はじめに：クリームやジェルの移送が難しい理由Why transfer of cream or gel is difficult?
化粧品業界において、クリームやジェルなど高粘度かつデリケートな製品の移送は比較的難易度が高く、様々なトラブルが起こりやすいプロセスです。これらの製品は、温度の変化やせん断などの影響を受けやすく、こういった物理的な刺激によって性質変化や品質劣化（分離、泡立ち、変色など）が生じるものが多数あります。
ポンプを選定する際には、移送中に液に温度変化やせん断を与えにくいものを選ぶ必要があるのはもちろん、高粘度液を扱ってもポンプが緊急停止(チョコ停)することなく正常に動作することも求められます。加えて、特に色のついた製品を扱う場合には、液の切り替え時に混色が起こらないようにするため、簡単かつ綺麗にポンプや配管内を洗浄できることも重要なファクターとなります。
そこで注目されているのが、低せん断・無脈動・CIP対応構造を持つスクリューポンプやデフォーミングポンプです。
化粧品移送に求められる要件とはRequirements for cosmetic transfer
クリームやジェルの移送において、品質維持の観点から以下のような要件を満たすことが求められます。
| 高粘度対応 | 時に100,000mPa・s以上となる粘度のクリームやジェルでもトラブル発生頻度を大きく抑えて移送できること。 |
|---|---|
| 低せん断 | 乳化状態や構造を壊さないよう、液に刺激をあたえずに移送すること |
| 低脈動 | 充填時の精度を確保するためには脈動が発生しないことが望まれる |
| 気泡防止/脱泡 | 充填工程の安定化や最終製品の品質維持のために、移送中に気泡が発生しないことが望まれる。 |
| 衛生設計/CIP対応 | 異物混入やクロスコンタミを防止するために、液の滞留が起こらない設計や使用後の洗浄性に優れることが求められる |
推奨されるポンプRecommendation
以下の2つのタイプが化粧品移送に特に適しています。
1.二軸スクリューポンプ
■ 特徴：
無脈動、低せん断、高粘度液対応
■ 得られる効果：
○ 液を連続的に押し出すような原理のため、液にせん断や撹拌を加えずに移送
○ 高粘度液移送でもポンプに負担が加わりにくい構造のため、幅広い液の移送に対応
○ 非接触式のポンプであり、ポンプ由来のゴムや金属片のコンタミが発生しない
○ 分解洗浄が容易であり、COPが必要な場面でも作業時間を短縮
○ 回転数を変えることにより、ポンプ1台で化粧品の移送からCIP洗浄まで対応可能
2.脱泡機能付き二軸スクリューポンプ
■ 特徴：
移送しながら液中の気泡を除去することが可能
■ 得られる効果：
○ 泡を除去することで充填精度を高めたり製品の酸化防止に貢献
○ 真空タンクでの脱泡が必要だった工程の設備と時間を大幅に省略可能に
○ 二軸スクリューポンプが有する効果をそのまま継承
導入事例Case study
CIP洗浄
日焼け止めクリームを脱泡機能付き二軸スクリューポンプVQ型で移送後、次のようなフローで洗浄することにより、ポンプおよび配管内に付着した液をCIP洗浄にてほぼ完全に除去した。
- 熱水でポンプおよび配管内を1パス洗浄
- 活性剤入の熱水をポンプを含む移送経路内で5分間循環
- 熱水を1パス分流し、経路内に残留した活性剤をリンス
- 常温の水を1パス分流し、経路内をリンスしつつ冷却
洗浄性・衛生面への対応Cleaning and hygiene compliance
化粧品業界ではGMP(適正製造規範)を準拠することで製品の品質と安全性が向上し、消費者の信頼を獲得することができます。
ポンプにおいても以下の要素などが求められます。
- 洗浄や消毒を行うために、接液部を安全かつ確実に分解できる構造であること
- デッドスペースを極力排除した構造であること
- 表面粗さが十分に小さく、表面に微生物や異物が付着しづらい構造であること
SQ型やVQ型はこれらの要求に応えることができる機種であり、GMP要求にも対応が可能です
ポンプ選定時のチェックリストchecklist
導入にあたり、以下のような項目を事前に確認しておくことが推奨されます。
- 移送したい液体の粘度はどの程度か
- せん断や撹拌による気泡の発生や液質変化を嫌うか
- どの程度の洗浄レベルを求められるか
- 洗浄頻度はどのくらいか
- 移送距離はどのくらいか
- どの程度の充填精度を求められるか
まとめSummary
ポンプは単なる移送機器ではなく、品質を守るために重要な装置の一部であり、コンタミを発生させないこと、液質を変化させないこと、洗浄性に優れることなどが品質や安全性に直結してきます。
いかに製造工程をコントロールしても、移送段階で製品の質が損なわれては台無しになってしまいます。移送時の品質が最終製品の品質にダイレクトに影響してくるという視点を持ち、適切なポンプ選定を行うことが重要です。
ご紹介した製品Recommendation
二軸スクリューポンプSQ型
高粘度液の移送に強い
脱泡機能付き二軸スクリューポンプVQ型
移送しながら気泡を除去
