牙膏的作用原理與生產(chǎn)工藝.PPT

1、小組成員：王杰小組成員：王杰 吳洪平吳洪平 吳永福吳永福 趙攀趙攀牙膏的作用原理與生產(chǎn)工藝牙膏的作用原理與生產(chǎn)工藝 牙膏的定義與性能牙膏的定義與性能牙膏的生產(chǎn)工藝與制膏設(shè)備牙膏的生產(chǎn)工藝與制膏設(shè)備常見質(zhì)量問題分析常見質(zhì)量問題分析牙膏的定義與性能牙膏的定義與性能u牙膏的牙膏的定義定義： 牙膏是和牙刷配合，通過刷牙達(dá)到清潔、健美、保護(hù)牙膏是和牙刷配合，通過刷牙達(dá)到清潔、健美、保護(hù)牙齒之目的的一種口腔衛(wèi)生用品。牙齒之目的的一種口腔衛(wèi)生用品。 美國(guó)牙科協(xié)會(huì)給牙膏的簡(jiǎn)明定義是美國(guó)牙科協(xié)會(huì)給牙膏的簡(jiǎn)明定義是“牙膏是和牙刷一起牙膏是和牙刷一起用于洗凈牙齒表面的物質(zhì)。用于洗凈牙齒表面的物質(zhì)?！眜牙膏的牙膏的性

2、能性能：l具有適宜的摩擦力具有適宜的摩擦力l在刷牙過程能產(chǎn)生適度的泡沫在刷牙過程能產(chǎn)生適度的泡沫l含有抑菌的有效成分含有抑菌的有效成分l提高牙齒和牙周組織的抗病能力提高牙齒和牙周組織的抗病能力l有舒適的香氣和口感有舒適的香氣和口感l(wèi)具有一定的稠度，良好的外觀和使用性能具有一定的稠度，良好的外觀和使用性能l具有物理和化學(xué)穩(wěn)定性具有物理和化學(xué)穩(wěn)定性l無毒性，對(duì)口腔黏膜無刺激性無毒性，對(duì)口腔黏膜無刺激性u(píng)牙膏的牙膏的作用作用u牙膏的牙膏的基本原料基本原料一、摩擦劑：一、摩擦劑：l主要功能：除去附著于牙齒表面的污垢和有色物質(zhì)主要功能：除去附著于牙齒表面的污垢和有色物質(zhì)l牙釉質(zhì)的莫氏硬度為牙釉質(zhì)的莫氏硬

3、度為56，要求摩擦劑的莫氏硬度應(yīng)小于，要求摩擦劑的莫氏硬度應(yīng)小于5（小于（小于4較適宜）較適宜）l在市面上的大多數(shù)牙膏中，摩擦劑約占膏體的在市面上的大多數(shù)牙膏中，摩擦劑約占膏體的20%50%l常用的摩擦劑：常用的摩擦劑： 碳酸鈣碳酸鈣 磷酸氫鈣磷酸氫鈣水不溶性偏磷酸鈉水不溶性偏磷酸鈉 焦磷酸鈣焦磷酸鈣 水合水合氧化鋁氧化鋁 鋁硅酸鈉鋁硅酸鈉 沉淀二氧化硅沉淀二氧化硅二、保濕劑二、保濕劑l 也稱也稱賦形劑賦形劑，普通牙膏中的用量為，普通牙膏中的用量為20%30%，透明牙膏中的用，透明牙膏中的用量高達(dá)量高達(dá)75%l 作用：防止膏體水分蒸發(fā)，甚至能吸收空氣中的水分，以防止膏作用：防止膏體水分蒸發(fā)，甚

4、至能吸收空氣中的水分，以防止膏體干燥變硬，不易擠出，并能降低牙膏的凍點(diǎn)，使牙膏在寒冷地區(qū)也體干燥變硬，不易擠出，并能降低牙膏的凍點(diǎn)，使牙膏在寒冷地區(qū)也能使用。能使用。l 常用的保濕劑有常用的保濕劑有甘油甘油、山梨糖醇山梨糖醇（有適當(dāng)?shù)奶鸲?，能賦予牙膏清（有適當(dāng)?shù)奶鸲?，能賦予牙膏清涼感）、涼感）、丙二醇丙二醇（吸濕性很大，在美國(guó)主要用做防腐劑）、（吸濕性很大，在美國(guó)主要用做防腐劑）、木糖醇木糖醇（有蔗糖甜味，有保濕和防齲效果）（有蔗糖甜味，有保濕和防齲效果）l作用：使牙膏產(chǎn)生泡沫，在口腔中迅速擴(kuò)散，并使香氣易于誘發(fā)。作用：使牙膏產(chǎn)生泡沫，在口腔中迅速擴(kuò)散，并使香氣易于誘發(fā)。l用量一般約用量一般約

5、2%3%l一般都從表面活性劑中選用，要求一般都從表面活性劑中選用，要求無毒、無刺激、無味無毒、無刺激、無味。l常用的發(fā)泡劑有常用的發(fā)泡劑有月桂醇硫酸鈉月桂醇硫酸鈉、N-月桂?；“彼徕c月桂酰基肌氨酸鈉、N-月桂酰月桂?；劝彼徕c基谷氨酸鈉、月桂?；腔宜徕c月桂?；腔宜徕c、二辛基磺基琥珀酸鈉二辛基磺基琥珀酸鈉等。等。四、黏結(jié)劑四、黏結(jié)劑l也稱也稱膠黏劑膠黏劑，一般用量為，一般用量為1%2%l作用：防止牙膏的粉末成分與液體成分分離，賦予牙膏以適當(dāng)?shù)淖饔茫悍乐寡栏嗟姆勰┏煞峙c液體成分分離，賦予牙膏以適當(dāng)?shù)酿椥院托螤?。黏彈性和形狀。l常用的黏結(jié)劑：常用的黏結(jié)劑：羧甲基纖維素羧甲基纖維素、羥乙基

6、纖維素羥乙基纖維素、聚乙烯醇聚乙烯醇、聚丙聚丙烯酰胺烯酰胺、角叉膠角叉膠、黃蓍膠黃蓍膠、膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土、海藻酸鈉海藻酸鈉、膠性二氧化硅膠性二氧化硅等。等。三、發(fā)泡劑三、發(fā)泡劑五、香料五、香料l功能：功能：1、遮蔽發(fā)泡劑等原料帶來的異味，賦予膏體以清新、爽口的感覺；、遮蔽發(fā)泡劑等原料帶來的異味，賦予膏體以清新、爽口的感覺； 2、利用香料的抗菌活性來強(qiáng)化牙膏的生理活性功能。、利用香料的抗菌活性來強(qiáng)化牙膏的生理活性功能。l用量約為用量約為1%2%l常用的香料有：常用的香料有：留蘭香油留蘭香油、薄荷油薄荷油、冬青油冬青油、丁香油丁香油、橙油橙油、黃木油黃木油、茴香油茴香油、肉桂油肉桂油等。等。六、甜味劑

7、六、甜味劑l功能：加入甜味劑矯正香料的苦味功能：加入甜味劑矯正香料的苦味l糖精鈉糖精鈉（甜味是蔗糖的（甜味是蔗糖的500倍，性質(zhì)穩(wěn)定，無發(fā)酸弊病）倍，性質(zhì)穩(wěn)定，無發(fā)酸弊?。﹍用量約為用量約為0.05%0.5%七、防腐劑七、防腐劑l功能：防止牙膏配方中的甘油、山梨酸、膠合劑等長(zhǎng)時(shí)間在水溶液中功能：防止牙膏配方中的甘油、山梨酸、膠合劑等長(zhǎng)時(shí)間在水溶液中發(fā)霉。發(fā)霉。l常用防腐劑：常用防腐劑：苯甲酸鈉苯甲酸鈉、對(duì)羥基苯甲酸甲酯對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸丙脂對(duì)羥基苯甲酸丙脂l用量約為用量約為0.05%0.5%八、緩蝕劑八、緩蝕劑l功能：抑制堿性膏體對(duì)鋁管的腐蝕作用功能：抑制堿性膏體對(duì)鋁管的腐蝕作用l

8、常用緩蝕劑：常用緩蝕劑：硅酸鈉硅酸鈉、膠體二氧化硅膠體二氧化硅九、牙膏的藥效成分九、牙膏的藥效成分1、防齲齒的藥物、防齲齒的藥物2、預(yù)防牙周炎的藥物、預(yù)防牙周炎的藥物3、清除煙斑的藥物、清除煙斑的藥物4、防治口臭的藥物、防治口臭的藥物生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝制膏制膏其它小料其它小料增稠劑增稠劑磨擦劑磨擦劑保濕劑保濕劑生產(chǎn)用水生產(chǎn)用水發(fā)泡劑發(fā)泡劑香味劑香味劑檢驗(yàn)檢驗(yàn)存膏存膏灌裝灌裝包裝包裝入庫入庫成品成品檢驗(yàn)檢驗(yàn)牙膏的生產(chǎn)工藝牙膏的生產(chǎn)工藝一、濕法溶膠制膏工藝一、濕法溶膠制膏工藝 濕法溶膠制膏工藝是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的一種工藝路線，包括濕法溶膠制膏工藝是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的一種工藝路線，包括常壓法常壓法

9、和和真空法真空法兩種兩種1、常壓法制膏工藝、常壓法制膏工藝常壓法制膏工藝由常壓法制膏工藝由制膠制膠、捏合捏合、研磨研磨、真空脫氣真空脫氣、灌裝及包裝灌裝及包裝工序組成。工序組成。以下對(duì)各工序分別論述。以下對(duì)各工序分別論述。制膠制膠 將甘油、膠黏劑將甘油、膠黏劑CMC投入制膠鍋中，在高速攪拌下加入水、糖精投入制膠鍋中，在高速攪拌下加入水、糖精和其他水溶性添加劑（如使用液狀發(fā)泡劑也在此時(shí)加入），攪拌至膠水均勻透和其他水溶性添加劑（如使用液狀發(fā)泡劑也在此時(shí)加入），攪拌至膠水均勻透明，無粉粒為止，然后放置一段時(shí)間，讓膠粒充分膨脹膠溶后使用。明，無粉粒為止，然后放置一段時(shí)間，讓膠粒充分膨脹膠溶后使用。捏

10、合捏合 將膠水打入捏合機(jī)，加入摩擦劑、粉狀發(fā)泡劑和香精等，捏合均將膠水打入捏合機(jī)，加入摩擦劑、粉狀發(fā)泡劑和香精等，捏合均勻。捏合時(shí)間的控制非常重要。捏合是制備牙膏的重要工序。勻。捏合時(shí)間的控制非常重要。捏合是制備牙膏的重要工序。研磨研磨 經(jīng)捏合的膏體，由齒輪泵或往復(fù)泵送到膠體磨進(jìn)行研磨，在機(jī)械經(jīng)捏合的膏體，由齒輪泵或往復(fù)泵送到膠體磨進(jìn)行研磨，在機(jī)械的剪切力下，使膠體或粉料的聚集團(tuán)進(jìn)一步均質(zhì)分散，使膏體中的各種微的剪切力下，使膠體或粉料的聚集團(tuán)進(jìn)一步均質(zhì)分散，使膏體中的各種微粒達(dá)到均勻分布。研磨后要放置一段時(shí)間，使細(xì)微的氣泡自動(dòng)聚合為大氣粒達(dá)到均勻分布。研磨后要放置一段時(shí)間，使細(xì)微的氣泡自動(dòng)聚合

11、為大氣泡，減少了氣泡的總表面積，以利于下一步脫氣工序的進(jìn)行。泡，減少了氣泡的總表面積，以利于下一步脫氣工序的進(jìn)行。真空脫氣真空脫氣 真空脫氣是為了改善膏體的成型狀況。經(jīng)脫氣處理后的膏體真空脫氣是為了改善膏體的成型狀況。經(jīng)脫氣處理后的膏體光亮細(xì)膩，成條性好。光亮細(xì)膩，成條性好。灌裝及包裝灌裝及包裝 脫氣后的膏體經(jīng)靜置后即可通過自動(dòng)灌裝機(jī)裝入軟管，并脫氣后的膏體經(jīng)靜置后即可通過自動(dòng)灌裝機(jī)裝入軟管，并進(jìn)行電焊封尾或摺尾。灌裝封尾后的牙膏，由人工或自動(dòng)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。進(jìn)行電焊封尾或摺尾。灌裝封尾后的牙膏，由人工或自動(dòng)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。常壓法制膏工藝常壓法制膏工藝2、真空法制膏工藝、真空法制膏工藝真空制膏

12、工藝目前在國(guó)內(nèi)有兩種方法：真空制膏工藝目前在國(guó)內(nèi)有兩種方法：分步法制膏分步法制膏和和一步法制膏一步法制膏分步法制膏分步法制膏保留老工藝中的發(fā)膠工序，然后把膠液與粉料、香料在真空制膏機(jī)中完成制膏，保留老工藝中的發(fā)膠工序，然后把膠液與粉料、香料在真空制膏機(jī)中完成制膏，這種稱之為這種稱之為“三合一三合一”制膏，即拌膏、均質(zhì)、真空脫氣三合一制膏，即拌膏、均質(zhì)、真空脫氣三合一u特點(diǎn)特點(diǎn)：產(chǎn)量高產(chǎn)量高，真空制膏機(jī)利用率高真空制膏機(jī)利用率高一步法制膏一步法制膏從投料到出料一步完成制膏，即發(fā)膠、拌膏、均質(zhì)和脫氣一次完成，稱之為從投料到出料一步完成制膏，即發(fā)膠、拌膏、均質(zhì)和脫氣一次完成，稱之為“四合一四合一 ”

13、制膏制膏u特點(diǎn)特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)化工藝簡(jiǎn)化，工藝衛(wèi)生提高工藝衛(wèi)生提高，制造面積小制造面積小，便于現(xiàn)代化管理便于現(xiàn)代化管理，是中小牙，是中小牙膏企業(yè)技術(shù)改造必經(jīng)之路。膏企業(yè)技術(shù)改造必經(jīng)之路。真空制膏工藝流程圖真空制膏工藝流程圖真空法制膏工藝真空法制膏工藝牙膏常見的質(zhì)量問題分析牙膏常見的質(zhì)量問題分析 牙膏是由水，可溶于水和不溶于水的無機(jī)酸、堿、鹽牙膏是由水，可溶于水和不溶于水的無機(jī)酸、堿、鹽以及有機(jī)化合物組成的復(fù)雜的混合物體系，因此，牙膏本以及有機(jī)化合物組成的復(fù)雜的混合物體系，因此，牙膏本身就是一種十分復(fù)雜的電解質(zhì)，但同時(shí)又經(jīng)常采用活潑金身就是一種十分復(fù)雜的電解質(zhì)，但同時(shí)又經(jīng)常采用活潑金屬鋁作為其包裝材

14、料，從而使組成牙膏膏體的各種原材料屬鋁作為其包裝材料，從而使組成牙膏膏體的各種原材料間，以及牙膏膏體和膏體外包裝物之間都存在著復(fù)雜的化間，以及牙膏膏體和膏體外包裝物之間都存在著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)，使得牙膏在貯存過程中發(fā)生如學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)，使得牙膏在貯存過程中發(fā)生如氣脹氣脹、分水分水、變稀變稀等現(xiàn)象。等現(xiàn)象。若同時(shí)缺少二水合磷酸氫鈣和泡花堿，牙膏在常溫下幾天之內(nèi)即發(fā)若同時(shí)缺少二水合磷酸氫鈣和泡花堿，牙膏在常溫下幾天之內(nèi)即發(fā)生氣脹，嚴(yán)重時(shí)膏體甚至可使管尾或蓋子爆開。生氣脹，嚴(yán)重時(shí)膏體甚至可使管尾或蓋子爆開。l 原因原因：由于缺乏緩蝕劑而不能生成鋁管表面保護(hù)膜，阻滯陰極或陽極由于缺乏緩蝕

15、劑而不能生成鋁管表面保護(hù)膜，阻滯陰極或陽極反應(yīng)，導(dǎo)致原料或鋁管中的銅、鐵等雜質(zhì)與鋁管發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，或是形成反應(yīng)，導(dǎo)致原料或鋁管中的銅、鐵等雜質(zhì)與鋁管發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，或是形成原電池引起電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生氫氣。原電池引起電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生氫氣。磷酸氫鈣、泡花堿等原料的影響磷酸氫鈣、泡花堿等原料的影響1、氣脹現(xiàn)象氣脹現(xiàn)象 氣脹是指因?yàn)楫a(chǎn)生了氣體導(dǎo)致管內(nèi)壓力過大從而使包裝膨脹甚至膏體沖氣脹是指因?yàn)楫a(chǎn)生了氣體導(dǎo)致管內(nèi)壓力過大從而使包裝膨脹甚至膏體沖破包裝的現(xiàn)象。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因主要有原材料、原料投放、制膏工序等破包裝的現(xiàn)象。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因主要有原材料、原料投放、制膏工序等幾個(gè)方面的影響因素。氣脹可能由以

16、下單一的原因引起，也有可能是多種原幾個(gè)方面的影響因素。氣脹可能由以下單一的原因引起，也有可能是多種原因共同起作用。因共同起作用。防腐劑的影響防腐劑的影響防腐劑含量減少，使得某些菌類能夠生存繁殖，經(jīng)微生物發(fā)酵作用，防腐劑含量減少，使得某些菌類能夠生存繁殖，經(jīng)微生物發(fā)酵作用，代謝產(chǎn)生氣體。代謝產(chǎn)生氣體。設(shè)備工藝方面設(shè)備工藝方面制膏過程中設(shè)備達(dá)不到生產(chǎn)中真空度的要求，會(huì)使脫氣效果不理想，制膏過程中設(shè)備達(dá)不到生產(chǎn)中真空度的要求，會(huì)使脫氣效果不理想，膏體中殘存著較多的氣體。膏體中殘存著較多的氣體。若碳酸鈣型牙膏中的二水合磷酸氫鈣含量超標(biāo)，也會(huì)導(dǎo)致氣脹現(xiàn)象。產(chǎn)生二若碳酸鈣型牙膏中的二水合磷酸氫鈣含量超標(biāo)，

17、也會(huì)導(dǎo)致氣脹現(xiàn)象。產(chǎn)生二氧化碳的原因可能是：氧化碳的原因可能是： CaHPO42H2O = CaHPO4+2H2O 5CaHPO4+H2O = Ca5(PO4)3OH+2H3PO4 2H+CaCO3 = Ca2+ +CO2主要主要影響因素影響因素有以下幾個(gè)：有以下幾個(gè)：l 膠黏劑膠黏劑 由于由于CMC取代度一般為宏觀統(tǒng)計(jì)的平均值，具有不均勻性，它很取代度一般為宏觀統(tǒng)計(jì)的平均值，具有不均勻性，它很難保證能形成均勻的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而容易使膏體中的水分不能很難保證能形成均勻的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而容易使膏體中的水分不能很好地固定在膏體中而出現(xiàn)分離出水的現(xiàn)象；好地固定在膏體中而出現(xiàn)分離出水的現(xiàn)象； 細(xì)菌

18、等微生物可使細(xì)菌等微生物可使CMC降解，也會(huì)導(dǎo)致分水現(xiàn)象；降解，也會(huì)導(dǎo)致分水現(xiàn)象； CMC是一種高分子鈉鹽，且耐鹽性較差，牙膏中常添加較多量的是一種高分子鈉鹽，且耐鹽性較差，牙膏中常添加較多量的鈉鹽，鈉鹽， 由于同離子效應(yīng)，膏體黏度會(huì)降低乃至分離出水。由于同離子效應(yīng)，膏體黏度會(huì)降低乃至分離出水。2、分水現(xiàn)象分水現(xiàn)象l 發(fā)泡劑發(fā)泡劑牙膏中常用的發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉，其中的十二醇和十四醇的含量存在牙膏中常用的發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉，其中的十二醇和十四醇的含量存在差異，含量高或低都對(duì)膏體穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。一般十二醇含量在差異，含量高或低都對(duì)膏體穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。一般十二醇含量在35%45%之間

19、，十四醇的含量不大于之間，十四醇的含量不大于15%。l 潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕劑常用的潤(rùn)濕劑有山梨醇、甘油和丙二醇等常用的潤(rùn)濕劑有山梨醇、甘油和丙二醇等3種，如山梨醇含水量過大，制備種，如山梨醇含水量過大，制備山梨醇的原料淀粉已發(fā)生霉變等，都可能導(dǎo)致分水現(xiàn)象的發(fā)生。山梨醇的原料淀粉已發(fā)生霉變等，都可能導(dǎo)致分水現(xiàn)象的發(fā)生。l 工藝方面工藝方面制膏機(jī)對(duì)膏體的研磨、剪切力過強(qiáng)過大，會(huì)破壞制膏機(jī)對(duì)膏體的研磨、剪切力過強(qiáng)過大，會(huì)破壞CMC的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和膠水的穩(wěn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和膠水的穩(wěn)定性，引起分水。定性，引起分水。3、離漿現(xiàn)象離漿現(xiàn)象即牙膏的脫殼現(xiàn)象，是由于膠團(tuán)之間的相互吸力和結(jié)合的增強(qiáng)，逐漸將牙膏即牙膏的脫殼現(xiàn)象，是由于膠團(tuán)之間的相互吸力和結(jié)合的增強(qiáng)，逐漸將牙膏膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的包覆水排除膏體外，使膏體微微失水，失去與牙膏管壁或膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的包覆水排除膏體外，使膏體微微失水，失去與牙膏管壁或生產(chǎn)設(shè)備壁面的黏附現(xiàn)象。生產(chǎn)設(shè)備壁面的黏附現(xiàn)象。4、變稀現(xiàn)象變稀現(xiàn)象原因：原因：膏體中的膠黏劑（羧甲基纖維素鈉膏體中的膠黏劑（羧甲基纖維素鈉CMC）被微生物分解而變稀，）被微生物分解而變稀，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致解膠現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致解膠現(xiàn)象。由操作和設(shè)備造成，如在進(jìn)液料和制膏設(shè)備中，突然斷電時(shí)，真空管倒吸進(jìn)由操作和設(shè)備造成，如在進(jìn)液料和制膏設(shè)備中，突然斷電時(shí)，