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磨粉设备加工碳酸钙在牙膏中的应用

发布时间:2012-04-06 02:28:27????? 浏览次数:
        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磨擦剂、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,方面是新的磨擦剂、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,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磨擦剂、焦磷酸锡为稳定剂的牙膏中添加氟化亚锡,研制出了世界上支加氟牙膏。
  磨擦剂是牙膏中用量大的种成分,而碳酸钙又是牙膏磨擦剂中用量大的个品种,按2001 年全国牙膏产量计算,牙膏级碳酸钙总用量可达15 万吨左右。应用于牙膏工业的碳酸钙主要有两种,种是轻质碳酸钙,由石灰石经煅烧、水合、碳化、重结晶、离心分离、干燥、研磨而成;另种是重质碳酸钙,由天然方解石经选矿、洗矿、晒干、破碎、研磨而成。
轻质碳酸钙具有纯度高、铁离子含量低、无硫化物、晶型整齐、粒度均匀等特点,应用于牙膏,能使膏体细腻、洁白,有半透明感,是牙膏用比较理想的磨擦剂原料,但由于价格较高,目前已很少在牙膏中使用。
  重质碳酸钙来源于储量丰富的天然方解石,加工过程简单,成本低,建厂投资少,价格便宜,是我国牙膏生产主要的磨擦剂原料。
  由于牙膏成分复杂,又属于口腔用品,因此,对重质碳酸钙应用于牙膏要求较高,般包括以下四个方面内容:
(1) 对天然方解石矿石进行筛选,以确保其中的各类化学成分既符合口腔卫生要求,又不影响牙膏产品的稳定性。
(2) 按标准对方解石矿粉进行检验,以确保其各项质量指标符合牙膏生产的要求。
(3) 对方解石矿粉进行牙膏小样和中样试验,以确保其在牙膏中有良好的配伍性。
(4) 对碳酸钙生产企业的质量体系进行审核,以确保牙膏级碳酸钙供货质量的稳定性。
  以下本文就这四个方面的内容作详细的先容。
  2 碳酸钙矿石的选择
  浙江、广西、安徽是天然方解石矿储量较大的省份,经安徽省地质研究所检测,三省的天然方解石矿石的主要化学成分如表1 所示。

  牙膏生产对碳酸钙各项化学成分的要求为:
(1) 硫及硫化物会使牙膏铝管腐蚀,并使牙膏中的酯类香精变质发臭,因此,要求方解石矿石中的硫化物不得检出,还原性硫控制在5ppm 以下。
(2) 作为口腔用品,铅、砷的含量必须严格控制,般铅含量控制在20ppm 以下,砷含量控制在5ppm 以下。
(3) 铁含量直接影响方解石矿粉和牙膏的稳定性, 也必须严格控制, 般要求在100ppm 以下。
(4) 碳酸钙含量代表方解石矿石的纯度,碳酸钙含量越高,则矿石中的杂质越少,越有利于牙膏的稳定,般碳酸钙含量控制在98 %以上。
(5) 对镁、锰、铜、铝、氟、氯等化学成分的控制,主要是看数据上有无特别异常,同时要看到能否通过牙膏试验。
  3 碳酸钙矿粉的质量指标
  天然方解石以水洗、晒干经雷蒙磨加工至350~450 目的细粉,即可用于牙膏。牙膏企业对方解石矿粉质量指标的低要求如表2 所示。

  除化学成分指标外,上述质量指标与碳酸钙生产和牙膏应用的关系如下。
(1) 细度
  碳酸钙型牙膏要求有合理的磨擦值,以使牙膏既能清除牙垢、外物和牙面污点,保持牙齿清洁,又不损伤牙齿。这就要求方解石矿粉有适当的细度。按美国标准,牙膏磨擦值以RDA 表示,要求为100~250 ,以上述细度碳酸钙制作的牙膏RDA 在152~170 之间;按中国标准,要求牙膏磨擦玻片无划痕,以上述细度碳酸钙制作的牙膏也都能达到。
(2) 沉降体积
  控制方解石矿粉细度及细度分布的指标,过粗颗粒会使沉降体积升高,过细颗粒会使沉降体积降低,只有细度符合标准且分布集中的方解石矿粉的沉降体积才会处于上述控制范围之内。在牙膏应用方面,过粗碳酸钙会使牙膏损伤牙齿,过细碳酸钙会使牙膏在存储期内不稳定,导致膏体反粗或发硬现象。
(3) 吸水量
  吸水量与方解石晶体形态有关,并决定着碳酸钙在牙膏中的用量。吸水量符合标准的方解石矿粉,会使牙膏有合理的稠度和较好的稳定性。
(4) 挥发物(105 ℃)
  控制方解石矿粉水分的指标。方解石矿粉必须保持干燥,如果吸水受潮,就会结块、发硬、霉变,由此导致牙膏分离出水。
(5) 细菌总数
  控制方解石矿粉生产过程中的卫生管理,并确保牙膏符合口腔卫生要求。
(6) 白度
  控制方解石矿粉生产过程中选矿、洗矿的管理,以确保牙膏有非常良好的外观。

  由于各牙膏企业存在配方体系和质量管理的差异,对方解石矿粉的要求也不尽相同。安徽芳草yabocom官方网站2002 年碳酸钙质量指标如表3 所示,基本代表了当前国内牙膏企业对方解石矿粉的新要求。
  4 碳酸钙矿粉的牙膏试验
  牙膏保质期般为2~3 年,而碳酸钙在牙膏中的用量为45 %~55 % ,对牙膏的存储稳定性有着为重要的影响。因此,应用于牙膏的方解石矿粉,除了矿石的化学成分、质量指标要达到规定要求外,还必须进行牙膏的小样和中样试验,以确保该方解石矿粉完全符合牙膏生产的要求。
  小样和中样试验的主要内容为:按企业碳酸钙牙膏的主要配方和常规工艺,采用试验室小型制膏机和车间制膏生产线分别制作牙膏试样,并按正常生产要求进行灌装和包装。然后,对牙膏样品按标准进行检测,同时,将牙膏样品分别放置常温、50 ℃烘箱、-8 ℃冰箱中考核个月,再按标准进行检测,并剖视牙膏膏体,不得有分离出水、变硬、变色、变味现象,对铝管牙膏,还不得有点蚀穿孔和气胀现象。
  5 碳酸钙生产企业的质量体系要求
  为确保方解石矿粉有稳定的供货质量,部分牙膏企业对碳酸钙生产企业的质量体系也有定的要求,好是通过ISO9000 质量认证,对未通过ISO9000 质量认证的企业,般要求:
(1) 有严格的产品标准和出厂检验。
(2) 对原料使用和生产过程有完善的质量控制。
(3) 生产和检测设备。
(4) 生产过程中,注重卫生标准的控制,严格按要求进行产品包装,不使产品受到污染
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