Замена водорастворимых пленок на глазурь

форум для обсуждения технологических вопросов, появляющихся в химической и смежных отраслях
chemtech and the results of science in real production
Ответить
Производственник
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн янв 14, 2019 6:13 pm

Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Производственник » Пн янв 14, 2019 6:21 pm

Доброго времени суток!



Я занимаюсь производством бытовой химии (не жидкой), и хочу некоторые продукты выпускать в водорастворимой пленке (обычно они желатиновые). Но с такими пленками есть одна проблема - они дороги (в России серьезных производств сейчас нет), что сильно увеличивает себестоимость продукта + довольно дорого упаковочное оборудование в эту пленку.

Как вариант замены пленки думаю о технологии глазурования таблетированных продуктов (типа таблеток для посудомоек).

Сам не химик, поэтому нужно экспертное мнение относительно возможности и разумности (экономической) использования (создания) технологии глазурования таблетированной бытовой химии. Технологии, которые используются для глазурования фармацевтических таблеток, в силу некоторых причин не подходят.



Требования к глазури и технологии глазурования:

1. Глазурь может быть тонкой (достаточно тактильного ощущения (сама оболочка может быть водо-воздухо проницаема - важно именно ощущение, что таблетка защищена (точнее, что защищены от таблетки руки, которые ее берут) и растворимой в воде (скорость растворения - до 2-3 минут, можно и до 1 минуты, но это не принципиально).

2. Глазурь должна без пузырения наноситься и твердеть на водорастворимых таблетках, которые могут "шипеть" при увлажнении (щелочь+кислоты в составе некоторых видов таблеток)

3. Стоимость глазурования (по сырью) должна быть в несколько раз меньше, чем стоимость желатиновой пленки ( в идеале в пределах 5-7 копеек на прямоугольную таблетку размером 25*35*15мм).

4. Применимость технологии для высокопроизводительного промышленного производства - высыхание (отверждение, полимеризация) глазури до отлипа - несколько секунд (ну или 15-20 секунд, если больше - придется разрабатывать конвейерную систему, которая будет обеспечивать более длительное нахождение таблеток в зоне высыхания покрытия, что не есть проблема, а просто усложняет оборудование).

5. Нанесение глазури - окунанием, либо разбрызгиванием, либо другим несложным способом(производительность важна).

6. Отсутствие слипания таблеток при обычных условиях храниния в потребительской упаковке.



Я думал об использовании, например, ПВА, или сахаросодержащих составов (типа патоки), но они при определенных условиях нанесения вызывают "пузырение" оболочки ,т.к. содержат воду, которая запускает реакцию сода-кислота... Либо нужно сильно ускорять процесс (до нескольких секунд), чтобы "пузырение" не шло, либо использовать неводоосновные композиции (на основе глицерина, спиртов), но которые после высыхания (полимеризации) будут водорастворимы. Если не ПВА, то какие есть возможности создать композицию с УФ или ИК полимеризацией? Или мощным обдувом или быстрым нагревом поверхности таблетки (только поверхности, т.к. есть компоненты, которые при температуре более 50 градусов теряют свои свойства)? Либо двухэтапный процесс - сначала слегка изолируем таблетку от жидкой оболочки, а потом наносим оболочку...

Задача, в общем, нетривиальная., т.к. важны три фактора:

1. Невысокая себестоимость состава и технологии нанесения и сушки (полимеризации)

2. Низкая токсичность и высокая "природоусвояемость" (в оптимале - как у желатиновой пленки)

3. Возможность применения технологии при производстве 15-20 тысяч таблеток в час.



Вопрос - есть ли возможности (чисто химические) составить нужную недорогую (оптимал цены - 100-200 руб.кг) композицию глазури, учитывая, что оборудование для ее нанесения не должно быть слишком дорогим и что технологический процесс нанесения должен быть протым? Или не париться и тупо использовать желатиновые пленки (что не хочется по причине очень существенной добавки к себестоимости)?

Если возможности есть, то я готов обсудить стоимость создания рецептуры и технологии нанесения (регламенты, оборудование) - если это экономически окажется в несколько раз дешевле использования желатиновой пленки...

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение avor » Пн янв 14, 2019 10:44 pm

Водорастворимые оболочки и желатин в частности в этом случае не подходят. Потому что они будут пропускать водяной пар или таблетки придется хранить в герметичных полимерных сливерах. Опять же нанесение с высокой скоростью это легколетучие растворители, а это органические растворители. С другой стороны такое покрытие будет не очень хорошо растворятся в воде.

Смотрите этилцеллюлоза низкозамещенные ацетилцеллюлозы. Метилфталилцеллюлозы. Ну есть еще акриловые полимеры, но они хуже биоразлагаемы.

040500
Сообщения: 611
Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 3:58 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение 040500 » Вт янв 15, 2019 10:25 pm

А вы видели эти аптечные "шипучие" таблетки? Это могут быть аспирин, витамин С, хондропротекторы и много других комбинаций фармсубстанций с питьевой содой и лимонной кислотой. Но все они - просто прессованные таблетки, для защиты от влаги фасуются в герметичные пеналы с небольшим количеством силикагеля. Чтобы уменьшить "пузырение" плёнки при нанесении, надо смесь всех порошкообразных компонентов выдерживать в сухой атмосфере некоторое время, пока не затихнет поверхностное взаимодействие соды и лимонной. А вообще для бытовой химии такое технологическое решение в виде "шипучих" таблеток излишне или на рынке уже есть такие?

denisgrim
Сообщения: 447
Зарегистрирован: Чт мар 02, 2017 1:38 am

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение denisgrim » Ср янв 16, 2019 12:31 am

Avor, ну что вы, какая этилцеллюлоза?! Вы цены на нее видели? Мне тут недавно озвучили €47 за кг!

Оболочки надо делать из поливинилового спирта, пластифицированного, например, глицерином. Плюс всякие прочие добавки и наполнители. Вообще, эластичная оболочка не нужна. Главное, чтобы она растворялась за нужное время и была стабильной при хранении. Тут вплоть до воднодисперсионной краски можно пробовать.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение avor » Ср янв 16, 2019 7:05 am

ПВС не пройдет по ТЗ. Попробуйте смесь спрессованной соды и SDS закатать в ПВС.

040500
Сообщения: 611
Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 3:58 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение 040500 » Чт янв 17, 2019 4:32 pm

"Шипучую" смесь с водорастворимым полимером (ПВП) прессуют в таблетки состава: 56,7% гидрокарбоната калия, 40,2% лимонной кислоты и 3% поливинилпирролидона (ПВП). Из таблеток методом литья под давлением получают корпус для композиции ПАВ. Проще, конечно, попробовать в эту смесь вносить композицию ПАВ, перемешивать и прессовать таблетки для посудомойки.

denisgrim
Сообщения: 447
Зарегистрирован: Чт мар 02, 2017 1:38 am

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение denisgrim » Пт янв 18, 2019 1:59 am

Ну хорошо, а как насчет парафина или иного воска? Напыление расплава.

040500
Сообщения: 611
Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 3:58 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение 040500 » Пт янв 18, 2019 7:26 am

Парафин или воск в воде не растворяются и после распада таблеток с ПАВ будут болтаться в моющем растворе, что для посудомоечной машины совсем нежелательно. К тому же такое гидрофобное покрытие может "шипучку" полностью от воды изолировать и таблетки просто не распадутся.

denisgrim
Сообщения: 447
Зарегистрирован: Чт мар 02, 2017 1:38 am

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение denisgrim » Пт янв 18, 2019 12:45 pm

Если глазировать таким слоем как покрывают сыр, то не растворится и будет болтаться. А если тонко напытять, то все эмульгируется. Кстати, можно использовать воскоподобные твердые спирты, типа цетилового.
Кстати, а ведь ПВС можно тоже расплавить

Polychemist
Сообщения: 9436
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Polychemist » Сб янв 19, 2019 2:10 pm

А может лак для волос спасёт отца русской демократии ТС? Там разные варианты, от классики с сополимерами ВПД, до сополимеров акрилки и не знаю чего ещё. Распыление спиртового раствора, сохнет не долго. Художники так защищают и придают лёгкий блеск акварели.

Производственник
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн янв 14, 2019 6:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Производственник » Пн янв 21, 2019 5:28 pm

040500 писал(а):
Пт янв 18, 2019 7:26 am
Парафин или воск в воде не растворяются и после распада таблеток с ПАВ будут болтаться в моющем растворе, что для посудомоечной машины совсем нежелательно. К тому же такое гидрофобное покрытие может "шипучку" полностью от воды изолировать и таблетки просто не распадутся.
Именно так и есть. Парафин пробовал, не то совсем.

Производственник
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн янв 14, 2019 6:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Производственник » Пн янв 21, 2019 5:30 pm

040500 писал(а):
Вт янв 15, 2019 10:25 pm
... А вообще для бытовой химии такое технологическое решение в виде "шипучих" таблеток излишне или на рынке уже есть такие?
Половина таблеток (бесфосфатных) содержат лимонку, таблетка просто так очень плохо растворяется. Этим грешат даже приличные бренды типа Somat - таблетка на коротком цикле мытья в 30-40 минут даже в машинах среднего размера не растворяется до конца - просто приходится перемывать всю закладку вообще. И это Henkel !!
Последний раз редактировалось Производственник Пн янв 21, 2019 5:35 pm, всего редактировалось 1 раз.

Производственник
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн янв 14, 2019 6:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Производственник » Пн янв 21, 2019 5:32 pm

avor писал(а):
Пн янв 14, 2019 10:44 pm
Водорастворимые оболочки и желатин в частности в этом случае не подходят. Потому что они будут пропускать водяной пар или таблетки придется хранить в герметичных полимерных сливерах...
Так и есть - ВСЕ таблетки в водорастворимой пленке фасуются в дой-пак (идеал по защите от влаги), либо в ламинированный картон.

Производственник
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн янв 14, 2019 6:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Производственник » Пн янв 21, 2019 5:44 pm

denisgrim писал(а):
Пт янв 18, 2019 12:45 pm
...
Кстати, а ведь ПВС можно тоже расплавить
Кстати, вариант. Но тут нужно будет ставить систему быстрого охлаждения таблетки после нанесения расплава. И наносить скорее всего окунанием. Но в этом случае оборудование может быть сложным. В оптимале конвейер, подающий таблетки, такой .что они на нем лежат. Если будет купаться и сам конвейер, то расход будет большой + чистить нужно будет сам конвейер, либо придумавыть систему, чтобы расплав удалять с него полностью еще в горячей зоне.
Либо экспериментировать с напылением, либо придумывать конвейер, который таблетку держит иголками... Технически может быть изящное решение, но вопрос в надежности и сложности оборудования.

Производственник
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Пн янв 14, 2019 6:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение Производственник » Пн янв 21, 2019 5:55 pm

Polychemist писал(а):
Сб янв 19, 2019 2:10 pm
А может лак для волос спасёт отца русской демократии ТС? Там разные варианты, от классики с сополимерами ВПД, до сополимеров акрилки и не знаю чего ещё. Распыление спиртового раствора, сохнет не долго. Художники так защищают и придают лёгкий блеск акварели.
Интересный вариант.
Сделал тест - взял у жены лак (Велла), побрызгал таблетку. Шипения нет, но лак откровенно жидковат (качество хорошее - волосы не слепляет в сосульку) - сильно впитывается в таблетку, приходиться сушить и снова много наносить. После третьего слоя получилось вполне себе покрытие :wink:
В общем, технология имеет место быть, нужно подобрать состав лака (чтобы был погуще и подешевле, простой кондовый состав попробовать нужно, чтоб в природе разлагался на 100% (идеал), который быстро волосы колом слепит :lol: ) Считать экономику...
и думать над технологией собственно нанесения...

А сколько спецы со знаниеями в этой сфере (водорастворимые полимеры) могут попросить денег и времени за разработку состава, который подойдет по вязкости, скорости высыхания, скорости растворения (это в общем не очень принципиально) с минимизацией цены и совместным обдумыванием ???

denisgrim
Сообщения: 447
Зарегистрирован: Чт мар 02, 2017 1:38 am

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение denisgrim » Вт янв 22, 2019 12:00 am

Производственник писал(а):
Пн янв 21, 2019 5:44 pm
denisgrim писал(а):
Пт янв 18, 2019 12:45 pm
...
Кстати, а ведь ПВС можно тоже расплавить
Кстати, вариант. Но тут нужно будет ставить систему быстрого охлаждения таблетки после нанесения расплава. И наносить скорее всего окунанием. Но в этом случае оборудование может быть сложным. В оптимале конвейер, подающий таблетки, такой .что они на нем лежат. Если будет купаться и сам конвейер, то расход будет большой + чистить нужно будет сам конвейер, либо придумавыть систему, чтобы расплав удалять с него полностью еще в горячей зоне.
Либо экспериментировать с напылением, либо придумывать конвейер, который таблетку держит иголками... Технически может быть изящное решение, но вопрос в надежности и сложности оборудования.
с распылением вариант не очень удобен. Это не мебельное производство.
Окунание в расплав на линии - вполне возможно и не сложно. В перспективе - дешевле и окупаемее.
Но, я согласен с тем, что есть гибридные сополимеры, которые имеют частичную растворимость в воде, и это решение привлекательное. Более того, я бы сам хотел найти производителей таких органорастворимых сополимеров в России.
Вот только все равно придется конструировать линию для макания таблеток, либо ламинирования в пленку из ПВС.

georgyarakelov
Сообщения: 43
Зарегистрирован: Пн фев 11, 2019 2:27 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение georgyarakelov » Пн фев 11, 2019 3:00 pm

Поливиниловый спирт плавится при температуре около 200 градусов (при получении пленки экструзией). Это непростая технология и капсулировать таблетки расплавом ПВС не получится. Слишком сложно и дорого. Можно получать водорастворимую пленку ПВС из водного раствора, но это опять таки целая установка.
Наверное проще всего подобрать композицию ПВС в водном растворе для нанесения окунанием или иным простым способом.
Если не найдете ничего лучше и дешевле, то пришлите мне ваши таблетки, попробую поэкспериментировать. Из профессионального интереса.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение avor » Пн фев 11, 2019 3:36 pm

Водные композиции не подойдут никак, ибо в присутствии даже паров воды в таблетках начнется химическая реакция с выделением углекислого газа.

georgyarakelov
Сообщения: 43
Зарегистрирован: Пн фев 11, 2019 2:27 pm

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение georgyarakelov » Сб фев 23, 2019 3:41 pm

Если предварительно обработать поверхность шипучей таблетки неионогенным ПВАВ, а потом нанести концентрированную композицию раствора ПВС с одновременным высушиванием этой поверхности, то образуется защитная пленка, остающаяся жесткой и при относительной влажности 70%. Небольшое вспенивание с поверхности таблетки наблюдается в первую минуту, которое затем быстро прекращается по мере удаления влаги из пленки. Проверено на таблетках "Солпадеин - фаст." Конечно, чтобы нанести раствор с одновременным высушиванием потребуется еще потрудиться, но принципиально возможно нанести защитную пленку ПВС на поверхность шипучей таблетки и из водного раствора

chemmaster
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Чт авг 02, 2018 1:39 am

Re: Замена водорастворимых пленок на глазурь

Сообщение chemmaster » Пт янв 03, 2020 1:09 am

Доброго дня тов. "производственник"У). Ну как добили свой вопрос, получилось с глазурью? Изучал рынок Китая и заметил, что водорастворимые плёнки за последние годы значительно подешевели. Искали для своих нужд 4 года назад, тогда они были "золотые")

Ответить

Вернуться в «химическая технология / chemical technology&production»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 23 гостя