Käte desinfitseerimisvahendite tootmine tööstuslike ultraheli segistitega

Käte desinfitseerimisvahendite ja desinfitseerivate lahuste tootmiseks on ühtlase segu saamiseks vaja võimsat segamistehnoloogiat. Ultraheli segistid ja segurid on kõige töökindlam ja tõhusam segamistehnoloogia kahe või enama faasi segamiseks ja emulgeerimiseks, et saada homogeenne ja stabiilne käte desinfitseerimisvahendi koostis.

Käte desinfitseerimisvahendid

Käte desinfitseerimisvahend, mida nimetatakse ka käteantiseptikuks, käte antiseptiliseks vahendiks või käte hõõrdevahendiks (inglise keeles hand antiseptic, handrub või hand rub), on vedel aine, mida kantakse kätele tavaliste haigusi põhjustada võivate patogeenide eemaldamiseks või inaktiveerimiseks (nt SARS-CoV-2 viirus põhjustab COVID-19 haigust). Käte desinfitseerimisvahendid on tavaliselt saadaval vedeliku, vahu, geeli või pihustina.
Käte desinfitseerimisvahendeid saab koostada erinevatest koostisosadest ja koostistega. Näiteks võivad käte desinfitseerimisvahendid olla kas alkoholipõhised või alkoholivabad. Alkoholipõhised käte desinfitseerimisvahendid sisaldavad tavaliselt 60–95% alkoholi. Alkoholidest kasutatakse kõige sagedamini etanooli (etüülalkoholi), isopropanooli või n-propanooli. Kõrge kontsentratsiooniga alkohol (st 60% ja enam) hävitab valke. Valkude denatureerimisega inaktiveeritakse või tapetakse paljud patogeenid (haigusi põhjustavad mikroorganismid). Alkoholivabad käte desinfitseerimisvahendid on alternatiivne toode, milles mikroorganismide inaktiveerimiseks või tapmiseks kasutatakse toimeainena desinfektante, näiteks benzalkooniumkloriidi (BAC), või antimikroobseid aineid, näiteks triklosaani. Nii alkoholipõhistes kui ka alkoholivabades käte desinfitseerimisvahendites võivad patogeenide vastu suunatud toimeained nahka kuivatada, hävitades naha loomuliku barjääri. Seetõttu sisaldab enamik käte desinfitseerimisvahendite koostisi nahka toitvaid lisandeid, näiteks pehmendajaid (nt glütseriin, õlid), mis nahka uuesti niisutavad. Käte desinfitseerimisvahendite tekstuuri, lõhna ja välimuse muutmiseks võib lisada ka muid koostisosi, näiteks paksendajaid, lõhnaaineid, värvaineid jms.

Käte desinfitseerimisvahendite ultraheli segamine ja homogeniseerimine

Ultraheli segurid on kõige tõhusam segamistehnoloogia käte desinfitseerimisvahendite (tuntud ka kui käteantiseptik, käte antiseptiline vahend või käte hõõrdevahend) tootmiseks vedelike, geelide, pihustite või losjoonidena.
Kuna ultraheli segistid tekitavad suuri nihkejõude, tagavad need vajaliku segamise, et koostisosad seguneksid ühtseks seguks. Selline võimas ja töökindel segamine on vajalik, et toota mõjusaid ja usaldusväärseid desinfitseerivaid aineid, nagu käte desinfitseerimisvahendid, samuti pindade desinfitseerimisvahendeid.

Kuidas ultraheli segamine toimib?

Ultraheli segistid ja agitaatorid tekitavad akustilist kavitatsiooni, mille tulemuseks on äärmiselt intensiivsed nihkejõud. Seetõttu kasutatakse ultraheli segamissüsteeme laialdaselt kahe või enama muidu segunematu vedeliku emulgeerimiseks ning tahkete osakeste dispergeerimiseks vedelikes ja suspensioonides. Ultraheli segamine ja kokkusegamine saavutatakse suure võimsusega ultraheli lainete sisestamisega vedelikku või suspensiooni. Ultrahelilained edastatakse suure intensiivsusega ultraheli sondi kaudu partiimahutisse või läbivoolukambriga reaktorisse otse liinis. Ainult sondtüüpi ultraheli seadmed suudavad tekitada intensiivseid kavitatsioonijõude, mis on vajalikud homogeensete ja pikaajaliselt stabiilsete segude valmistamiseks. Ultraheli sond võngub vedelikus väga kõrgel sagedusel (nt 20kHz) ja tekitab vedelikus intensiivset akustilist / ultraheli kavitatsiooni.
Ultraheli abil tekitatud kavitatsiooniväljas tekitab kavitatsioonimullide kollaps võimsaid nihkejõude, mis lõhuvad tilku, aglomeraate ja isegi tahkeid osakesi. Samuti tekitab ultraheli kavitatsioon kiireid vedelikuvoogusid kiirusega kuni 1000km/h. Kavitatsioonilised vedelikujoad paiskuvad vastu osakeste aglomeraate, lõhuvad tilku, parandavad ainevahetust vedelikes ja suspensioonides ning dispergeerivad tahked osakesed kogu keskkonnas. Ultraheli kavitatsiooniväljas vahelduvad rõhud kiiresti ja korduvalt vaakumi ja kuni 1000bar vahel. 4 segamislabaga pöörlev segisti peaks töötama hämmastava 300 000 RPM juures, et saavutada sama rõhutsüklite vahelduvuse sagedus. Tavalised pöörlevad segistid ja rootor-stator segistid ei tekita märkimisväärsel määral kavitatsiooni, kuna nende kiirus on piiratud.

Ultraheli kokkusegamisega valmistatud kätedesinfitseerimisvahendite koostised

Kätedesinfitseerimisvahendi koostis määrab desinfitseerimisvahendi tõhususe ja bakterite ning muude haigustekitajate hävitamise spektri (st antibakteriaalne, seenevastane, viirusvastane toime, tõhusus ümbrisega ja ümbrisetute viiruste vastu, tsüstidena esinevad parasiidid jne).
Kuna alkoholi ja alkoholi sisaldavate desinfitseerimisvahendite sage kasutamine nahal (nt kätel) kuivatab nahka, mis võib põhjustada põletikku ja ärritust, sisaldavad täiustatud kätedesinfitseerimisvahendid nahka hooldavaid koostisosi, nt aaloe vera, glütseriin, jojobaõli, kibuvitsaõli jne.). Ultraheli emulgeeriv toime segab alkoholi, lisandite, õlide ja vee erinevad faasid stabiilseks ja ühtlaseks kätedesinfitseerimisvahendiks.

Emulsiooni ultraheli abil valmistamine (punane vesi / kollane õli). Mõni sekund ultraheli töötlust (sonikeerimist) muudab eraldiseisvad vee- ja õlifaasid peeneks emulsiooniks.

Kätedesinfitseerimisvahendite tavalised koostisosad

v65% (või suurem %) alkohol (et see oleks tõhus paljude erinevate viiruste ja bakterite vastu)
• nahahooldusained, nagu õlid, aaloe vera, glütseriin jne.
• vesi (nt destilleeritud või steriilne vesi)
• emulgaator / pindaktiivne aine
• soovi korral paksendaja (nt ksantaankummi), vahustavad ained, lõhnaaine, sporitsiidid (nt peroksiidid vesinikust bakteriaalsete eoste hävitamiseks)

Tõhusad kätedesinfitseerimisvahendid COVID-19 vastu

Hügieen ja eriti kätehügieen on oluline tegur raske ägeda respiratoorse sündroomi koroonaviirus 2 (SARS-CoV-2) levikut ennetamisel – see on viirus, mis põhjustab haigust COVID-19. Kuigi põhjalik kätepesu vee ja seebiga on soovitatav alati, kui see on võimalik, on kätedesinfitseerimisvahendid usaldusväärne alternatiiv, eriti siis, kui kätepesu vee ja seebiga ei ole võimalik.
Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) soovitab kahte alkoholipõhise desinfitseerimisvahendi koostist, mille tõhusust koroonaviiruse SARS-CoV-2 vastu on testitud. Teadlased Saksamaalt ja Šveitsist on desinfitseerimisvahendite koostiste tõhusust SARS-CoV-2 vastu testinud ja kinnitanud.
Desinfitseerimisvahendi koostis nr 1:

• etanool – 80% mahu järgi (vol/vol)
• glütseriin (tuntud ka kui glütserool) – 1,45% vol/vol
• vesinikperoksiid – 0,125% vol/vol

Desinfitseerimisvahendi koostis nr 2:

• isopropanool (tuntud ka kui 2-propanool või isopropüülalkohol) – 75% vol/vol
• glütseriin – 1,45% vol/vol
• vesinikperoksiid – 0,125% vol/vol

Mõlemad ülaltoodud käte desinfitseerimisvahendi koostised inaktiveerivad viiruse piisavalt pärast 30 sekundit kestvat kokkupuudet, kui neid kasutatakse põhjalikult. Ülaltoodud koostiste segamist saab teostada ultraheli partii- või in-line-süsteemiga.

Suure jõudlusega ultraheli seadmed

Hielscher Ultrasonics on pikaajalise kogemusega suure võimsusega ultraheliseadmete (sonikaatorite) tootja rakendusteks, mis hõlmavad erinevate vedelik/vedelik- või vedelik/tahke aine segude segamist, kokkusegamist ja läbisegamist.
Käte desinfitseerimisvahendite toidu-/farmaatsiakvaliteedis tööstuslikuks töötlemiseks on suurte mahtude töötlemiseks ultraheli partiiseadmes või pidevas läbivoolusüsteemis vaja suure jõudlusega ultraheliseadmeid. Hielscher Ultrasonics on pikaajalise kogemusega ja usaldusväärne suure jõudlusega ultraheli segamisseadmete tarnija, mille seadmed on kogu maailmas integreeritud toidu-, farmaatsia-, kosmeetika- ja isikuhooldustööstuse tootmisettevõtetesse.
Hielscher Ultrasonicsi kaasaegseid sonikaatoreid saab täpselt juhtida ning need annavad operaatorile täieliku kontrolli oluliste protsessiparameetrite, nagu amplituud, rõhk, temperatuur ja ultraheli töötluse aeg, üle. See võimaldab ultraheli töötlust optimeerida, muutes protsessi kõige tõhusamaks ja ökonoomsemaks.
Laialdane tarvikute valik, nagu sonotroodid (sondid), võimendi sarvekesed (booster horns), läbivoolukamber-reaktorid ja muud lisaseadmed, võimaldab ultraheli segamissüsteemi konfigureerida spetsiaalselt töödeldavatele koostisosadele ja soovitud tulemusele.

Ultraheli protsessi jälgimine

Kõik Hielscheri digitaalsed sonikaatorid – laborist tööstusliku suuruseni – on varustatud intelligentse tarkvaraga, mis muudab ultraheliprotsessi täpse juhtimise, jälgimise ja läbivaatamise lihtsaks. Amplituudi, energiasisendi piiri, impulsstsükleid ja ultraheli töötluse aega saab eelseadistada kasutajasõbraliku tarkvara kaudu. Värvilise puuteekraani kaudu pääseb menüüsse hõlpsasti ligi ja seda on intuitiivne kasutada. Brauseri kaugjuhtimine võimaldab operaatoril ultraheli süsteemi kaugelt käitada ja jälgida.
Kõik olulised ultraheliprotsessi andmed (nagu amplituud, temperatuur, rõhk, netoenergia, koguenergia, kellaaeg ja kuupäev) salvestatakse automaatselt integreeritud SD-kaardile. Automaatset andmete protokollimist hinnatakse toidu- ja farmaatsiatööstuses kõrgelt, kuna see võimaldab toidutootjal üle vaadata iga ultraheliga töödeldud partii töötlustingimused. See võimaldab protsessi standardimist, järjepidevalt kõrget väljundkvaliteeti ja head tootmistava (GMP) rakendamist.

Tööstusliku klassi ultraheliseadmed

Hielscher Ultrasonicsi tööstuslikud ultraheliprotsessorid suudavad pakkuda väga suuri amplituude. Kuni 200µm amplituude saab hõlpsasti pidevalt kasutada ööpäevaringses 24/7 töös. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Hielscheri ultraheliseadmete töökindlus võimaldab 24/7 töörežiimi raskes koormuses ja nõudlikes keskkondades.
Allolev tabel annab ülevaate meie sonikaatorite ligikaudsest töötlusvõimsusest: