chnology,当活塞杆向上移动时，三角形阀同步地向上移动，此时三角形阀与活塞之间的密封面开始分离待阀门全部开启后，在活塞杆上固定的颈圈与活塞下端面接触，活塞开始被颈圈向上推进，乳剂通过阀门间隙流入缸体内。当活塞杆向下移动时，三角形阀同步地向下移动，阀门与活塞接触密闭，活塞杆继续向下移动，则活塞被三角形阀迫使下行，乳剂被压缩，迫使向外排出。活塞杆往复一次，即完成一次乳剂吸人与排出的工作循环。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,4.2.1.2卧式活塞式充填机 卧式活塞式充填机由一卧式缸体、活塞及旋转阀门组成，如图49所示。 图49 卧式活塞

49、式充填机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,旋转阀门的结构是在阀芯的两对面切去大于90的槽面，用做乳剂的进出通道。而未被切去的部分，则用作乳剂进口与出口的密封。当活塞向后移动时，乳剂通过阀芯的槽被吸人到缸体内，此时排出口被阀芯封闭。在活塞后移到将近终点位置时，阀芯迅速地转动90，则进料口被阀芯封闭，出料口开启。活塞向前推进，乳剂被压缩，并通过阀芯槽向出口排出。如此不断地往复运动，就可不断地完成乳剂的吸人和排出，使充填工作连续进连行。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,化妆品中凝胶(啫哩)

50、、润肤霜、防晒膏、发乳等使用的灌装设备，其灌装作用原理大都是采用泵式(活塞式、柱塞式或旋转式等)将灌装物推人容器内，并用活塞行程等实行对容积定量的控制。图50 适于瓶灌装的小型空气式膏体灌装机,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图51 适于塑料软管灌装的活塞式自动膏体灌装机机中同时还有超声波式的封口装置。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technology,图52 适用于灌装硬质膏霜的设备料斗及灌装头部位均有加热恒温装置。,2022/12/13,Shanghai Institute of Technolo