Карбонат кальция в зубной пасте | Виды и технология производства

Зубная паста очищает зубы с помощью мелкого, зернистого порошка, и во многих странах мира этот порошок представляет собой карбонат кальция. Этот минерал удаляет зубной налет и поверхностные пятна с каждого зуба, оставляя эмаль гладкой. Он также придает традиционным непрозрачным белым зубным пастам их плотный, равномерный цвет.

В типичной рецептуре абразивный материал является крупнейшим твердым компонентом, обычно его концентрация составляет около... 30–50% По весу он уступает только воде и увлажняющим компонентам. Карбонат кальция делит эту роль с кремнеземом и некоторыми фосфатными минералами. Он занимает прочные позиции в Азии, а также в недорогих и отбеливающих зубных пастах, поскольку хорошо очищает, широко распространен и стоит дешевле большинства заменителей. Откройте обычную китайскую или юго-восточноазиатскую зубную пасту, и в списке ингредиентов часто будет указан карбонат кальция в качестве абразивного компонента.

Мягкий минерал, который очищает без сильного износа.

Карбонат кальция занимает полезное промежуточное положение среди абразивных материалов. Его минеральная форма, кальцит, имеет определенные свойства. примерно 3 по шкале МоосаОно находится под зубной эмалью. примерно 5 и над дентином примерно на уровне 2,5. Порошок достаточно твердый, чтобы соскребать зубной налет и пятна, и достаточно мягкий, чтобы бережно обрабатывать эмаль.

Этот баланс означает размер частиц, а не твердостьЭто влияет как на эффективность очистки, так и на безопасность. Порошок из зерен подходящего размера эффективно очищает, в то время как крупнозернистый порошок может поцарапать зуб. Сохранение размера зерен, особенно самых крупных в партии, защищает эмаль лучше, чем изменение самого минерала.

Какова роль карбоната кальция в зубной пасте?

Карбонат кальция действует как тонкий полирующий состав. Каждое зернышко скользит по поверхности зуба, разрушает связи зубного налета и удаляет дубильные вещества и пятна от пищи, практически не повреждая эмаль. Ощущение чистоты после чистки зубов достигается именно за счет этого механического удаления.

Тот же самый порошок сохраняет пасту непрозрачной и белой. Яркий, равномерно мелкий карбонат кальция сохраняет свой цвет от первого нажатия до последнего выдавливания из тюбика. Это свойство делает его естественным выбором для традиционных паст, где прозрачный гелеобразный абразив, такой как диоксид кремния, не может обеспечить такой же плотный белый цвет.

Кремнезем, другой распространенный абразив, тверже карбоната кальция и присутствует в прозрачных гелевых зубных пастах, тогда как непрозрачный минерал замутнил бы продукт. Карбонат кальция подходит для непрозрачных паст, а его низкая твердость естественным образом относит его к более мягким абразивам.

Осажденный и измельченный карбонат кальция

В состав зубной пасты входят две формы карбоната кальция. Осажденный карбонат кальция, или PCCОбразуется в результате контролируемой химической реакции, в результате которой получаются частицы однородного размера и формы, высокой белизны и с небольшим количеством примесей. Молотый карбонат кальция, или ГККПолучается из измельченного и перемолотого в мелкий порошок известняка.

PCC является стандартом для зубных паст, поскольку размер частиц и чистота его пасты легко удерживаются в узком диапазоне. GCC стоит дешевле и при этом сохраняет свои характеристики во многих рецептурах после тонкого измельчения и тщательной сортировки, что делает его практичным вариантом для бюджетных линий.

В лабораторных условиях эти два материала различаются по одному параметру совместимости. Свежий PCC может вступать в реакцию с фторидом натрия, поэтому в формулах на основе фторида натрия часто используется монофторфосфат натрия, который остается стабильным рядом с карбонатом кальция. Производитель выбирает абразив и источник фторида в паре.

Цифры, определяющие качество зубной пасты

Карбонат кальция, используемый в зубной пасте, имеет мелкий и плотный размер частиц. Большинство марок зубной пасты ориентированы на средний размер частиц, или D50, примерно равный... 2–4 микрометраи они закупоривают верхний конец, так что почти ни одно зерно не достигает крупного размера. Для тонких сортов показатель D97 обычно составляет около или ниже. 6 микрометров.

Затем две величины отличают зубную пасту от обычного пломбировочного средства. Белизна должна достигать примерно... 95 или выше, чтобы паста выглядела чистой на кисти, а чистота карбоната кальция должна быть 98% или болееСодержание следовых количеств тяжелых металлов достаточно низкое, чтобы соответствовать нормам, установленным для пищевых продуктов, косметики и фармакопеи.

К содержанию тяжелых металлов предъявляются самые строгие требования. Содержание свинца и мышьяка должно быть ниже нескольких частей на миллион, а содержание железа — достаточно низким, чтобы избежать появления серых пятен и неестественного цвета пасты. Эти ограничения подталкивают производителей к использованию чистого известняка, магнитной сепарации и оборудования с покрытием, исключающим попадание железа в процессе измельчения.

Белизна измеряется с помощью яркостометра, и полученное число отражает количество сине-белого света, отражаемого порошком. Смещение на один-два пункта меняет оттенок готовой пасты, поэтому производители контролируют яркость в процессе производства, а не проводят разовый тест в конце.

А узкий разброс размеров Значение имеет такое же значение, как и медиана. Партия с правильным средним значением, но с длинным хвостом из крупных зерен, будет царапать поверхность, а партия со слишком большим количеством мелких частиц будет плохо полироваться. Последовательная классификация позволяет удерживать всю кривую в пределах рабочего диапазона, а не только в середине.

Обычно для оценки качества зубной пасты используются следующие показатели:

· D50 составляет 2–4 мкм
· Значение D97 составляет 6 мкм или меньше для тонких фракций.
· Белизна 95 или выше
· Чистота CaCO₃ 98% или выше
· pH суспензии 10% составляет приблизительно 8–10,5.

Почему крупные частицы представляют реальную опасность

Опаснее всего крупное зерно. отдельная частица большого размера Карбонат кальция может царапать эмаль или дентин во время чистки зубов, поэтому верхняя стрижка Порошок имеет больший вес, чем порошок среднего размера. верхняя стрижка Это разница между зачётом и незачётом при оценке зубной пасты.

В отрасли износ отслеживается с помощью относительной абразивности дентина (RDA). Зубные пасты на основе карбоната кальция обычно показывают умеренный износ, обычно около... от 100 до 180В детских и чувствительных формулах используются более тонкие сорта, которые получают гораздо более низкие оценки. Более низкая оценка обусловлена более строгим отбором верхнего слоя и более мелким помолом.

Точная классификация — это шаг, который удаляет грубый хвостИзмельчение крупных зерен снижает рекомендуемую суточную норму потребления, в то время как мелкая фракция продолжает очищать зубы. В результате получается паста, которая ощущается одинаково каждый день и предсказуемо изнашивает зубы.

Как производится карбонат кальция, пригодный для использования в зубной пасте.

Измельчение карбоната кальция происходит по прямолинейной схеме. Добытый в карьере известняк дробится, измельчается и классифицируется до заданного размера в шаровой мельнице и воздушной классификаторной линии, которая измельчает большой объем материала, сохраняя при этом средний размер частиц неизменным во всех партиях.

Осажденный карбонат кальция проходит химический путь. Известняк обжигают до получения негашеной извести, гашат водой и карбонизируют диоксидом углерода для осаждения мелких кристаллов. После фильтрации и сушки порошок деагломерируют и классифицируют для удаления крупных комков и достижения конечного размера частиц.

Мельница и классификатор на наземном маршруте работают в замкнутом цикле. Материал, отбракованный классификатором, возвращается на мельницу для повторного прохода, а материал, прошедший через верхний слой, покидает контур в качестве готовой продукции. Эта рециркуляция обеспечивает работу мельницы и поддерживает стабильный размер готового продукта, предотвращая чрезмерное измельчение качественной фракции.

Оба процесса завершаются одинаковым контролем. Магнитная сепарация удаляет железо и другие металлы, а окончательная классификация определяет, какая партия является лучшей. Эти два этапа определяют, достигнет ли партия белизны и чистоты, соответствующих качеству зубной пасты, или попадет в категорию наполнителей более низкой ценности.

Один минерал, несколько сортов.

Одна линия по производству карбоната кальция может выпускать несколько продуктов за счет изменения размера частиц в классификаторе. Отбеливающая формула использует более агрессивную фракцию, оставаясь при этом в пределах безопасного диапазона рекомендуемой суточной нормы потребления, а формула для детей или чувствительной кожи использует самую мелкую фракцию, получаемую с помощью классификатора, где верхний слой имеет наиболее плотную структуру.

Стабильность качества от партии к партии определяет, насколько бренд доверяет поставщику. Производитель зубной пасты не может допустить изменения консистенции продукта из-за отклонения линии помола на микрометр, поэтому стабильный классификатор с повторяемыми настройками ценится больше, чем мельница, которая иногда перемалывает продукт.

Оборудование для измельчения и классификации карбоната кальция

Компания Epic Powder Machinery поставляет системы измельчения, классификации и нанесения покрытий, которые превращают известняк в карбонат кальция, пригодный для производства зубной пасты. Большую часть производственной линии обеспечивают три машины.

Шаровая Мельница — Настоящая рабочая лошадка для измельчения карбоната кальция. Она измельчает известняк до мелкого порошка с высокой производительностью, а расположенный ниже по потоку классификатор удерживает показатель D50 в пределах 2–4 микрометров в течение длительных циклов работы, что является уровнем контроля, недостижимым для одной только мельницы.

Горизонтальный воздушный классификатор — Контролирует верхний срез, на котором основывается безопасность. Он удаляет крупные зерна из измельченного порошка и разделяет его на более мелкие фракции, снижая относительную абразивность и предотвращая попадание абразивных зерен в зубную пасту. Этот единственный шаг изменяет абразивность сильнее, чем любая регулировка мельницы.

Ультратонкий воздушный классификатор — Для самых тонких сортов зубной пасты и многопрофильных производственных линий. Второй, сверхтонкий этап классификации улучшает как размер частиц, так и распределение пасты, что подходит для чувствительных и детских формул, требующих минимальной абразивности.

А трехвалковая мельница Эта технология позволяет использовать тот же базовый порошок для производства покрытых марок пластмасс, резины и красок. Покрытые марки не используются в производстве зубной пасты, но машина позволяет одному заводу обслуживать несколько рынков карбоната кальция с помощью одной линии измельчения.

Эпический порошок

Эпический порошок Мы разрабатываем системы измельчения и классификации для минералов, химикатов, продуктов питания и фармацевтических препаратов. Обладая более чем 20-летним опытом в области обработки порошков, мы подберем для вас мельницу, соответствующую требуемому размеру частиц и производительности. Расскажите нам о вашем материале, и мы порекомендуем проверенное решение.

Свяжитесь с компанией Epic Powder Machinery.

Линия для производства зубной пасты представляет собой комбинацию шаровой мельницы и воздушного классификатора с точной окончательной резкой и магнитной сепарацией для удаления железа. Компания Epic Powder Machinery измельчает образец вашего известняка или PCC-сырья перед составлением коммерческого предложения, поэтому целевые значения D50, размера частиц, белизны и производительности устанавливаются на основе реального материала, а не технических характеристик.

Опишите используемый вами сырье и желаемый размер частиц на странице контактов или отправьте образец инженерной команде. В ответном письме укажите конфигурацию оборудования с ожидаемой производительностью и конечным размером частиц.

Приведенные здесь характеристики отражают типичные отраслевые значения для карбоната кальция, используемого в зубных пастах, и могут варьироваться в зависимости от формулы и поставщика. Окончательные значения следует уточнить у инженерной группы.

---

Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с онлайн-представителем EPIC Powder. Зельда для любых дальнейших запросов».

— Эмили Чен, Инженер

---