Proizvodnja sredstava za dezinfekciju ruku sa industrijskim ultrazvučnim mikserima

Za proizvodnju sredstava za dezinfekciju ruku i otopina za dezinfekciju potrebna je moćna tehnologija miješanja kako bi se dobila konzistentna smjesa. Ultrazvučni mikseri i mešalice su najpouzdanija i najefikasnija tehnologija mešanja za mešanje i emulgovanje dve ili više faza u cilju dobijanja homogene, stabilne formulacije sredstva za dezinfekciju ruku.

Sredstva za dezinfekciju ruku

Sredstvo za dezinfekciju ruku, poznato i pod alternativnim terminima antiseptik za ruke, trljanje ruku ili trljanje ruku, je tečno sredstvo koje se nanosi na ruke kako bi se uklonili ili inaktivirali uobičajeni patogeni koji mogu uzrokovati bolesti (npr. virus SARS-CoV-2 izaziva bolest COVID-19). Sredstva za dezinfekciju ruku obično su dostupna kao tečnost, pjena, gel ili sprej.
Sredstva za dezinfekciju ruku mogu se formulirati korištenjem različitih sastojaka i sastava. Na primjer, sredstva za dezinfekciju ruku mogu biti na bazi alkohola ili bez alkohola. Proizvodi za dezinfekciju ruku na bazi alkohola obično sadrže između 60 i 95% alkohola. Kao alkoholi, najčešća je upotreba etanola (etilnog alkohola), izopropanola ili n-propanola. Visoko koncentrirani alkohol (tj. 60% i više) uništava proteine. Denaturacijom proteina mnogi patogeni (mikroorganizmi koji izazivaju bolesti) se inaktiviraju ili ubijaju. Sredstva za dezinfekciju ruku bez alkohola su alternativni proizvod u kojem se dezinficijensi, kao što je benzalkonijum hlorid (BAC), ili antimikrobni agensi, kao što je triklosan, koriste kao aktivni sastojak za inaktivaciju ili ubijanje mikroorganizama. U oba sredstva za dezinfekciju ruku na bazi alkohola i bez alkohola, aktivni sastojci protiv patogena mogu isušiti kožu uništavajući prirodnu kožnu barijeru. Stoga većina formulacija sredstava za dezinfekciju ruku sadrži aditive za njegu kože kao što su emolijensi (npr. glicerin, ulja) za rehidrataciju kože. Ostali sastojci kao što su sredstva za zgušnjavanje, mirisi, boje itd. mogu se dodati kako bi se modificirala tekstura, miris i izgled proizvoda za dezinfekciju ruku.

Ultrazvučno miješanje i miješanje sredstava za dezinfekciju ruku

Ultrazvučne mešalice su najefikasnija tehnologija mešanja za proizvodnju sredstava za dezinfekciju ruku (takođe poznatih kao antiseptik za ruke, trljanje za ruke ili trljanje ruku) u obliku tečnosti, gelova, sprejeva ili losiona.
Budući da ultrazvučni mikseri stvaraju velike sile smicanja, oni pružaju potrebno miješanje za miješanje sastojaka u kohezivnu smjesu. Tako snažno i pouzdano miješanje je neophodno kako bi se proizveli moćna i pouzdana sredstva za dezinfekciju kao što su sredstva za dezinfekciju ruku, kao i sredstva za dezinfekciju površina.

Kako radi ultrazvučno miješanje?

Ultrazvučni mikseri i mešalice stvaraju akustičnu kavitaciju, što rezultira visoko intenzivnim silama smicanja. Stoga se ultrazvučni sistemi za miješanje široko koriste za emulgiranje dvije ili više tekućina koje se inače ne miješaju i za dispergiranje čvrstih čestica u tekućinama i kašama. Ultrazvučno mešanje i mešanje se postiže spajanjem ultrazvučnih talasa velike snage u tečnost ili kašu. Ultrazvučni talasi se prenose preko ultrazvučne sonde visokog intenziteta u šaržni rezervoar ili u in-line reaktor sa protočnim ćelijama. Samo ultrasonikatori tipa sonde mogu generirati intenzivne kavitacijske sile, koje su potrebne za formulaciju homogenih i dugotrajno stabilnih smjesa. Ultrazvučna sonda vibrira u tekućini na vrlo visokoj frekvenciji (npr. 20 kHz) i stvara intenzivnu akustičnu/ ultrazvučnu kavitaciju u tekućini.
U ultrazvučno generisanom polju kavitacije, kolaps kavitacionih mjehurića stvara snažne sile smicanja, koje ometaju kapljice, aglomerate, pa čak i čvrste čestice. Također, ultrazvučna kavitacija proizvodi velike brzine tekućine do 1000 km/h. Kavitacijski tečni mlaznici udaraju u aglomerate čestica, ometaju kapljice, poboljšavaju prijenos materijala unutar tekućina i suspenzija i raspršuju čvrste tvari po mediju. U polju ultrazvučne kavitacije, pritisci se brzo i uzastopno mijenjaju između vakuuma i do 1000 bara. Rotacijski mikser sa 4 lopatice miksera trebao bi raditi na nevjerojatnih 300.000 o/min da bi postigao istu frekvenciju naizmjeničnih ciklusa pritiska. Konvencionalni rotacioni mikseri i mikseri rotor-stator ne stvaraju značajnu količinu kavitacije zbog njihovog ograničenja u brzini.

Formulacije sredstva za dezinfekciju ruku sa ultrazvučnim mešanjem

Formulacija proizvoda za dezinfekciju ruku određuje djelotvornost sredstva za dezinfekciju i spektar ubijanja mikroba (tj. antibakterijski, antigljivični, antivirusni, djelotvornost protiv omotača i golih virusa, incistiranih parazita itd.)
Budući da česta upotreba alkohola i sredstava za dezinfekciju koja sadrže alkohol na koži (npr. ruke) dehidrira kožu, što može dovesti do upale i iritacije, sofisticirani dezinfekcijski preparati za ruke sadrže sastojke za njegu kože, npr. aloe veru, glicerin, ulje jojobe, ulje šipka itd.). Efekat ultrazvučne emulzifikacije meša različite faze alkohola, aditiva, ulja i vode u stabilan i ujednačen proizvod za dezinfekciju ruku.

Ultrazvučna priprema emulzije (crvena voda/žuto ulje). Nekoliko sekundi sonikacije pretvaraju odvojene faze vode/ulja u finu emulziju.

Uobičajeni sastojci za sredstva za dezinfekciju ruku

v65% (ili više %) alkohola (da bi bio efikasan protiv širokog spektra virusa i bakterija)
• sastojci za njegu kože kao što su ulja, aloe vera, glicerin itd.
• voda (npr. destilovana ili sterilna voda)
• emulgator / surfaktant
• opciono, zgušnjivač (npr. ksantan guma), sredstva za pjenjenje, mirisi, sporicidi (npr. vodikovi peroksidi za eliminaciju bakterijskih spora)

Efikasna sredstva za dezinfekciju ruku protiv COVID-19

Higijena, a posebno higijena ruku, važan je faktor u sprječavanju širenja teškog akutnog respiratornog sindroma koronavirusa 2 (SARS-CoV-2), virusa koji uzrokuje bolest COVID-19. Iako se temeljito pranje ruku vodom i sapunom preporučuje kad god je to moguće, sredstva za dezinfekciju ruku su pouzdana alternativa, posebno kada pranje ruku vodom i sapunom nije dostupno.
Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) preporučuje dvije formulacije sredstava za dezinfekciju na bazi alkohola za koje je testirano da su efikasne protiv koronavirusa SARS-CoV-2. Naučnici iz Njemačke i Švicarske testirali su i potvrdili efikasnost formulacije sredstva za dezinfekciju protiv SARS-CoV-2.
Formulacija sredstva za dezinfekciju br. 1:

• etanol — 80% zapremine (vol/vol)
• glicerin (također poznat kao glicerol) — 1,45% vol/vol
• vodonik peroksid — 0,125% vol/vol

Formulacija sredstva za dezinfekciju br. 2:

• izopropanol (takođe poznat kao 2-propanol ili izopropil alkohol) — 75% vol/vol
• glicerin — 1,45% vol/vol
• vodonik peroksid — 0,125% vol/vol

Obje gore navedene formulacije sredstva za dezinfekciju ruku dovoljno deaktiviraju virus nakon 30 sekundi izlaganja, kada se nanose temeljno. Miješanje gornjih formulacija može se izvesti korištenjem ultrazvučnog šaržnog ili inline sistema.

Ultrasonikatori visokih performansi

Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji proizvođač ultrasonikatora velike snage za aplikacije koje uključuju miješanje, miješanje i miješanje različitih tekućina/tečnost ili tekućina/čvrsta mješavina.
Za preradu sredstava za dezinfekciju ruku na industrijskom nivou za hranu/farmaceutski proizvod, potrebna je ultrazvučna oprema visokih performansi za obradu velike količine u ultrazvučnom serijskom podešavanju ili u sistemu kontinuiranog protoka. Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji i pouzdan dobavljač ultrazvučne opreme za miješanje visokih performansi, koja je širom svijeta integrirana u proizvodne pogone u prehrambenoj, farmaceutskoj, kozmetičkoj industriji i industriji osobne njege.
Hielscher Ultrasonics-ovi sofisticirani ultrasonikatori mogu se precizno kontrolirati i dati operateru potpunu kontrolu nad važnim parametrima procesa kao što su amplituda, tlak, temperatura i vrijeme obrade ultrazvukom. Ovo omogućava optimizaciju procesa sonikacije, čineći proces najefikasnijim i ekonomičnijim.
Širok raspon dodataka kao što su sonotrode (sonde), buster trube, reaktori protočnih ćelija i dodatni dodaci omogućavaju konfiguraciju ultrazvučnog sistema za miješanje posebno za obrađene sastojke i ciljani izlaz.

Ultrazvučno praćenje procesa

Svi Hielscher digitalni ultrasonikatori – od laboratorijske do industrijske veličine – opremljeni su inteligentnim softverom, koji olakšava preciznu kontrolu, praćenje i reviziju ultrazvučnog procesa. Amplituda, ograničenje unosa energije, ciklusi impulsa i vrijeme sonikacije mogu se unaprijed podesiti putem softvera prilagođenog korisniku. Preko ekrana osetljivog na dodir u boji, meniju se može lako pristupiti i njime se rukuje intuitivno. Daljinski upravljač pretraživača omogućava operateru da daljinski upravlja i nadgleda ultrazvučni sistem.
Svi važni ultrazvučni procesni podaci (kao što su amplituda, temperatura, pritisak, neto energija, ukupna energija, vrijeme i datum) se automatski pohranjuju na integriranu SD karticu. Automatsko protokoliranje podataka je visoko cijenjeno u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji, jer omogućava proizvođaču hrane da revidira stanje obrade bilo koje ultrazvučne serije. Ovo omogućava standardizaciju procesa, kontinuirano visok kvalitet proizvodnje i implementaciju dobre proizvodne prakse (GMP).

Ultrasonikatori industrijske klase

Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo velike amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu u radu 24/7. Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad u teškim uslovima iu zahtjevnim okruženjima.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata: