การเตรียมเม็ดผสมล่วงหน้าของ โซเดียมเบนโซเอต ร่วมกับสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น Antioxidant 1010 (Irganox 1010) และ Antioxidant 168 (Irgafos 168) เป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยเฉพาะในด้านการคงสภาพพอลิเมอร์ การบรรจุภัณฑ์อาหาร และวัสดุที่ไวต่อการเกิดออกซิเดชัน รายละเอียดดังนี้:
ส่วนประกอบ
- โซเดียมเบนโซเอต (Sodium Benzoate):
ใช้เป็นสารกันเสียในอาหารและเครื่องดื่ม นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมเป็นสารป้องกันการกัดกร่อนหรือช่วยเพิ่มความเสถียรของสูตรต่าง ๆ - สารต้านอนุมูลอิสระ 1010 (Antioxidant 1010):
- ชื่อเคมี: Pentaerythritol tetrakis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate)
- เป็นสารต้านอนุมูลอิสระหลักที่ช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์จากการเกิดออกซิเดชันในระหว่างกระบวนการและการใช้งาน
- สารต้านอนุมูลอิสระ 168 (Antioxidant 168):
- ชื่อเคมี: Tris(2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite
- เป็นสารต้านอนุมูลอิสระรอง ช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพของวัสดุจากความร้อนโดยการสลายไฮโดรเปอร์ออกไซด์
กระบวนการผสมล่วงหน้า (Preblending Process)
ขั้นตอนการเตรียม:
- การชั่งส่วนผสม:
ชั่งโซเดียมเบนโซเอต, Antioxidant 1010 และ Antioxidant 168 ตามสัดส่วนที่กำหนด - การผสม:
ใช้เครื่องผสมความเร็วสูงหรือเครื่องผสมแบบเฉือนสูง เพื่อให้สารต้านอนุมูลอิสระกระจายตัวสม่ำเสมอในโซเดียมเบนโซเอต โดยควบคุมพารามิเตอร์ เช่น ความเร็ว เวลา และอุณหภูมิ เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบ - การทำให้เป็นเม็ด (Granulation):
หากจำเป็น วัสดุที่ผสมแล้วสามารถแปรรูปเป็นเม็ดเพื่อให้ง่ายต่อการจัดการและการใช้งานในกระบวนการต่อไป - การจัดเก็บ:
เม็ดผสมที่ได้ควรเก็บในที่เย็นและแห้ง เพื่อป้องกันการดูดซับความชื้นและการเสื่อมสภาพ โดยเฉพาะสารต้านอนุมูลอิสระ
กระบวนการผลิตเม็ด (Granulation Process)
ขั้นตอนการผลิตเม็ด:
- การผสม:
ส่วนผสมทั้งหมดจะถูกป้อนเข้าเครื่องทำเม็ด เช่น เครื่องผสมเฉือนสูง (High-shear mixer) หรือเครื่องฟลูอิไดซ์เบด (Fluidized bed) - การจับตัวเป็นก้อน (Agglomeration):
- เติมตัวประสาน (Binder) เช่น น้ำหรือสารละลายอื่น ๆ ที่เข้ากันได้อย่างช้า ๆ เพื่อให้ผงเริ่มจับตัวเป็นเม็ด
- ควบคุมการเติมตัวประสานเพื่อป้องกันการทำให้วัสดุเปียกเกินไป
- การอบแห้ง:
เม็ดที่ได้จะถูกอบแห้ง เช่น การอบด้วยอากาศร้อนในถาดอบหรือเครื่องฟลูอิไดซ์เบด เพื่อขจัดความชื้นส่วนเกิน - การร่อน:
เม็ดที่แห้งแล้วจะถูกผ่านตะแกรงเพื่อให้ได้ขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอ เม็ดที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะถูกบดและนำกลับมาใช้ใหม่ - ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย:
เม็ดที่ได้จะมีลักษณะสม่ำเสมอ ไหลตัวได้ดี และมีความเสถียร พร้อมสำหรับการบรรจุและใช้งานต่อไป
กระบวนการผลิตเม็ดแห้ง (Dry Granulation):
เหมาะสำหรับวัสดุที่ไวต่อความชื้น เช่น Antioxidant 168 ซึ่งอาจเสื่อมสภาพได้จากการเติมน้ำในกระบวนการผลิต
ขั้นตอน:
- การผสมล่วงหน้า: ผสมโซเดียมเบนโซเอตและสารต้านอนุมูลอิสระในอัตราส่วนที่เหมาะสม
- การบดอัด (Roll Compaction):
- ส่วนผสมจะถูกอัดด้วยลูกกลิ้งแรงดันสูง
- แรงดันจากลูกกลิ้งทำให้ผงจับตัวกันเป็นแผ่นหรือริบบิ้นที่มีความหนาแน่น
- การบด:
- แผ่นที่ได้จะถูกบดให้เป็นเม็ด
- ควบคุมขนาดของเม็ดด้วยการปรับพารามิเตอร์ของการบด
- การร่อน:
เม็ดจะถูกผ่านตะแกรงเพื่อกำจัดอนุภาคที่มีขนาดไม่เหมาะสม - ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย:
เม็ดแห้งจะถูกเก็บในลักษณะไหลตัวได้ดีและมีความเสถียร
ประโยชน์ของกระบวนการผลิตเม็ด
- เพิ่มความเสถียร:
- การใช้สารต้านอนุมูลอิสระช่วยเพิ่มความเสถียรระหว่างกระบวนการผลิตและอายุการใช้งาน
- ใช้งานง่าย:
- เม็ดผสมล่วงหน้าช่วยลดความเสี่ยงจากการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของสารเติมแต่ง
- การควบคุมปริมาณ:
- เม็ดช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณการใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมได้แม่นยำกว่าผง
กระบวนการนี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม เช่น การคงสภาพพอลิเมอร์ การบรรจุภัณฑ์อาหาร และการใช้งานที่ต้องการความทนทานต่อการออกซิเดชัน