Производство на дезинфектанти за ръце с индустриални ултразвукови миксери

За производството на дезинфектанти за ръце и дезинфекционни разтвори е необходима мощна технология за смесване за получаване на постоянна смес. Ултразвуковите смесители и бъркалки са най-надеждната и ефективна технология за смесване и емулгиране на две или повече фази, за да се получи хомогенна, стабилна формула на дезинфектант за ръце.

Дезинфектанти за ръце

Дезинфектантът за ръце, известен още под алтернативните термини антисептик за ръце, разтриване на ръце или разтриване на ръце, е течен агент, нанесен върху ръцете, за да се премахнат или инактивират често срещани патогени, които могат да причинят заболявания (напр. вирусът SARS-CoV-2 причинява заболяването COVID-19). Дезинфектантите за ръце обикновено се предлагат под формата на течност, пяна, гел или спрей.
Дезинфектантите за ръце могат да бъдат формулирани с помощта на различни съставки и състави. Например, дезинфектантите за ръце могат да бъдат на алкохолна основа или без алкохол. Продуктите за дезинфекция на ръцете на алкохолна основа обикновено съдържат между 60 и 95% алкохол. Като алкохоли най-често се използва етанол (етилов алкохол), изопропанол или n-пропанол. Силно концентрираният алкохол (т.е. 60% и повече) унищожава протеините. Чрез денатуриране на протеини много патогени (болестотворни микроорганизми) се инактивират или убиват. Дезинфектантите за ръце без алкохол са алтернативен продукт, в който дезинфектанти, като бензалкониев хлорид (BAC) или антимикробни агенти, като триклозан, се използват като активна съставка за инактивиране или убиване на микроорганизми. Както в дезинфектантите за ръце на алкохолна основа, така и в дезинфектантите за ръце без алкохол, активните съставки срещу патогени могат да изсушат кожата, като разрушат естествената кожна бариера. Ето защо повечето дезинфектанти за ръце съдържат подхранващи кожата добавки като емолиенти (напр. глицерин, масла) за рехидратиране на кожата. Други съставки като сгъстители, аромати, оцветители и т.н. могат да бъдат добавени, за да се промени текстурата, миризмата и външния вид на дезинфекциращите продукти за ръце.

Ултразвуково смесване и смесване на дезинфектанти за ръце

Ултразвуковите бъркалки са най-ефективната технология за смесване за производство на дезинфектанти за ръце (известни също като антисептик за ръце, ръчно триене или разтриване на ръце) под формата на течности, гелове, спрейове или лосиони.
Тъй като ултразвуковите смесители създават високи сили на срязване, те осигуряват необходимото разбъркване за смесване на съставките в кохезивна смес. Такова мощно и надеждно смесване е необходимо, за да се произведат мощни и надеждни дезинфекциращи агенти като дезинфектанти за ръце, както и средства за дезинфекция на повърхности.

Как работи ултразвуковото смесване?

Ултразвуковите смесители и бъркалки създават акустична кавитация, което води до силно интензивни сили на срязване. Поради това ултразвуковите смесителни системи се използват широко за емулгиране на две или повече несмесващи се течности и за диспергиране на твърди частици в течности и суспензии. Ултразвуковото смесване и смесване се постига чрез свързване на високомощни ултразвукови вълни в течност или каша. Ултразвуковите вълни се предават чрез ултразвукова сонда с висок интензитет в резервоар за партиди или в реактор с поточна клетка. Само ултразвуковите апарати тип сонда могат да генерират интензивни кавитационни сили, които са необходими за формулирането на хомогенни и дълготрайни стабилни смеси. Ултразвуковата сонда вибрира в течността с много висока честота (напр. 20kHz) и създава интензивна акустична / ултразвукова кавитация в течността.
В ултразвуково генерираното кавитационно поле колапсът на кавитационните мехурчета създава мощни сили на срязване, които разрушават капчиците, агломератите и дори твърдите частици. Също така, ултразвуковата кавитация произвежда високоскоростни течни потоци със скорост до 1000 км/ч. Кавитационните течни струи засягат агломератите на частиците, разрушават капчиците, подобряват преноса на материал в течности и суспензии и диспергират твърди вещества в цялата среда. В ултразвуковото кавитационно поле наляганията се редуват бързо и многократно между вакуум и до 1000 бара. Ротационен миксер с 4 лопатки на смесителя ще трябва да работи със зашеметяващите 300 000 оборота в минута, за да постигне същата честота на циклите на променливо налягане. Конвенционалните ротационни смесители и роторно-статорни смесители не създават значително количество кавитация поради ограничението на скоростта.

Формули на дезинфектант за ръце с ултразвуково смесване

Формулата на дезинфектиращ продукт за ръце определя ефективността на дезинфектанта и спектъра на унищожаване на микробите (т.е. антибактериални, противогъбични, антивирусни, ефикасност срещу обвити и голи вируси, ензимни паразити и др.)
Тъй като честата употреба на алкохол и дезинфектанти, съдържащи алкохол върху кожата (напр. ръцете) дехидратира кожата, което може да доведе до възпаление и дразнене, сложните дезинфектанти за ръце съдържат съставки за грижа за кожата, например алое вера, глицерин, масло от жожоба, масло от шипка и др.). Ултразвуковият емулгиращ ефект смесва различните фази на алкохол, добавки, масла и вода в стабилен и равномерен дезинфектант за ръце.

Ултразвуково приготвяне на емулсия (червена вода / жълто масло). Няколко секунди ултразвук превръщат отделните фази вода/масло във фина емулсия.

Общи съставки за дезинфектанти за ръце

V65% (или по-висок) алкохол (за да бъде ефективен срещу голямо разнообразие от вируси и бактерии)
• съставки за грижа за кожата като масла, алое вера, глицерин и др.
• вода (напр. дестилирана или стерилна вода)
• емулгатор / повърхностно активно вещество
• по избор сгъстител (напр. ксантанова гума), пенообразуватели, аромати, спорициди (напр. водородни пероксиди за елиминиране на бактериалните спори)

Ефективни дезинфектанти за ръце срещу COVID-19

Хигиената и особено хигиената на ръцете е важен фактор за предотвратяване на разпространението на тежкия остър респираторен синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2), вирусът, който причинява заболяването COVID-19. Въпреки че се препоръчва цялостно измиване на ръцете с вода и сапун, когато е възможно, дезинфектантите за ръце са надеждна алтернатива, особено когато миенето на ръцете с вода и сапун не е налично.
Световната здравна организация (СЗО) препоръчва две формулировки на дезинфектанти на алкохолна основа, които са тествани за ефективни срещу коронавируса SARS-CoV-2. Учени от Германия и Швейцария са тествали и потвърдили ефективността на дезинфектантите срещу SARS-CoV-2.
Формула на дезинфектант No 1:

• етанол — 80 обемни % (об./об.)
• глицерин (известен също като глицерол) — 1.45% vol/vol
• водороден прекис — 0,125% об/об.

Формула на дезинфектант No 2:

• Изопропанол (известен също като 2-пропанол или изопропилов алкохол) — 75% об/об.
• глицерин — 1,45% об/об.
• водороден прекис — 0,125% об/об.

И двете формули на дезинфектант за ръце по-горе инактивират вируса достатъчно след 30 секунди експозиция, когато се прилагат обилно. Смесването на формулировките по-горе може да се извърши с помощта на ултразвукова партида или вградена система.

Високоефективни ултразвукови апарати

Hielscher Ultrasonics е дългогодишен производител на високомощни ултразвукови апарати за приложения, които включват смесване, смесване и разбъркване на различни смеси течност/течност или течност/твърдо вещество.
За хранителна/фармацевтична обработка на дезинфектанти за ръце на промишлено ниво е необходимо високопроизводително ултразвуково оборудване за обработка на голям обем в ултразвукова партида или в система с непрекъснат поток. Hielscher Ultrasonics е дългогодишен и доверен доставчик на високопроизводително ултразвуково смесително оборудване, което е интегрирано в световен мащаб в производствени предприятия в хранително-вкусовата, фармацевтичната, козметичната и индустрията за лична хигиена.
Усъвършенстваните ултразвукови апарати на Hielscher Ultrasonics могат да бъдат прецизно управлявани и дават на оператора пълен контрол върху важните параметри на процеса като амплитуда, налягане, температура и време за ултразвук. Това позволява оптимизиране на процеса на ултразвук, което го прави най-ефективен и икономичен.
Широката гама от аксесоари като сонотроди (сонди), бустерни клаксони, реактори с проточни клетки и други добавки позволяват да се конфигурира ултразвуковата смесителна система специално за преработените съставки и целевия изход.

Ултразвуков мониторинг на процеса

Всички цифрови ултразвукови уреди Hielscher – от лабораторен до индустриален размер – са оборудвани с интелигентен софтуер, който улеснява прецизното управление, наблюдение и ревизия на ултразвуковия процес. Амплитудата, границата на входящата енергия, импулсните цикли и времето за ултразвук могат да бъдат предварително зададени чрез удобния за потребителя софтуер. Чрез цветен сензорен дисплей менюто е лесно достъпно и е интуитивно за работа. Дистанционното управление на браузъра позволява на оператора да управлява и наблюдава ултразвуковата система дистанционно.
Всички важни данни за ултразвуковия процес (като амплитуда, температура, налягане, нетна енергия, обща енергия, час и дата) се съхраняват автоматично на вградена SD-карта. Автоматичното протоколиране на данни е високо ценено в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост, тъй като позволява на производителя на храни да преразгледа условията на обработка на всяка партида с ултразвук. Това дава възможност за стандартизация на процесите, непрекъснато високо качество на продукцията и прилагане на добри производствени практики (GMP).

Индустриални ултразвукови апарати

Hielscher Ultrasonics’ Индустриалните ултразвукови процесори могат да осигурят много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати: