Le Sodium Laureth Sulphate ou « SLES » est un surfactant largement utilisé dans une gamme de produits de soins personnels tels que les gels douche, les shampooings et les soins de la peau. Une société internationale basée en Asie du Sud-Est a pu améliorer la consistance et la qualité de ses produits et réduire ses temps de mélange depuis qu’elle a acheté des mélangeurs haut cisaillement Silverson pour la dilution du SLES.
Les défis de la dilution du SLES
Le SLES est largement fourni en tant que surfactant « hautement actif » avec une concentration de 65 à 70 %. Cela permet aux fabricants de réaliser des économies sur les coûts de transport et de stockage. Au cours du traitement, le SLES doit être dilué à une concentration d’environ 25 à 28 % pour être utilisé dans les produits de soins personnels.
Mais au cours du processus de dilution, le SLES passe par une « phase de transition » où, à certaines concentrations, il forme un gel qui ne peut pas être traité car il devient trop visqueux pour la plupart des équipements de mélange.
Même lorsqu’elles ne sont pas en phase de transition, certaines formulations sont trop visqueuses pour les mélangeurs conventionnels et les pompes centrifuges.
Lorsqu’ils manipulent des agents de surface très actifs, les fabricants doivent également veiller à ne pas introduire d’air dans le mélange, car cela augmente considérablement la viscosité.
D’autres problèmes tels que la stratification et les longs temps de traitement pour obtenir un produit uniforme peuvent également survenir lors de la dilution de SLES avec des agitateurs conventionnels.
Les agitateurs produisaient un produit incohérent après de longues périodes de mélange
Avant de contacter Silverson, l’entreprise avait des problèmes avec le SLES. Comme elle utilisait des agitateurs pour la dilution, les temps de mélange étaient longs, ce qui signifiait que la concentration n’était pas abaissée assez rapidement pendant la phase de transition. Ils se retrouvaient souvent avec une pâte épaisse et difficile à travailler, ce qui entraînait des pertes et des temps de mélange encore plus longs car le processus devait être redémarré.
Lorsque les agitateurs et les pompes utilisés pour la recirculation ont pu diluer la concentration de SLES à un pourcentage exploitable, la différence de viscosité entre le SLES et l’eau a provoqué une stratification dans le mélange. Il s’agit de globules de l’agent de surface qui restent non dilués ou partiellement dilués dans le mélange et qui doivent être filtrés, ce qui augmente encore les temps de traitement. Le résultat final était un produit final de mauvaise qualité et une incohérence entre les lots.
Introduction du haut cisaillement
La solution aux problèmes de l’entreprise a été l’introduction d’un cisaillement élevé dans le processus de mélange.
La dilution des SLES ou des tensioactifs hautement actifs est mieux réalisée en utilisant un mélangeur en ligne à haut cisaillement. L’eau est chargée dans la cuve de mélange et recirculée par le mélangeur en ligne Silverson à pompage automatique. Le tensioactif hautement actif est pompé dans le flux d’eau juste avant le mélangeur en ligne. La tête de travail rotor/stator du mélangeur assure un mélange uniforme qui est ensuite recirculé dans la cuve. Cela accélère les temps de mélange et garantit que le SLES reste fluide.
Avant d’acheter une gamme de mélangeurs en ligne Silverson, la société a testé le processus en utilisant un mélangeur de laboratoire Silverson. Avec le mélangeur de laboratoire, le SLES a été dilué de la concentration de 70% jusqu’aux 27% nécessaires et la phase de transition impossible à réaliser a été entièrement évitée. Les mélangeurs Silverson étant construits avec les mêmes tolérances et une géométrie de tête de travail commune, les résultats obtenus en laboratoire ont pu être facilement transposés aux plus grands mélangeurs en ligne Silverson sans qu’il soit nécessaire de reformuler.
L’utilisation du mélangeur en ligne n’a pas nécessité de pompes d’alimentation supplémentaires, ce qui a permis de réduire les temps de mélange et les pertes.
La société a donc acheté une gamme de modèles En-ligne comprenant un En-ligne haute viscosité, des mélangeurs En-ligne ultra hygiéniques et des mélangeurs En-ligne standard pour leur ligne de traitement. Un mélangeur en ligne de laboratoire Verso a été acheté pour poursuivre les travaux de recherche et de développement.
Le mélangeur Silverson en standard dans tous les pays
La société a été tellement impressionnée par les performances des mélangeurs Silverson lors de la dilution du SLES qu’elle a décidé d’introduire ce procédé dans l’ensemble de son entreprise, citant le mélangeur Silverson comme équipement standard pour cette application.
En plus de l’application SLES, la société a également acheté un mélangeur Flashmix poudre/liquide pour disperser le CMC et le Carbopol pour d’autres produits qu’elle fabrique afin de réduire les temps de traitement et d’améliorer la qualité du produit.
En ayant le mélangeur Silverson En-ligne comme standard pour la dilution du SLES, la société bénéficie maintenant des avantages suivants :
- Le mélangeur Silverson En-ligne a la capacité de mélanger rapidement l’eau et le tensioactif, malgré des viscosités très différentes.
- Les temps de traitement sont considérablement réduits.
- L’action d’auto-pompage du mélangeur En-ligne permet de traiter des formulations de viscosité plus élevée et de recirculer le produit dans la cuve sans nécessiter d’équipement de pompage supplémentaire.
- L’opération est réalisée dans un système fermé, ce qui élimine l’aération.
- Dans le cas de lots importants, le cycle de dilution peut commencer pendant le chargement de l’eau, ce qui réduit encore la durée du processus.
