Порошки – твердая ЛФ для внутреннего и наружного применения, состоящая из одного или нескольких измельчённых веществ и обладающая свойством сыпучести.
Выделяют порошки простые (борной кислоты, калия перманганата, магния сульфата) и сложные(лакричный порошок, карловарская искусственная соль, присыпки – детская, амиказола, гальманин).
Классификация:
1. для внутреннего применения (ЛФ из твердых отдельных сухих частиц различной степени измельчения, обладающих свойством сыпучести):
· м. б. красители, ароматизаторы;
2. для наружного применения (ЛФ из твердых отдельных сухих частиц различной степени измельчения, обладающих свойством сыпучести):
· м. б. одно- и многодозовыми;
3. шипучие:
· м. б. одно- и многодозовыми;
· для растворения в воде;
4. для ингаляций:
· м. б. одно- и многодозовыми;
· для более эффективного их использования ДВ д. б. в смеси с носителем;
· используются с ингалятором;
5. для приготовления инъекционныхЛС и инфузий (твердые стерильные вещества, помещённые в соответствующие контейнеры и при добавлении соответствующей стерильной жидкости образующие прозрачный и свободный от частиц раствор или однородную суспензию) (часто лиофилизированные порошки);
6. назальные (для введения в носовую полость посредством подходящего приспособления);
7. порошки и гранулы для приготовления сиропов, растворов, суспензий.
Требования:
Измельченность ДВ и вспомогательных;
Сыпучесть;
Стабильность;
Однородность содержания ДВ(для однодозовых порошков для внутреннего применения с содержанием ДВ менее 2 мг или 2℅ от общей массы;
Однородность массы(для однодозовых порошков для внутреннего применения; если ОСДВ проводили, то не используется).
Схема производства порошков
ВР1.2. Подготовка персонала
ТП1. Измельчение→потери
ТП2. Просеивание→потери
ТП3. Смешивание→потери
ТП4. Просеивание→потери
ТП5. Дозирование→потери
ТП6. Стандартизация
Измельчение – процесс механического деления твердых тел на части, в результате чего увеличивается площадь поверхности, степень дисперсности, что в конечном итоге приводит к увеличению биологических эффектов.
Цели измельчения:
· для достижения однородности смешивания всех компонентов;
· для устранения крупных агрегатов, комкующихся и склеивающихся материалов;
· для увеличения биологических и технологических эффектов.
Способы измельчения (в зависимости от физико-химических свойств измельчаемого материала):
· раздавливание (механическая сила прилагается сверху);
· удар (сверху рывком);
· истирание (сверху и со стороны прогрессивно);
· раскалывание (сверху и снизу внезапно);
· распиливание (зубьями под углом прогрессивно);
· резание (сверху рывком);
· разламывание.
Если материал твёрдый и хрупкий , то используют способы раздавливания и удара; твердый и вязкий – раздавливания и распиливания; для хрупкого и средней твердости – удар, раскалывание, истирание; для вязкого и средней твердости – истирание, распиливание, истирание и удар.
Измельчают исходные ЛВ до оптимальной степени измельчения в зависимости от назначения готового продукта (кристаллические вещества для изготавления растворов – 0,2-0,3 мм, присыпки – 0,09-0,093 мм, если степень измельчения не указана – не более 0,160 мм). Некоторые материалы (воски, смолы, камеди, твердые жиры) измельчают с охлаждением – для увеличения хрупкости материала, некоторые (камфора, борная кислота) – с добавлением спирта или эфира.
Машины для измельчения (измельчители) классифицируют на:
1) Мельницы (тонкое и сверхтонкое измельчение) и дробилки (крупное, среднее и мелкое измельчение).
2) Машины для предварительного измельчения и ашины для окончательного измельчения.
3) По способу измельчения:
Изрезывающего и распиливающего действия (траво-, корнерезки, машины с дисковыми ножами);
Раскалывающего и раздавливающего действия (щековые дробилки);
Раздавливающего действия (валковые дробилки);
Истирающе-раздавливающего действия (дисковые мельницы, «Эксцельсиор»);
Ударного типа (молотковые, струйные мельницы, дезинтеграторы, дисмембранаторы);
Ударно-истирающего действия (шаровые и барабанные мельницы);
Коллоидные измельчители (вибро- и струйные мельницы).
Просеивание имеет целью разделение измельченного материала на фракции с одинаковым диаметром частиц.
Просеивающие машины разделяют на:
Плетеные сита и штампованные;
Качающие, барабанные и вибрационные (инерционные, гиграционные, электровибрационные) сита.
Смешивание – механический процесс, обеспечивающий распределение частиц одного твердого материала среди частиц другого или других материалов.
В заводской технологии порошков используют следующие принципы:
Если вещества списков А или Б входят в порошок в малом количестве, то их измельчают предварительно
Вещества списков А или Б смешивают со вспомогательными веществами (лактозы моногидрат)
Вещество, прописанное в очень малом количестве предварительно растворяют, порошковую массу обрызгивают, перемешивают, сушат
Смешивание начинается с компонента, прописанного в наименьшем количестве
Смесители : лопастные, шнековые, «пьяная бочка».
Дозирование осуществляется по заданному объему, соответствующему определенной массе порошка дозаторами различной конструкции: шнековый, камерный вакуумный.
Для упаковки многодозовых порошков используют полимерные контейнеры, однодозовых – бумажные пакеты.
Сбор – смесь нескольких видов измельченного, реже цельного ЛРС, иногда с примесями солей, эфирных масел и др.
Классификация:
1) Простые и сложные
2) Не- и дозированные
3) Не- и прессованные
4) По способу применения: для внутреннего, наружного, ингаляционного применения
Схема производства сборов
ВР1→ВР1.1. Подготовка помещений
ВР1.2. Подготовка персонала
ВР1.3. Подготовка оборудования
ВР1.4. Подготовка фарм. субстанций, вспомогат. веществ
ТП1. Измельчение→потери
ТП2. Просеивание→потери
ТП3. Смешивание→потери
ТП4. Добавление эфирных масел и солей (не всегда)
ТП5. Дозирование (не всегда)→потери
ТП6. Стандартизация
При измельчении ЛРС необходимо учитывать локализацию ДВ и орфолого-анатомическое строение (напр., жилки листа красавки порошкуются плохо, отбрасывать их нельзя, а нужно добиваться максимального измельчения, т.к. там больше всего алкалоидов). ЛРС должно измельчаться без остатка, т.к. распределение ДВ в тканях растения неравномерно. Обычно ЛРС ещё и просушивают до остаточной влажности 6-8%.
В сборах для приготовления настоев и отваров устанавливается степень измельчения: листья, цветы, травы не более 5 мм (толокнянка не более 1 мм); стебли, кора, корни, корневища не более 3 мм; плоды и семена не более 0,5 мм. В сборах для ванн, припарок и в мягчительных сборах степень измельчения составляет 2 мм.
Для измельчения используют щековые и молотковые дробилки ДМ-400, дисмембранаторы и дезинтеграторы с использованием раскалывания, размалывания, ударного действия(корни ревеня, мыльнянки, элеутерококка, чага,кора калины, корневище заманихи, папоротника), траво- и корнерезки(лист подорожника, корневища валерианы).
При введении солей их растворяют в минимальном объеме воды, полученным насыщенным раствором опрыскивают сбор из пульверизатора, затем высушивают в сушильном шкафу при 40-60°С. Если в сбор входит значительная масса соли, то выбирают один из растительных ингридиентов сбора (лучше со слизистыми веществами), его смачивают водой, обсыпают порошком соли, сушат. Гигроскопическое сырье добавляют к сбору в последнюю очередь, после опрыскивания и высушивания. Эфирные масла растворяют в спирте 1:10, опрыскивают сбор, подсушивают. После высушивания масса сбора д.б. равна массе всех ингридиентов без учета растворителя.
Сборы упаковывают в коробки, выложенные пергаментной бумагой, или в двойном бумажном пакете по 50, 100, 150, 200 г. На упаковке указывают состав и способ приготовления.
9. Характеристика таблеток. Виды таблеток, технологические требования к ним. Оценка качества. Характеристика вспомогательных в-в
Таблетка – твёрдая дозированная ЛФ, содержащая в своём составе 1 дозу или более действующих в- в, получающаяся путём непосредственного таблетирования вспомогательных и действующих в-в или с использованием гранулирования.
Т. Бывают различной формы (плоские, плоско-циллиндрические, двояко выпуклые и др.), различного диаметра (4-25мм, если диаметр больше 9 – на поверхности имеется риска(насечка), высота д.б. 30-40% от диаметра).
Классификация: А) по назначению.
1. Для перорального применения: ДВ высвобождаются в ротовой полости (подъязычные Т, Т для сосания, защёчные, для раскусывания, для разжевывания, для зубной лунки); Т для глотания (ДВ высвобождаются в желудке; в тонком кишечнике; Т с модифицированной скоростью высвобождения); шипучие Т и Т для диагностических целей.
2. Для введения в полость тела (вагинальные, ректальные)
3. Для внекишечного применения: Т для приготовления РДИ, Т для имплантаций.
Б) В зависимости от наличия оболочки: покрытые и непокрытые оболочкой.
В) в зависимости от дозы ДВ: mite-минимальная доза ДВ для минимально выраженного терапевтического эффекта, semi – средняя, forte – максимальная дозировка для большого терапевтического эффекта.
Технологические требования.
1. Сыпучесть – способность порошкообразной массы высыпаться из ёмкости или течь под силой собственной тяжести и обеспечивающая тем самым равномерное заполнение матричного канала.
2. Прессуемость – способность таблетированного порошка под влиянием давления принимать и сохранять определённую форму и размеры таблетки.
3. Насыпная масса – масса единицы объёма свободного насыпного порошкообразного материала.
4. Относительная плотность – характеризует плотность укладывания частиц в порошке и представляет собой отношение плотности порошка к плотности компактного материала и выражается в %.
5. Пористость – объём свободного пространства между частицами порошка. Определяется исходя из значений насыпной и истинной плотности.
Оценка качества.
Однородность содержания ДВ в единице дозированного твёрдого ЛС – для Т с содержанием ДВ 2мг и ниже или менее 2% от массы таблетки. (Содержание ДВ в каждой отобранной единице 85-15% от среднего содержания в-ва)
Распадаемость – время, в течении которого таблетка, погружённая в соответствующую жидкость распаду/растворению, а на ситце со средним диаметром отверстий не остаётся частиц таблеток. (Т без оболочки – не б. 15 минут, Т для сосания 15-60 мин, Т ПО – не б. 30 мин, Т кишечнорастворимые – в кислоте за 120 мин не распадаются, в щёлочи – не б 60 мин)
Растворение (может использоваться для оценки биодоступности) – кол-во ДВ, которое в стандартных условиях за определённый промежуток времени перейдёт в раствор из твёрдой дозированной ЛФ. (В раствор должно перейти 70-115% ДВ от содержания, указанного в разделе «Состав»).
Прочность на истирание (для Т непокрытых оболочкой). Менее 0,65г – 20 таблеток, 0,65 и более – 10 таблеток. Должно остаться не менее 99% от массы после 100 оборотов в аппарате.
Прочность на сжатие - путём измерения силы, необходимой для разрушения таблеток. (зависит от диаметра)
Вспомогательные в-ва.
Кличество д.б. минимально возможным. Д. отвечать назначению ЛФ. Максимально проявлять свои свойства. Д обеспечивать проявление необходимого фармакологического действия ДВ с учётом их фамакокинетики. Д. б. технологичны. Не д. обладать токсическим, раздражающим и аллергическим действием, не д. взаимодействовать с ДВ, с материалами контейнера, с технологическим оборудованием. Д. иметь химическую и бактериологическую чистоту. По возможности быть экономически доступными.
Роль – обеспечить необходимую массу и объём, способствуют успешному проведению технологического процесса, обеспечивают биологическую доступность ДВ.
От выполняемой функции: смазывающий компонент (гидрофобный), гранулирующие, гидрофильный наполнитель и дезинтегрирующие.
От назначения: связывающие (вода очищенная, крахмальный клейстер, сахарный сироп), разрыхляющие (набухающие – крахмал, пектин; газообразующие – карбонат и гидрокарбонат натрия; улучшающие смачиваемость и водопроницаемость – крахмал, лактоза), антифрикционные (скользящие – крахмал, тальк, аэросил; противоприлипающие – к-та стеариновая, тальк), наполнители (разбавители- глюкоза, декстрин, маннит).
10. Сравнительная характеристика таблеточных машин. Машины двойного прессования.
Машины: салазочные, промежуточные (башмачные) и роторные.
Салазочные – сост из загрузочной воронки, которая движется при работе машины на специальных салазках. Осн. эл-ты: матрицы и пуансоны. Матрица крепится к матричному столу и ограничена снизу нижним пуансоном. Прессование осуществляется верхним пуансоном по типу удара.
Башмачные – близки к салазочным по конструкции и принципу работы. Отличаются от них неподвижностью загрузочной воронки. Заполнение – с помощью подвижного башмака. Прессование верхним пуансоном.
Роторные – сост из матричного стола с матрицами. Верхний и нижний пуансон на прессующих роликах. Загрузочная воронка неподвижна. Прессование происходит одновременно и верхним и нижним пуансоном. (РТМ-12; 41; ТП-40М, “Drycota”).
“Drycota” – для получения многослойных таблеток, получения таблеток, покрытых оболочкой методом прессования.
РТМ-24Д - для получения облицовочных таблеток, состоит из двух ротационных машин, связанных между собой транспортирующим устройством (первый ротор для получения сердечника таблетки)
Порошковально-дробильные цехи (отделения) фармацевтических предприятий, помимо обеспечения нужд своего предприятия (таблеточного цеха, цеха экстракционных препаратов), выпускают большое количество порошков для аптек. В основном это порошки растительного происхождения (порошки листьев, корней, семян и т. д.), необходимые в повседневной рецептуре при приготовлении порошков, пилюль, свечей и т. д. Наряду с этим предприятия изготовляют значительное количество сложных порошков по прописям, регламентируемым ФС, ВФС или МРТУ.
Особенности заводского производства порошков
Производство порошков в заводских условиях состоит из тех же операций, что и при приготовлении их в аптеке. Однако в силу больших количеств и объемов используемых исходных сырьевых материалов и специфических свойств (многих из них), которые особенно рельефно проявляются при переработке больших количеств, заводское производство порошков имеет свои особенности.
Порош кование
При порошковании растительного сырья и других материалов Еесьма существенным вопросом является правильный выбор машины. Прежде всего необходимо учитывать прочность измельчаемого материала, понимая под ней способность его сопротивляться разрушению под действием внешних сил. Очевидно, для измельчения корневища ревеня потребуются одни усилия, а для измельчения сахара - другие, несравненно меньшие. В первом случае для измельчения необходимы бегуны или молотковая мельница, в то время как во втором будет вполне достаточно дезинтегратора или шаровой мельницы.
При порошковании растительного сырья необходимо учитывать мор-фолого-анатомические особенности растения и локализацию в нем действующих веществ. Очевидно, для волокнистых корней (например, алтейного) требуется один тип машин, а для неволокнистых (корневище и корни валерианы) -другой.
Существенное значение при приготовлении порошков растительного происхождения имеет влажность измельчаемых материалов. Необходимо учитывать, что растительное сырье, имеющее товарную влажность, предусмотренную ГОСТ и фармакопейными статьями, плохо порошкуется. Сырье должно быть обязательно подсушено до остаточной влажности порядка 6-8% (вместо обычных 12-"14%). Подсушка проводится в сушилках с учетом морфолого-анатомических особенностей сырья и стабильности содержащихся в нем действующих веществ.
Наконец, выбор машины зависит от требуемой степени мелкости. При определении ее исходят из указания ГФХ.
Порошкование лекарственных веществ, образующих ядовитую или сильно раздражающую пыль (мышьяковистый ангидрид, шпанская мушка, рвотный корень и т. д.). В этом случае применяют машины, наименее пылящие, чаще всего шаровые мельницы. Порошкование ведут в отдельных помещениях. Машины закрывают кожухами, корпусами, чехлами. Необходимо принимать меры личной безопасности (респираторы, спецодежда).
Порошкование с охлаждением. При порошковании мыла, смол, ка-медей, восков, твердых жиров охлаждение необходимо для увеличения хрупкости веществ. Измельчение проводят в дезинтеграторах и молотковых мельницах с подачей холодного воздуха после предварительного охлаждения в холодильнике самих продуктов.
Порошкование после предварительного обезжиривания. Наличие жирного масла в объектах вследствие его прогоркания ухудшает сохранность порошков (например, спорыньи). Масло удаляют из крупного порошка экстракцией бензином в аппаратах типа Сокслета, после чего производят окончательное порошкование.
Порошкование после предварительного размягчения. Применяют для семян чилибухи и клубней салепа, ткани которых нуждаются в предварительном сепарировании (отделении друг от друга). Семена чилибухи подвергают действию пара и горячей воды, после чего их режут на тонкие куски, сушат и уже потом порошкуют в шаровой мельнице. Клубни салепа мацерируют холодной водой, режут, сушат и потом порошкуют.
Порошкование с помощью подсобных веществ. Вещества, трудно поддающиеся непосредственному порошкованию, смешивают с некоторыми веществами, способствующими измельчению. С добавлением твердых веществ (сахар) порошкуют, например, ваниль (сахар адсорбирует влагу ванили). С добавлением жидких веществ (спирт, эфир) порошкуют камфору, борную кислоту.
Смешивание. Совместный размол и смешивание
Основным вопросом при приготовлении сложных порошков является равномерность их смешения. Удобный способ - совместное перемалывание на бегунах, в дезинтеграторах, дисмембраторах и шаровых мельницах. Наряду с этим смешение проводят в смесителях. Чаще всего применяют барабанные смесители. В простейшем виде это цилиндрический или многогранный закрытый барабан, приводимый во вращательное движение. В ленточных смесителях смешивание осуществляется изогнутыми по винтовой линии стальными полосами (лентами), которые передвигают смешиваемые материалы в закрытом корытообразном сосуде с одного конца аппарата в другой. Растительный материал перемешивается в двух противоположных направлениях благодаря тому, что ленты (две) изогнуты по правой и левой винтовым линиям. Кроме того, материал, поднимаемый вращающимися лентами, падает обратно в смешиваемую массу не на то место, откуда он был взят, что существенно способствует гомогенизации. Для смешения порошков пригодны также машины Вернера - Пфлейдера, имеющие две лопасти сигмооб-разной формы. Вещество, поднимаемое одной лопастью вверх, другой направляется вниз.
Просеивание
Просеивание однокомпонентных порошков осуществляется на ситовых механизмах, описанных на с. 76. ГФХ для большинства растительных порошков регламентирует не только степень измельчения, но и предельное количество частиц, не проходящих сквозь сита с отверстиями установленных размеров.
Что касается сложных порошков, то однородность смеси при просеивании может нарушиться из-за расслоения компонентов, поэтому последние просеивают порознь и только потом смешивают.
Дозирование и упаковка
В заводских условиях операции дозирования и упаковки порошков являются совмещенным производственным процессом и осуществляются на одной поточной линии. Фасовочные машины для порошков работают по объемному и весовому способу. Простейшая машина, действие которой основано на объемном способе, использует для дозировки шнек, число оборотов которого регулирует объем высыпаемого порошка. В поршневых дозирующих машинах для порошков клапаны отсутствуют, вращается сам цилиндр с поршнем.
При объемном способе фасовки большой точности достигнуть нельзя, так как при малейшем сотрясении дозатора масса легко изменяется (вследствие более плотной укладки частиц порошка).
Весовой способ применен в автоматических весах (рис. 124). Основной частью весов является коромысло /, с одной стороны которого подвешена чашка 2 для гирь, а с другой - дозировочная чашка 3. Перед пуском весов в работу на чашку 2 помещают гири и окончательно устанавливают массу порошка регулятором 8 с передвижными гирями 15 и 22, а также заполняют порошком бункер 4. После этого весы приводят в действие ручкой 17, которая через рычаги 6 и 7 открывает заслонку 10, и порошок через канал 5 начинает заполнять чашу весов 3. Как только нужная масса достигнута, стрелка 18 касается нулевого деления шкалы - винт 21 через рычаги 6 и 7 и заслонку 20 закрывает заслонку 10. Одновременно с помощью рычагов 12 и 13 откидывается дно чашки 3 и доза порошка высыпается через воронку 14. Под действием противовеса 2 /з дна чашки 3 закрывается, весы выходят из равновесия, с помощью винта 19 через рычаги снова открывается заслонка 10 и процесс повторяется. Регулятор и коромысло колеблются на призме 16. Скорость истечения порошка из бункера регулируется заслонкой 9. Весы можно временно остановить рычагом 11. Для прекращения работы автоматических весов служит ручка 17.
Частная технология и номенклатура порошков
Из сложных порошков промышленностью выпускаются:
Сложный лакричный порошок (Purvis Glycyrrhizae compositus). Состав (частей) по ГФХ: солодковый корень и листья сенны - по 20, плоды фенхеля и сера - по 10, сахар - 40. Порошки указанных веществ смешивают в смесителе, просеивают через сито с отверстиями диаметром 0,2 мм и вторично смешивают.
Карловарская соль искусственная (Sal. carolinum factitium). Приготовляют смешением 44 частей натрия сульфата высушенного, 36 частей натрия гидрокарбоната, 18 частей натрия хлорида и 2 частей калия сульфата.
Щелочно-солевое полоскание (Gargarisma alcalina). Состоит из 5 частей натрия хлорида, 10 частей натрия гидрокарбоната и 15 частей натрия тетрабората.
Присыпка амиказола (Aspersio Amycazoli) 2 и 5%. Пропись впервые включена в ГФХ. Наполнитель - тальк (98 и 95%)- Противогрибковое средство; список Б.
Гальманин (Galmaninum). В состав этой дезинфицирующей и подсушивающей присыпки входят: кислоты салициловой 2 части, цинка окиси 10 частей, крахмала и талька по 44 части.
Человек всегда стремился к чистоте, начиная с древних времен, когда люди полоскали свою одежду в реках, и до сегодняшних дней, когда в большинстве случаев эту обязанность на себя берут машины.
Конечно, изначально о моющих средствах в современном их представлении никто не знал, пользовались исключительно природными средствами и водой. Позже появилось мыло, а в 1876 году было создано первое в мировой истории производство стирального порошка. Изготовителем стала немецкая фабрика Henkel & Cie во главе с Фритцем Хенкелем.
Наши дни: рынок порошка в России
С тех пор прошло много лет, а число производителей увеличилось до сотен тысяч по всему миру. Среди них, безусловно, есть лидеры. И в нашей стране ими являются иностранные компании, которые занимают до 80% всего российского рынка.
Отечественные крупные производители стирального порошка в России имеют небольшую долю - около 10%. Остальные 10% приходятся на небольшие фирмы и идеально подходят для вхождения новичков, желающих занять свою нишу в этом сегменте моющих средств.
Безусловно, бороться с гигантами рынка, к тому же давно завоевавшими доверие большинства потребителей, нелегко. Однако переманить на свою сторону часть из них вполне возможно. Для этого нужно зарекомендовать себя с лучшей стороны по трем основным критериям: эффективность, безопасность и доступность. А о том, как наладить бизнес по изготовлению порошка, вы узнаете из этой статьи.
Спектр основных вопросов по организации порошкового производства
Производство стирального порошка - процесс достаточно сложный с точки зрения технологии, поэтому требует грамотного подхода. Это обуславливается большим количеством разнообразных химических веществ, используемых для его создания. За счет многокомпонентности и правильного сочетания элементов обеспечивается способность моющего средства эффективно выводить загрязнения, не влияя на качество ткани. Таким образом, главными вопросами, которые необходимо тщательно продумать и правильно организовать, являются технология и оборудование для производства стирального порошка. Помимо этого, необходимо:
- выбрать подходящее помещение под цех/завод;
- собрать необходимую разрешительную документацию;
- определиться с рынком сбыта и продумать маркетинговую стратегию.
Технология: как и из чего производить
Состав стирального порошка отличается многообразием компонентов. Практически все существующие на рынке средства изготавливаются из одинаковых химических веществ, а отличие обуславливается сочетанием различных ингредиентов в определенных пропорциях, что напрямую влияет на качество готового продукта.
От правильно подобранного процентного соотношения зависит то, насколько эффективно порошок будет удалять пятна, бережно ли он будет воздействовать на качество тканей, их цвет и т. п. В данном вопросе велика роль химика. Поэтому позаботьтесь о том, чтобы на вашем производстве был грамотный и опытный специалист.
Химический состав стирального порошка: список ингредиентов
Что касается основных компонентов, то большая часть стиральных порошков содержит следующие вещества:
- поверхностно-активные - отделяют грязь от ткани (синтетические вещества, мыло);
- связывающие - устраняют жесткость воды, обеспечивают мягкость тканей, предотвращают образование накипи в стиральной машине (фосфаты либо, если это бесфосфатные стиральные порошки, цеолиты);
- отбеливающие - за счет содержания кислорода придают свежесть тканям, удаляют растительные пятна на одежде (перборат натрия и др.);
- липазы - расщепляют жировые загрязнения, амилазы - крахмальные, щелочные протеазы - белковые;
- антиресорбенты - предотвращают повторное загрязнение тканей во время стирки, удерживая в растворе выведенные загрязнения;
- вспомогательные - придают свежесть белью, нейтрализуют неприятный запах при стирке.
Таким образом, в сегодняшней порошковой индустрии используются, как правило, синтетические вещества - мерзоляты. Если моющее средство предназначено для стирки детских вещей, то в его состав обычно добавляют мыльную стружку. Она абсолютно безвредна и экологически чиста.
Если порошок предназначен для использования в стиральной машине, то обязательным компонентом являются пеногасители. Эти вещества подавляют образование пены во время стирки. В последнее время все большее распространение получают бесфосфатные стиральные порошки, в которых фосфаты заменены цеолитами, цитратами и другими безвредными компонентами. В результате получается продукт, который является полностью безопасным для окружающей среды и человека.
Сырье для изготовления стирального порошка
Сырье для производства порошка не отличается дешевизной, но вполне доступно. В нашей стране хорошо развита химическая промышленность и найти отечественных поставщиков для начинающего свою работу завода не так уж сложно. Если говорить о стоимости, то в среднем ценник по России таков (за килограмм):
- сульфанол-порошок - около 100 рублей;
- поверхностно-активные вещества - 80 рублей;
- мыльная стружка - 45 рублей.
Естественно, это лишь основные компоненты. Немало и других, дополнительных, которые тоже придется закупать. Однако себестоимость одной пачки (500 грамм) в результате их сочетания будет невысокой.
Процесс производства: этапы приготовления порошка
Мы поговорили о составе. А какова же технология производства стирального порошка? Именно от ее правильной организации и будет зависеть успех конечного результата. Как упоминалось ранее, самое главное отличие продуктов разных производителей - не используемые компоненты, а их сочетание между собой. Оно обуславливает удачный (или не очень) состав порошка и определяет его качественные характеристики. Например, одни компоненты усиливают действие друг друга, другие - снижают. Процесс разработки состава должен проходить совместно с грамотными химиками.
Если говорить о последовательности действий при изготовлении порошка, то она такова:
- Паста, получившаяся при сульфировании акибензола, соединяется с остальными термостойкими ингредиентами.
- Полученная масса распыляется через форсунки распылительной сушильной башни.
- Высушенные горячим воздухом капли превращаются в гранулы порошка.
- Далее порошковая масса смешивается с нетермостойкими ингредиентами (перборат, ферменты и пр.).
- В результате всех этих процессов получается стиральный порошок, который отправляется на упаковку.
Непосредственно производство порошка - довольно понятный и четко определенный процесс. Главное - удачно разработать состав моющего средства.
Из металлов и различных сплавов могут производиться порошковые составы. Они могут применяться самым различным образом для защиты заготовок и деталей. Порошковая металлургия – активно развивающаяся область, которая имеет огромное количество особенностей. Это направление металлургии появилось более ста лет назад.
Получение порошков
Для производства порошка могут применяться самые различные технологии, но их объединяют следующие моменты:
- Экономичность. В качестве сырья могут использоваться отходы металлургической промышленности. Примером назовем окалину, которая сегодня нигде не применяется. Кроме этого, могут применять и другие отходы.
- Высокая точность геометрических форм. Изделия, получаемые при применении рассматриваемой технологии порошковой металлургии, обладают точными геометрическими формами, последующая механическая обработка не требуется. Этот момент определяет относительно небольшое количество отходов.
- Высокая износостойкость поверхности. За счет мелкозернистой структуры получаемые изделия обладают повышенной твердостью и прочностью.
- Невысокая сложность технологий порошковой металлургии.
Рассматривая наиболее распространенные технологии порошковой металлургии отметим, что они делятся на две основные группы:
- Физико-механические методы заключаются в измельчении сырья, за счет чего размер частиц становится небольшим. Подобного рода процессы производства характеризуются комбинированием различной нагрузки, которая оказывает воздействие на сырье.
- Химико-металлургические методы используются для изменения фазового состояния применяемого сырья. Примером подобного производства можно назвать восстановление солей и окислов, а также других соединений металлов.
Кроме этого, выделим следующие особенности производства порошка:
- Шаровой способ предусматривает переработку металлических обрезков в шаровой мельнице. За счет тщательного дробления получается мелкозернистый порошок.
- Вихревой способ заключается в применении специальной мельницы, которая создает сильный воздушный поток. Столкновение крупных частиц становится причиной получения мелкого порошка.
- Применение дробилок. Нагрузка, которая создается при падении груза большой массы, приводит к измельчению материала. Ударная нагрузка воздействует с определенной периодичностью, за счет чего и происходит дробление состава.
- Распыление сырья в жидком виде под воздействием сжатого воздуха. После получения хрупкого состава, металл пропускается через специальное оборудование, которое перемалывает его для получения порошка.
- Электролиз – процесс восстановления металла из жидкого состава под воздействием электрического тока. За счет повышения показателя хрупкости сырье может быстро перемалываться в специальных дробилках. Данный метод обработки позволяет получить зерно дендритной формы.
Некоторые из приведенных выше технологий порошковой металлургии получили большое распространение в промышленности по причине высокой производительности и эффективности, другие сегодня практически не применяются из-за повышения стоимости получаемого сырья.
Компактирование
Порошковая металлургия также предусматривает проведение процедуры, которая основана на получении полуфабрикатов в виде прутков и лент. После прессования можно получить практически готовое к применению изделие.
К особенностям процесса компактирования можно отнести нижеприведенные моменты:
- В качестве сырья при проведении рассматриваемого процесса применяется сыпучее вещество.
- После прохождения компактирования сыпучий порошок становится компактным материалом с пористой структурой. Прочность получаемого изделия приобретается в ходе проведения других процессов обработки.
Рассматривая процесс прессования порошка, отметим применение следующих технологий:
- прокатывание;
- шликерное литье;
- изостатическое прессование за счет оказания давления газом или жидкостью;
- прессование с одной или обеих сторон при применении специальных металлических матриц;
- инжекционный метод.
Для того чтобы ускорить процесс компактирования, изделия порошок подвергается воздействию высокой температуры. В большинстве случаев расстояние между отдельными частицами уменьшается за счет воздействия высокого давления. Большой прочностью обладают порошки, изготавливаемые из мягких металлов.
Спекание
Финальный этап в порошковой металлургии заключается в воздействии высокой температуры. Практически любой метод порошковой металлургии предусматривает воздействие высокой температуры. Проводится спекание для достижения следующих целей:
- для повышения плотности изделия;
- для придания определенных физико-механических качеств.
Для термического воздействия проводится установка специального оборудования. Защитная среда, как правило, представлена инертными газами, к примеру, водородом. Процесс спекания может проводится и в вакууме для повышения эффективности применяемой технологии.
Индукционный метод нагрева также пользуется большой популярностью. Он предусматривает использование индукционных печей, которые производят или изготавливают своими руками. В продаже встречается оборудование, способное объединять несколько технологических процессов: спекание и прессование.
Применение продуктов порошковой металлургии
Порошковую металлургию применяют в авиации, электротехнике, радиотехнике и многих других отраслях промышленности. Это связано с тем, что применяемая технология производства позволяет получать детали сложной формы. Кроме этого, современные технологии порошковой металлургии позволяют получить детали, обладающие:
- Высокой прочностью. Плотная структура определяет повышенную прочность.
- Долговечностью. Получаемые изделия могут прослужить в тяжелых условиях эксплуатации на протяжении длительного периода.
- Износостойкостью. Если нужно получить поверхность, которая не истирается под механическим воздействием, то нужно рассмотреть технологию порошковой формовки.
- Пластичностью. Можно также получить заготовки повышенной пластичности.
Также распространение этой технологии можно связать с низкой себестоимостью получаемых изделий.
Достоинства и недостатки
Метод получения изделий из порошков получил достаточно широкое распространение по причине большого количества достоинств:
- низкая стоимость получаемых изделий;
- возможность производства крупных деталей со сложными поверхностями;
- высокие физико-механические качества.
Металлургический порошковый метод характеризуется и несколькими недостатками:
- Получаемая структура обладает относительно невысокой прочностью.
- Структура характеризуется меньшей плотностью.
- Рассматриваемые технологии предусматривают применение специализированного оборудования.
- При нарушении технологии производства детали имеют низкое качество.
Сегодня порошковая металлургия активно применяется в самых различных отраслях промышленности. Кроме этого, ведутся разработки, которые направлены на улучшение качества получаемых изделий.
В заключение отметим, что при соединении мелких частиц различных металлов и сплавов получаются материалы с особыми эксплуатационными качествами.
