น้ำในกระบวนการผลิต: ลดเชื้อด้วยพลาสมาโดยไม่เติมสารลงในน้ำ

การลดเชื้อในน้ำด้วยพลาสมา คือการใช้พลาสมาเย็นทำปฏิกิริยากับน้ำโดยตรง เพื่อสร้างอนุภาคที่มีฤทธิ์ทำลายเซลล์จุลินทรีย์ (microorganisms) ที่ปนเปื้อนอยู่ โดยไม่ต้องเติมสารฆ่าเชื้อลงในน้ำ และอนุภาคที่เกิดขึ้นมีอายุจำกัด จึงไม่สะสมเป็นสารตกค้าง (residue) ในผลิตภัณฑ์ปลายทาง

เหตุผลที่เรื่องนี้สำคัญกับโรงงานเครื่องสำอางเป็นพิเศษคือ น้ำเป็นวัตถุดิบที่มีสัดส่วนสูงที่สุดในสูตรเกือบทุกประเภท ทั้งในเฟสน้ำของอิมัลชัน ในโทนเนอร์และเอสเซนซ์ที่น้ำเป็นวัตถุดิบหลัก และในขั้นล้างอุปกรณ์การผลิต คุณภาพทางจุลชีววิทยาของน้ำจึงเป็นจุดเริ่มต้นของความปลอดภัยทั้งระบบ

01ทำไมคุณภาพน้ำถึงเป็นคอขวดของสูตรที่ไม่ใส่สารกันเสีย

ในสูตรทั่วไป สารกันเสียทำหน้าที่กันเชื้อที่หลุดเข้ามาระหว่างหรือหลังการผลิต เมื่อออกแบบสูตรที่ไม่มีสารกันเสียแบบเดิม ตาข่ายนิรภัยชั้นนั้นก็หายไป

ผลคือน้ำตั้งต้นต้องสะอาดกว่ามาตรฐานทั่วไป ไม่ใช่แค่ผ่านเกณฑ์ เพราะเชื้อที่ติดมากับน้ำจะไม่มีอะไรมาหยุดมันในผลิตภัณฑ์อีกแล้ว

มาตรฐาน ISO 22716 ว่าด้วยหลักเกณฑ์วิธีการที่ดีในการผลิตเครื่องสำอาง กำหนดให้น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตต้องผ่านการคัดเลือก ตรวจสอบคุณสมบัติทั้งทางเคมีและจุลชีววิทยาเป็นประจำ และผ่านการบำบัดที่เหมาะสมก่อนใช้

ส่วน ISO 17516 กำหนดเกณฑ์การยอมรับของจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางที่ไม่ปลอดเชื้อ โดยจำกัดจำนวนแบคทีเรีย (bacteria) ที่อาศัยออกซิเจนรวม และห้ามตรวจพบเชื้อเฉพาะบางชนิด น้ำที่ปนเปื้อนเกินเกณฑ์จึงกระทบทั้งการผ่านการตรวจของหน่วยกำกับดูแล และความเสี่ยงเรียกคืนสินค้า

02วิธีที่โรงงานใช้อยู่ตอนนี้

ระบบเตรียมน้ำในอุตสาหกรรมมักใช้หลายวิธีร่วมกันเป็นชั้น ๆ ไม่ใช่วิธีเดียว

จุดที่พลาสมาเย็นมีที่ยืนของตัวเองคือ มันออกแบบให้ทำงานต่อเนื่องในสายได้ที่อัตราการไหลที่กำหนด จึงบูรณาการเข้ากับชุดเตรียมน้ำที่มีอยู่แล้วได้ และอนุภาคที่เกิดขึ้นมีอายุจำกัด จึงไม่ทิ้งสารตกค้างที่ต้องสำแดงในผลิตภัณฑ์

03งานวิจัยรายงานอะไรไว้

สิ่งที่ต้องอ่านให้ตรงคือ ตัวเลขการลดเชื้อในงานเหล่านี้วัดในเงื่อนไขทดสอบที่ออกแบบไว้เฉพาะ ไม่ใช่ค่าที่ยกไปใช้กับน้ำของโรงงานใดก็ได้

04ทำไมน้ำแต่ละโรงงานต้องหาเงื่อนไขเฉพาะราย

TIBD ทำงานนี้เป็นโครงการวิจัยเฉพาะราย เริ่มจากตรวจวัดน้ำตั้งต้นให้ครบ แล้วหาเงื่อนไขที่ใช้ได้จริงกับน้ำของโรงงานนั้น พร้อมผลการทดสอบที่ใช้ประกอบการขึ้นทะเบียน

05เชื้อกลุ่มไหนที่ระบบน้ำต้องเฝ้าเป็นพิเศษ

ไม่ใช่เชื้อทุกชนิดที่เป็นปัญหาเท่ากัน ในระบบน้ำของโรงงาน มีบางกลุ่มที่ต้องเฝ้าเป็นพิเศษเพราะมันอยู่ในน้ำได้ดีและทนต่อการฆ่าเชื้อแบบทั่วไปมากกว่าที่คิด

แผ่นชีวภาพบนผนังท่อคือจุดที่ระบบส่วนใหญ่พลาด เพราะเชื้อที่อยู่ในแผ่นชีวภาพทนต่อการฆ่าเชื้อได้ดีกว่าเชื้อที่ลอยอยู่ในน้ำหลายเท่า การออกแบบระบบจึงต้องคิดทั้งการลดเชื้อในน้ำที่ไหลผ่าน และการป้องกันการสะสมบนผนังท่อควบคู่กัน

ด้วยเหตุนี้ แผนการตรวจติดตามจึงสำคัญไม่น้อยกว่าตัวเครื่อง การเก็บตัวอย่างจากหลายจุดในระบบตามรอบที่กำหนด และการบันทึกผลอย่างต่อเนื่อง เป็นสิ่งที่ผู้ตรวจประเมินมองหาเวลาเข้าตรวจโรงงาน

06ใครที่โจทย์ตรง

07โครงการเดินอย่างไร

ขั้นแรกคือการตรวจวัดคุณสมบัติของน้ำตั้งต้นของโรงงาน ทั้งความเป็นกรดด่าง ค่าการนำไฟฟ้า (electrical conductivity) ปริมาณของแข็งละลายรวม ความกระด้าง โปรไฟล์โลหะหนัก และคุณภาพทางจุลชีววิทยา เพื่อสร้างข้อมูลฐานก่อนออกแบบระบบ

ขั้นที่สองคือการออกแบบระบบเบื้องต้น ครอบคลุมการเลือกชนิดของพลาสมาที่เหมาะกับน้ำของโรงงานนั้น การกำหนดอัตราการไหลและพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า และการวางแผนเชื่อมต่อกับระบบที่มีอยู่

ขั้นที่สามคือการทดสอบในห้องปฏิบัติการ โดยใช้ตัวอย่างน้ำของโรงงานเองที่ใส่เชื้อมาตรฐานเพื่อจำลองการปนเปื้อน แล้ววัดทั้งการลดเชื้อและองค์ประกอบของน้ำที่ผ่านการบำบัด

ขั้นสุดท้ายคือการออกแบบระบบระดับนำร่องให้สอดคล้องกับขนาดของโรงงาน พร้อมคู่มือปฏิบัติงานและการฝึกอบรม แล้วทดสอบประสิทธิภาพการป้องกันการเสื่อมของสูตรที่ใช้น้ำนี้ ตามมาตรฐาน ISO 11930 หรือ USP 51 โดย VISBIO ในฐานะผู้ตรวจสอบอิสระ

ในเชิงการรับรอง ระบบที่ติดตั้งใหม่ต้องผ่านการทวนสอบตามแนวทางของหลักเกณฑ์วิธีการที่ดีในการผลิตเครื่องสำอาง ครอบคลุมการทวนสอบการติดตั้ง การทำงาน และสมรรถนะ

08สรุป สี่ข้อก่อนตัดสินใจ

09คำถามที่พบบ่อย

ใช้แทนระบบกรองเดิมได้เลยไหม

โดยทั่วไปไม่ใช่การแทนที่ แต่เป็นการเพิ่มชั้นหนึ่งเข้าไปในระบบที่มีอยู่ ระบบกรองยังทำหน้าที่แยกสิ่งเจือปนเชิงกายภาพ ส่วนพลาสมาทำหน้าที่จัดการจุลินทรีย์ การออกแบบส่วนใหญ่จึงเป็นการวางพลาสมาต่อจากระบบกรอง

น้ำที่ผ่านพลาสมาแล้วเก็บไว้ได้นานไหม

ฤทธิ์ที่เกิดขึ้นมีอายุจำกัดและลดลงตามเวลา รูปแบบที่ใช้ได้จริงจึงเป็นการผลิตที่จุดใช้งานในสาย มากกว่าการผลิตแล้วเก็บไว้ในถัง ระยะเวลาที่ยังใช้ได้ต้องกำหนดจากผลการทดสอบของแต่ละระบบ

กระทบค่าความเป็นกรดด่างของสูตรไหม

กระทบได้ เพราะกระบวนการเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของน้ำ การออกแบบจึงต้องกำหนดช่วงความเป็นกรดด่างเป้าหมายตั้งแต่ต้น และทดสอบความเข้ากันได้กับส่วนผสมในสูตรก่อนนำไปใช้จริง

ตรวจติดตามอย่างไรหลังติดตั้ง

กำหนดจุดเก็บตัวอย่างและรอบการตรวจไว้ในคู่มือปฏิบัติงาน โดยเก็บทั้งจากน้ำตั้งต้น จากน้ำหลังผ่านระบบ และจากจุดใช้งานจริง เพราะความต่างของผลระหว่างสามจุดนี้บอกได้ว่าปัญหาอยู่ที่น้ำตั้งต้น ที่ระบบบำบัด หรือที่ระบบท่อ ซึ่งแก้คนละวิธีกัน

ประหยัดกว่าระบบเดิมไหม

ขึ้นอยู่กับว่าเทียบกับอะไร ถ้าเทียบกับระบบที่ใช้พลังงานสูงหรือมีต้นทุนสารเคมีต่อเนื่อง มีโอกาสประหยัดกว่าในระยะยาว แต่ตัวเลขจริงต้องคำนวณจากอัตราการไหล ค่าไฟ และแผนบำรุงรักษาของแต่ละโรงงาน ไม่ใช่ตัวเลขกลาง

10คุยโจทย์ของคุณกับทีม TIBD

ถ้าโรงงานของคุณกำลังจะตัดสารกันเสียออกจากสูตร แล้วยังไม่มั่นใจว่าระบบน้ำรับไหว เริ่มจากส่งผลวิเคราะห์น้ำตั้งต้นมาคุยกันก่อนได้

TIBD ทำงานร่วมกับนักวิจัยและเจ้าของเทคโนโลยี เพื่อให้งานวิจัยเดินต่อจากห้องปฏิบัติการไปถึงสายการผลิตจริง สิ่งแรกที่เราทำคือประเมินร่วมกันว่าโจทย์ของคุณเหมาะกับเทคโนโลยีนี้จริงหรือไม่ ถ้าประเมินแล้วไม่เหมาะ เราจะบอกตั้งแต่ต้น

ทักไลน์ @tibdglobal หรือกรอกแบบฟอร์มที่ tibdglobal.com/contact แล้วเล่าโจทย์ในกระบวนการของคุณมาได้เลย