Bombas lobulares higiénicas de acero inoxidable para la producción sin espuma de productos de cuidado personal

La fabricación de productos de cuidado personal a menudo implica artículos que parecen simples pero que son difíciles de transferir de manera consistente. Champús, limpiadores faciales, cremas, lociones, acondicionadores, jabones líquidos y geles de peinado pueden variar desde líquidos de fácil flujo hasta formulaciones altamente viscosas. Algunos contienen tensioactivos que generan espuma fácilmente cuando se exponen a agitación excesiva o aire. Otros contienen aceites emulsionados, ingredientes en suspensión o componentes sensibles a la temperatura que requieren un manejo controlado durante toda la producción.

Para estos productos, el sistema de bombeo es parte del proceso de formulación. Una bomba que introduce aire innecesario, crea turbulencia excesiva o tiene dificultades con la viscosidad cambiante puede afectar el comportamiento del producto antes de que llegue al llenado o envasado. Una bomba de lóbulos sanitaria de acero inoxidable proporciona un método de desplazamiento positivo que se puede integrar en un sistema de producción de cuidado personal más amplio donde se requiere un movimiento de producto controlado e higiénico.

El control de espuma comienza con el diseño del proceso

La espuma no la genera solo la bomba. La formulación del producto, la concentración de tensioactivos, la geometría del tanque, la agitación, las condiciones de succión, el diseño de la tubería, la temperatura y la presencia de aire arrastrado pueden influir en la formación de espuma.

Por esta razón, un sistema de transferencia consciente de la espuma debe diseñarse en torno a la ruta completa del proceso. Los tanques de almacenamiento, los recipientes de mezcla, las líneas de transferencia, los recipientes de amortiguación y el equipo de llenado deben funcionar juntos para que el producto no se exponga innecesariamente al aire o a una agitación intensa durante el movimiento.

Una bomba de lóbulos rotativos puede contribuir a este enfoque mediante la transferencia por desplazamiento positivo. El producto se mueve mediante lóbulos giratorios en lugar de ser impulsado principalmente por la acción de un impulsor de alta velocidad. Cuando la bomba, la línea de succión, la velocidad de operación y la disposición del recipiente se corresponden correctamente con la formulación, el proceso de transferencia se puede controlar sin someter deliberadamente el producto a una agitación de alta velocidad.

El objetivo debe entenderse como minimizar la generación innecesaria de espuma y el arrastre de aire, en lugar de asumir que cualquier bomba puede hacer que una formulación espumosa esté completamente libre de espuma.

Desde la preparación por lotes hasta el llenado

Una línea de producción de cuidado personal puede contener varias etapas de manejo de materiales. Los ingredientes crudos se pueden preparar o dispersar primero en un recipiente de procesamiento. Luego, la formulación puede someterse a mezclado, calentamiento, enfriamiento, emulsificación, retención y transferencia final antes del llenado.

El material no necesariamente tiene la misma viscosidad en cada punto.

Una loción puede volverse más fácil de transferir después del ajuste de temperatura, mientras que una crema puede permanecer altamente viscosa incluso después de la formulación. Un champú o limpiador puede ser relativamente fluido pero particularmente sensible a la generación de espuma. En consecuencia, el equipo de transferencia debe adaptarse a la condición real de la formulación en cada etapa.

Una bomba de lóbulos puede conectar estas etapas como parte de un sistema integrado de manejo de fluidos. En lugar de seleccionar la bomba independientemente del equipo de proceso, los ingenieros pueden determinar sus condiciones de operación a partir de la formulación y el rol del punto de transferencia individual.

Por qué el desplazamiento positivo ayuda con los cosméticos viscosos

Muchas formulaciones de cuidado personal se vuelven difíciles de manejar a medida que aumenta la viscosidad. Cremas, acondicionadores, geles para el cabello, limpiadores concentrados y otros productos pueden requerir condiciones de bombeo sustancialmente diferentes a las de los líquidos similares al agua.

La serie de bombas de lóbulos rotativos suministrada cubre un rango de viscosidad de aproximadamente 0,2 a 100.000 cP. Este amplio rango permite configurar el equipo para diferentes productos de cuidado personal, siempre que el flujo, la presión, la temperatura y las características del material reales se mantengan dentro de las condiciones operativas aplicables.

El bombeo por desplazamiento positivo es particularmente útil para mantener un movimiento controlado del producto a medida que cambia la viscosidad. En lugar de depender únicamente del aumento de velocidad para mover una formulación espesa, los lóbulos giratorios desplazan el material a través de la cámara de la bomba.

Para productos que contienen pequeñas partículas sólidas blandas, la bomba también puede manejar ciertas formulaciones que contienen partículas. La composición del producto siempre debe evaluarse antes de la selección final del equipo.

Construcción higiénica en toda la línea de producción

Los productos de cuidado personal entran en contacto directo con los consumidores, lo que convierte el diseño higiénico del equipo en una parte importante de la calidad de fabricación. Por lo tanto, la bomba de transferencia debe ajustarse a los procedimientos de limpieza y la arquitectura sanitaria establecida para la línea de producción.

El cuerpo de la bomba puede fabricarse en acero inoxidable 304 o 316L. Las opciones de conexión incluyen configuraciones de abrazadera, roscada, brida, unión DIN y soldada, lo que permite incorporar la bomba en diferentes disposiciones de tuberías.

Se pueden seleccionar sellos mecánicos simples o dobles según los requisitos del proceso. Los materiales de sellado disponibles incluyen aleación dura, carburo de silicio, grafito y cerámica, mientras que las opciones de anillos tóricos incluyen Viton, silicona, EPDM, PTFE y NBR.

Para formulaciones que requieren temperatura controlada durante la transferencia, también se puede considerar una configuración con camisa. La información del producto suministrado especifica un rango de temperatura de material aplicable de hasta 150 °C, con una temperatura máxima de esterilización de 180 °C. Los materiales del sello y elastómero seleccionados deben verificarse según las condiciones reales de producción, limpieza y esterilización.

Manejo de formulaciones con diferente comportamiento de flujo

Un sistema completo de producción de cosméticos rara vez maneja un solo material con una sola viscosidad durante todo el ciclo de fabricación. Las soluciones de materia prima, las emulsiones intermedias, las cremas concentradas y los productos finales pueden comportarse de manera diferente.

Esto hace que el control de velocidad sea valioso. Dependiendo del modelo seleccionado, la bomba de lóbulos puede usar una caja de engranajes de velocidad variable o un convertidor de frecuencia para el ajuste del flujo. El control del convertidor de frecuencia también puede soportar la integración con equipos de producción automatizados donde las condiciones de transferencia necesitan cambiar según la etapa del proceso.

La configuración de acoplamiento integrado TRA proporciona otra opción cuando el espacio del equipo es importante. En comparación con la estructura TR tradicional de tipo dividido, la disposición integrada está diseñada para reducir la longitud total del equipo en aproximadamente 100 a 250 mm, según la información del producto suministrado. Esto puede ser útil cuando la bomba debe incorporarse en un área de producción compacta.

Cuando la bomba se convierte en parte de la solución

En una línea de producción de cuidado personal, la bomba más útil no es necesariamente la que tiene la capacidad nominal más alta. Su valor proviene de qué tan bien funciona con los recipientes de formulación, tuberías, condiciones de temperatura, procedimientos de limpieza y requisitos de llenado que la rodean.

Por ejemplo, una ruta de transferencia para un limpiador espumoso puede priorizar el movimiento controlado y la reducción de la introducción de aire, mientras que una línea de producción de cremas puede poner mayor énfasis en la viscosidad, las condiciones de succión, la temperatura y la presión. Una configuración móvil puede ser apropiada cuando una bomba sirve a múltiples estaciones de procesamiento, mientras que la instalación fija puede adaptarse a una línea automatizada dedicada.

Para productos pastosos altamente viscosos o de flujo deficiente, hay disponible una tolva de alimentación montada en la parte superior para aplicaciones donde la succión convencional es difícil. Esto proporciona otra opción de configuración para integrar materiales difíciles en el proceso de producción.

Construcción de un proceso de cuidado personal más controlado

La gestión de la espuma en la producción de cosméticos es, en última instancia, un problema de ingeniería de procesos más que una especificación única de la bomba. La formulación, el diseño del recipiente, la estrategia de agitación, la disposición de succión, la configuración de la tubería, la velocidad de transferencia y la operación de llenado posteriores contribuyen al resultado final.

Una bomba de lóbulos higiénica de acero inoxidable puede formar un enlace de transferencia controlado entre estas etapas. Al adaptar la bomba a la formulación cosmética real e integrarla con equipos de preparación, mezclado, retención, control de temperatura y llenado, los fabricantes pueden establecer un sistema de transferencia diseñado para minimizar la perturbación innecesaria del producto mientras se adaptan a formulaciones viscosas.

Este enfoque cambia la selección de la bomba de simplemente mover el producto a respaldar el comportamiento del producto a lo largo de su recorrido de producción, lo cual es particularmente importante cuando la espuma, la viscosidad, la higiene y la apariencia del producto terminado son importantes.