Παραγωγή απολυμαντικών χεριών με βιομηχανικούς αναμικτήρες υπερήχων
Για την παραγωγή απολυμαντικών χεριών και απολυμαντικών διαλυμάτων, απαιτείται μια ισχυρή τεχνολογία ανάμιξης για να ληφθεί ένα σταθερό μείγμα. Υπερήχων μίξερ και αναδευτήρες είναι η πιο αξιόπιστη και αποτελεσματική τεχνολογία ανάμειξης για την ανάμειξη και γαλακτωματοποίηση δύο ή περισσότερες φάσεις, προκειμένου να επιτευχθεί μια ομοιογενής, σταθερή σύνθεση απολυμαντικού χεριών.
Απολυμαντικά χεριών
Το απολυμαντικό χεριών, γνωστό και με τους εναλλακτικούς όρους αντισηπτικό χεριών, τρίψιμο χεριών ή τρίψιμο χεριών, είναι ένας υγρός παράγοντας που εφαρμόζεται στα χέρια για την απομάκρυνση ή την αδρανοποίηση κοινών παθογόνων, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες (π.χ. ο ιός SARS-CoV-2 προκαλεί τη νόσο COVID-19). Τα απολυμαντικά χεριών είναι συνήθως διαθέσιμα ως υγρό, αφρός, τζελ ή σπρέι.
Τα απολυμαντικά χεριών μπορούν να παρασκευαστούν χρησιμοποιώντας διαφορετικά συστατικά και συνθέσεις. Για παράδειγμα, τα απολυμαντικά χεριών μπορεί να είναι είτε με βάση το αλκοόλ είτε χωρίς αλκοόλ. Τα αλκοολούχα προϊόντα απολύμανσης χεριών περιέχουν συνήθως μεταξύ 60 και 95% αλκοόλ. Ως αλκοόλες, η χρήση αιθανόλης (αιθυλικής αλκοόλης), ισοπροπανόλης ή n-προπανόλης είναι πιο συχνή. Η υψηλή συγκέντρωση αλκοόλης (δηλαδή 60% και άνω) καταστρέφει τις πρωτεΐνες. Με τη μετουσίωση των πρωτεϊνών, πολλά παθογόνα (μικροοργανισμοί που προκαλούν ασθένειες) αδρανοποιούνται ή σκοτώνονται. Τα απολυμαντικά χεριών χωρίς οινόπνευμα είναι ένα εναλλακτικό προϊόν, στο οποίο απολυμαντικά, όπως το χλωριούχο βενζαλκώνιο (BAC), ή σε αντιμικροβιακούς παράγοντες, όπως το triclosan, χρησιμοποιούνται ως δραστικό συστατικό για να αδρανοποιήσουν ή να σκοτώσουν μικροοργανισμούς. Τόσο στα απολυμαντικά χεριών με βάση το αλκοόλ όσο και στα απολυμαντικά χεριών χωρίς αλκοόλ, τα ενεργά συστατικά κατά των παθογόνων μπορούν να στεγνώσουν το δέρμα καταστρέφοντας τον φυσικό φραγμό του δέρματος. Ως εκ τούτου, τα περισσότερα σκευάσματα απολυμαντικών χεριών περιέχουν πρόσθετα θρέψης του δέρματος, όπως μαλακτικά (π.χ. γλυκερίνη, έλαια) για την ενυδάτωση του δέρματος. Άλλα συστατικά όπως πηκτικοί παράγοντες, άρωμα, χρωστική ουσία κ.λπ. μπορούν να προστεθούν για να τροποποιήσουν την υφή, τη μυρωδιά και την εμφάνιση των προϊόντων απολύμανσης χεριών.
Υπερήχων ανάμειξη και ανάμειξη των απολυμαντικών χεριών
Υπερήχων αναδευτήρες είναι η πιο αποτελεσματική τεχνολογία ανάμειξης για την παραγωγή απολυμαντικών χεριών (επίσης γνωστή ως αντισηπτικό χεριών, χέρι, ή τρίψιμο χεριών) με τη μορφή υγρών, πηκτές, σπρέι ή λοσιόν.
Δεδομένου ότι οι υπερηχητικοί μίκτες δημιουργούν υψηλές δυνάμεις διάτμησης, παρέχουν την απαιτούμενη ανάδευση για να αναμείξουν τα συστατικά σε ένα συνεκτικό μείγμα. Αυτή η ισχυρή και αξιόπιστη ανάμειξη είναι απαραίτητη για την παραγωγή ισχυρών και αξιόπιστων απολυμαντικών παραγόντων, όπως απολυμαντικά χεριών καθώς και παράγοντες απολύμανσης επιφανειών.
Υπερήχων μίξερ και αναδευτήρες είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην ανάμειξη των συστατικών των προϊόντων απολύμανσης χεριών.
Πώς υπερήχων ανάμειξη εργασίας?
Ultrasonic mixers and agitators create acoustic cavitation, which results in highly intense shear forces. Therefore, ultrasonic mixing systems are widely used to emulsify two or more otherwise immiscible liquids and to disperse solid particles in liquids and slurries. Ultrasonic mixing and blending is achieved by coupling high-power ultrasound waves into a liquid or slurry. The ultrasonic waves are transmitted via a high-intensity ultrasonic probe into a batch tank or in an in-line flow cell reactor. Only probe-type ultrasonicators can generate the intense cavitational forces, which are required for the formulation of homogeneous and long-time stable mixtures. The ultrasonic probe vibrates in the liquid at a very high frequency (e.g. 20kHz) and creates intense acoustic / ultrasonic cavitation in the liquid.
Στο υπερηχητικά παραγόμενο πεδίο σπηλαίωσης, η κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης δημιουργεί ισχυρές δυνάμεις διάτμησης, οι οποίες διαταράσσουν τα σταγονίδια, τα συσσωματώματα και ακόμη και τα στερεά σωματίδια. Επίσης, υπερήχων σπηλαίωση παράγει υψηλής ταχύτητας υγρά ρεύματα με έως και 1000km / h. Οι πίδακες υγρού σπηλαίωσης προσκρούουν στα συσσωματώματα σωματιδίων, διαταράσσουν τα σταγονίδια, βελτιώνουν τη μεταφορά υλικού μέσα σε υγρά και πολτούς και διασκορπίζουν στερεά σε όλο το μέσο. Στο πεδίο σπηλαίωσης υπερήχων, οι πιέσεις εναλλάσσονται γρήγορα και επανειλημμένα μεταξύ κενού και έως 1000bar. Ένας περιστροφικός αναμικτήρας με 4 λεπίδες ανάμιξης θα πρέπει να λειτουργεί στις 300.000 σ.α.λ. για να επιτύχει την ίδια συχνότητα εναλλασσόμενων κύκλων πίεσης. Οι συμβατικοί περιστροφικοί αναμικτήρες και οι αναμικτήρες ρότορα-στάτορα δεν δημιουργούν σημαντική ποσότητα σπηλαίωσης λόγω του περιορισμού της ταχύτητάς τους.
Σκευάσματα απολυμαντικών χεριών με ανάμειξη υπερήχων
Η σύνθεση ενός απολυμαντικού προϊόντος χεριών καθορίζει την αποτελεσματικότητα του απολυμαντικού και το φάσμα θανάτωσης μικροβίων (π.χ. αντιβακτηριακό, αντιμυκητιασικό, αντι-ιικό, αποτελεσματικότητα έναντι ιών με περίβλημα και γυμνό, εγκύστεων παρασίτων κ.λπ.)
Δεδομένου ότι η συχνή χρήση αλκοόλ και απολυμαντικών που περιέχουν αλκοόλ στο δέρμα (π.χ. χέρια) αφυδατώνει το δέρμα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε φλεγμονή και ερεθισμό, τα εξελιγμένα απολυμαντικά χεριών περιέχουν συστατικά περιποίησης του δέρματος, π.χ. αλόη βέρα, γλυκερίνη, έλαιο jojoba, έλαιο τριαντάφυλλου κ.λπ.). Το αποτέλεσμα γαλακτωματοποίησης υπερήχων συνδυάζει τις διάφορες φάσεις του αλκοόλ, πρόσθετα, έλαια, και το νερό σε ένα σταθερό και ομοιόμορφο προϊόν απολύμανσης χεριών.
Υπερήχων παρασκευή γαλακτώματος (κόκκινο νερό / κίτρινο λάδι). Λίγα δευτερόλεπτα υπερήχων μετατρέπουν τις ξεχωριστές φάσεις νερού / ελαίου σε ένα λεπτό γαλάκτωμα.
Κοινά συστατικά για απολυμαντικά χεριών
-
v65% (ή υψηλότερο%) αλκοόλ (για να είναι αποτελεσματικό έναντι μιας ευρείας ποικιλίας ιών και βακτηρίων)
- συστατικά φροντίδας του δέρματος όπως έλαια, αλόη βέρα, γλυκερίνη κ.λπ.
- νερό (π.χ. απεσταγμένο ή αποστειρωμένο νερό)
- γαλακτωματοποιητής / επιφανειοδραστική ουσία
- προαιρετικά, πηκτική ουσία (π.χ. κόμμι ξανθάνης), αφριστικοί παράγοντες, άρωμα, σποριοκτόνα (π.χ. υπεροξείδια του υδρογόνου για την εξάλειψη βακτηριακών σπορίων)
SonoStation – μια πλήρης ρύθμιση δεξαμενής υπερήχων που αποτελείται από υπερήχους τύπου καθετήρα (εδώ 2x UIP2000hdT), αναδευτήρας και αντλία
Αποτελεσματικά απολυμαντικά χεριών κατά του COVID-19
Η υγιεινή και ιδιαίτερα η υγιεινή των χεριών αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την πρόληψη της εξάπλωσης του κορωνοϊού σοβαρού οξέος αναπνευστικού συνδρόμου 2 (SARS-CoV-2), του ιού που προκαλεί τη νόσο COVID-19. Ενώ συνιστάται σχολαστικό πλύσιμο των χεριών με νερό και σαπούνι όταν είναι δυνατόν, τα απολυμαντικά χεριών είναι μια αξιόπιστη εναλλακτική λύση, ειδικά όταν δεν είναι διαθέσιμο το πλύσιμο των χεριών με νερό και σαπούνι.
The World Health Organization (WHO) recommends two formulations of alcohol-based sanitizers, which have been tested to be effective against the coronavirus SARS-CoV-2. Scientists from Germany and Switzerland have tested and confirmed the sanitizer formulations’ effectiveness against SARS-CoV-2.
Απολυμαντικό Σκεύασμα Νο 1:
- ethanol – 80% by volume (vol/vol)
- glycerine (also known as glycerol) – 1.45% vol/vol
- hydrogen peroxide – 0.125% vol/vol
Σύνθεση απολυμαντικού No. 2:
- isopropanol (also known as 2-propanol or isopropyl alcohol) – 75% vol/vol
- glycerine – 1.45% vol/vol
- hydrogen peroxide – 0.125% vol/vol
Και τα δύο παραπάνω σκευάσματα απολυμαντικού χεριών αδρανοποιούν επαρκώς τον ιό μετά από έκθεση 30 δευτερολέπτων, όταν εφαρμόζονται σχολαστικά. Η ανάμειξη των παραπάνω σκευασμάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μια παρτίδα υπερήχων ή ενσωματωμένο σύστημα.
Υπερήχων υψηλής απόδοσης
Hielscher Υπέρηχοι είναι από καιρό έμπειρος κατασκευαστής υπερήχων υψηλής ισχύος για εφαρμογές που περιλαμβάνουν την ανάμειξη, ανάμειξη, και ανάδευση των διαφόρων υγρών / υγρών ή υγρών / στερεών μιγμάτων.
Για την επεξεργασία τροφίμων / φαρμακευτικών προϊόντων απολυμαντικών χεριών σε βιομηχανικό επίπεδο, απαιτείται εξοπλισμός υπερήχων υψηλής απόδοσης για την επεξεργασία μεγάλου όγκου σε εγκατάσταση παρτίδας υπερήχων ή σε σύστημα συνεχούς ροής. Hielscher Υπέρηχοι είναι μακρόχρονη εμπειρία και αξιόπιστος προμηθευτής υψηλής απόδοσης υπερήχων ανάμειξης εξοπλισμού, η οποία είναι παγκοσμίως ενσωματωμένη σε εργοστάσια παραγωγής σε όλη τη βιομηχανία τροφίμων, φαρμακευτική, καλλυντικά και προσωπική φροντίδα.
Hielscher Ultrasonics’ sophisticated ultrasonicators can be precisely controlled and give the operator full control over the important process parameters such as amplitude, pressure, temperature and sonication time. This allows for the optimisation of the sonication process, making the process most efficient and economical.
Το ευρύ φάσμα εξαρτημάτων όπως sonotrodes (ανιχνευτές), ενισχυτικά κέρατα, αντιδραστήρες κυττάρων ροής και περαιτέρω πρόσθετα επιτρέπουν τη διαμόρφωση του συστήματος ανάμειξης υπερήχων ειδικά για τα επεξεργασμένα συστατικά και τη στοχευμένη έξοδο.
Παρακολούθηση διαδικασίας υπερήχων
Όλα Hielscher ψηφιακή υπερήχων – Από το εργαστήριο στο βιομηχανικό μέγεθος – είναι εξοπλισμένα με ένα έξυπνο λογισμικό, το οποίο διευκολύνει τον ακριβή έλεγχο, την παρακολούθηση και την αναθεώρηση της διαδικασίας υπερήχων. Το πλάτος, το όριο εισόδου ενέργειας, οι κύκλοι παλμών και ο χρόνος υπερήχων μπορούν να προρυθμιστούν μέσω του φιλικού προς το χρήστη λογισμικού. Μέσω έγχρωμης οθόνης αφής, το μενού είναι εύκολα προσβάσιμο και είναι διαισθητικό στο χειρισμό. Το τηλεχειριστήριο του προγράμματος περιήγησης επιτρέπει στον χειριστή να λειτουργεί και να παρακολουθεί το σύστημα υπερήχων από απόσταση.
Όλα τα σημαντικά δεδομένα διαδικασίας υπερήχων (όπως πλάτος, θερμοκρασία, πίεση, καθαρή ενέργεια, συνολική ενέργεια, ώρα και ημερομηνία) αποθηκεύονται αυτόματα σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD. Το αυτόματο πρωτόκολλο δεδομένων εκτιμάται ιδιαίτερα στη βιομηχανία τροφίμων και φαρμάκων, καθώς επιτρέπει στον κατασκευαστή τροφίμων να αναθεωρήσει την κατάσταση επεξεργασίας οποιασδήποτε παρτίδας με υπερήχους. Αυτό επιτρέπει την τυποποίηση της διαδικασίας, τη συνεχή παραγωγή υψηλής ποιότητας και την εφαρμογή ορθών παρασκευαστικών πρακτικών (GMP).
Βιομηχανικός βαθμός υπερήχων
Hielscher Ultrasonics’ Οι βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων μπορούν να προσφέρουν πολύ υψηλά πλάτη. Πλάτη έως 200μm μπορούν εύκολα να λειτουργούν συνεχώς σε 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, διατίθενται προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes. Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα καθήκοντα και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Υψηλής ισχύος ομογενοποιητές υπερήχων από εργαστήριο προς πιλότος και βιομηχανικός κλίμακα.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Aparajita Chatterjee, Giulia Bandini, Edwin Motari, John Samuelson (2015): Ethanol and Isopropanol in Concentrations Present in Hand Sanitizers Sharply Reduce Excystation of Giardia and Entamoeba and Eliminate Oral Infectivity of Giardia Cysts in Gerbils. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 59(11), Nov. 2015. 6749–6754.
- Kiran A. Ramisetty; R. Shyamsunder (2011): Effect of Ultrasonication on Stability of Oil in Water Emulsions. International Journal of Drug Delivery 3, 2011. 133-142.
- Shabbar Abbas, Khizar Hayat, Eric Karangwa, Mohanad Bashari, Xiaoming Zhang (2013): An Overview of Ultrasound-Assisted Food-Grade Nanoemulsions. Food Engineering Reviews 2013.
- Ng Sook Han, Mahiran Basri, Mohd Basyaruddin Abd Rahman, Raja Noor Zaliha Raja Abd Rahman, Abu Bakar Salleh, Zahariah Ismail (2012): Preparation of emulsions by rotor–stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science 63, September/October 2012. 333–344.