Описание технологического процесса производства шампуней. Шампунь (состав, технология приготовления, рецепты)

На 171 заводе по всему миру немецкая компания Henkel выпускает чистящие и моющие средства, косметику и средства личной гигиены, а также клеи и герметики. В России косметические средства делают на заводе Henkel под Ногинском. Производство снабжает нашу страну и еще пять государств СНГ косметикой в аэрозольной упаковке (например, лаками для волос и дезодорантами), красками для волос, шампунями и гелями для душа. The Village побывал на заводе и узнал, как производят последние.

Фотографии

ЕФРЕМ ИВАНОВ

Завод

Сейчас заводом руководит Алексей Зубов - он встречает корреспондентов The Village в красно-серой униформе и фирменной бейсболке и рассказывает про себя и производство. Почти всю свою жизнь Зубов проработал в пищевой промышленности: начал оператором-укладчиком, а последние полтора года работает директором филиала «Хенкель Рус» в Ногинске. Он отмечает, что процесс производства косметики схож с «пищевкой»: требования такие же жесткие, потому что продукция контактирует с кожей и волосами человека. Несколько раз в год Зубов ездит в Германию, Словению и Нидерланды - еще чаще комиссии из глобального офиса посещают завод сами.

Ногинский завод работает с 2006 года, изначально Henkel он не принадлежал. Немецкая компания купила его в конце 2013 года и инвестировала около 30 миллионов евро в расширение производства. Полгода назад оно открылось после масштабной реконструкции. В одном из цехов стали выпускать шампуни Sсhauma, Syoss, Gliss Kur и гели для душа Fa.

Все помещения, где производятся и хранятся ингредиенты и готовые продукты, объединены под одной крышей. Менеджер по производству Светлана Зиникова объясняет, что так исключаются риски микробного заражения. Вся территория предприятия разделена на три зоны - чистую «белую», переходную «серую» и условно грязную «черную». Попасть в чистую зону можно, предварительно надев халат, шапочку и набородник, а также продезинфицировав руки и обувь.

ООО «Хенкель Рус»

Расположение: Ногинский район, Московская область

Дата приобретения: декабрь 2013 года

Сотрудники: 190 человек

Ассортимент: более 300 артикулов, шампуни Schauma, Syoss, Gliss Kur, гели для душа Fa

Территория производства: 22 гектара

Объем производства: до 18 миллионов единиц в месяц

География поставок: Россия, Украина, Белоруссия, Казахстан, Узбекистан, Киргизия

Как появляются новые шампуни и гели

Концепция новых продуктов разрабатывается в штаб-квартире направления «beauty care». В Гамбурге находится основной центр экспертизы по волосам, в Дюссельдорфе - по гелям для душа. Кроме этого, у компании есть региональные хабы - например, в Северной Америке или Азиатско-Тихоокеанском регионе, где разрабатывают продукты для местного рынка. В России такой хаб появился вскоре после приобретения завода в Ногинске, поэтому часть разработок ведется здесь.

Первая задача после определения концепции нового продукта - разработать формулу в лабораторных условиях. Глава департамента R&D Марат Фазылбеков отмечает, что этот процесс может занять от двух до пяти лет в зависимости от ингредиентов. После выработки формулы к процессу привлекают компании, занимающиеся парфюмерными композициями. Аромат продукта - важный фактор выбора. Опытный образец тестируется на фокус-группах: «Если мы хотим сделать шампунь для сильно поврежденных волос, то, естественно, ищем тех, кто регулярно долго красится, обесцвечивается несколько раз, тонируется. Тестировать ее на тех, кто никогда в жизни не красился, смысла нет», - отмечает Марат. Дальше полуфабрикат ждет расширенное тестирование - дерматологическое, микробиологическое, токсикологическое, клинико-лабораторное. В России последний этап является обязательным и проводится с привлечением добровольцев.

Производство новинок - в значительной степени маркетинговая история, соглашается Фазылбеков. «Доля истины в этом есть, но не стоит преувеличивать. Мало знать список ингредиентов - он и так есть на каждой упаковке. Их можно по-разному комбинировать, что будет приводить к разным результатам», - отмечает он. Среди трендов сейчас - true-органик продукты и зеленая косметика, разные средства для восстановления волос и продукция корейского и японского рынков. Новое направление - косметика по индивидуальным рецептам. Фазылбеков говорит, что скоро к этому придут многие компании.

Из чего делают шампуни и гели для душа

Для производства шампуней и гелей используют деминерализованную воду. Вода проходит обратноосмотическую очистку - через специальную мембрану, поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные примеси. Очищенная вода хранится в накопительных емкостях.

Основная составляющая шампуней и гелей для душа - поверхностно-активные вещества (ПАВ). «Они обволакивают частицы грязи, избытки кожного сала и городскую пыль и переносят в водную фазу, где те без проблем смываются. Это основная задача всех моющих средств», - объясняет Марат Фазылбеков. Химическую основу шампуней составляют анионные поверхностно-активные вещества. Они имеют отрицательный заряд - в результате частицы грязи, соединенные с поверхностно-активным веществом, отталкиваются от волоса и смываются водой. С бальзамами и кондиционерами все наоборот. Они содержат катионные поверхностно-активные вещества, которые притягиваются к волосам и в сочетании с другими ингредиентами позволяют достичь желаемого эффекта - например, пышности. Есть и неионогенные ПАВы, но их главный недостаток - низкое пенообразование. «Для потребителей важен не только результат, но и процесс - им нравится чувствовать много пены, в таком продукте они уверены», - говорит Фазылбеков.

Вторая группа ингредиентов - это ухаживающие вещества. «Если мы говорим про функцию восстановления волос, то это производные белка - кератин, гидролизаты белков пшеницы и других натуральных продуктов. Они встраиваются в структуру волоса, заполняя ее, - говорит Фазылбеков. - Или это масла, которые прикрывают кутикулярный слой и из видимых эффектов дают блеск. Если мы говорим о борьбе с перхотью, то это безопасные фунгициды, которые борются с грибком - например, цинк пиритион, популярный в косметической индустрии». Принципиальная разница между шампунями и гелями для душа именно в этих ингредиентах. В шампунях более активны компоненты, которые восстанавливают структуру волоса, закрывают кутикулярный слой. В гелях для душа они не используются. В составе и разнообразии ухаживающих средств кроется и разница между мужскими и женскими шампунями. Женские волосы больше подвержены повреждениям, поэтому шампуни содержат протеин, кератин, масла и пантенол. А мужские шампуни имеют повышенную щелочную среду, содержат вещества, которые нормализуют выработку кожного сала.

Другие составляющие - консерванты, которые обеспечивают микробиологическую стабильность, и парфюмерная композиция, которая определяет запах и внешний вид продукта. В шампуни и гели часто добавляют растительные экстракты и компоненты животного происхождения. Консистенцию во многом определяет набор ПАВов, но при необходимости могут добавить и загустители. На внешний вид влияет использование красителей и технологические условия производства - температура или время смешивания.

Миксинг

Технологический процесс производства шампуней и гелей для душа с виду простой и не очень зрелищный. Все основное происходит в миксерах, где ингредиенты смешиваются, а на выходе получается готовый продукт.

В цеху, где проходит миксинг, установлено три группы миксеров разного объема. В маленьком производится предварительное смешивание, а в финале продукт попадает в большой миксер объемом 10 тонн. Светлана сравнивает миксер с маленьким космическим кораблем - это оборудование позволяет приготовить продукт, просто забив формулу в «бортовой компьютер». В миксере будущий шампунь или гель для душа может провести от двух до четырех часов. Ингредиенты разной консистенции - порошки, эмульсии и растворы - попадают в миксер через систему гибких шлангов, для каждого вида формула и набор компонентов свои. Сотруднику, работающему на миксере, нужно только просканировать штрихкоды на бочках с сырьем, которое он загружает.

Один из самых сложных в производстве - прозрачный продукт с содержанием масел. Чтобы добиться прозрачности, необходим особый технологический контроль: «Стоит на пять минут недомешать, и мы получим мутный продукт, непригодный для использования», - говорит Светлана. Его остается только утилизировать. Самостоятельно завод мусор не выбрасывает - все отходы вывозит, перерабатывает и утилизирует специализированная компания на аутсорсинге.

Склад

Необходимое сырье на завод в Ногинск везут со всего мира. У каждого региона есть своя специфика: из Китая доставляют синтетические продукты, из Европы - продукты переработки масел и сложные полимеры. Из Японии могут привезти, например, экстракт черной икры (он востребован в косметологии), хотя завод постоянно находится в поиске новых поставщиков и сейчас договаривается с российскими рыболовствами. Еще одно перспективное импортозамещение - замена пальмовых и кокосовых масел на российские производные подсолнечных и рапсовых.

Большинство ингредиентов хранится в больших синих бочках: в начале склада можно найти «облепиховое безумие», чуть дальше - «масло жожоба», а заканчивается все «бензоатом натрия». Консерванты хранятся дольше всего, быстрее всех срок годности истекает у натуральных масел и экстрактов.

Лаборатория

Сырье, полуфабрикаты, готовую продукцию и гигиенические условия в производственных помещениях контролирует служба качества завода. 24 человека работают в двух лабораториях - физико-химической и микробиологической. «Начиная от входного контроля комплектующих и каждого ингредиента, мы ведем контроль физико-химических и органолептических параметров продукта в миксинге и потом берем образцы из каждой партии готовой продукции, чтобы подтвердить качество и одобрить отгрузку на склад. У готовой продукции мы проверяем вязкость, плотность, содержание хлоридов, водородный показатель, внешний вид, запах и цвет», - говорит руководитель службы управления качеством Станислав Василевский. На каждый продукт на заводе есть эталонный образец - он готовится в лабораторных условиях и обновляется каждые полгода. «Каждая партия продукта проходит сравнение с эталоном. Например, чтобы проверить внешний вид и запах, мы наливаем два стаканчика и сравниваем», - говорит Станислав. Полный анализ готового продукта длится пять суток, его должны проверить в том числе на патогенные микроорганизмы - например, кишечную палочку.

На входе в микробиологическую лабораторию висит черно-оранжевый знак «Биологическая опасность». Станислав объясняет: «Мы работаем в том числе с чистыми культурами образцов. На случай, если произойдет аварийная ситуация - например, пробирка выскользнет из рук и произойдет заражение, - у нас есть четкие инструкции. Человек должен снять с себя одежду, принять душ и покинуть помещение. Дальше начинается процесс по очистке, локализации и уничтожению очага, чтобы не произошло выброса на производство». На производстве должно быть идеально чисто - лаборатория регулярно проводит анализ смывов с оборудования и даже проверяет руки рабочих.

Упаковка

После миксинга шампуни и гели для душа попадают на линию упаковки. Три упаковочные линии работают со скоростью до 200 штук в минуту. Процесс полностью автоматизирован: «Когда заходишь в цех, челюсть выпадает и хочется стоять и смотреть, как работают роботы», - говорит директор завода. Пульки для пустых флакончиков подаются в специальный бункер, после машина устанавливает их каждый в свою ячейку. Флаконы распределяются по специальным подставкам-«башмачкам» и отправляются на наполнение, где из дозатора наливается шампунь, гель или кондиционер. Флакон закупоривается крышкой и отправляется на оклейку этикетками и маркировку - этим тоже занимается машина. В конце робот отправляет флаконы в картонные коробки и на палеты.

Работники, следящие за упаковочной линией, выборочно проверяют крышки, флаконы и наполнение, а каждые десять минут положен визуальный контроль готового продукта.

На упаковку одной партии уходит полтора-два часа. После этого продукт готов отправиться на полки магазинов. На складе шампуни и гели для душа долго не хранятся: логистика выстроена таким образом, что машины, привозящие сырье, уезжают не пустыми, а с готовыми партиями. Объем выпущенной продукции зависит от спроса и меняется от месяца к месяцу. Пиковые загрузки приходятся на конец лета, а самым плохим временем считается март - на заводе говорят, что после 23 Февраля и 8 Марта никто не спешит покупать новые гели для душа.

Идея открыть завод по производству шампуней может стать перспективным бизнесом, способным принести стабильный доход. Производство шампуней требует сравнительно небольших вложений, не нуждается в большом количестве персонала и в сложном оборудовании. Завод по производству шампуней окупится уже через 2–3 года.

Сырье для шампуней

Производство шампуней начинается с разработки рецептуры.

1. Основной компонент шампуня - это вода, в которой смешиваются все остальные составляющие. Она составляет до 70–75% шампуня.
2. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) служат для удаления жира и грязи. На них приходится 20–25% ингредиентовы. В производстве шампуней используются лакрилсульфаты натрия и аммония.
3. Моющие вещества сгущают шампунь и образуют пену. В качестве моющих веществ используют кокамид, кокамидопропилбетаин, глицерет кокоат и дециловый глюкозид.
4. Смягчающие вещества уплотняют структуру шампуня и придают волосам мягкость. Это поликватерниум и кватерниум.
5. Силиконовые масла придают волосам блеск и гладкость, облегчают расчесывание.
6. Увлажнители волос питают кутикулу волоса и придают блеск. В качестве увлажнителей применяют пантенол, ореховое масло и масло ши.
7. Спирты играют роль смазки, облегчая расчесывание.
8. Воски (например, стеарат) используют для улучшения консистенции шампуня.
9. Натриевая соль лимонной кислоты поддерживает нужный кислотно-щелочной баланс шампуня.
10. Добавки: витаминные, лечебные, солнцезащитные, красящие.
11. Ароматизаторы, отдушки и консерванты.
Для того чтобы открыть завод по производству шампуней, нужно учитывать, что стоимость сырья для производства одной тонны продукта составляет около 13 тысяч рублей.

Технология

Завод по производству шампуней должен иметь собственную рецептуру. После определения рецептуры все компоненты шампуня проходят контроль качества, а вода - полную очистку. Производство шампуней начинается с того, что смесь воды и спиртов подают в реактор, добавляют ПАВ и начинают смешивание. Постепенно добавляются все остальные компоненты, в самом конце - отдушки и консерванты. Готовый шампунь откачивается насосом в емкость для отстоя, откуда берется проба на анализ. Завершается производство шампуней расфасовкой продукции по бутылкам и наклейкой этикеток.

Необходимое оборудование

Для того чтобы открыть завод по производству шампуней, нужно приобрести оборудование для линии производства и лаборатории.

Производственная линия включает:

Приемные и промежуточные емкости;
- трехслойный реактор с мешалкой;
- роторный насос;
- автоматическая дозировочная машина для разлива шампуня;
- машина для наклеивания этикеток.

Стоимость оборудования составляет от 1,8 до 3 млн рублей. Для его обслуживания потребуется 5 операторов.

Завод по производству шампуней нуждается в лаборатории по разработке рецептуры и тестированию продукции, для оснащения которой потребуются:

Стерилизатор;
- дистиллятор;
- биологический микроскоп;
- термостаты;
- весы;
- аппарат для встряхивания;
- водяная баня с электроплиткой;
- рН-метр;
- холодильник;
- таймер;
- бактерицидный облучатель;
- колбы, пипетки, ступки, чашки.

Необходимое оборудование для лаборатории будет стоить до 300 тысяч рублей.

Всего для того, чтобы открыть завод по производству шампуней , потребуется от 3 до 3,5 млн рублей. Окупается производство шампуней за 2–3 года. Наряду с шампунями можно производить и другие линии косметики, имеющие схожий технологический процесс: крема, жидкое мыло, зубные пасты и т. п., поэтому в будущем производство легко будет расширить.

Идея открыть завод по производству шампуней может стать отличным стартом для начинающего и послужить основой большого бизнеса.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Расчет выпуска конфет, расхода сырья и полуфабрикатов. Описание технологической схемы производства конфет. Подбор технологического оборудования. Компоновка предприятия, производственных и подсобно-вспомогательных цехов. Производственная санитария.

курсовая работа , добавлен 12.01.2012


Требования к цеху по производству вафельных изделий. Расчет выпуска готовой продукции, расхода сырья и полуфабрикатов. Специфика организации складских помещений и схемы производства изделий. Подбор оборудования и установление численности персонала.

курсовая работа , добавлен 12.01.2012


Назначение цеха по производству древесноволокнистых плит. Основные требования, предъявляемые к сырью, химикатам и готовой продукции. Описание технологической схемы производства древесных плит. Техническая характеристика плоскосеточной отливной машины.

курсовая работа , добавлен 20.02.2013


Характеристика сырья, полуфабрикатов и вспомогательных материалов, готовой продукции и отходов производства. Разработка принципиальной схемы производства. Материальный расчёт. Описание аппаратурно-технологической схемы. Технологическая документация.

дипломная работа , добавлен 10.01.2009


Характеристика сырья и материалов. Характеристика готовой продукции - труб кольцевого сечения, изготавливаемые из полиэтилена. Описание технологической схемы. Материальный баланс на единицу выпускаемой продукции. Нормы расхода сырья и энергоресурсов.

отчет по практике , добавлен 30.03.2009


Общая характеристика предприятия. Рассмотрение ассортимента выпускаемой продукции. Контроль качества сырья и готового продукта. Изучение технологической схемы производства колбас. Правила упаковки и хранения продукции. Основы промышленной санитарии.

отчет по практике , добавлен 21.10.2014


Обоснования выбора оборудования и описание технологической схемы. Расчет расхода упаковочных материалов и тары. Склады сырья и готовой продукции. Стандартизация и технохимический контроль кондитерского производства. Расчет и подбор оборудования.

курсовая работа , добавлен 27.01.2015


Сырье и материалы для производства консервной продукции, консервная тара. Нормы потерь и отходов сырья и материалов. Рецептура консервов, нормы расхода сырья и материалов. Выбор и расчет технологического оборудования. Безопасность пищевого сырья.

курсовая работа , добавлен 09.05.2018

Рентабельный довольно простой. Но нужно учитывать, что для старта нужно вложить значительную сумму в оборудование для производства шампуней. Для его использования вам не нужны будут какие-либо специальные знания или навыки. Все, что нужно от предпринимателей – это зарегистрировать бизнес и обустроить заводы по производству шампуней.

При покупке линии учитывайте, что оборудование универсально для многих косметических средств. Учитывая это, в будущем ваше производство шампуней может разрастись до изготовления косметики.

Лабораторное оборудование

Первый этап производства – составление рецептуры. Изготовители предлагают продукцию по своей уникальной рецептуре, исходя из многочисленных исследований, проб, тестирований.

По завершению процесса изготовления каждая партия проходит контроль качества, то есть снова понадобится лаборатория. Вам понадобится:

• – 16 000 руб.;
• – 90 000 руб.;
• – до 70 000 руб.;
• 37°С – около 35 000 руб.;
• встряхивающий аппарат – до 10 000 руб.;
• с поддержанием температуры 45°С – до 15 000 руб.;
• – 8 000 – 20 000 руб.;
• – 30 000 руб.;
• – меньше 1 000 руб.;
• – 5 000 руб.;
• колбы, пипетки, ступки, лупа, чашки, покровные стёкла – всё вместе затянет до 5 000 руб.

Стоимость сырья:

На 1 тонну готового шампуня необходимо использовать сырья на 14000-15000 руб. Отдельно к этой сумме нужно добавить стоимость тары – около 15 руб. за 1 бутылку.

Линия производства

Производство шампуней может включать как отдельное оборудование, так и укомплектованную линию всего необходимого. Заводы по производству шампуней включают специальные емкости для жидкостей, реакторы для смешивания компонентов и роторные насосы.

Оборудование для производства шампуня на российском рынке предоставлено несколькими компаниями, среди которых Агромаш – изготовитель разнопланового технологического и пищевого оборудования.

Данному бизнесу подойдет универсальная линия для производства шампуней и косметики. Изготавливаемая продукция: шампунь, крем, гель, мыло, тоники и лосьоны. Включает:

• котел из стали, чтобы подогревать воду на 500 л., температура 150 – 1 000 °С, мощность – до 30кВт; один из элементов – центробежный насос;
• колпаки вентиляционные;
• варочный котел из стали с мешалкой на 250 л., температура – 300-950°С;
• котел на 250 л. для растворения ингредиентов;
• котел на 250 л. для накапливания разных добавок;
• котел-холодильник, где перемешиваются и охлаждаются ингредиенты;
• система мойки емкостей;
• панель управления.

Линия дозировки и разлива жидкости

Производители предлагают множество автоматических дозировочных машин для разлива бутылок разных объемом. Стоимость таких машин достигает 1 600 000 руб.

Обратите внимание на аппарат розлива с производительностью 3 000 бутылок в час, объемом – 0,2-1 литр.

Обычно такие автоматы подходят для розлива любых жидкостей и легко перестраиваются под любую тару.

Преимущества оборудования:

• контроль положения бутылок датчиками;
• высокая точность дозировки;
• простой перенастрой под любые желания.

Линия включает:

• систему регулировки;
• устройство накручивания пробки, что регулируется пультом;
• бункер подачи колпачка;
• механизм автоматического наклеивания этикеток;
• автоматическую мойку;
• аварийную защиту;
• систему контроля налива;
• датчик подсчета продукции.

Характеристики:

• объем тары для разлива – до 1 000 мл;
• точность дозирования – ±1 мл;
• напряжение питания – 50 Гц;
• потребляемая мощность – 2 кВт;
• масса установки – 1 000 кг;
• количество операторов – 5 человек.

Оборудование разлива Feihong Machinery:

Линия этикетировки

Производство шампуня для волос также требует наличия специальной машины для наклеивания товарных этикеток. Стоимость достигает 200 000 руб.

Приобретите автоматизированную машину Cavagnino & Gatti, модель CG80 – наклеивает полипропиленовые этикетки горячим клеем при помощи распыления.

Особенности:

• наличие принтера;
• 4 формата наклейки;
• производительность – 2 000 наклеек в час;
• регулировка скорости;
• ручная регулировка высоты бутылки;
• 1 кг клея достаточно на 35 000 этикеток.

Выбор этикетировочного оборудования:

Дополнительное оборудование

При налаживании производства, особенно в большим масштабах, вам понадобятся дополнительные машины.

Конвейерная система (транспортер)

Необходим для перемещения продукции между этапами производства. Система состоит из отдельных сборочных элементов, количество которых обычно заказывается индивидуально, с учетом параметров производственного цеха.

Материал системы – нержавеющая сталь.

Качественные транспортеры включают электропривод и регулятор.

Инспекционное оборудование

Также больше подходит для больших объемов изготовления продукции и необходимо, чтобы отбраковывать некачественные бутылки с шампунем (нарушение целостности формы, герметичности).

Видео: как производится качественный шампунь?

Подготовка сырья. Сырье, поступившее на склад, перед использованием в производстве, обязательно подвергается внешнему осмотру и лабораторному анализу на соответствие требованиям, предусмотренным данной технологией, после чего оно подается на разгрузку в реактор.

Приготовление средства. Шампуни готовят путем механического смешения компонентов с водой в реакторе, оборудованном мешалкой. Использование мешалки специальной конструкции предупреждает вспенивание массы. Смешение компонентов производится при температуре производственного помещения и атмосферном давлении.

В реактор при включенной мешалке последовательно загружаются водно-спиртовой экстракт и ПАВ, которые затем перемешивают.

Питьевая вода проходит очистку на водоочистительном комплексе и подается в реактор при выключенной мешалке. Предварительно берется проба этой воды на соответствие требованиям, предъявляемым к качеству воды для приготовления шампуней. Подача воды контролируется счетчиком для воды. Далее производится перемешивание компонентов шампуня с водой.

Добавляются формалин и отдушка. Далее при выключенной мешалке с помощью насоса заливают предварительно приготовленный раствор хлористого натрия и перемешивают. Готовый продукт с помощью насоса подается в промежуточную емкость на отстой. Продукт отстаивается, после чего отбирается проба и делается анализ на соответствие техническим условиям, и при получении положительных результатов средство отправляется на расфасовку.

Современные шампуни в большинстве являются мультифункциональными и их рецептуры могут содержать от 10 до 15 ингредиентов и более. К ним относятся базовые ПАВ, загустители (регуляторы вязкости), эмульгаторы и стабилизаторы эмульсий, комплексообразователи (регуляторы жесткости воды), пенообразователи и стабилизаторы пен, кондиционеры, красители, ароматизаторы, консерваторы и другие функциональные добавки.

Согласно определению шампуней, они представляют собой однородные однофазные или многофазные жидкости с геле - или кремообразной массой без посторонних примесей. По агрегатному состоянию - это грубодисперсные системы класса эмульсий. Большинство эмульсий относятся к прямому типу дисперсий «масло в воде» с невысоким содержанием дисперсной «масляной» фазы. При приготовлении эмульсий водную и масляную фазы необходимо диспергировать одну в другой. Для диспергирования шампуней наиболее широко применяют механическое перемешивание жидкостей с использованием лопастных и пропеллерных мешалок (рисунок 6).

Рисунок 6. Лопастные мешалки

1. Подготовка водной фазы

Водная фаза эмульсий шампуней кроме воды как растворителя содержит водорастворимые ингредиенты: загустители, умягчители, увлажнители, базовые ПАВ, электролиты. Большая часть из них добавляется в воду изначально и лишь небольшое количество в ходе смешения с масляной фазой и доводке готовой эмульсии шампуня до заданной кондиции.

Технологическая вода

Согласно нормативной документации на моющие гигиенические косметические изделия в шампунях в качестве технологической воды как растворителя допускается использование воды для хозяйственных нужд, деминерализованной и деионизированной. Традиционно используют хозяйственную воду с добавлением в нее секвестрантов. Эти вещества предотвращаю образование нерастворимого осадка содержащихся в воде солей поливалентных металлов Са, Mg, Fe и других и одновременно понижают жесткость воды путем связывания секвестрантов с катионами Са 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ в комплексные соединения.

Из веществ секвестрантов в шампунях наиболее часто применяют этилендиаминтетрауксусную кислоту(ЭТДА) и кристаллогидраты её динатриевой соли(Трилон Б).

Кислотно-щелочной баланс.

Согласно НД, величина водородного показателя рН в шампунях должна находиться в интервале от 5,0 до 8,5. В качестве регулятора значений величины рН в шампунях преимущественно используют лимонную кислоту и едкий натр. Основная масса лимонной кислоты вводится в воду сразу после ее дозировки, чтобы создать в ней кислую среду, обеспечивающей большую скорость растворения многих ингредиентов без нагрева водной фазы, а также исключающей гидролиз алкилоламидов с выделением аммиака. Едкий натр вводится в водную фазу в конце ее приготовления с целью доведения рН до заданной величины.

Загущение

Согласно техническим требованиям к шампуням их консистенция с геле- или кремообразной массой может изменяться от жидкой до густой. Большая часть загустителей (80% от их массы) вводятся в водную часть изначально при её приготовлении, оставшаяся часть - добавляется в готовую эмульсию при доводке ее до заданной вязкости.

В качестве загустителей применяют алкилоамиды, полимерные материалы, электролиты. При добавлении алкилоамидов и электролитов изменение вязкости водного раствора ПАВ производится за счет агрегативной трансформации мицелл в более сложные геометрические формы, что увеличивает напряжение внутреннего трения и вязкости и обеспечивает тем самым эффект загущения шампуней. Алкилоламиды вводят в шампунь на стадии образования водной фазы, а электролиты - в конечный состав шампуня с целью корректировки вязкости, улучшения совместимости.

При добавлении полимерных материалов (водорастворимые полимеры, этоксилированные многоатомные спирты с полиольной цепью). Загущающее действие основано на их способности самопроизвольно формировать дисперсные системы типа студней с пространственной сеткой - каркасом из полимерных цепей с двумерной или трехмерной решеткой.

Замутнение и опалесценция

Большинство шампуней изготавливаются непрозрачными и имеют перламутровый или опалевый вид. Их непрозрачность создается вводом в них веществ - замутнителей. В качестве последних используют соли жирных кислот С 16 -С 18 (пальмитаты и стеараты магния и цинка), алкилоламиды и глицериды жирных кислот, эфиры этиленгликоля и полиэтиленгликоля (моно- и диэтиленгликольмоностеараты), моноалкиловые эфиры жирных кислот.

Перламутровый эффект обусловлен изменением оптических свойств кристаллов, которые частично отражают и частично преломляют падающий свет. Кристаллы различных стеаратов создают разный перламутровый эффект. На перламутровый эффект также оказывает длина алкильной группы алкилоламидов: например, кокосовый диэтаноламид дает меньше блеска, а лауриновый моноизопропаноламид больше блеска. На степень мутности и уровень блеска значительное влияние оказывает величина скорости сдвига при смешении его с водной фазой и температура. При больших скоростях сдвига получается высокая степень мутности и низкий уровень блеска и, наоборот, при малых скоростях сдвига мутность уменьшается, а блеск увеличивается.

Ввод базовых и вспомогательных ПАВ.

В производстве шампуней в качестве базовых ПАВ в основном используют натриевые и аммониевые соли сульфоэфиров жирных спиртов (преимущественно лаурилового спирта С 12 и смеси жирных спиртов С 12 -С 14 кокосового масла):алкилсульфаты и алкилэтоксисульфаты со степенью оксиэтилирования от 2 до 3, сульфаты моно- и триэтаноламидов лауриновой кислоты и смеси жирных кислот кокосового масла.

Концентрация базовых ПАВ в шампунях определяется их рецептурой и потребительскими свойствами и составляет (масс%): в очищающих вспениваемых шампунях от 5 до 27, а в многофункциональных кондиционирующих от 7 до 30. Все перечисленные ПАВ являются анионными и хорошо растворяются в воде (за исключением лаурилэтоксисульфата).

При подготовке водной фазы базовые ПАВ вначале растворяют в чистой технологической воде. Масса этой воды равна величине разности между общей массой, вводимой в шампунь в качестве растворителя согласно рецептуре, и массой воды, расходуемой на стадии загущения и змутнения, а также при подготовке раствора натрия гидроксида для доводки рН в кислотно-щелочном балансе водной фазы. В среднем это количество воды составляет 50% от ее общей массы.

Вспомогательные ПАВ вводят в шампуни для усиления пенообразования и улучшения качества пены(более кремообразная и густая), придания дерматологической мягкости рецептуре(снижают раздражение кожи и глаз), а также повышения вязкости шампуня. В качестве вспомогательных ПАВ используют амфотерные ПАВ: кокамидопропилбетаины, кокамфокарбоксиглицинаты, лаурил(С 12)- миристил(С 14)- и кокдиметиламиноксиды, кокамидопропил-диметиламиноксиды, децил-, ундецил- и кокполиглюкозиды. Они хорошо растворимы в воде и для очищающих вспениваемых шампуней не содержащих масляной фазы, вводятся в водную фазу вместе с базовыми ПАВ.

Другие вещества

К ним относятся ингредиенты улучшающие функциональные и потребительские свойства. Это могут быть эмульгаторы, стабилизаторы эмульсий и пен, солюбилизаторы, консерванты, увлажнители, полезные добавки, обуславливающие вид шампуня.

2. Подготовка масляной фазы

Масляная фаза содержит водонерастворимые ингредиенты: красители, отдушки, кондиционеры, консерванты, эмоленты, полезные добавки. Некоторые из этих веществ могут быть водорастворимыми, но в рамках технологии изготовления шампуней, особенно многофункциональных кондиционирующих, их целесообразно вводить в масляную фазу.

В зависимости от состава и физико-химических свойств ингредиентов, масляную фазу готовят либо по частям. Либо полностью с одновременной загрузкой. В ходе загрузки ингредиентов в фазу, её непрерывно перемешивают до получения однородной массы и, если необходимо, нагревают до температуры 75-80?С, чтобы увеличить скорость растворения. Готовую масляную фазу добавляют в водную фазу при непрерывном перемешивании.

3. Корректировка вязкости и кислотно-щелочного баланса шампуня

Вязкость большинства шампуней корректируют с помощью добавления в них солевого раствора NaCl. Водородный показатель корректируют добавлением в шампунь раствора едкого натра NaOH и лимонной кислоты.

4. Технологическая установка

Технологический процесс производства шампуней включает в себя стадии взвешивания и дозировки ингредиентов, их загрузку и перемешивание, нагрев и охлаждение фаз, и их перекачивание, анализ промежуточных смесей и конечного продукта, доводка готового продукта до заданной кондиции (рН среды, вязкость, плотность, внешний вид и цвет) и перекачка его в емкость для хранения с последующей фасовкой.

Рисунок 7. Схема конструкции высокоэффективного смесителя с двойным циркуляционным контуром.

Для проведения этих стадий технологическая установка должна иметь в своём составе: аппараты-смесители, насосы, мерники и дозаторы, питатели, нагреватели/охладители, анализаторы, запорную арматуру.

В зависимости от производственной установки рабочий объём смесителей составляет от 50 до 6000 л. В качестве перемешивающих устройств в смесителях используют лопастные, пропеллерные (рисунок 8) и якорно-скребковые мешалки, снабженные стационарными волнорезами.

Современные смесители (рисунок 7) дополнительно оснащены автономной системой мойки, очищающей аппарат от предыдущей смеси после откачивания.

Рисунок 8. Пропеллерная мешалка.

Рисунок 9. Реактор для производства шампуней.

Рисунок 10. Вакуумно-гомогенизирующий аппарат для приготовления

косметических

Рисунок 11. Блок-схема технологической установки производства шампуней

Аппараты-смесители приготовления: водной фазы(1), водного раствора NaOH (2), масляной фазы (3,4), шампуня (5).