Misch- und Homogenisiertechnik Zahnpasta-Produktion: So steigern Sie Ihre Produktionsraten dank intelligenter Misch- und Homogenisiertechnik

Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Die Anforderungen der Kosmetikindustrie an die Batchgrößen für großvolumige Personal Care Produkte wie Zahnpasta nehmen kontinuierlich zu. Lesen Sie, wie Ekato Systems dank moderner und intelligenter Misch- und Homogenisiertechnik sowie technisch verlässlicher Scale-up-Fähigkeit einen Meilenstein in der Anlagentechnik für großvolumige Batch-Verfahren setzt.

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Die zwei Produktionsanlagen mit jeweils 10.000 Liter Nutzvolumen können je nach Produktdichte 12.000 bis 16.000 kg Zahnpasta pro Ansatz herstellen. Dabei liegt der Produktausstoß zwischen 6000/8000 und 8000/11.000 kg pro Stunde. Dies entspricht einer Steigerung der Produktionsrate um mehr als 100% auf das Doppelte. (Bild: Ekato)
Die zwei Produktionsanlagen mit jeweils 10.000 Liter Nutzvolumen können je nach Produktdichte 12.000 bis 16.000 kg Zahnpasta pro Ansatz herstellen. Dabei liegt der Produktausstoß zwischen 6000/8000 und 8000/11.000 kg pro Stunde. Dies entspricht einer Steigerung der Produktionsrate um mehr als 100% auf das Doppelte. (Bild: Ekato)

Die Bestrebungen global agierender Unternehmen, Produktionskapazitäten auf einige wenige Standorte weltweit zu konzentrieren, hat auch die Personal Care Industrie erreicht. Moderne Produktionsanlagen müssen in der Lage sein, große Volumina bei maximaler Flexibilität herzustellen.

Bisher liegt die maximale Anlagengröße einer Zahnpastaproduktion zwischen 4000 und 5000 Litern Nutzvolumen, wobei der Ausstoß zwischen ca. 2000 bis 3000 Litern Zahnpasta pro Stunde liegt. Zahnpasta kontinuierlich herzustellen ist mit dem heutigen Stand der Technik möglich, allerdings sind kontinuierliche Anlagen hinsichtlich häufiger Produktwechsel und Rezepturänderungen wenig flexibel, da die unterschiedlichen Inhaltsstoffe teilweise eine eigene Dosier- und Mischtechnik benötigen. Dies zieht beim Produktwechsel häufig einen Umbau und eine Neujustierung der Produktionsanlage nach sich.

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Zudem ist ein Nacharbeiten von Zahnpasten bei z.B. unzureichender Homogenität nur schwer möglich. Die größte Herausforderung beim Betrieb kontinuierlicher Anlagen ist es, eine gleich bleibende Verteilung von Wirkstoffen, wie z.B. Natriumfluorid, und somit die Uniformität, die sich selbst bei nur leichten Schwankungen der Dosiersysteme ändert, zu gewährleisten. Die Produktion von Zahnpasta stellt daher die Anforderungen eines hohen Produktausstoßes und die Sicherstellung reproduzierbar hoher Produktqualitäten bei gleichzeitig maximaler Flexibilität bezüglich Produktwechsel und Produktvariationen dar.

Komplexer Produktionsprozess

Im Wesentlichen besteht eine Produktionsanlage zur Herstellung von Zahnpasta aus einem evakuierbaren Kessel mit Rührwerk, einem Homogenisator, der das Produkt zur gewünschten Feinheit homogenisiert, sowie aus verschiedenen Dosiersystemen zum Einbringen von Rohstoffen. Die verwendeten flüssigen Rohstoffe werden entweder in vorgewogener Form in den Kessel über Vakuum eingesaugt oder über gravimetrische Methoden in den Kessel eindosiert. Pulverförmige Stoffe oder Verdicker zur Viskositätssteigerung können z.B. über den integrierten Homogenisator eindosiert oder über ein Bodenventil in den Kessel eingesaugt werden. Dadurch ergeben sich seitens des Herstellungsprozesses folgende Anforderungen an die Anlage:

  • genaues Dosieren großvolumiger, flüssiger Inhaltsstoffe,
  • schnelles Einhomogenisieren von Verdickern ohne Bildung von Agglomeraten und Inhomogenitäten,
  • schnelle Einarbeitung und Benetzung von großvolumigen Pulvern,
  • Homogenität über den gesamten Kesselinhalt,
  • Zugabe von Seifen ohne Schaumbildung,
  • schnelles Entgasen der Zahnpasta,
  • homogenes Einmischen von Wirkstoffen,
  • Temperaturkontrolle,
  • hohe Produktausbeute.

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