Máy khuấy nhũ hóa mỹ phẩm

1. Khái niệm và Công dụng:

Máy khuấy nhũ hóa mỹ phẩm là loại máy được thiết kế để khuấy trộn, nhũ hóa và đồng nhất các nguyên liệu dạng lỏng, sệt hoặc rắn mịn thành một hỗn hợp đồng nhất, mịn màng, không bị vón cục, tách lớp hay tạo bọt khí. Đặc biệt, máy thường được trang bị chức năng gia nhiệt để xử lý các nguyên liệu cần nhiệt độ cao như sáp, son, và chức năng hút chân không để loại bỏ bọt khí, nâng cao chất lượng sản phẩm.

Công dụng chính của máy là:

• Tạo nhũ tương ổn định: Kết hợp các thành phần không hòa tan (như dầu và nước) thành một hỗn hợp đồng nhất, mịn màng, bền vững.

• Nâng cao chất lượng sản phẩm: Đảm bảo độ mịn, độ đồng đều về màu sắc, kết cấu và độ đặc của sản phẩm.

• Loại bỏ bọt khí: Hệ thống hút chân không giúp loại bỏ bọt khí sinh ra trong quá trình khuấy trộn, làm cho sản phẩm cuối cùng láng mịn và đẹp hơn.

• Tăng hiệu suất sản xuất: Giúp quá trình trộn và nhũ hóa diễn ra nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm thời gian và chi phí.

• Đảm bảo vệ sinh an toàn: Thường được chế tạo từ vật liệu inox cao cấp (inox 304, 316) đạt tiêu chuẩn an toàn trong ngành mỹ phẩm, dược phẩm.

2. Cấu tạo chính:

Một máy khuấy nhũ hóa mỹ phẩm thường có cấu tạo phức tạp, bao gồm các bộ phận chính sau:

• Bồn nhũ hóa (Nồi nhũ hóa):

  • Thường có cấu trúc 3 lớp: lớp trong cùng chứa nguyên liệu, lớp giữa chứa dung môi gia nhiệt (dầu hoặc nước nóng), và lớp ngoài cùng là lớp bảo ôn cách nhiệt.

  • Được làm từ thép không gỉ (inox 304 hoặc 316) để đảm bảo vệ sinh và chống ăn mòn.

  • Có nhiều dung tích khác nhau, từ vài chục lít đến hàng nghìn lít, phù hợp với quy mô sản xuất.

  • Nắp bồn thường có kính quan sát, đèn chiếu sáng, cổng hút chân không và van an toàn.

• Hệ thống khuấy:

  • Motor khuấy: Cung cấp năng lượng cho quá trình khuấy trộn.

  • Biến tần điều chỉnh tốc độ: Cho phép điều chỉnh tốc độ khuấy linh hoạt, phù hợp với từng loại nguyên liệu và sản phẩm.

  • Trục khuấy và cánh khuấy: Đầu nhũ hóa kết hợp với cánh khuấy vét thành bồn để đảm bảo trộn đều toàn bộ nguyên liệu, vét sạch nguyên liệu bám trên thành bồn.

• Hệ thống nhũ hóa (Đầu đồng hóa/Đầu nhũ hóa):

  • Thường đặt ở đáy bồn, hoạt động với tốc độ rất cao.

  • Gồm rotor (phần quay) và stator (phần tĩnh) với các khe hở nhỏ. Khi nguyên liệu đi qua khe hở này dưới lực cắt mạnh, chúng sẽ bị nghiền cắt, va chạm và tán nhỏ thành các hạt siêu mịn, tạo ra nhũ tương ổn định.

  • Motor nhũ hóa riêng biệt để đảm bảo công suất mạnh mẽ.

• Hệ thống gia nhiệt và làm nguội:

  • Sử dụng điện hoặc hơi nước để gia nhiệt dung môi trong lớp giữa của bồn, giúp kiểm soát nhiệt độ chính xác cho quá trình sản xuất.

  • Hệ thống làm nguội giúp hạ nhiệt độ sản phẩm sau khi nhũ hóa.

• Hệ thống hút chân không:

  • Gồm bơm chân không và đồng hồ áp suất.

  • Tạo môi trường chân không trong bồn, loại bỏ bọt khí sinh ra trong quá trình khuấy trộn, giúp sản phẩm mịn màng, không bị rỗ và tăng độ bền.

• Bộ điều khiển:

  • Màn hình hiển thị các thông số hoạt động (tốc độ khuấy, tốc độ nhũ, nhiệt độ, thời gian).

  • Cho phép điều chỉnh các thông số này một cách dễ dàng, tự động hóa quy trình sản xuất.

  • Có các thiết bị an toàn như công tắc dừng khẩn cấp, bảo vệ quá tải.

3. Nguyên lý hoạt động:

Quá trình hoạt động của máy khuấy nhũ hóa mỹ phẩm thường diễn ra theo các bước sau:

1. Gia nhiệt và trộn sơ bộ: Nguyên liệu thô (pha dầu và pha nước) được đưa vào các bồn phụ và gia nhiệt đến nhiệt độ cần thiết. Sau đó, chúng được chuyển vào bồn nhũ hóa chính.

2. Khuấy trộn: Hệ thống cánh khuấy vét thành hoạt động để trộn đều toàn bộ nguyên liệu trong bồn, đảm bảo các thành phần được hòa quyện sơ bộ và không bị bám dính vào thành bồn.

3. Nhũ hóa và đồng hóa: Nguyên liệu được hút xuống đầu đồng hóa (rotor-stator) ở đáy bồn. Tại đây, với tốc độ quay cực cao, lực cắt, nghiền và va chạm mạnh mẽ sẽ phá vỡ các hạt nguyên liệu thành kích thước siêu nhỏ, tạo thành hỗn hợp nhũ tương mịn và đồng nhất.

4. Hút chân không: Trong suốt quá trình khuấy trộn và nhũ hóa, hệ thống hút chân không hoạt động để loại bỏ hoàn toàn bọt khí sinh ra. Điều này giúp sản phẩm cuối cùng đạt độ mịn, độ bóng cao và không bị rỗ.

5. Làm nguội (nếu cần): Sau khi quá trình nhũ hóa hoàn tất, hệ thống làm nguội có thể được kích hoạt để hạ nhiệt độ sản phẩm về mức mong muốn.

4. Các loại máy khuấy nhũ hóa mỹ phẩm phổ biến:

• Máy nhũ hóa thí nghiệm: Dung tích nhỏ (1-10 lít), dùng cho nghiên cứu, phát triển công thức sản phẩm mới trong phòng lab.

• Máy nhũ hóa công nghiệp: Dung tích lớn (từ 20 lít đến hàng nghìn lít), dùng cho sản xuất hàng loạt.

• Máy nhũ hóa chân không: Loại phổ biến nhất trong ngành mỹ phẩm, tích hợp hệ thống hút chân không để loại bỏ bọt khí.

• Máy nhũ hóa có gia nhiệt: Có khả năng gia nhiệt và kiểm soát nhiệt độ, phù hợp cho các sản phẩm cần nhiệt độ nhất định.