CN116672292A - 一种水剂产品高效节能生产工艺方法 - Google Patents

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王飞
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Abstract

本申请属于化妆品制造工艺领域，具体涉及一种应用于化妆品水剂产品如水、精华液、面膜等的高效节能生产工艺方法。本申请提供了一种水剂产品高效节能生产工艺方法，用部分纯水加热至目标温度，分散溶解相关物料，以能量守恒定律为基础，通过计算将配方量纯水分段多次加入容器混合以达到目标温度，该方法可以有效节省大量电力、天然气和冷却水资源，降低生产成本，缩短生产时间，极大地提高生产效率，也有助于化妆品生产企业在节能环保方面取得优势。

Description

一种水剂产品高效节能生产工艺方法
技术领域
本申请属于化妆品制造工艺领域，具体涉及一种应用于化妆品水剂产品如水、精华液、面膜等的高效节能生产工艺方法。
背景技术
随着现代生活节奏的加快，人们对美容护肤产品的需求不断增长。化妆品水剂产品凭借其轻盈质地、容易吸收等特点受到消费者欢迎。该类产品通常由多种基础原料组成，其中水是最主要的成分之一。然而，化妆品水剂产品在生产过程中，通常是将全部配方量水进行加热、降温，需要消耗大量电力、天然气和冷却水资源，给生产企业造成资源浪费和成本压力；同时，加热、降温热传递效率较低，加热或降温至目标温度需要等待较长的时间，大大延长生产时间。
发明内容
针对以上问题，本申请提供了一种水剂产品高效节能生产工艺方法，通过计算将配方量纯水分段多次加入容器，达到目标温度，具体包括以下几个步骤：
容器消毒：加入部分纯水，加热至85±2℃，保温搅拌30min，到达时间后排空；
原料准备：根据产品配方，将所需化妆品原料进行称量和分配；
溶液制备：容器中加入部分纯水，加热至目标温度T2，将所述要求温度T2的化妆品原料逐一加入水中，并保证充分搅拌均匀；测量冷纯水温度，以能量守恒定律为基础，计算至目标温度T所需冷纯水的质量，按要求加入所需量的冷纯水，搅拌均匀，将所述要求温度T的化妆品原料逐一加入容器中，并保证充分搅拌均匀；依此类推，按工艺要求将纯水分段多次加入，可以到达目标温度，将所述温度下原料依次加入，搅拌均匀；
性能检测，将混合好的物料取样检测，从外观上判断其均匀度，然后做理化检测和稳定性测试，合格后方可进行批量生产；
过滤出料，将检测合格后的物料进行过滤，过滤后得到半成品，然后放置在温度控制在20~25℃的静置间备用。
进一步地，步骤3中所述容器中加入部分纯水，部分纯水的量需根据生产设备、目标温度T2原料溶解度、配方水量和各梯度温度水量来决定；进一步要求各温度梯度下的纯水量需提前用能量守恒公式计算，固定分配水量；
进一步地，步骤3中所述能量守恒公式，Q放=Q吸=CM△T，冷纯水温度为T1，目标温度为T，比热容近似相等可得加入的纯水质量为M1=M2(T2-T)/(T-T1)；
进一步地，生产工艺步骤中所用纯水均为理化合格、微生物检测合格的纯水；
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
提供了一种水剂产品高效节能生产工艺方法，用部分纯水加热至目标温度，分散溶解相关物料，以能量守恒定律为基础，通过将配方量纯水分段多次加入容器混合以达到目标温度，该方法可以有效节省大量电力和冷却水资源，降低生产成本，极大地提高生产效率，也有助于化妆品生产企业在节能环保方面取得优势。
实施方式
本申请提供了一种水剂产品高效节能生产工艺方法，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了更好地理解实施例，以下表1是实施例中生产3000kg水剂产品各温度下物料量：
实施例1：以本公司在3000kg设备上生产一款保湿精华水为例。
容器消毒：加入2000kg纯水，加热至85±2℃，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，保温搅拌30min，到达时间后排空；
原料准备：根据产品配方中的成分表，将各种必要原料按照指定的比例进行称量，准备好相应的原料；
溶液制备：容器中加入2254kg纯水，将玫瑰花水、牡丹发酵滤液、水屏蔽因子、氨基酸保湿剂、仙人掌提取液、红花提取物、己二醇、防腐剂加入主锅，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，搅拌15min，充分搅拌均匀；
性能检测，将混合好的物料取样检测，确认外观、气味，然后做理化检测；
过滤出料，将检测合格后的物料进行过滤，过滤后得到半成品，然后放置在温度控制在20~25℃的静置间备用。
实施例2：以本公司在3000kg设备上生产一款保湿面膜为例。
容器消毒：加入2000kg纯水，加热至85±2℃，外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，保温搅拌30min，到达时间后排空；
原料准备：根据产品配方中的成分表，将各种必要原料按照指定的比例进行称量，准备好相应的原料；
溶液制备：容器中加入600kg纯水，加热至83℃，将增稠剂、羟乙基纤维素、丁二醇预混后（140kg）加入主锅，加热至83℃，开启外框搅拌20Hz，内框搅拌30Hz，均质正转50Hz，时间7min，分散完全；测量冷纯水温度为28℃，以能量守恒定律为基础，计算至目标温度70℃所需冷纯水229kg，按要求加入所需冷纯水，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，搅拌均匀，锅内温度到达71℃，将预混的馨藓酮、丁二醇加入主锅，将预混的透明质酸、丁二醇加入，将氨基酸保湿剂加入主锅，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，均质正转50Hz，时间2min，均质停止后继续保温搅拌10min，开启均质正转50Hz，时间2min，分散完全并充分搅拌均匀；此时锅内料体总重1283kg，温度为63℃，计算至目标温度43℃及以下所需冷纯水1536kg，配方量还剩1627kg，将剩余的纯水全部加入，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，搅拌均匀，锅内温度到达43℃，将4D透明质酸、芦荟提取液、舒缓修护精粹、高山黄岑提取物、玫瑰花水、己二醇、林兰润露加入，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，均质正转50Hz，时间2min，均质停止后继续搅拌15min，搅拌均匀；
性能检测，将混合好的物料取样检测，确认外观、气味，然后做理化检测；
过滤出料，将检测合格后的物料进行过滤，过滤后得到半成品，然后放置在温度控制在20~25℃的静置间备用。
实施例3：以本公司在3000kg设备上生产一款保湿精华液为例。
容器消毒：加入2000kg纯水，加热至85±2℃，外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，保温搅拌30min，到达时间后排空；
原料准备：根据产品配方中的成分表，将各种必要原料按照指定的比例进行称量，准备好相应的原料；
溶液制备：容器中加入600kg纯水，加热至60℃，将水解透明质酸、透明质酸、丁二醇预混后加入主锅，将氨基酸保湿剂加入主锅，开启外框搅拌20Hz，内框搅拌30Hz，均质正转50Hz，时间2min，分散完全；此时锅内料体总重844kg，温度为53℃，计算至目标温度43℃及以下所需冷纯水562.6kg，配方量还剩1224.4kg，将剩余的纯水全部加入，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，搅拌均匀，锅内温度到达39℃，将预混的萱肤修、丁二醇加入，将戊二醇、甘油葡糖苷、己二醇、4D透明质酸加入，开启外框搅拌25Hz，内框搅拌30Hz，均质正转50Hz，时间2min，均质停止后继续搅拌15min，搅拌均匀；
性能检测，将混合好的物料取样检测，确认外观、气味，然后做理化检测；
过滤出料，将检测合格后的物料进行过滤，过滤后得到半成品，然后放置在温度控制在20~25℃的静置间备用。
对比例1：将实施例1步骤3中2254kg纯水加热至83±2℃，开启冷却水降温至43±2℃，加入对应原料，其余步骤及原料用量保持不变。
对比例2：将实施例2步骤3中2456kg纯水加热至83±2℃，开启冷却水降温至70±2℃，加入对应原料搅拌均匀，继续开启冷却水降温至43±2℃，加入对应原料，其余步骤及原料用量保持不变。
对比例3：将实施例2步骤3中2387kg纯水加热至83±2℃，开启冷却水降温至60±2℃，加入对应原料搅拌均匀，继续开启冷却水降温至43±2℃，加入对应原料，其余步骤及原料用量保持不变。
测量实施例1-3和对比例1-3的生产过程中的电能消耗和天然气消耗(数据按本公司年产480T面膜，42T水，152T精华计算，消毒不计算在内)，计算实施例1和对比例1、实施例2和对比例2、实施例3和对比例3的节电率、节气率如下表表2所示：
测量实施例1-3和对比例1-3的生产过程中的生产时间(数据按本公司生产水、面膜、精华液3000kg批次平均时间计算，计算实施例1和对比例1、实施例2和对比例2、实施例3和对比例3的生产效率如下表表3所示：
从表2中的数据可以得出：本申请一种水剂产品高效节能生产方法能够显著节约厂区电能消耗和天然气消耗，根据2022年水剂产品产量计算，使用本申请方法生产水剂产品，年度可节约12065.97度电，总节电率为44.76%，年度可节约3040.22立方米天然气，总节气率为73.61%；从表3中的数据可以得出：本申请一种水剂产品高效节能生产方法能够显著缩短生产时间，提高生产效率，平均单批次3000kg水剂产品生产时间可节约79min，平均生产效率提高24.56%。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本申请所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种水剂产品高效节能生产工艺方法，将配方量纯水分段多次加入容器，达到目标温度，其特征在于，包括以下几个步骤：
容器消毒：加入部分纯水，加热至85±2℃，保温搅拌30min，到达时间后排空；
原料准备：根据产品配方，将所需化妆品原料进行称量和分配；
溶液制备：容器中加入部分纯水，加热至目标温度T2，将所述要求温度T2的化妆品原料逐一加入水中，并保证充分搅拌均匀；测量冷纯水温度，以能量守恒定律为基础，计算至目标温度T所需冷纯水的质量，按要求加入所需量的冷纯水，搅拌均匀，将所述要求温度T的化妆品原料逐一加入容器中，并保证充分搅拌均匀；依此类推，按工艺要求将纯水分段多次加入，可以到达目标温度，将所述温度下原料依次加入，搅拌均匀；
性能检测，将混合好的物料取样检测，从外观上判断其均匀度，然后做理化检测和稳定性测试，合格后方可进行批量生产；
过滤出料，将检测合格后的物料进行过滤，过滤后得到半成品，然后放置在温度控制在20~25℃的静置间备用。
2.根据权利要求1所述的一种水剂产品高效节能生产工艺方法，其特征在于：步骤3中所述容器中加入部分纯水，部分纯水的量需根据生产设备和目标温度T2原料溶解度、配方水量和各梯度温度水量来决定，进一步要求各温度梯度下的纯水量需提前用能量守恒公式计算，固定分配水量。
3.根据权利要求1所述的一种水剂产品高效节能生产工艺方法，其特征在于：步骤3中所述能量守恒公式，Q放=Q吸=CM△T，冷纯水温度为T1，目标温度为T，比热容近似相等可得加入的纯水质量为M1=M2(T2-T)/(T-T1)。
4.根据权利要求1所述的一种水剂产品高效节能生产工艺方法，其特征在于：生产工艺步骤中所用纯水均为理化合格、微生物检测合格的纯水。
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