徐涛牙膏生产技术

牙膏的生产技术精化1121徐涛主要内容n认识产品认识产品n追根求源追根求源 n生产技术生产技术 一 产品的认识1 产品的概念 2 产品性质 pH7.5-9.0 牙膏是和牙刷一起用于清洁牙齿，保护口腔卫生，对人体安全的一种日用必需品。3 产品的功能具有去污明显的洁肤功能、具有止痛、止血、减轻肿胀的功效，还有能防止伤口化脓4 产品的用途作为口腔清理的好帮手作为口腔清理的好帮手夏季儿童很容易长痱子或疮疖，在洗澡时，可在湿毛巾上夏季儿童很容易长痱子或疮疖，在洗澡时，可在湿毛巾上涂上少量的牙膏，在患处揉涂上少量的牙膏，在患处揉510分钟，就可达到一定的分钟，就可达到一定的治疗效果。治疗效果。轻度的皮肤破伤，可用药物牙膏作为临时急救药，在伤处轻度的皮肤破伤，可用药物牙膏作为临时急救药，在伤处涂上牙膏可消炎止血，必要时再包扎。涂上牙膏可消炎止血，必要时再包扎。5 产品的标准序号产品名称产品标准相关标准备注1牙膏GB 8372-2001GB/T 15963-1995十二烷基硫酸钠QB/T 2335-97牙膏用山梨糖醇液QB/T 2346-97牙膏用二氧化硅QB/T 2317-97牙膏用天然碳酸钙QB/T 2318-97牙膏用羧甲基纤维素钠QB/T 2477-2000牙膏用二水磷酸氢钙等无毒 软硬适度 泡沫丰富 营养牙齿 抑制或治疗牙病 各部分均匀一致 保存和保质期 颜色柔和 味道可口（香甜）甲级普通牙膏甲级普通牙膏ph值值7.5-9.0，室温挤压力，室温挤压力 4104pa，耐热挤膏压力，耐热挤膏压力4104pa，泡沫量，泡沫量130mm。二 追根求源1 产品的诞生最早的牙膏是古埃及人发明的洁齿品的使用可追溯到2000-2500年前，希腊人、罗马人、希伯莱人及佛教徒的早期著作中都有使用洁牙剂的记载，早期的洁齿品主要是白垩土、动物骨粉、浮石甚至铜绿，直到十九世纪还在使用牛骨粉和乌贼骨粉制成牙粉。用食盐刷牙和盐水漱口至今也还存在。而我国唐朝时期即已有中草药健齿、洁齿的验方。十八世纪英国开始工业化生产牙粉，牙粉才作为一种商品。1840年法国人发明了金属软管，为一些日常用品提供了合适的包装，这导致了一些商品形态的改革。2 产品的发展过程1893年维也纳人塞格发明了牙膏并将牙膏装入软管中，从此牙膏开始大量发展并逐渐取代牙粉。牙膏是在牙粉的基础上改进形成的，早期的牙粉主要用碳酸钙作为摩擦剂、以肥皂为表面活性剂。上世纪四十年代起，由于科技的迅速发展，牙膏工业也得到很大的改进，一方面是新的摩擦剂、保湿剂、增稠剂和表面活性剂的开发和应用，使牙膏产品质量不断升级换代；另一方面，牙膏还从普通的洁齿功能发展为添加药物成为防治牙病的口腔卫生用品，最突出的是加氟牙膏，使龋齿病发病率大大减少。1945年，美国在以焦磷酸钙为摩擦剂、焦磷酸锡为稳定剂的牙膏中添加氟化亚锡，研制出了世界上第一支加氟牙膏。中国从十九世纪末开始生产牙粉，1926年在上海生产第一支牙膏（三星牌）。随着科学技术的不断发展，工艺装备的不断改进和完善，各种类型的牙膏相继问世，产品的质量和档次不断提高，现在牙膏品种已由单一的清洁型牙膏，发展成为品种齐全，功能多样，上百个品牌的多功能型牙膏，满足了不同层次消费水平的需要。3 牙膏的种类（一）氟化物和含氟牙膏（一）氟化物和含氟牙膏 1 1、氟化物的作用、氟化物的作用 n作用：增加牙釉的抗酸蚀能力，防止龋齿的发生。作用：增加牙釉的抗酸蚀能力，防止龋齿的发生。n牙膏中常用的氟化物有氟化钠、氟化亚锡、单氟磷牙膏中常用的氟化物有氟化钠、氟化亚锡、单氟磷酸钠、氟化锌等酸钠、氟化锌等 （二）酶和酶制剂牙膏（二）酶和酶制剂牙膏 1 1、牙膏中常用的酶、牙膏中常用的酶n蛋白酶蛋白酶n葡聚糖酶葡聚糖酶 n溶菌酶溶菌酶 n纤维素酶纤维素酶（三）抗菌剂和消炎止血牙膏（三）抗菌剂和消炎止血牙膏 1 1、常用抗菌剂、常用抗菌剂 季铵盐在：牙膏中加季铵盐在：牙膏中加0.250.251 1的季铵硅氧烷，的季铵硅氧烷，对抑制牙菌斑有较长久的效果对抑制牙菌斑有较长久的效果 叶绿素铜钠盐叶绿素铜钠盐 止血环酸止血环酸 ：在牙膏中的用量为：在牙膏中的用量为0.050.051.01.0。（四）脱敏剂和脱敏牙膏（四）脱敏剂和脱敏牙膏 常用的脱敏剂有氯化锶及柠檬酸盐是。常用的脱敏剂有氯化锶及柠檬酸盐是。（五）牙菌斑、牙结石抑制剂和防牙结（五）牙菌斑、牙结石抑制剂和防牙结石牙膏石牙膏 常用的牙菌斑、牙结石抑制剂有：柠檬酸锌常用的牙菌斑、牙结石抑制剂有：柠檬酸锌 、聚磷酸盐聚磷酸盐 、止血环酸、止血环酸 等等（六）中草药牙膏（六）中草药牙膏 在牙膏中常加入草珊瑚、千里光、两面针、在牙膏中常加入草珊瑚、千里光、两面针、田七、连翘、丹皮酚、金银花、野菊花等，田七、连翘、丹皮酚、金银花、野菊花等，这些中草药具有抗菌、消炎、活血等效果，这些中草药具有抗菌、消炎、活血等效果，在市场中大约占在市场中大约占4060%4060%的市场份额的市场份额 。4 现在常用的牙膏（六）（六）中草药牙膏中草药牙膏牙膏是由磨擦剂，如碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅、磷酸氢钙等，另外还有润湿剂（甘油、山梨醇、丙二醇、聚乙二醇等）、粘合剂、发泡剂、甜味剂（如糖精、甜菊精等）、香精（薄荷脑、丁香油、各种水果香油）以及水通过复配而成的混合物。而药物牙膏则根据自己的独有配方，添加各种不同的药物，如中草药、西药、氟化物、酶、叶绿素、各种抗菌剂等，以达到消炎、杀菌、防龋、防酸、脱敏、防牙石等功效。1 生产原理生产原理 三 生产技术牙膏的物理作用即磨擦和吸附的作用：牙膏中的粉状磨擦剂在牙刷来回抽动下机械地刷除牙齿的表面和牙缝附着物，如食物残渣、牙菌斑和牙垢等，可以起到清洁、美白牙齿，去除牙垢预防牙结石，以及坚固牙齿，增强抵抗酸性物质的能力。牙膏的化学作用即发泡和洗涤作用：利用牙膏中的表面活性剂在刷牙过程中发泡、乳化，吸附牙齿及口腔内污垢；使牙菌斑及粘附物产生溶解、分解、中和等作用，从而达到洁齿和口腔保健的目的。牙膏的生物学作用即是抑菌、抗菌、除臭作用，口腔内存在很多细菌，其中不少对牙齿健康和口腔保健有害。通过牙膏中有效成份如表面活性剂和添加的药物，可以抑制口腔内细菌的生长甚至直接杀菌，从而有效保障牙齿的健康。另外，牙膏中的香料，既能杀菌，也能驱除口臭，同时满足在口腔内所能感觉到的全部感官作用（味道、气味、口腔的刺激），使口腔有清爽和清凉感。2 原料及要求摩擦剂摩擦剂1、天然碳酸钙、天然碳酸钙别名方解石粉，方解石属三方晶系，色泽洁白，莫氏硬度别名方解石粉，方解石属三方晶系，色泽洁白，莫氏硬度3.0，相对密度，相对密度2.6-2.8。方解石粉为白色粉末，无嗅、无味，分子式。方解石粉为白色粉末，无嗅、无味，分子式CaCO3，分子量，分子量100.9，平均粒度平均粒度2-8微米，微米，PH9.5-9.9，溶于酸而放二氧化碳；不溶于水，溶于酸而放二氧化碳；不溶于水，825时时分解为氧化钙和二氧化碳。分解为氧化钙和二氧化碳。2、磷酸氢钙、磷酸氢钙 全称二水合磷酸氢钙，为白色粉末，分子式全称二水合磷酸氢钙，为白色粉末，分子式CaHPO4.2H2O，分子量，分子量172.10，莫氏硬度，莫氏硬度2-2.5，相对密度，相对密度2.306，平均粒度，平均粒度12-14微米，微米，PH7.8-8.3，溶于稀盐酸和硝酸，微溶于稀乙酸中，不溶于水和醇，溶于稀盐酸和硝酸，微溶于稀乙酸中，不溶于水和醇，50以上逐渐失以上逐渐失去结晶水，去结晶水，190完全失水，红热时生成焦磷酸完全失水，红热时生成焦磷酸3、氢氧化铝、氢氧化铝全称全称-氢氧化铝，为白色粉末，分子式氢氧化铝，为白色粉末，分子式Al（OH）3，分子量，分子量78，平均粒度，平均粒度6-9微米，微米，PH7.5-8.5，是一种两性化合物，既溶于酸，也溶于碱。，是一种两性化合物，既溶于酸，也溶于碱。保湿剂保湿剂1、甘油、甘油学名丙三醇，分子式学名丙三醇，分子式CH2OHCHOHCH2OH，分子量分子量92.11；无色透明的粘稠液体，无毒，无臭，带有甜味；相对密度无色透明的粘稠液体，无毒，无臭，带有甜味；相对密度1.2613，熔点，熔点17.9，沸点，沸点290(此时分解此时分解)。吸水性强，。吸水性强，能从空气中吸取水分，可以任意比与水、乙醇相混合；微溶于能从空气中吸取水分，可以任意比与水、乙醇相混合；微溶于乙醚、不溶于苯、二硫化碳等有机溶剂。乙醚、不溶于苯、二硫化碳等有机溶剂。2、山梨醇、山梨醇全称全称D-山梨糖醇，分子式山梨糖醇，分子式C6H8(OH)6，分子量，分子量182.17，分固体和液体两类。固体山梨醇系白色、无味、具吸湿性的晶分固体和液体两类。固体山梨醇系白色、无味、具吸湿性的晶体。味凉而甜。易溶于水、丙酮、乙酸和热乙醇，微溶于甲醇、体。味凉而甜。易溶于水、丙酮、乙酸和热乙醇，微溶于甲醇、冷乙醇。液体山梨醇澄清无色，无臭，糖浆状的水溶液含冷乙醇。液体山梨醇澄清无色，无臭，糖浆状的水溶液含50-70%(质量质量)的总固体，是一种不易燃、无毒性、不挥发的溶的总固体，是一种不易燃、无毒性、不挥发的溶液。能从空气中吸收较少的水分，存贮时与铁接触会变色。用液。能从空气中吸收较少的水分，存贮时与铁接触会变色。用于牙膏，具有优良的保湿、抗冻性能，同时，还具有抗菌性能、于牙膏，具有优良的保湿、抗冻性能，同时，还具有抗菌性能、适口的甜味和稳定牙膏粘度的作用适口的甜味和稳定牙膏粘度的作用 表面活性剂表面活性剂 十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠 十二烷基硫酸钠简称十二烷基硫酸钠简称K12，分子式为，分子式为CH3(CH2)11OSO3Na，白色或米，白色或米色晶体、薄片或粉末，略具油脂物气味；有滑感，呈中性反应，堆密度色晶体、薄片或粉末，略具油脂物气味；有滑感，呈中性反应，堆密度0.25，熔点，熔点180-185(分解分解)，易溶于水，无毒，可降低水溶液的表面张，易溶于水，无毒，可降低水溶液的表面张力，使油脂乳化。力，使油脂乳化。十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂，具有良好的起泡、乳化、浸十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂，具有良好的起泡、乳化、浸润、去垢性能，在牙膏中主要作起泡剂、去污剂使用。润、去垢性能，在牙膏中主要作起泡剂、去污剂使用。增稠剂增稠剂羧甲基纤维素钠简称羧甲基纤维素钠简称CMC，白色纤维状粉末，无毒、无味、无臭、不易，白色纤维状粉末，无毒、无味、无臭、不易燃、不霉变、吸湿性强，是一种水溶性纤维素衍生物，溶解在水中形成网状燃、不霉变、吸湿性强，是一种水溶性纤维素衍生物，溶解在水中形成网状结构的胶态溶液，是一种很好的粘合剂。结构的胶态溶液，是一种很好的粘合剂。CMC通常由棉纤维经碱化处理后与氯乙酸进行取代反应制得，取代度一通常由棉纤维经碱化处理后与氯乙酸进行取代反应制得，取代度一般为般为0.8-1.0。CMC是国内牙膏中最常用的粘合剂，具有增稠、稳定膏体的作用，与羟是国内牙膏中最常用的粘合剂，具有增稠、稳定膏体的作用，与羟乙基纤维素钠、二氧化硅、黄原胶等复配，可进一步增加抗盐、抗酶性能，乙基纤维素钠、二氧化硅、黄原胶等复配，可进一步增加抗盐、抗酶性能，并使膏体更加细腻、光亮并使膏体更加细腻、光亮 香精香精牙膏香精是将天然香料和人造香料按适当比例调和牙膏香精是将天然香料和人造香料按适当比例调和(配制配制)而成的具有而成的具有一定香气类型的产品。调和比例一般以质量百分比表示，香气较原来香一定香气类型的产品。调和比例一般以质量百分比表示，香气较原来香料更能符合要求。料更能符合要求。香精质量主要由香气、香味、折光率、旋光度、比重、色度等指标控香精质量主要由香气、香味、折光率、旋光度、比重、色度等指标控制，最常用的牙膏香精为水果香精和薄荷香精。制，最常用的牙膏香精为水果香精和薄荷香精。甜味剂甜味剂糖精钠糖精钠糖精钠学名邻磺酰苯酰亚胺钠，是无色结晶粉末，无臭，微具芳香气味，在糖精钠学名邻磺酰苯酰亚胺钠，是无色结晶粉末，无臭，微具芳香气味，在空气中易慢慢风化成白色粉末，有强甜味，并略带苦味，甜度为蔗糖的空气中易慢慢风化成白色粉末，有强甜味，并略带苦味，甜度为蔗糖的500倍。易溶于水，热稳定性好，摄食后在体内不分解，随尿排出，无营养价值。倍。易溶于水，热稳定性好，摄食后在体内不分解，随尿排出，无营养价值。糖精钠由邻甲苯磺酸经氯化成邻甲苯磺酰氯，再用氨处理成邻甲苯磺酰胺，糖精钠由邻甲苯磺酸经氯化成邻甲苯磺酰氯，再用氨处理成邻甲苯磺酰胺，最后经氧化、中和而制得。最后经氧化、中和而制得。糖精钠用于牙膏，能与香精配合，显著改善牙膏的口味。糖精钠用于牙膏，能与香精配合，显著改善牙膏的口味。3 配方设计及设计原理 防腐剂单氟磷酸钠，呈白色粉末或白色结晶，易溶于水,吸湿性强,在25的水溶液中溶解度42 g/100g水，没有副作用,没有锈蚀作用，2%水溶液PH值为6.5-8.0，其化合物稳定,兼容性好,熔点约625。磷酸二氢钠磷酸二氢钠磷酸二氢钠磷酸二氢钠磷酸二氢钠磷酸二氢钠PH缓冲剂磷酸二氢钠又名：磷酸一钠，一盐基磷酸钠，分子式：NaH2PO4，分子量：11998.热至100失去全部结晶水，灼热变成偏磷酸钠。易溶于水，几乎不溶于乙醇，其水溶液呈酸性。01mol/L水溶液在25时的pH为45。相对密度1915。熔点60。成分物质含量功效摩擦剂摩擦剂碳酸钙、磷酸氢钙碳酸钙、磷酸氢钙40%-50%去垢去垢表面活性剂表面活性剂十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠2%-3%去垢去垢防腐剂防腐剂对羟基苯甲酸酯、对羟基苯甲酸酯、苯甲酸钠苯甲酸钠0.05%-0.5%防止膏体发酵或防止膏体发酵或腐败腐败粘合剂粘合剂黄原胶黄原胶1%-2%粘结和稳定粘结和稳定保湿剂保湿剂聚乙烯醇、聚丙稀聚乙烯醇、聚丙稀酸、甘油酸、甘油20%-30%保持水分保持水分甜味剂甜味剂糖精、山梨糖糖精、山梨糖少量甜味甜味芳香剂芳香剂薄荷、留兰香薄荷、留兰香少量香味香味药物药物氟化物、脱敏剂、氟化物、脱敏剂、中草药中草药0.05%1.5%消炎、杀菌、固消炎、杀菌、固齿齿水水余量4 生产工艺流程 制膏制膏其它小料增稠剂磨擦剂保湿剂生产用水发泡剂香味剂检验存膏灌装包装入库成品检验5 工艺流程说明及主要工艺参数 根据工艺配方，先将香料、活性添加剂、稳定剂、糖精在预溶锅或预混锅中用纯净水溶解至根据工艺配方，先将香料、活性添加剂、稳定剂、糖精在预溶锅或预混锅中用纯净水溶解至1 制膏过程制膏过程分计量投料、制胶、膏体捏合、研磨、真空脱气、陈化等步骤。采用两步法生产工艺，上述步骤在同一制膏锅内完成。根据工艺配方，先将香料、活性添加剂、稳定剂、糖精在预溶锅或预混锅中用纯净水溶解至均匀，加入制膏锅，再将液料储罐中的液料分别计量加入制膏锅，再加粉料；粉料添加完毕后，再添加香料，进行刮板搅拌、均质搅拌、研磨；因在捏和、研磨过程中，膏料中会产生气泡，故需同时进行抽真空，直至真空度达-0.096Mpa为止，时间约为50分钟。捏和作用使膏料充分混合均匀，研磨目的使膏料细腻。捏合、研磨结束后，打出少量的膏体进行检验，合格后，再打入膏体储存锅进行陈化，使物料自然冷却至常温，同时使物料充分膨胀形成均相的粘合体，提高物料的弹性，陈化时间约为120分钟。在制膏过程中，因捏和、研磨过程会磨擦放热，故在夏季需用夹套冷却水控制温度45。2 灌包装过程灌包装过程分膏料装灌及成品包装二部分，装灌在自动灌装线上完成，装灌过程中要调节好装灌量、封尾温度和机器速度，定时检查牙膏重量和封尾质量，灌装结束后，再经自动装盒、收缩膜热封、装箱等成品后续商业化包装处理，包装过程中要调节好收缩温度和机器速度，注意检查包装材料质量和品种的一致性，并特别要注意防止空管、空盒现象，包装结束后，按品种、时间分类堆放，进行检验，合格后，再入库储存。6 主要生产设备主要生产设备 生产过程所需设备制膏真空制膏机、预混机（罐）、存膏罐、磅秤等灌装膏体输送泵、全（半）自动灌装机、软管供给机等包装全（半）自动包装机、装盒机、热塑包装机、装箱机等液体物料输送 计量装置、输送泵、液料罐等粉状物料输送 粉料输送机、粉料计量罐、粉料罐等表表 1必备生产设备必备生产设备n酸度计n泡沫仪n稠度架n挤膏压力计n过硬颗粒测定仪n分析天平（精度至少为0.001g）n冰箱n恒温箱n电热干燥箱n秒表（或其他计时器）n恒温水浴锅n氟含量测定装置（仅限含氟牙膏）n无菌室或超净工作台n灭菌锅n生化培养箱n显微镜n电导仪表表2 必备的出厂检验设备必备的出厂检验设备7 关键过程关键过程牙膏的配方设计牙膏的配方设计8 关键技术关键技术各种原料及配料的选择，以及各种原料与配料用量的多少，加料的时间、顺序优点缺点改进方法1.温和不刺激2.中草药经过特殊处理，易被口腔组织直接吸收3.有药物效果，故可以起到清热解毒、消除炎症、祛除口气的作用 1.长时间使用，易产生抗药性 2.缺乏科学的配方3.作用机理的空白 1.可经科学的研究，改进配方，增加该牙膏的适用性2.可添加一些特殊的食用香料、香精，来完善该牙膏的口味9 优缺点及改进方法谢谢观赏结束