Những năm gần đây, nhờ những tiến bộ vượt bậc về thiết bị sản xuất, quy trình sản xuất và các công nghệ phụ trợ, mỹ phẩm ngày càng hoàn thiện về chất lượng, đa dạng về mẫu mã, chủng loại.

Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, nhiều quốc gia đã đưa tiêu chuẩn thực hành tốt sản xuất – GMP (Good Manufacture Practice) dành cho mỹ phẩm dựa trên các GMP dược phẩm. Tại Nhật Bản, Hiệp hội Mỹ phẩm Công nghiệp Nhật Bản (Japan Cosmetic Industry Association) sẽ chịu trách nhiệm đưa ra các tiêu chuẩn cũng như kiểm tra đánh giá việc đảm bảo chất lượng, tại Hàn Quốc là KFDA. Trong khi ở Mỹ, CFTA sẽ tư vấn cho các ngành công nghiệp mỹ phẩm về bảo đảm chất lượng theo hướng dẫn của FDA. Tại châu Âu, tiêu chuẩn chất lượng thống nhất được đưa ra dựa trên hướng dẫn COLIPA.

Các thiết bị sản xuất mỹ phẩm có thể được phân chia thành nhiều loại, dựa trên chức năng như:

• Thiết bị sản xuất: các loại như máy xay, thiết bị phân tán, nhũ hóa và thiết bị làm mát sử dụng cho các loại kem, lotion…
• Thiết bị ép khuôn: máy ép tự động cho son môi, phấn nền…
• Thiết bị chiết rót, đóng gói, in…

Dạng MP Thiết bị	Kem/ Lotion dạng sữa	Lotion	Bột	Son
Trộn	X	X	X	X
Xay nghiền			X
Phân tán/Nhũ hóa	X			X
Làm lạnh	X			X
Đóng khuôn			X	X
Đóng gói	X	X	X	X

I. MÁY XAY NGHIỀN

Máy xay nghiền có thể được chia thành: máy xay ướt, xay khô, nghiền liên tục, nghiền lô. Một số máy phân tán có thể được sử dụng như máy xay ướt. Các thiết bị xay nghiền được phân loại theo phương thức cung cấp lực.

Loại máy này thường được dùng trong sản xuất mỹ phẩm dạng bột. giúp tạo các loại bột có kích thước mong muốn, đồng thời làm cho quá trình trộn diễn ra nhanh hơn bằng cách phá vỡ lực kết dính giữa khối bột.

II. THIẾT BỊ TRỘN

Thiết bị trộn có thể được chia làm 2 loại chính: thùng quay và bộ phận trộn quay.

• Thiết bị trộn thùng quay, thùng sẽ quay quanh trục cố định. Hình dạng thùng đa dạng: hình ống, nón đôi, hình khối, kim tự tháp, chữ V… hiệu quả trộn cao, dễ nạp và xả liệu, dễ sử dụng, chế độ việc liên tục, có thể trộn được ở trạng thái khô, ẩm và lỏng. Nhược điểm: khó làm sạch khi trộn ẩm, mức tiêu thụ điện năng cao.

• Thiết bị có bộ phận trộn quay: cấu tạo đơn giản, dễ làm sạch, công suất thấp. Nhược điểm là tốc độ trộn thấp, làm việc gián đoạn, thể tích hữu ích thấp, khó trộn nguyên liệu dính.

III. THIẾT BỊ PHÂN TÁN/NHŨ HÓA

1. Thiết bị phân tán chân vịt

Thiết bị này cấu tạo gồm cánh chân vịt được gắn vào cuối trục quay, chỉ được sử dụng để phân tán và nhũ hóa sơ bộ do khả năng phân tán kém.

2. Thiết bị phân tán cánh chém

Cấu tạo gồm phần cánh chém được gắn phía cuối của trục quay. Khi trục quay, cánh chém xoay với tốc độ cao tạo ra lực phân tán. Khả năng phân tán cao hơn thiết bị phân tán chân vịt.

3. Homomixer

Homomixer còn được gọi là máy đồng nhất Appenbach. Cấu tạo gồm phần motor xoay ở phía trên, phía cuối trục là lưỡi chém được đặt trong ống hình trụ. Khi thiết bị hoạt động sẽ tạo ra dòng xoáy đối lưu trong ống trụ và lan tỏa ra toàn hệ thống chứa. Homomixer tạo được nhũ tương đồng nhất.

4. Homogenizer

Homogenizer là thiết bị nhũ hóa liên tục áp lực cao. Khi hoạt động, dòng dung dịch được đẩy qua một khe nhỏ với áp lực cao ở tốc độ chậm. Kết quả tạo nên hỗn hợp nhũ tương có kịch thước rất nhỏ.

5. Máy xay keo (Colloid mill)

Vật liệu được dẫn qua một đường ống nhỏ, phía cuối đường ống là hệ thống cánh chém quay với lực mạnh, sản phẩm sau khi xay xong được cho ngược trở lại phễu nạp liệu, vòng tuần hoàn lặp lại đến khi thu được sản phẩm có độ động nhất như mong muốn.

6. Máy nghiền sỏi (Pebble mill)

Vật liệu được cho vào thùng trộn chứa các hạt sỏi cứng chắc, kích thước khoảng 10 mm. Khi thùng trộn xoay quanh trục, sự va chạm với các hạt sỏi làm vỡ vật liệu cần phân tán, thu được sản phẩm kích thước mong muốn. Thiết bị này thích hợp để phân tán các loại bột.

7. Thiết bị nhũ hóa siêu âm

Thiết bị nhũ hóa siêu âm được chia làm 2 loại:

• Vật liệu chứa trong bể chứa được làm vỡ bằng sóng siêu âm.
• Vật liệu được nạp vào ống trụ có chứa các lưỡi rung động tạo sóng siêu âm.

IV. THIẾT BỊ NHÀO TRỘN

Thiết bị nhào trộn thường được sử dụng cho các loại mỹ phẩm có độ đặc quánh cao.

1. Thiết bị nhào (Kneaders)

Đây là hệ thống gồm nhìu trục có gắn các lưỡi kim loại, khi quay tạo ra lực nhào trộn lớn. Một đầu của thiết bị sẽ được kết nối với máy hút bụi. Hệ thống này thích hợp để sản xuất mỹ phẩm có độ nhớt cao, dễ hình thành bong bóng hơi.

2. Trục lăn

Trục lăn có lịch sử sử dụng từ rất lâu và vẫn đươc dùng cho đến ngày nay. Trục lăn nhào trộn rất mạnh mẽ. Cấu tạo gồm 2-3 trục lăn. Thường dùng để sản xuất son môi, sơn móng tay…

V. THIẾT BỊ LÀM LẠNH

Thiết bị làm lạnh thường cần thiết cho mỹ phẩm dạng lotion sữa, kem và các phương pháp sản xuất cần bảo quản hoặc diễn ra ở nhiệt độ thấp.

1. Thiết bị làm lạnh bằng cánh khuấy

Mỹ phẩm dạng lỏng được chứa trong thùng chứa có gắn cánh khuấy, bên ngoài thùng là dòng nước lạnh. Khi cánh khuấy xoay, dòng chất lỏng sẽ được luân chuyển, tăng hiệu quả trao đổi nhiệt và tạo sự đồng nhất về nhiệt khi làm mát. Thiết bị này được sử dụng để làm mát các loại xà phòng, chất nhũ hóa có thuộc tính dễ thay đổi khi nhiệt độ giảm nhanh.

2. Thiết bị làm lạnh bằng cách trao đổi nhiệt

Hệ thống này được sử dụng phổ biến để làm mát liên tục và nhanh chóng mỹ phẩm dạng nhũ tương.

a. Các tấm trao đổi nhiệt

Cấu tạo máy gồm các tấm trao đổi nhiệt được lắp đặt gần nhau, dòng nhũ tương nóng sẽ di chuyển ngược chiều và tiếp xúc với tấm nhiệt lạnh. Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra trực tiếp trên bề mặt các tấm trao đổi nhiệt. Vì khoảng cách giữa các tấm trao đổi nhiệt khá hẹp, nên hệ thống này thích hợp để làm lạnh mỹ phẩm có độ nhớt thấp như lotion dạng sữa.

b. Hệ thống trao đổi nhiệt bề mặt kết hợp lưỡi cào

Hệ thống gồm ống hình trụ 2 lớp, lớp bên ngoài là nơi lưu thông của dòng nước lạnh, lõi bên trong gồm nhiều lưỡi kim loại gắn cố định vào trục quay, kết hợp với hệ thống máy bơm giúp định hướng sự di chuyển của dòng chất lỏng cần làm mát theo một chiều vào-ra. Khi hệ thống hoạt động, chất lỏng cần làm mát được nạp vào một đầu, di chuyển làm mát và đưa ra bên ngoài qua đầu còn lại. Thiết bị này thích hợp để làm mát cho mỹ phẩm có độ nhớt cao, kem và lotion dạng sữa.

VI. MÁY ÉP KHUÔN

Son môi, phấn nền thường được nén ép tạo thành hình dạng trước khi đóng vào các bao bì thành phẩm.

1. Máy ép khuôn son môi

Có nhiều loại máy ép khuôn dành cho việc sản xuất son môi. Phân loại chúng thường dựa trên hình dạng của khuôn ép. Trước đây người ta sử dụng khuôn ép kim loại thủ công, gần đây hệ thống máy ép khuôn tự động được sử dụng rộng rãi.

a. Máy ép khuôn thủ công

Son môi ở trạng thái nóng chảy được đổ vào khuôn, làm lạnh, sau đó được lấy ra bằng cách mở khuôn theo chiều dọc. Khuôn kim loại được thiết kế sau cho quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh và có thể kiểm soát được mức nhiệt độ mong muốn.

Quá trình ép khuôn trải qua nhiều giai đoạn thủ công như bôi trơn khuôn, gõ bỏ các phần son thừa, vệ sinh khuôn.

b. Máy ép khuôn son môi tự động

Phương pháp này cho phép đúc của son môi được tự động và có thể được sử dụng để sản xuất khối lượng của nó. Tuy nhiên, nhiệt độ và thời gian điều kiện cho mỗi quá trình đúc phải được thiết lập rất chính xác để phù hợp với công thức son môi khác nhau.

2. Máy ép khuôn phấn nền

Ngày nay, đa phần các mỹ phẩm dạng bột được đúc bằng các máy ép tự động. Đây là những loại máy gồm hệ thống bàn xoay tròn chứa các đĩa kim loại gắn các khuôn lõm được nạp nguyên liệu tự động. Sản phẩm sau khi nén ép sẽ lấy ra, khuôn sẽ được làm sạch tự động và bước vào chu kỳ mới. Phấn nền sau khi đúc sẽ được đưa vào máy làm sạch, loại bỏ bột thừa bên ngoài.

Với loại máy này, lực nén ép giữ một vai trò rất quan trọng. Nó được điểu chỉnh dựa trên lực nén và số lần nén tùy thuộc vào đặc tính của sản phẩm.

VII. MÁY CHIẾT RÓT VÀ ĐÓNG GÓI

Phân loại máy chiết rót này phụ thuộc vào trạng thái của vật liệu được rót, loại bao bì và thể tích cần chứa. Bao bì mỹ phẩm dùng trong quy trình chiết rót rất đa dạng. Lọ miệng rộng thường dùng chứa lotion dạng sữa, kem; tuýp chứa kem; thùng giấy và túi chứa bột. Ngoài ra, quá trình chiết rót phải được thực hiện trong môi trường sạch sẽ và vệ sinh. Dịch kẻ mắt và mascara được chiết rót trong phòng sạch để tránh nhiễm chéo và nhiễm khuẩn vì ở trạng thái lỏng.

Trong giai đoạn đóng bao bì và hoàn thiện sản phẩm, máy dán nhãn, máy in, máy đóng thùng carton và máy kiểm tra trọng lượng được sử dụng. Hiệu suất của máy ghi nhãn đã được nâng lên thông qua các tiến bộ trong sự phát triển của công nghệ keo dính và giấy tờ nhãn. Máy in phun đang được sử dụng nhiều cho việc in mã sản xuất, hạn sử dụng… Máy đóng thùng carton và robot được sử dụng để đạt được tiết kiệm nhân lực khi đóng gói sản phẩm.