カーボポール®の 分散と溶解

ミキシング における 工程ごとの ソリューション

THE FIRST NAME IN HIGH SHEAR MIXERS

化粧品

カーボポール®*は水溶性ビニルポリマーで、 さまざまな産業で乳化剤、 安定剤、 沈殿防止剤、 増粘剤、 ゲル化剤として使用されています。 カーボポル®にはいくつかのグレードがあり、 ジェルやクリーム、 ローション、 洗剤、 消臭スプレーなどの化粧品・トイレタリー製品の製造に幅広く使用されています。 ゲル化作用を2段階で引き出します。 まずはカーボポール®の分散と溶解、 そして次にpH値を上げる薬品を加えて溶液を中和させます。 中和剤にはトリエタノールアミン(TEA)、 水酸化ナトリウム、 水酸化カリウムなどが使用されます。

カーボポール®(カルボキシビニルポリマー)の分散と溶解

• カーボポール®は一般的に非常に軽い低密度の粉体で水に加えると水面に浮いてしま うため液中に取り込むには強力な撹拌が必要 - 発塵問題を引き起こす• 水に加えるとカーボポール®は凝集しやすく、 分散しにくい• 流動の悪い粉体は液中への投入の調整が難しい• 中和されるまで粘度が大きく変化しないものもあるが、 グレードによっては液に加え てすぐに粘度が上がるものがあり、 粉体の投入が難しい• 完全に分散させ十分に溶解させるのに長時間の混合が必要になる• 空気が混入すると泡沫が生成され、 薬品を添加しないと解消できない場合がある• 混入した空気は除去できず、 ジェルが懸濁し、 重量ではなく容量で計測・包装する場 合に特に問題となる• 従来の撹拌作業では歩留りが悪く、 ロスを補うためにカルボマーを余剰に加える必 要がある• 剪断作用に長時間さらされるとポリマーが変質して粘度が下がってしまう

*カーボポール(Carbopol®)はLubrizol社の登録商標です。

課題

プロセス製品の種類により製造方法は異なりますが、 概要は次の通りです：

間接分散法 � 通常、 水相比が低い乳化液の場合

油または溶剤

カーボポール

分散ポリマーが凝集しないよう、

ポリマーを油相に予備分散します

水他の油相材料

パッキング

水相

中和２つの相を混ぜて乳化し、ゲル

化します

中和剤その他の材料

または

水

カーボポール

分散水にゆっくりポリマーを加え、 粉ダマがなくなるまで混合します。カーボポールのグレードによってはこの時点では大きく増粘

しません

パッキング

中和中和剤を入れて増粘/ゲル化が始まります。 この段階では一般的に低速スターラーやスクレーパーが

使用されます

中和剤

直接分散法

有効成分、着色料、

香料 油相材料および

カーボポールの分散にシルバーソンミキサーを使うことでこれらの問題に対処することができます。

分散従来の方法と比べて大幅に短縮された時間で分散ができ、 ポリマーを必要上に剪断するのを避けることができます。 動作の原理は下のとおりです。

中和カルボマーの濃度やグレードによって、 中和工程でもシルバーソンミキサーを使用する ことができます。 高粘度製品の場合は低剪断スターラー/スクレーパーを使用します。

ソリューション

• 粉ダマや凝集のない混合液• カルボマーが適切に分散され、 原材料の歩留りが向上• 空気の混入が最小限• 安定した乳化• 製品の安定性と再現性• 高速分散によって混合時間を短縮し、 ポリマーの過剰剪断を避けられる

メリット

材料がヘッドの外側のスロットから液中に排出され、 その時に凝集塊が分解されます。

タンクに適切なベース液を入れます。 ミキサーを始動してからカーボポールを加えます。 ウルトラミックスヘッドの高速回転によって強力なボルテックスが作り出され、 粉と液をワークヘッドに引き込んで素早く混合されます。

ウルトラミックスが生み出すタンク内の強力な流動によって、 すべての材料が素早く繰り返しワークヘッドを通過して段階的に細粒化され、 接液面積が大きくなります。 これにより、 素早く溶解が完了します。

Stage 1

Stage 3

Stage 2

さらに詳しい情報はクリック⇒ www.silverson.co.jpシルバーソンニッポン(株) 〒562-0031 大阪府箕面市小野原東4-22-3Tel: 072-734-8003・Fax: 072-734-8004

免責事項: このリポート内の情報は参考資料として用意されており、 装置の有用性を保証または特許権の使用を許諾するものではありません。 製品の仕様は予告なく変更されることがあります。 Issue No. 53TJ4

インライン型 ハイシアミキサー• 大きな処理量に最適• 粉体を液中に取り込むための高効率アジテ ーターをタンク内で併用• 空気の混入がない• 既存の設備への取り付けが容易• セルフポンプ効果(粘度による)• 高粘度処理に対応したモデルあり• マルチステージユニットあり• 高サニタリーユニットあり

フラッシュミックス• 大きな処理量に最適• 大量の粉体をすばやく取り込み・混合可能• 空気の混入が少ない• 洗浄が容易• 操作が容易• 高粘度液の処理に対応• 従来よりも高温度での処理に対応• 自動化が容易• オプションのホッパーフロー補助あり

ボトムエントリー ハイシアミキサー• アンカースターラー/スクレーパーを併用して高 粘度 クリームの処理が可能

処理量、 カルボマーのグレードや濃度、 製品の粘度(中和前の溶液のpHによる)などに応じて各工程条件に最も適したシルバーソンミキサーを選択します:

ウルトラミックス• タンク内の強力な攪拌/流動• 大量の粉体をすばやく取り込み・混合可能• 高粘度液の処理に理想的• CIP洗浄対応高サニタリー設計• メンテナンスが容易