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1、牙膏生产工艺概述 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，
2、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。牙膏的主要成分牙膏是由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、粘合剂、香料、
3、甜味剂及其它特殊成分构成的。 1、摩擦剂 牙膏中常用的摩擦剂有： 碳酸钙(CaCO3)：碳酸钙有重质和轻质两种，重质碳酸钙是将岩石中的石灰岩和方解石粉碎、研磨、精制而成。轻质碳酸钙是将钙盐溶于盐酸中，再通入二氧化碳，得到碳酸钙沉淀。轻质碳酸钙颗粒细，比重轻，可用于牙膏。 磷酸氢钙(磷酸氢钙二水盐CaHPO4?2H2O和磷酸氢钙无水盐CaHPO4)：磷酸氢钙分为二分子水的二水盐和无水盐两种。二水盐和其他成分有良好的混合性，但由于无水盐硬度高，摩擦力强，因此在特制除烟迹的牙膏中，可在二水盐中混入510无水盐。 焦磷酸钙(Ca2P2O7)：焦磷酸钙是将磷酸氢钙高温处理而得到的。由于它不和含氟化合物发
4、生反应，故可用作含氟牙膏的基料。 水合硅酸(SiO2?nH2O)：水合硅酸是非常细的白色微粒，可用于透明牙膏中。另外，由于其比容大，可作牙膏的增量剂和增粘剂使用。 氢氧化铝A1(OH)3：氢氧化铝的颗粒较粗，但不会损伤珐琅质，且能增加牙膏的光亮度，并具有优良的洁齿力。 2、湿润剂 湿润剂可防止牙膏在软管中固化变硬，并使膏体具有光泽等效能。用于牙膏中的湿润剂有甘油、丙二醇、山梨醇等多种。 3、表面活性剂 为清洗口腔中的污垢，目前广泛采用的是中性洗涤剂月桂醇磺酸钠。能快速发泡，既能发泡沫，又能清洗口腔中的污垢。牙膏用的表面活性剂纯度要求很高，不能有异味，一般用量为2。 4、粘合剂 为使牙膏中配料分
5、散均匀，可使用粘合剂，如cMc(羧甲基纤维素钠盐)及其衍生物、角叉菜、海藻酸钠等多种物质。 5、香料 牙膏用香料主要是薄荷，它是赋予牙膏凉爽感的一种不可缺少的成分。薄荷类又分为薄荷醇(薄荷脑)、薄荷油、薄荷等多种物质，以及由其派生出来的香料。此外，还可使用水果类香精，如柑橘类香料等，但作为牙膏香料来说是有严格限制的。 6、甜味剂 为改善牙膏的口感，牙膏中加了少量糖精。由于用作湿润剂的甘油等也具有甜味，故糖精的配用量一般为o01o1。也可用木糖醇做甜味剂。 7、其他特殊成分 为了防治口腔疾病，有的牙膏中还加入了一些特殊成分：为除去口臭常在牙膏中加入双氧代苯基二胍基己烷和柏醇等杀菌剂，铜叶绿酸对防
6、止口臭亦有一定功效。防治龋齿可加入氟化合物，既能抑制口腔中残留物发酵，又使牙齿表面的珐琅质强化。从安全性来考虑，牙膏中氟含量规定在1ooo微克以下。在钦用含氟天然水的人群中，龋齿的发病率相对较低，但饮用含氟量高的水，牙齿表面会形成白浊状(斑状齿)，反而使齿质变脆。生产牙膏的主要原料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。 天然碳酸钙由色泽白、纯度高的天然方解矿石经清洗、晾
7、干，再粉碎至通过400500目筛，然后用内衬塑料袋的编织袋包装而成。天然碳酸钙是一种洁齿力强磨料，一般与沉淀二氧化硅结合使用，可制得洁齿力强且不损伤牙本质的牙膏。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，红热时生成焦磷酸钙。二水合磷酸氢钙以磷酸、石灰石为主要原料，通过共沉淀反应、过滤、水洗、烘干、磨细后进行成品包装。二水合磷酸氢钙是一种温和、磨擦力低的磨料，制成膏体光洁细
8、腻，若与无水磷酸钙复配可制得洁齿力强的牙膏。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。-氢氧化铝由铝土矿通过拜耳（bayer）工艺制成。-氢氧化铝是一种较好的磨料，质量稳定，磨擦力适中，碱性低，白度高，对氟化物、氯化物有较高的相容性。4、二氧化硅二氧化硅，分子式SiO2（无水），分子量60.08%（无水），常含10-15%的结晶水，平均粒度4-8微米，呈化学惰性，与氟化物和牙膏中的其它成分有良好的相容性，是近年来发展最快的磨料。二氧化硅由石英砂及纯碱在1200下溶融制成水玻璃，再在13
9、0下加压水化成水玻璃溶液，再与硫酸进行沉淀反应，最后经真空吸滤、干燥、气流粉碎后进行成品包装。二氧化硅的结构和颗粒度可由反应条件加以控制，从而也控制了二氧化硅的磨擦力，便于生产既有良好的清洁力又不损伤牙本质的牙膏。二氧化硅的另一特性是可以生产透明牙膏，二氧化硅的折光率为1.43-1.45，当以水、山梨醇、甘油所组成的牙膏液相折光率与二氧化硅的折光率相等时，膏体就可呈现良好的透明状态。5、 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
10、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。甘油最大的来源是皂化和水解油脂以制造肥皂和脂肪酸的副产品，也可以在油脂甲酯化制造脂肪醇的过程中获得。合成工业中，甘油可以用丙烯为原料制得，还可以由糖类发酵制得。各种方法制成的粗甘油都必须通过深度精练制得高纯度的精甘油，才能用于牙膏。甘油用于牙膏，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。一般采用铝或内衬塑料膜铁桶密封保存。 6、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
11、，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。牙膏中使用的是70%浓度的液体山梨醇。 山梨醇由葡萄糖和氢反应制得，再通过过滤、离子交换后进行成品包装。山梨醇是甘油的代用品，保湿性较甘油缓和，口味也较好，与甘油配合使用，制成的牙膏扩散性和触变性更好。7、丙二醇丙二醇分子式为CH3CHOHCH2OH，分子量76.09，是无色、无气味液体，微具甜味，有较高的粘稠性，与甘油相比，具有更高的抑菌能力，可完全和水、大部分有机溶剂及香精混溶。丙二醇的制造有丙烷直接氧化法、电化法
12、、乙苯共氧化法、次氯酸化法，目前以次氯酸化法为主。丙二醇在牙膏中作为甘油的代用品，具有优良的保湿性、抗冻性，一般与甘油或山梨醇复配使用。8、聚乙二醇聚乙二醇是一种无色透明液体，稍有特殊气味，其分子量因聚合度的不同而不同，可完全和水、大部分有机溶剂及香精混溶。聚乙二醇是石油化工产品，由环氧乙烷、水和催化剂反应制得。聚乙二醇具有增稠，保湿功能，用作牙膏增稠保湿剂，尤其在透明牙膏中使用可增加牙膏透明度和成条性。9、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
13、)，易溶于水，无毒，可降低水溶液的表面张力，使油脂乳化。十二烷基硫酸钠以椰子油为主要原料，通过磺化、中和、漂白、喷粉制得，最后用内衬塑料袋的编织袋包装。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。10、羧甲基纤维素纳羧甲基纤维素纳简称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
14、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。11、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。12、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
15、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。生产牙膏的主要设备1、制膏设备真空制膏机是牙膏制膏生产的关键设备，其特点是：（1） 制膏在密闭的容器内，在真空状态下操作。（2） 配有桨式搅拌和刮板，使物料不产生堆积和死角。（3） 配有高速均质器或胶体磨，使物料均匀细腻。 （4） 可以采用一步法工艺，在制膏机内完成所有的制膏操作，显著减少物料损失。（5） 配套原料输送系统、自动计量与控制系统，通过计算机操作，实现制膏自动化。江苏华英成套设备有限公司是国内真空制膏机主要制造商，其常规容积为5L、15L、100L、700L、1500L、3000L。有关规格参数如表1所示。表1 型号ZG15ZG100ZG700DZG1500DZG3000工作容积（L）1510070015003000括板转速（r.p.m）3310-4010-407-146-12溶解器转速（r.p.m）280015001000均质器转速（r.p.m）30003000300015001500主机总功率（KW）20915 4342
