BENEMERI TA UNIVERSI BENEMERIT UNIVERSIDAD DAD AUTONOMA DE PUEBLA
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Industrial
Fluj ! Manej de Materiales
Veran "#
%$En&i 'astill 'arran(a
"#$)#*%#*
Proceso productivo del Shampoo Equipo mínimo a considerar
Relación
y
especifcaciones del equipo auxiliar y accesorios de apoyo
Recepción y almacenamiento de las materias primas.- En esta actividad
se efectúa la recepción y almacenamiento temporal de la materia primas necesarias para el proceso de la elaboración del champú. En particular se registran los datos del proveedor, procedencia, costo y cantidad entregada. La relación aproximada de las materias primas es la siguiente: • • • • • • • • • • • •
Jabón de coco al 3 ! Extracto natural de "itomate #olicuaternium $ceite de ricino %cido oleico &osa c'ustica #erborato de sodio (rietanolamina )ietanolamida de 'cidos grasos de coco Estocogel %cido c*trico Etilen diaminotetrac+tico de sodio dihidratado onservadores
• •
olorantes -ragancias
El almac+n de materias primas reuiere tener una humedad relativa del / !, para una buena conservación de los productos. Transporte de las materias primas al área de proceso.- Las materias
primas se trasladan por medio de diablos al 'rea de proceso, las cuales se distribuyen para la preparación de la base detergente y para la la solución ue incluye los agentes estabili0antes, secuestrantes, fungicidas y bactericidas, base saponi1cadora y colorantes, cuyas actividades se reali0an en paralelo. Preparación de la ase deter!ente de naturale"a #aonosa.- En primera
instancia se procede a efectuar el pesado de las materias primas necesarias para la preparación de la base detergente, en base a la formulación 1nal. 2na ve0 efectuado lo anterior se procede al vaciado del "abón de coco al 3 !, aceite de ricino y 'cido oleico a una marmita de doble pared con agitador. La me0cla anterior se calienta con vapor hasta una temperatura de 4. #osteriormente se agrega un / ! de agua desioni0ada previamente calentada a la misma temperatura, manteniendo la agitación de la me0cla. La me0cla de naturale0a "abonosa se emplea dadas sus caracter*sticas de biodegradabilidad, adem's de ue de"a el cabello m's suave y mane"able ue los detergentes sint+ticos. Preparación de la ase estaili"ante$ secuestrante$ %un!icida$ actericida y colorante.- En forma paralela y simult'nea se efectúa el
pesado y vaciado de la dietanolamida, sosa caústica, perborato de sodio, trietalonamina, secuestrante y colorante a una marmita de doble pared con agitador calentada por vapor. Los ingredientes anteriores se disuelven en un 5./ ! de agua desioni0ada, se me0clan y se calientan hasta alcan0ar una temperatura de 4 . Transporte de la ase estaili"ante a la marmita con la ase deter!ente.- El contenido de la marmita con la base estabili0ante se
transporta por medio de una tuber*a, para lo cual se emplea una bomba dosi1cadora a la salida de la marmita. La solución se deposita en la marmita ue contiene la base detergente, la cual se encuentra en agitación constante. Mezclado de las bases detergente y estabilizante.- Efectuado el vaciado de la
base estabili0ante a la marmita ue contiene la base detergente, se deber' efectuar el me0clado mediante una agitación constante, manteniendo la temperatura en los 4 .
Adición de agua.- 2na ve0 ue se hayan incorporado y homogeni0ado todas las
sustancias se suspender' el calentamiento para ba"ar la temperatura a 64. La me0cla continuar' en agitación constante a la cual se le agregar' el resto del agua en base a la formulación establecida. Agregado de la fragancia.- uando se tenga una temperatura de 64
aproximadamente, se procede al vaciado de la fragancia, ue en este caso en particular se utili0a un olor de nota 7oral. En la adición de los ingredientes se debe continuar con una agitación constante, con ob"eto de homogeni0ar la me0cla. Adición de ácido cítrico.- $ continuación se deber' a8adir lentamente el 'cido
c*trico, el cual a"ustar' el p9 de la me0cla para obtener el valor adecuado en base a la fórmula del champú. 2na ve0 incorporado el 'cido c*trico, se deber' determinar el p9 de la me0cla, el cual deber' encontrarse en un valor de ./ aproximadamente. Agregado de un agente espesante.- $ continuación se proceder' a adicionar un
espesante para aumentar la viscosidad del producto, ue en este caso en particular se seleccionó el estoco gel al !. 2na ve0 efectuado lo anterior se deber' veri1car el grado de viscosidad obtenido. Adición de agentes conservadores.- -inalmente se deber'n adicionar agentes
conservadores para Evitar la contaminación del champú. En la formulación del champú seleccionado se empleó la siguiente me0cla de conservadores, ue es efectiva contra las bacterias ;ram positivas y negativas, hongos y levaduras: • • • •
#ropilenglicol /< ! )ia0olidinil urea3 ! =etilparaben ! #ropilparaben 3 !
2na ve0 concluida la adición de todos los ingredientes, se deber' continuar con la agitación hasta ue el champú se encuentre totalmente homogeni0ado. &ontrol de calidad del producto terminado.- En la empresa se deber'
reali0ar un control de calidad m's estricto del producto, con ob"eto de reali0ar las pruebas de calidad necesarias para garanti0ar ue el champú cumpla con las normas, propiedades y caracter*sticas establecidas.
Transporte al área de envase.- 2na ve0 aprobada la calidad de la carga de
champú elaborada, se procede al transporte de la solución por medio de una tuber*a ue lo conduce al 'rea de envasado, empleando una bomba dosi1cadora ue se encuentra ubicada a la salida de la marmita Envasado.- El champú se recibe en una m'uina llenadora semiautom'tica,
con la cual se llenan los envases de pl'stico conteniendo el producto. Las botellas previamente impresas con tinta resistente al agua deber'n contar con la información del fabricante, ingredientes y código de barras, entre otras. &errado de otellas y empacado.- 2na ve0 efectuado el llenado de las
botellas se procede a una revisión 1nal y al cierre de los envases de forma manual. Las botellas se colocan en ca"as de cartón corrugado para ser trasladadas al almac+n de producto terminado. Transporte al almac'n de producto terminado.- Las ca"as se transportan
al almac+n de producto terminado por medio de diablos o de un montacargas. (lmacenamiento de producto terminado.- Las ca"as con el producto
terminado se almacenan en la bodega. &e recomienda ue permane0can un m*nimo de >6 horas en reposo antes de su distribución.
Prces Prducti& del +a,-n de Tcadr. E/ui0 1íni1 a cnsiderar
$. Rece0ci-n ! al1acena1ient de 1aterias 0ri1as2
En esta actividad se efectúa el recibo y almacenamiento de las materias primas y se registran sus características principales, tales como proveedor, procedencia, costo y cantidad recibida. ". Al1acena1ient te10ral2
Las materias primas permanecen almacenadas hasta su empleo en el proceso productivo. Para el almacenamiento de las materias primas líquidas se requiere el empleo de grandes tanques superficiales o subterráneos. El almacenamiento deberá hacerse en locales de
grandes dimensiones, que cuenten con las instalaciones necesarias para la prevención de accidentes incendio, el!ctricas, entre otros", en virtud de que se mane#an materiales altamente inflamables. 3. 'ntrl de calidad de 1aterias 0ri1as2
Para la elaboración del #abón de tocador se deberá reali$ar el análisis de calidad de las materias primas, pues de esto dependerá totalmente la calidad del producto final. Los análisis necesarios para la aceptación de las materias grasas que intervienen en el proceso de saponificación son entre otros%
? &ndice de 'aponificación ? &ndice de (odo ? &ndice de )cide$ El índice de saponificación se obtiene con ob#eto de saber si la materia grasa no se ha tratado químicamente. Este índice se designa con el número de miligramos de hidró*ido de potasio que se contiene en un gramo de grasa. El índice de iodo proporciona la cantidad de ácidos grasos no saturados presentes en las grasas+ con el índice se obtienen las impure$as de las grasas. 'egún el índice de iodo, los aceites se clasifican en secantes -/011"+ semisantes 21/-" y no secantes menor de 21". El índice de acide$ sirve para calcular el contenido de ácidos grasos libres. El resultado se da en función del número de miligramos de hidró*ido de potasio necesarios para neutrali$ar los ácidos minerales u orgánicos libres que se contienen en un gramo de grasa. ). Dsi4icaci-n de 1aterias 0ri1as 0ara la carga2
En base a la formulación establecida se procederá a la dosificación de las materias primas para una 3arga determinada de producción, los cuales se bombean a la paila de hervido para iniciar el proceso. 5. Sa0ni4icaci-n inicial2
El t!rmino 4saponificar5 consiste en convertir un cuerpo graso en #abón, el cual puede hacerse en frío o en caliente. La saponificación se logra haciendo actuar sobre las grasas la sosa o potasa+ con sosa se obtienen #abones duros y con potasa #abones blandos. ) continuación se procede a cargar la paila o caldera de saponificación poniendo en ella las materias primas en las cantidades y orden que se da a continuación, para obtener al terminar el proceso de saponificación una carga de 611 7g de pasta de #abón.
? 8aterias grasas 1 7g
? 'ebo puro 01 7g ? )gua corriente 11 lt 'e pone en marcha el sistema de caldeo a vapor, abriendo el serpentín y calentando el con#unto hasta que marque entre 91 y 21:3 de temperatura. 3omprobada !sta, se hace girar el sistema de agitado de la caldera, a fin de facilitar la fusión de todo su contenido. Entonces, poco a poco y con gran cuidado, para evitar posibles derrames, se incorporarán, en chorro muy delgado y sin de#ar de agitar, de forma que el producto de la caldera se mantenga a 91;3, < lt de disolución de sosa cáustica, previamente preparada a -9;3 =eaum!. >na ve$ incorporada la disolución, se anota el tiempo y se procede al agitado del con#unto en la caldera por espacio de < min, procurando que en la misma la temperatura de su contenido se mantenga a 91;3. ?ranscurrido ese tiempo de agitado de la masa, se incorporan, en la misma forma que anteriormente, otros 90 lt de le#ía de sosa cáustica a -9;3 =eaum!. 3on esta nueva incorporación se obtendrá la completa saponificación de la masa #abonosa, y una ve$ terminada, se continuará el agitado del contenido de la caldera por espacio de hr, cuidando de que la temperatura se mantenga en los 91;3. ) continuación, sin de#ar de mover, y con la temperatura mínima indicada en el seno del contenido de la caldera y la masa en estado de fluide$, se incorpora una disolución de sal común, tambi!n a 91;3 de temperatura, formada por 1 lt de agua corriente y - 7 de sal. ) medida que se incorpora la salmuera se proseguirá el agitado de la masa, cuidando de que la temperatura del con#unto no varíe de los 91;3 ya indicados. *. Re0s ! en4riad
?erminada la incorporación de la salmuera, se continuará el agitado durante -1 min, transcurridos los cuales se detendrá el sistema de agitación, de#ando el con#unto en reposo hasta que por si solo se enfríe el contenido de la caldera, o sea a temperatura ambiente. @e este modo se habrá conseguido librar la masa de su e*ceso de le#ía, quedando !sta en un pA neutro. %. Purgad
Probablemente, si la masa quedara en reposo durante toda la noche, estaría fría al día siguiente, Bbservándose de este modo dos capas% la superior estará constituida por el #abón solidificado, en forma de pasta neutra, y en el fondo de la caldera se hallará glicerina y sal le#ías", que se evacuará por el dispositivo de sangrar, o sea el de purga, que vaciará sobre el conducto que ha de llevarla al tanque colector de le#ía. Las le#ías así almacenadas pueden aprovecharse en posteriores fabricaciones. 6. Sa0ni4icaci-n 4inal2
>na ve$ purgada por completo la masa contenida en la caldera, se pone de nuevo en marcha el dispositivo de caldeo a vapor+ cuando la pasta #abonosa vuelve a hallarse en estado de fluide$, se da marcha al agitador durante unos minutos y se le incorporan despu!s, sin de#ar de agitar, -0 lts de glicerina. 'e sigue moviendo hasta comprobar que la glicerina se ha incorporado totalmente, para lo cual bastarán unos 6 ó C min de agitado. ) continuación, sin de#ar de agitar y con la masa a la misma temperatura de 91:3, se agregan lentamente-1 7gr de sal sódica básica, previamente pesados. La incorporación se efectuará en pequeDas porciones, y a medida que se observe su disolución se irán incorporando al #abón. )l final se proseguirá el agitado del contenido de la caldera por espacio de < min, quedando así terminado el proceso de saponificación. 7. Secad2
>na ve$ efectuada la operación anterior el producto se envía directamente al tanque de un secador, para de ahí alimentarlo a una serie de rodillos de acero que se enfrían con agua fría. La película se endurece y pasa por seis rodillos, en donde cada rotación es un poco más rápida que la anterior. 3onoce como picado. Las tiras se elevan por una correa de transición sin fin ancha, con pie$as cru$adas de madera a la parte superior de tres corres de alambre sin fin. Las tiras finalmente caen a una ca#a recibidora sobre ruedas. $#. Picad2
El último rodillo se fi#a con un cuchillo afilado con dientes de sierra, el cual rompe el #abón en tiras de media pulgada de ancho. $$. Trans0rte2
El #abón de tiras es transportado al equipo de me$clado y molienda. $". Me(clad2
>na ve$ efectuado lo anterior se alimentan las tiras a una prensa uchman, que consiste de ocho rodillos de granito en donde se reali$an los procesos de me$clado y molido. 8ientras se introducen las tiras de #abón en el me$clador se rocían con aceite esencial o sustancias olorosas naturales o artificiales para perfumar el #abón neutro. Por lo general se adicionan de 9 a 1 gr de la esencia elegida por cada 7ilogramo de producto. En virtud de que los perfumes tienden a volatili$arse, se deberá emplear un fi#ador, como pueden ser resinas fi#as o naturales, bálsamos o bien algún producto animal. )dicionalmente se deberá aDadir un colorante de anilina que se disuelve bien en agua caliente. 'e debe observar que el colorante a elegir deberá coincidir con el olor del #abón. )sí, un #abón de olor a rosas se colorea de rosa, un #abón de lavanda en a$ul claro y así sucesivamente.
Finalmente se aDaden aditivos disueltos al #abón en la me$cladora, con ob#eto de obtener #abones especialmente suaves y sobre/engrasados, tales como lanolina o emulsiones de ceras. $3. Mlienda2
@urante el paso del producto por los rodillos que se mueven a velocidades crecientes, se prensan las tiras, con lo que se ocasiona que se unan y me$clen perfectamente. 3uando de#an el último rodillo, un cuchillo corta nuevamente el #abón en tiras produci!ndose la molienda del producto. $). E8truid2
Las tiras obtenidas permanecen todavía calientes con el contenido apropiado de humedad, con el ob#eto de que cuando pasen por la máquina de e*trusión se unan perfectamente, lo cual se logra por la presión que se e#erce mediante un tornillo de espiral que lo hace pasar a trav!s de un dado+ el tornillo y el dado se calientan con vapor. El producto obtenido consiste en una larga barra de #abón del ancho y grueso proyectados para las pastillas. Esto se conseguirá poniendo en el e*tremo de la máquina un orificio de salida de la barra, una pie$a especial perforada, que al pasar la barra por su parte central, hace que salga con la forma cuadrada, rectangular, cilíndrica, según la forma que tenga dicha pie$a/molde. $5. 'rtad2
) continuación seguirá la operación de cortado, la cual se reali$a en la máquina automática cortadora de pastillas. $*. 'ntrl de calidad del 0rduct ter1inad2
3on el fin de mantener un adecuado control en la producción de #abón de tocador, se establecieron ciertos parámetros, dentro de los cuales se asegurará una buena calidad constante. Esto se podrá lograr mediante ciertos análisis a los que se deberá someter el producto para checar su composición. En t!rminos generales, se puede citar que no debe contener grasa insaponificable, ni e*ceso de sosa arriba y aba#o de dichos parámetros. Los parámetros principales a los que se su#etará el #abón que se elabore por el proceso de hervido son% . 0. -. <.
El contenido de humedad deberá ser de apro*imadamente 0-G. La cantidad de álcali cáustico libre no debe e*ceder de 1.1G. Ho deberá tener más de 1.G de grasa insaponificable presente. El contenido de sal debe estar controlado a apro*imadamente 1.G y menor+ a mayor contenido de sal, el #abón se vuelve quebradi$o y está propenso a agrietarse.
$%. Prensad2
>na ve$ que se reali$ó el cortado en pastillas se proceden a pasarlas por la máquina troqueladora, de donde salen con su marca y forma definitiva. $6. E10acad2
Finalmente las pie$as terminadas pasan a una máquina empaquetadora, de donde sale el producto para ser colocado en ca#as de cartón. $7. Trans0rte2
Las ca#as empacadas se trasladan al almac!n de producto terminado. "#. Al1acena1ient te10ral2
Las ca#as permanecen almacenadas temporalmente hasta su envío al cliente. El almac!n de producto terminado deberá mantener ciertas condiciones de humedad y circulación de aire para mantener el producto en buen estado. "$. Distri,uci-n ! entrega al cliente2
El proceso concluye con la distribución y entrega al cliente. Este producto tiene una vida de anaquel bastante larga siempre y cuando no se abra el empaque del producto, por lo que se deberán tener precauciones para un mane#o y almacenamiento adecuado.
Prces Prducti& de Mascarilla Faciales cn 0r0iedades del T1ate
El tomate contiene vitaminas y minerales, gracias a esto diversas marcas lo han usado como ingrediente para sus productos.
./ 8ascarilla para tratamientos faciales, destinada al tratamiento cosm!tico de la piel, del tipo de las que se aplican a la $ona que se desea tratar e*tendi!ndola con la utili$ación de una espátula u otro utensilio similar, y siendo del tipo de las que fraguan o polimeri$an tras un determinado período de tiempo, que se caracteri$a porque consiste en dos fases distintas, dosificadas en recipientes separados, y susceptibles de ser me$cladas entre sí en el momento de su aplicación, consistiendo la primera fase en% • • • • • • • • • • • • •
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Líquido de parafina -2,0 G 'ulfato de calcio 0,11 G ?ierras diatomáceas 0,1 G )lgina 9,11 G 3opolímero hidrogenado de estirenoIisopreno ,<1 G 3aprictriglic!rido caprílico -,61 G 'o#a glicina -,11 G J*ido de magnesio -,11 G 3K CC92 -,11 G Fosfato de sodio 1,91 G Feno*ietanol 1,1 G 8etilparaben 1,16 G Propilparaben 1,1 G Etilparaben 1,1 G =utilparaben 1,1 G Perfume esencia de salvia" 1,-1 G y consistiendo la segunda fase en% )gua 2-,<6 )lgina ,C1 G Kmida$olidinil urea 1 , 1 G 8etilparaben sódico 1 , 0 G 8ica 1 , 1 G 'olanum Lycopersicum ?omato" Fruit J*ido de titanio 1 , 1 G 8etilcloroisotia$olinona , ppm 8etilisotia$olinona - , ppm Perfume esencia de salvia" 1, 10 G.
0./ 8ascarilla para tratamientos faciales según la reivindicación , que se caracteri$a porque la primera fase citada presenta forma de suspensión, de color blanco intenso, olor
a salvia, aspecto cremoso, tiene una densidad medida a 01 03" del orden de 61 a C1 gI, una viscosidad =roo7field que es M11111, una estabilidad mecánica de -1 minI-111 rpm sin separación, y una estabilidad t!rmica de 0< hI< 03 sin separación. -./ 8ascarilla para tratamientos faciales según la reivindicación , que se caracteri$a porque la segunda fase citada presenta naturale$a de gel, de color ligeramente blanco, con olor a salvia, de aspecto nacarado, con una densidad medida a 01 03" del orden de 101 a 10 gI, un pA de C,11 a 9,1, con una viscosidad =roo7field que es M<1111, con estabilidad mecánica de -1 minI-111 rpm sin separación, y con estabilidad t!rmica de 0< hI< 03 sin separación. <./ 8ascarilla para tratamientos faciales según la reivindicación, que se caracteri$a porque el producto que la compone se obtiene por me$cla íntima y en!rgica de ambas fases y 0 citadas, durante un tiempo mínimo de < segundos. ./Procedimiento de preparación de una mascarilla para tratamientos faciales de acuerdo con una o más de las reivindicaciones a < anteriores, que se caracteri$a porque consiste en la preparación, por separado, de cada uno de los compuestos constitutivos de ambas fases citadas+ porque la preparación de la primera fase incluye las etapas de trituración de so#a te*turi$ada, durante un tiempo determinado y a una velocidad preestablecida del dispositivo triturador+ formación de un polvo blanco, en el que intervienen los siguientes componentes % )lginato ?3 21 )F C1,1 G 3alcio sulfato 0/hidrato, calidad aditivo 00,11 G >nipure Nhite L3 29 6,11 G 'o#a te*turi$ada, triturada ,1 G mediante vertido de los componentes en una me$cladora, y con agitación continuada durante un período de tiempo preestablecido, por e#emplo del orden de minutos+ y me$cla de los productos de las etapas anteriores en una amasadora, durante un período de tiempo de alrededor de 01 minutos + y porque la preparación de la segunda fase comprende pesar y me$clar, en un recipiente, la mitad de l agua y el resto de los componentes, con e*cepción de la esencia de salvia+ pesar en un recipiente separado la otra mitad del agua, y medir la cantidad de esencia de salvia en una probeta+ someter el primer recipiente, con todos los componentes introducidos en el mismo, a la acción de un agitador, haciendo que !ste funcione a una primera velocidad, y con la rueda dentada del agitador en la posición más ba#a+ según va espesando la me$cla, aDadir a continuación el agua del segundo recipiente, manteniendo la agitación en el punto más ba#o, y a la primera velocidad mencionada+ aDadir la esencia de salvia, incrementando poco a poco el número de revoluciones del agitador hasta alcan$ar una segunda velocidad preestablecida, la cual se mantiene hasta la terminación del proceso, y mover la rueda dentada del agitador hacia arriba y hacia aba#o, con el fin de eliminar por completo los grumos que hayan podido formarse .
6./ Procedimiento según la reivindicación , que se caracteri$a porque la primera velocidad mencionada es del orden de mil revoluciones por minuto+ porque la segunda velocidad establecida es del orden de dos mil quinientas revoluciones por minuto+ y porque el tiempo de duración del proceso de preparación es de al menos -1 minutos.
Re4erencias
Ouia Empresarial%'hampoo n.d.". st ed. P@FQ )vailable at% http%IIRRR.inaes.gob.m*IdoctosIpdfIguiaSempresarialIshampoos.pdf )ccessed 0 8ay 01CQ. Ouia empresarial% Tabon de ?ocador. n.d.". st ed. P@FQ )vailable at% Ouia Empresarial. n.d.". st ed. P@FQ )vailable at% http%IIRRR.inaes.gob.m*IdoctosIpdfIguiaSempresarialIshampoos.pdf )ccessed 0 8ay 01CQ. )ccessed 0 8ay 01CQ. Oon$ales, T. 011<". 8ascarilla para tratamientos faciales, y procedimiento de preparacion de la misma. NB 011<16