Canxi cacbonat trong kem đánh răng | Các loại và quy trình sản xuất

Kem đánh răng làm sạch răng bằng một loại bột mịn, có hạt nhỏ, và ở nhiều nơi trên thế giới, loại bột đó là canxi cacbonat. Khoáng chất này loại bỏ mảng bám và vết ố trên bề mặt răng, giúp men răng trở nên mịn màng. Nó cũng tạo nên màu trắng đục đặc trưng cho các loại kem đánh răng truyền thống.

Trong công thức điển hình, chất mài mòn là thành phần rắn lớn nhất, thường có kích thước khoảng... 30–50% Xét về trọng lượng, chỉ đứng sau nước và chất giữ ẩm. Canxi cacbonat cùng với silica và một vài khoáng chất phosphat đóng vai trò quan trọng. Nó chiếm vị trí vững chắc ở châu Á và trong các dòng sản phẩm giá rẻ và làm trắng răng vì khả năng làm sạch tốt, dồi dào và giá thành thấp hơn hầu hết các chất thay thế. Mở một tuýp kem đánh răng thông thường của Trung Quốc hoặc Đông Nam Á, bạn sẽ thấy danh sách thành phần thường ghi canxi cacbonat là chất mài mòn.

Một loại khoáng chất mềm giúp làm sạch mà không gây mài mòn mạnh.

Canxi cacbonat nằm ở vị trí trung gian hữu ích cho vật liệu mài mòn. Dạng khoáng chất của nó, canxit, có kích thước... khoảng 3 trên thang độ cứng MohsNó nằm bên dưới men răng tại... khoảng 5 và phía trên ngà răng ở độ sâu khoảng 2,5. Bột đủ cứng để cạo mảng bám và vết ố, nhưng đủ mềm để xử lý men răng một cách nhẹ nhàng.

Sự cân bằng đó có nghĩa là kích thước hạt, không phải độ cứngĐiều này đảm bảo cả hiệu quả làm sạch và an toàn. Bột mài có kích thước hạt đồng đều sẽ làm sạch hiệu quả, trong khi hạt thô có thể làm xước răng. Việc giữ nguyên kích thước hạt, đặc biệt là kích thước hạt lớn nhất trong một mẻ mài, sẽ bảo vệ men răng tốt hơn so với việc thay đổi chính khoáng chất đó.

Vai trò của Canxi Cacbonat trong Kem Đánh Răng

Canxi cacbonat hoạt động như một chất đánh bóng mịn. Mỗi hạt mài nhẹ trên bề mặt răng, phá vỡ liên kết của mảng bám và loại bỏ chất tannin cùng vết bẩn thức ăn khỏi lớp màng bề mặt mà không làm mòn men răng quá nhiều. Cảm giác sạch sẽ sau khi đánh răng đến từ quá trình loại bỏ vật liệu bằng cơ học này.

Cùng một loại bột này giúp cho hỗn hợp kem đánh răng có màu trắng đục. Canxi cacbonat mịn, đồng nhất, giữ được màu sắc từ lần bóp đầu tiên đến lần cuối cùng trong tuýp. Đặc tính này khiến nó trở thành lựa chọn tự nhiên cho các loại kem đánh răng truyền thống, nơi mà chất mài mòn dạng gel trong suốt như silica không thể mang lại vẻ ngoài trắng đậm đặc tương tự.

Silica, một chất mài mòn phổ biến khác, cứng hơn canxi cacbonat và xuất hiện trong các loại kem đánh răng dạng gel trong suốt, trong khi khoáng chất đục sẽ làm sản phẩm bị vẩn đục. Canxi cacbonat phù hợp với các dạng kem đánh răng đục, và độ cứng thấp của nó khiến nó nằm ở phía nhẹ nhàng hơn trong phạm vi chất mài mòn.

Canxi cacbonat kết tủa và nghiền mịn

Kem đánh răng sử dụng hai dạng canxi cacbonat. Canxi cacbonat kết tủa, hay PCCĐược hình thành trong một phản ứng hóa học được kiểm soát, tạo ra các hạt có kích thước và hình dạng đồng nhất, độ trắng cao và ít tạp chất. Canxi cacbonat nghiền mịn, hay GCCNó được làm từ đá vôi nghiền và xay thành bột mịn.

PCC là tiêu chuẩn cho các loại kem đánh răng vì kích thước hạt và độ tinh khiết của nó dễ dàng được duy trì trong một phạm vi hẹp. GCC có giá thành thấp hơn và vẫn hoạt động tốt trong nhiều công thức sau khi nghiền mịn và phân loại kỹ lưỡng, điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn thiết thực cho các dòng sản phẩm giá rẻ.

Một chi tiết về khả năng tương thích là yếu tố phân biệt hai chất này trong phòng thí nghiệm. PCC mới có thể phản ứng với natri florua, vì vậy các công thức được xây dựng trên natri florua thường chuyển sang natri monofluorophosphate, chất này ổn định hơn khi đặt cạnh canxi cacbonat. Một thương hiệu lựa chọn chất mài mòn và nguồn florua của mình theo cặp.

Những con số xác định chất lượng của kem đánh răng

Canxi cacbonat dùng trong kem đánh răng có kích thước hạt nhỏ và đồng đều. Hầu hết các loại đều nhắm đến kích thước hạt trung bình, hay D50, khoảng... 2–4 micrometvà chúng bịt kín phần trên cùng để hầu như không có hạt nào đạt đến kích thước thô. Các loại hạt mịn thường có D97 ở mức hoặc thấp hơn khoảng 6 micromet.

Hai chỉ số sau đây phân biệt kem đánh răng chất lượng với kem đánh răng thông thường. Độ trắng phải đạt khoảng... 95 hoặc cao hơn để hỗn hợp trông sạch sẽ trên cọ, và độ tinh khiết của canxi cacbonat phải đạt mức 98% trở lênVới hàm lượng kim loại nặng vết ở mức đủ thấp để đáp ứng các giới hạn về thực phẩm, mỹ phẩm và dược điển.

Các kim loại nặng phải tuân thủ các giới hạn nghiêm ngặt nhất. Chì và asen phải có hàm lượng dưới vài phần triệu, và sắt phải đủ thấp để tránh xuất hiện các đốm xám và bột nhão có màu bất thường. Những giới hạn này thúc đẩy các nhà sản xuất hướng tới việc sử dụng nguyên liệu đá vôi sạch, phương pháp tách từ và thiết bị được phủ lớp bảo vệ để không đưa sắt vào trong quá trình nghiền.

Độ trắng được đo bằng máy đo độ sáng, và con số phản ánh lượng ánh sáng trắng xanh mà bột phản xạ. Chỉ cần thay đổi một hoặc hai điểm cũng làm thay đổi màu sắc của hỗn hợp thành phẩm, vì vậy các nhà sản xuất theo dõi độ sáng như một bước kiểm tra liên tục trong quá trình sản xuất chứ không phải là một bài kiểm tra duy nhất ở cuối.

MỘT sự phân bố kích thước hẹp Giá trị trung vị cũng quan trọng không kém. Một lô hàng có giá trị trung bình chính xác nhưng lại có quá nhiều hạt quá khổ sẽ bị xước, còn một lô hàng có quá nhiều hạt mịn sẽ đánh bóng kém. Phân loại nhất quán giúp toàn bộ đường cong nằm trong phạm vi cho phép thay vì chỉ giữ lại điểm giữa.

Một loại kem đánh răng đạt tiêu chuẩn thường nhắm đến các chỉ số sau:

· D50 từ 2–4 μm
· D97 là 6 μm hoặc nhỏ hơn đối với các loại hạt mịn.
· Độ trắng từ 95 trở lên
· Độ tinh khiết CaCO₃ đạt 98% trở lên
· Độ pH khoảng 8–10,5 trong hỗn hợp 10%

Vì sao các hạt quá khổ mới là mối nguy hiểm thực sự

Loại hạt nguy hiểm là loại hạt to. hạt đơn lẻ quá khổ Canxi cacbonat có thể làm xước men răng hoặc ngà răng trong quá trình đánh răng, vì vậy... cắt trên Kích thước hạt bột lớn hơn mang lại trọng lượng an toàn cao hơn so với kích thước trung bình. Điều này cắt trên Đó chính là sự khác biệt giữa đạt và không đạt trong việc chấm điểm kem đánh răng.

Ngành công nghiệp theo dõi sự mài mòn này bằng chỉ số Độ mài mòn ngà răng tương đối (Relative Dentin Abrasivity, hay RDA). Kem đánh răng chứa canxi cacbonat thường có chỉ số RDA ở mức trung bình, thường được ước tính khoảng... 100 đến 180Còn các loại sữa công thức dành cho trẻ em và da nhạy cảm sử dụng các loại sữa có chất lượng tốt hơn nhưng điểm số thấp hơn nhiều. Điểm số thấp hơn này là do quá trình cắt phần ngọn nghiêm ngặt hơn và xay mịn hơn.

Phân loại Sharp là bước mà loại bỏ phần đuôi thôViệc cắt nhỏ các hạt quá khổ làm giảm lượng khuyến nghị hàng ngày (RDA) trong khi phần mịn vẫn tiếp tục làm sạch. Kết quả là một loại kem đánh răng có cảm giác giống nhau mỗi ngày và mài mòn răng một cách đều đặn.

Quy trình sản xuất Canxi Cacbonat dùng trong kem đánh răng

Canxi cacbonat nghiền mịn đi theo một lộ trình thẳng. Đá vôi khai thác được nghiền, xay và phân loại đến kích thước mục tiêu trong dây chuyền máy nghiền bi và máy phân loại khí, giúp nghiền được khối lượng lớn trong khi vẫn giữ kích thước trung bình ổn định giữa các mẻ.

Quá trình sản xuất canxi cacbonat kết tủa diễn ra theo con đường hóa học. Đá vôi được nung thành vôi sống, tôi bằng nước và cacbonat hóa bằng khí cacbon dioxide để kết tủa các tinh thể mịn. Sau khi lọc và sấy khô, bột được phân tách và phân loại để loại bỏ các cục lớn và đạt được kích thước hạt mịn cuối cùng.

Máy nghiền và máy phân loại trên tuyến vận hành mặt đất hoạt động theo một vòng khép kín. Vật liệu bị máy phân loại loại bỏ sẽ được đưa trở lại máy nghiền để xử lý thêm một lần nữa, và vật liệu đạt yêu cầu của quá trình phân loại sẽ rời khỏi vòng tuần hoàn dưới dạng sản phẩm. Sự tuần hoàn này giúp máy nghiền hoạt động liên tục và giữ kích thước thành phẩm ổn định mà không làm nghiền quá mức phần vật liệu tốt.

Cả hai quy trình đều kết thúc với cùng các bước kiểm soát. Quá trình tách từ tính loại bỏ sắt và các kim loại khác, và bước phân loại cuối cùng giữ lại phần tinh khiết nhất. Hai bước này quyết định liệu một lô sản phẩm đạt được độ trắng và độ tinh khiết của loại kem đánh răng hay bị xếp vào loại chất độn có giá trị thấp hơn.

Một loại khoáng chất, nhiều cấp độ khác nhau

Một dây chuyền sản xuất canxi cacbonat có thể tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau bằng cách thay đổi bộ phận phân loại. Công thức làm trắng răng sử dụng loại răng có kích thước hạt nhỏ hơn, làm sạch mạnh mẽ hơn nhưng vẫn nằm trong phạm vi khuyến nghị hàng ngày (RDA), còn công thức dành cho trẻ em hoặc răng nhạy cảm sẽ sử dụng loại răng có kích thước hạt nhỏ nhất mà bộ phận phân loại tạo ra, nơi kích thước hạt lớn nhất và chặt nhất.

Tính nhất quán giữa các lô sản phẩm quyết định liệu một thương hiệu có tin tưởng nhà cung cấp hay không. Nhà sản xuất kem đánh răng không thể để cảm giác của sản phẩm thay đổi chỉ vì dây chuyền nghiền bị lệch một micromet, vì vậy một máy phân loại ổn định với các thiết lập lặp lại được có giá trị hơn một máy nghiền thỉnh thoảng nghiền quá mức.

Thiết bị nghiền và phân loại canxi cacbonat

Công ty Epic Powder Machinery cung cấp các hệ thống nghiền, phân loại và phủ để biến đá vôi thành canxi cacbonat đạt tiêu chuẩn kem đánh răng. Ba máy móc đảm nhận phần lớn công việc trong một dây chuyền sản xuất.

máy nghiền bi — Là cỗ máy chủ lực để nghiền canxi cacbonat. Nó nghiền đá vôi thành bột mịn với năng suất cao, và bộ phân loại phía sau giữ cho D50 nằm trong phạm vi 2–4 micromet trong thời gian vận hành dài, một mức độ kiểm soát mà chỉ riêng máy nghiền không thể đạt được.

Máy phân loại không khí ngang — Kiểm soát bước cắt trên cùng, yếu tố quyết định sự an toàn. Nó loại bỏ các hạt thô quá khổ ra khỏi bột đã xay và chia nhỏ thành các hạt có kích thước nhỏ hơn, làm giảm RDA và ngăn các hạt gây xước lẫn vào kem đánh răng. Bước này thay đổi độ mài mòn nhiều hơn bất kỳ điều chỉnh nào khác đối với máy xay.

Máy phân loại không khí siêu mịn — Dành cho các loại kem đánh răng cao cấp nhất và các nhà máy sản xuất nhiều sản phẩm. Một công đoạn phân loại siêu mịn thứ hai giúp siết chặt cả kích thước hạt và sự phân bố kích thước, phù hợp với các công thức dành cho da nhạy cảm và trẻ em cần độ mài mòn thấp nhất.

MỘT máy nghiền ba trục Máy này có thể mở rộng cùng một loại bột cơ bản thành các loại bột phủ dùng cho nhựa, cao su và sơn. Các loại bột phủ không được dùng trong kem đánh răng, nhưng máy cho phép một nhà máy phục vụ nhiều thị trường canxi cacbonat từ một dây chuyền nghiền duy nhất.

Bột Epic

Bột Epic Chúng tôi thiết kế các hệ thống nghiền và phân loại cho khoáng sản, hóa chất, thực phẩm và dược phẩm. Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực chế biến bột, chúng tôi sẽ lựa chọn máy nghiền phù hợp với kích thước hạt và công suất mục tiêu của bạn. Hãy cho chúng tôi biết về nguyên liệu của bạn và chúng tôi sẽ đề xuất một giải pháp đã được kiểm chứng.

Liên hệ Epic Powder Machinery

Dây chuyền sản xuất kem đánh răng là sự kết hợp giữa máy nghiền bi và máy phân loại khí, với công đoạn cắt cuối sắc bén và tách từ tính để loại bỏ sắt. Epic Powder Machinery sẽ nghiền mẫu đá vôi hoặc xi măng Portland của bạn trước khi báo giá, để đảm bảo các thông số mục tiêu như D50, kích thước hạt lớn nhất, độ trắng và năng suất được thiết lập dựa trên vật liệu thực tế chứ không phải dựa trên bảng dữ liệu.

Hãy mô tả nguyên liệu đầu vào và kích thước thành phẩm mong muốn thông qua trang liên hệ, hoặc gửi mẫu cho nhóm kỹ thuật. Câu trả lời sẽ bao gồm cấu hình máy với công suất dự kiến và kích thước hạt cuối cùng.

Các thông số kỹ thuật được liệt kê ở đây phản ánh các giá trị điển hình trong ngành đối với canxi cacbonat dùng trong kem đánh răng và có thể thay đổi tùy theo công thức và nhà cung cấp. Vui lòng xác nhận các mục tiêu cuối cùng với nhóm kỹ thuật.

---

Cảm ơn bạn đã đọc. Tôi hy vọng bài viết của tôi có ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với đại diện khách hàng trực tuyến của EPIC Powder Zelda để biết thêm bất kỳ thông tin nào khác.”

— Emily Chen, Kỹ sư

---