乳化・分散・攪拌の基礎と操作およびスケールアップ評価【アーカイブ配信】

・攪拌の役割、考え方、装置の特徴、スケールアップ良否の評価方法とは？
・乳化方法、せんだん力、パス回数…、普段の疑問も解説！

　1. 乳化現象と撹拌
　　1-1 乳化現象
　　　・ 乳化によって生成したエマルションとは
　　　・ 水溶液と分散液
　　　・ 界面自由エネルギーの考え方
　　　・ ギブス自由エネルギーのイメージ
　　　・ 水溶液や分散液の調製しやすさ
　　　・ ギブス自由エネルギーと溶解現象
　　　・ ギブス自由エネルギーと乳化現象
　　　・ 乳化剤としての界面活性剤の働き
　　　・ エマルション調製に必要な2つの力
　　　・ 乳化工程で必要な機械的な力
　　1-2 撹拌の目的と利用すべき作用
　　　・ 撹拌によって達成できる目的と生じる作用
　　　・ 微細化作用を引き起こす力
　　　・ 液体A＋液体Bの撹拌例
　　　・ 2つの撹拌作用を使い分ける
　　　・ 吐出作用を利用すべき例
　　　・ 微細化作用を利用すべき例
　　　・ 撹拌エネルギーと2つの撹拌作用”の関係
　　　・ 撹拌作用と撹拌機の選定

　2. クリーム・乳液製造工程で使用する機械
　　2-1 低速撹拌機と高速撹拌機
　　　・ 一般的なクリーム・乳液製造工程
　　　・ 撹拌作用の使い分けイメージ
　　　・ 低速撹拌機と高速撹拌機”の使用
　　2-2 複合型の乳化撹拌装置
　　　・ 高粘度流体の容器内流動
　　2-3 クリーム・乳液の製造
　　　・ 乳化撹拌装置を使用したクリーム・乳液製造

　3. その他化粧品製造工程で使用する機械
　　3-1 化粧水の製造
　　　・ 一般的な化粧水製造工程
　　　・ 防爆仕様 → 爆発による危険防止
　　　・ ろ過工程 → ろ過機による不純物の除去
　　3-2 パウダーファンデーションの製造
　　　・ 一般的なパウダーファンデーション製造工程
　　　・ 混合工程 → パウダーミキサーの使用
　　　・ 成型工程 → プレス機の使用
　　3-3 口紅の製造
　　　・ 一般的な口紅製造工程
　　　・ 混練工程 → 3本ロールの使用
　　　・ 成型工程 → 成型とフレーミング
　　　・ エマルション調製に必要な2つの力

　4. スケールアップの良否（エマルション評価）
　　4-1 機械的な力と安定性・使用性
　　　・ スケールアップ（生産技術検討）
　　　・ エマルション調製に必要な2つの力
　　　・ スケールアップが上手くいかないとき
　　　・ 機械的な力による品質への影響
　　　・ エマルションの品質・機械的な力と評価方法
　　　・ エマルションの安定性
　　　・ クリーミング
　　　・ 浮上速度を変化させる因子：粒子径・粘度・密度差
　　　・ 浮上速度を変化させる因子と機械的な力
　　　・ 凝集に伴う合一の要因
　　　・ 曲率とLaplace圧の発生
　　　・ 乳化粒子同士の接触に伴う合一
　　　・ Ostwald熟成
　　　・ 凝集に伴う因子の要因と“機械的な力”
　　　・ エマルションの使用性（考え方の例）
　　　・ 機械的な力による影響
　　　・ 粘度と粒子径・粒度分布
　　　・ 機械的な力とスケールアップの成否
　　　・ スケールアップ成否の評価方法
　　4-2 粒子径および粒度分布測定
　　　・ 粒子径および粒度分布解析
　　　・ 平均値や中央値とは…
　　　・ 乳化粒子とエマルションの安定性・使用性
　　　・ スケールアップの評価 
　　4-3 粘度特性
　　　・ B型粘度計による粘度測定
　　　・ 粘度の目安（食品の例）
　　　・ エマルションで見られる流動特性
　　4-4 測定値とその評価
　　　・ エマルションの目標値
　　　・ エマルションの測定対象
　　　・ 分散液における測定対象間の関係
　　　・ エマルションの同等性範囲
　　　・ エマルションの目標値とスケールアップ評価

　5. ”乳化工程”のスケールアップ
　　5-1 撹拌に対するスケールアップの考え方
　　　・ ホモミキサーの回転数・乳化時間一定の条件 
　　　・ バッチ生産方式によるスケールアップ
　　　・ 相似則の考え
　　　・ 幾何学的相似と力学・運動学的相似
　　　・ 高速撹拌機における幾何学的相似条件
　　　・ 幾何学的相似の関係式と未知数の数
　　　・ 低速撹拌機の回転数・混合時間
　　　・ 従来の撹拌に関する式の利用可否
　　　・ 高速撹拌機による回転数変化イメージ
　　　・ 高速撹拌機によるパス回数変化イメージ
　　　・ 回転数と乳化/混合時間の関係
　　5-2 ホモミキサーを使用した乳化条件の算出
　　　・ 高速撹拌機（ホモミキサー）”の機械的な力
　　　・ ホモミキサーによる微細化作用 
　　　・ ホモミキサーによって生じるせん断力
　　　・ ホモミキサーによるスケールアップの考え方
　　　・ ホモミキサーによるスケールアップ計算式
　　　・ ホモミキサーによる吐出量（吐出作用）
　　　・ 実際の製品に対する吐出係数の考慮
　　　・ 高速撹拌機”の機械的な力の評価
　　　・ 実際の計算例
　　　・ ホモミキサーの回転数と乳化時間（良い例）
　　　・ ホモミキサーの回転数と乳化時間（悪い例）
　　5-3 一般的な撹拌機によるスケールアップ計算式
　　　・ 液体＋液体の一般的な撹拌の場合
　　　・ 混合を制御するための計算（推算）式 
　　　・ 合一を無視できる場合

　6. ”冷却工程”のスケールアップ
　　6-1 ”冷却速度を一定”とする場合の考え方
　　　・ 冷却水による製品の冷却モデル
　　　・ 冷却を制御する幾何学的相似条件
　　　・ 各冷却方式における幾何学的相似条件の利用
　　　・ 冷却を制御する力学・運動学的相似条件
　　　・ 掻取ミキサーの回転数を算出する各種条件
　　　・ 各種条件における掻取ミキサーの回転数
　　6-2 ”冷却速度を向上”させる場合の考え方
　　　・ 効率的な冷却プロセス
　　　・ 熱伝導の向上
　　　・ 乳化槽底（鏡板）の形状 → 半楕円型
　　　・ スクレパーによる伝熱境膜の掻取作用
　　　・ 冷却時間の計算式（生産性の計算式）
　　　・ 製品仕込量と冷却時間の目安（当社基準）
　　6-3 掻取ミキサーを使用した製品の冷却
　　　・ 掻取ミキサー不使用時の製品温度
　　　・ 製品の強制対流
　　　・ ジャケット冷却方式と製品の冷却パターン

　7. まとめ
　　7-1 撹拌・乳化・分散プロセスに関すること
　　7-2 スケールアップに関すること

　【質疑応答】