هسته این دستگاه، مخزن شیشهای شفاف از جنس بوروسیلیکات با درجه بالا است که با پوشش مخزن فولاد ضدزنگ ۳۱۶L مهر و موم شده است؛ این امر امکان مشاهده کامل کل فرآیند مواد از جمله انحلال، پراکندگی، امولسیفیکاسیون، ژلهشدن، لایهبندی و حذف حبابها را فراهم میکند. پمپ خشک واکوم همراه، محیطی با فشار منفی و واکوم ایجاد میکند که دو عملکرد اصلی زیر را دارد:
(1)حذف حبابها در شرایط واکوم: حذف حبابهای هوا که در طول همزنی و هموژنیزاسیون ایجاد میشوند و تولید کرمی نرم، بدون تخلخل و با بافت و ظاهر بهبودیافته را ممکن میسازد.
(2)تغذیه با فشار منفی: پودرها و مواد اولیه روغنی میتوانند تحت خلأ به داخل مخزن مکش داده شوند که این امر از پراکندگی گرد و غبار جلوگیری کرده و خطرات اکسیداسیون و آلودگی مواد اولیه را کاهش میدهد. درب مخزن با مانومتر، دریچه تغذیه، دریچه نمونهبرداری و اتصالدهنده تمیزکاری یکپارچه شده است و امکان تغذیه مکمل در طول فرآیند و نمونهبرداری بلادرنگ را برای مشاهده تغییرات فرمول فراهم میکند.
۲. همگنساز ترکیبی دومنبعی و سیستم مخلوط کننده
دو واحد محرک مستقل کنترلشده، انعطافپذیری فرآیندی عالی را فراهم میکنند:
(۱) همزن قاب کمسرعت: مناسب کرمها، ژلها و مواد اولیه مبتنی بر واکس با ویسکوزیته بالا است. این همزن مواد حجیم را بهطور کامل مخلوط کرده و از چسبیدن به دیوارهها و گرمشدن محلی جلوگیری میکند و سرعت چرخش آن قابل تنظیم است تا همگنسازی سیستمهای غلیظ را امکانپذیر سازد.
(۲) سر هموژنایزر جانبی با برش بالا: با سرعت چرخش بالا فازهای روغن-آب و پرکنندههای پودری را میشکند تا امولسیفیکاسیون و پراکندگی در سطح میکرونی را بهسرعت انجام دهد و مشکلات رایج فرمولها مانند لایهبندی، ذرات درشت و نامتجانسبودن معلقها را برطرف کند. این دو سیستم میتوانند بهصورت جداگانه یا همزمان کار کنند تا بهطور انعطافپذیری با مراحل مختلف فرآیند از جمله تهیه فاز آبی، ذوب فاز روغنی، امولسیفیکاسیون و غلیظسازی هماهنگ شوند.
حمام آب ترموستاتیک خارجی از طریق لولهها به لایه میانی راکتور شیشهای متصل میشود تا گردش بستهشدهٔ گرمکننده و خنککننده را فراهم کند:
(۱) محدوده دمای گسترده: امکان خنکسازی در دمای پایین، امولسیفیکاسیون در دمای متوسط و ذوب واکس در دمای بالا را فراهم میکند تا تمامی روشهای فرآوری محصولات آرایشی را پوشش دهد.
(۲) نمایشگر دیجیتال کنترل دقیق دما را با نوسان بسیار جزئی فراهم میکند. این سیستم با امولسیفیکاسیون در دمای پایین، مواد فعال حساس به حرارت (مانند ویتامینها، عصارههای گیاهی و پپتیدها) را محافظت میکند، در عین حال امکان ذوب و هموژنیزاسیون در دمای بالا برای واکسها و روغنهای جامد را نیز فراهم میسازد.
کل دستگاه از یک پایه بلندکننده الکتریکی برای بالا بردن سریع مخزن واکنشدهنده استفاده میکند. بدنه مخزن، پره همزن و سر هموژنایزر همگی قابل جدا شدن هستند و فضای مردهای برای تمیزکردن وجود ندارد؛ بنابراین از آلودگی متقابل بین فرمولهای مختلف جلوگیری میشود. یک صفحه کنترل لمسی و دکمه قرمز توقف اضطراری روی بالای دستگاه نصب شدهاند تا سرعت چرخش و زمان کارکرد را بهصورت بلادرنگ نظارت کنند و عملیاتی ایمن و ساده را تضمین نمایند که تنها توسط یک تکنسین برای انجام کامل آزمایشهای کوچکمقیاس امکانپذیر است.
با ظرفیت حجم کوچک در مقیاس آزمایشگاهی، این راکتور تنها به صدها میلیلیتر تا دو هزار میلیلیتر مواد اولیه برای هر آزمایش نیاز دارد. این امر امکان تنظیم سریع نسبت امولسیفایر، سیستم روغنی، سیستم ضخیمکننده و دوز مواد فعال را فراهم میکند و مصرف مواد اولیه گرانقیمت و مواد فعال را بهطور چشمگیری کاهش میدهد. مخزن شفاف امکان ثبت مستقیم پدیدههای تغییر فاز مواد (لایهبندی، ضخیمشدن، ژلشدن و رسوبگیری مرواریدی) را فراهم میکند و ثبت دقیق پارامترهای فرآیندی از جمله دما، مدت زمان همزنی/هموژنیزاسیون و تشکیل دادههای آزمایشی استاندارد را ممکن میسازد.
۲.۱ سری کرمها: کرم صورت، کرم چشم، کرم مراقبت از پوست مردان، کرم ضدآفتاب، بلم تمیزکننده و کرم ماساژ. ترکیب همزنی قابدار و هموژنیزاسیون با برش بالا برای سیستمهای با ویسکوزیته بالا مناسب است، در حالی که خارجسازی حبابها در خلأ، بافتی متراکم و نرم برای کرمها ایجاد میکند.
۲.۲ سری لوشن و اِسانس: لوشن مرطوبکننده، اِسانس ترمیمکننده، لوشن رنگی و شیر بدن. همگنسازی ملایم از غیرفعالشدن مواد فعال جلوگیری میکند و کنترل دقیق دما اجزای مؤثر را حفظ مینماید.
۲.۳ سری ژل: ژل آلوئه ورا، ژل ضدآکنه و ژل اسید هیالورونیک. همزدن در خلاء و دمای پایین، ژلی شفاف و بدون حباب تولید میکند.
۲.۴ محصولات با اثرات ویژه: مرهم دارویی موضعی، کرم پیریزدایی، سیستم ضدآفتاب و فونداسیون معلقکننده پودر. تغذیه پودر در خلاء مشکلات تجمع و رسوبگیری پودر را حل میکند.
تمام دادههای کلیدی آزمایشی ثبتشده در طول تحقیق و توسعه، از جمله منحنی گرمایش، سرعت و مدت زمان همگنسازی، درجه خلأ، نرخ همزدن، ترتیب افزودن مواد و دمای پایانی سردکردن، بهصورت مستقیم قابل تبدیل به پارامترهای فرآیندی برای تجهیزات تولید انبوه هستند. این امر نقطه دردناک رایج در صنعت را که ناشی از عدم تطابق فرآیندهای آزمایشگاهی و تولید انبوه و در نتیجه ناسازگانی ویژگیهای محصول نهایی است، حل میکند.
ساختار همزدن و برش، سیستم خلأ و منطق کنترل دما در این راکتور آزمایشگاهی، اصول طراحی یکسانی با امولسیفایرهای خلأ صنعتی از جنس فولاد ضدزنگ دارند. نسبت امولسیفیکاسیون، دما، زمان برش و پارامترهای خلأ که در آزمایشهای کوچک تأیید شدهاند، میتوانند بهطور مستقیم در تجهیزات تولید انبوه ۵۰ لیتری/۱۰۰ لیتری/۵۰۰ لیتری به کار روند و نیاز به تنظیم مجدد تکراری را از بین برده و چرخه راهاندازی محصول جدید را کوتاه کنند.
قبل از شروع رسمی تولید انبوه، میتوان شبیهسازی کامل در مقیاس آزمایشی روی این راکتور انجام داد که شامل تکرار ترتیب تغذیه صنعتی، چرخههای گرمکردن و سردکردن و فرآیند همگنسازی میشود. این روش بهصورت پیشگیرانه مشکلات رایج تولید انبوه مانند لایهبندی، جدایی آب، حبابها، ذرات درشت و ویسکوزیتهٔ نامناسب را شناسایی میکند و امکان بهینهسازی فرآیند در مرحلهٔ تحقیق و توسعه را فراهم میسازد تا از هدررفت گستردهٔ مواد اولیه و زیانهای احتمالی جلوگیری شود.
۳.۱ بهینهسازی تکراری فرمولهای بالغ تولید انبوه: تنظیم سیستمهای امولسیفیکاسیون و فرآیندهای کنترل دما برای بهبود بافت و پایداری محصولات تجاری و تولید سریع نمونههای اصلاحشده.
۳.۲ ساخت نمونههای سفارشی برای مشتریان: تولید سریع کرمها، اسانسها و نمونههای شویندهٔ شخصیسازیشده برای ارزیابی مشتریان و نمایش در نمایشگاهها به منظور حمایت از گسترش بازار.
3.3 آزمون سازگاری مواد اولیه: انجام آزمونهای سازگاری و پایداری برای امولسیفایرها، روغنها، نگهدارندهها و ضخیمکنندههای جدید در زمان ورود به کارخانه بهمنظور حذف ریسکهایی مانند تغییر رنگ، لایهبندی و تخریب بو.
اجزای تماسگیر با مواد از شیشه بوروسیلیکات با کیفیت بالا و فولاد ضدزنگ گرید 316L ساخته شدهاند که قابلیت جداشدن، شستشو و استریلشدن دارند. این تجهیزات استانداردهای تمیزی GMP را برای تحقیق و توسعه محصولات آرایشی و بهداشتی رعایت میکنند و نیازمندیهای مدیریت آزمایشگاه را با کنترل بهداشتی خطوط تولید انبوه از منبع همسو میسازند تا پایداری میکروبی محصول نهایی تضمین شود.
این راکتور شیشهای یکپارچهٔ تحقیق و توسعه، فرآیند حذف حبابها در خلأ، همگنسازی با دو منبع توان، کنترل دقیق دمای گرمکردن و سردکردن و مشاهدهٔ بصری واکنشها را در خود ادغام کرده است و بهعنوان تجهیزات اصلی برای انجام کامل فرآیند تحقیق و توسعه در شرکتهای تولیدکنندهٔ محصولات آرایشی و بهداشتی عمل میکند. این دستگاه در مرحلهٔ پیشین تحقیق و توسعه، توسعهٔ فرمولهای جدید، آزمون سازگاری مواد اولیه و ساخت نمونههای سفارشی را پشتیبانی میکند؛ در مرحلهٔ میانی، تأیید فرآیند نمونهسازی و تعیین نهایی پارامترهای تولید انبوه را انجام میدهد؛ و در مرحلهٔ پسین، امکان بهروزرسانی مداوم محصولات تولید انبوه و بالغ را فراهم میسازد. این واحد، زنجیرهٔ صنعتی کامل را از تحقیق و توسعه در آزمایشگاه و مقیاسدهی نمونهای تا تولید انبوه متصل میکند و بهطور مؤثری هزینههای تحقیق و توسعه را کاهش داده، چرخهٔ توسعهٔ محصولات جدید را کوتاه کرده و ریسکهای فرآیند تولید انبوه را کاهش میدهد. این دستگاه بهطور کامل برای تحقیق و توسعه و تولید محصولات مراقبت از پوست، ضدآفتابها، محصولات آرایشی دارویی و محصولات مراقبت شخصی مردان قابل استفاده است.