Production de désinfectants pour les mains à l'aide de mélangeurs ultrasoniques industriels

Pour produire des désinfectants pour les mains et des solutions désinfectantes, une technologie de mélange puissante est nécessaire pour obtenir un mélange homogène. Les mélangeurs et agitateurs à ultrasons constituent la technologie de mélange la plus fiable et la plus efficace pour mélanger et émulsionner deux phases ou plus afin d'obtenir une formulation homogène et stable de désinfectant pour les mains.

Désinfectants pour les mains

Le désinfectant pour les mains, également connu sous le nom d'antiseptique pour les mains, d'exfoliant pour les mains ou de friction pour les mains, est un agent liquide appliqué sur les mains afin d'éliminer ou d'inactiver les agents pathogènes courants qui peuvent causer des maladies (par exemple, le virus SARS-CoV-2 est à l'origine de la maladie COVID-19). Les désinfectants pour les mains sont généralement disponibles sous forme de liquide, de mousse, de gel ou de spray.
Les désinfectants pour les mains peuvent être formulés à l'aide de différents ingrédients et compositions. Par exemple, les désinfectants pour les mains peuvent être à base d'alcool ou sans alcool. Les produits désinfectants pour les mains à base d'alcool contiennent normalement entre 60 et 95 % d'alcool. Les alcools les plus courants sont l'éthanol (alcool éthylique), l'isopropanol ou le n-propanol. L'alcool fortement concentré (c'est-à-dire 60 % et plus) détruit les protéines. En dénaturant les protéines, de nombreux pathogènes (micro-organismes pathogènes) sont inactivés ou tués. Les désinfectants pour les mains sans alcool sont des produits alternatifs, dans lesquels des désinfectants, tels que le chlorure de benzalkonium (BAC), ou des agents antimicrobiens, tels que le triclosan, sont utilisés comme ingrédient actif pour inactiver ou tuer les micro-organismes. Dans les désinfectants pour les mains à base d'alcool ou sans alcool, les ingrédients actifs contre les agents pathogènes peuvent dessécher la peau en détruisant la barrière cutanée naturelle. C'est pourquoi la plupart des formulations de désinfectants pour les mains contiennent des additifs nourrissants pour la peau tels que des émollients (par exemple, glycérine, huiles) pour réhydrater la peau. D'autres ingrédients tels que des agents épaississants, des parfums, des colorants, etc. peuvent être ajoutés pour modifier la texture, l'odeur et l'apparence des produits désinfectants pour les mains.

Mélange ultrasonique de désinfectants pour les mains

Les agitateurs ultrasoniques constituent la technologie de mélange la plus efficace pour produire des désinfectants pour les mains (également connus sous le nom d'antiseptiques pour les mains, d'exfoliants pour les mains ou de désinfectants pour les mains) sous forme de liquides, de gels, de sprays ou de lotions.
Les mélangeurs ultrasoniques créent des forces de cisaillement élevées, ce qui leur permet d'assurer l'agitation nécessaire pour mélanger les ingrédients en un mélange cohésif. Ce mélange puissant et fiable est nécessaire pour produire des agents désinfectants puissants et fiables, tels que les désinfectants pour les mains et les agents de désinfection des surfaces.

Comment fonctionne le mélange ultrasonique ?

Les mélangeurs et agitateurs à ultrasons créent une cavitation acoustique qui se traduit par des forces de cisaillement très intenses. C'est pourquoi les systèmes de mélange à ultrasons sont largement utilisés pour émulsionner deux ou plusieurs liquides autrement non miscibles et pour disperser des particules solides dans des liquides et des boues. Le mélange par ultrasons est obtenu par le couplage d'ondes ultrasonores de forte puissance dans un liquide ou une suspension. Les ondes ultrasoniques sont transmises par une sonde ultrasonique à haute intensité dans une cuve discontinue ou dans un réacteur cellulaire en ligne. Seuls les appareils à ultrasons à sonde peuvent générer les forces de cavitation intenses nécessaires à la formulation de mélanges homogènes et stables à long terme. La sonde ultrasonique vibre dans le liquide à une fréquence très élevée (par exemple 20 kHz) et crée une cavitation acoustique/ultrasonique intense dans le liquide.
Dans le champ de cavitation généré par les ultrasons, l'effondrement des bulles de cavitation crée de puissantes forces de cisaillement qui perturbent les gouttelettes, les agglomérats et même les particules solides. De plus, la cavitation ultrasonique produit des flux de liquide à grande vitesse, jusqu'à 1000 km/h. Les jets de liquide de cavitation percutent les agglomérats de particules. Les jets de liquide de cavitation frappent les agglomérats de particules, perturbent les gouttelettes, améliorent le transfert de matière dans les liquides et les boues et dispersent les solides dans tout le milieu. Dans le domaine de la cavitation ultrasonique, les pressions alternent rapidement et de manière répétée entre le vide et jusqu'à 1000 bars. Un mélangeur rotatif à 4 pales devrait fonctionner à une vitesse stupéfiante de 300 000 tours/minute pour atteindre la même fréquence de cycles de pression alternés. Les mélangeurs rotatifs conventionnels et les mélangeurs rotor-stator ne créent pas de cavitation significative en raison de leur vitesse limitée.

Formulations de désinfectants pour les mains avec mélange ultrasonique

La formulation d’un produit désinfectant pour les mains détermine l’efficacité du désinfectant et son spectre de destruction des germes (c’est-à-dire antibactérien, antifongique, antiviral, efficacité contre les virus enveloppés et nus, les parasites enkystés, etc.)
L'utilisation fréquente d'alcool et de désinfectants contenant de l'alcool sur la peau (par exemple les mains) déshydrate la peau, ce qui peut entraîner une inflammation et une irritation. C'est pourquoi les désinfectants pour les mains sophistiqués contiennent des ingrédients qui soignent la peau, par exemple l'aloe vera, la glycérine, l'huile de jojoba, l'huile de cynorrhodon, etc.) L'effet d'émulsification ultrasonique mélange les différentes phases d'alcool, d'additifs, d'huiles et d'eau en un produit désinfectant pour les mains stable et uniforme.

Préparation par ultrasons d'une émulsion (eau rouge? huile jaune). Quelques secondes de sonication transforment les phases eau/huile séparées en une fine émulsion.

Ingrédients courants des désinfectants pour les mains

v65% (ou plus) d'alcool (pour être efficace contre une grande variété de virus et de bactéries)
• les ingrédients de soins de la peau tels que les huiles, l'aloe vera, la glycérine, etc.
• de l'eau (par exemple, de l'eau distillée ou stérile)
• émulsifiant? surfactant
• éventuellement, épaississant (par exemple, gomme xanthane), agents moussants, parfum, sporicides (par exemple, peroxydes d'hydrogène pour éliminer les spores bactériennes)

Des désinfectants pour les mains efficaces contre le COVID-19

L'hygiène, et en particulier l'hygiène des mains, est un facteur important pour prévenir la propagation du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2), le virus responsable de la maladie COVID-19. S'il est recommandé de se laver soigneusement les mains avec de l'eau et du savon dans la mesure du possible, les désinfectants pour les mains constituent une alternative fiable, en particulier lorsqu'il n'est pas possible de se laver les mains avec de l'eau et du savon.
L’Organisation mondiale de la santé (OMS) recommande deux formulations de désinfectants à base d’alcool, qui ont été testés pour être efficaces contre le coronavirus SARS-CoV-2. Des scientifiques d’Allemagne et de Suisse ont testé et confirmé les formulations de désinfectant’ efficacité contre le SARS-CoV-2.
Formulation de l'assainisseur n° 1 :

• éthanol - 80 % en volume (vol/vol)
• glycérine (également connue sous le nom de glycérol) - 1,45% vol/vol
• peroxyde d'hydrogène - 0,125 % vol/vol

Formulation de l'assainisseur n° 2 :

• isopropanol (également appelé 2-propanol ou alcool isopropylique) - 75 % vol/vol
• glycérine - 1,45% vol/vol
• peroxyde d'hydrogène - 0,125 % vol/vol

Les deux formulations de désinfectant pour les mains ci-dessus inactivent suffisamment le virus après 30 secondes d'exposition, lorsqu'elles sont appliquées soigneusement. Le mélange des formulations ci-dessus peut être effectué à l'aide d'un système ultrasonique par lots ou en ligne.

Ultrasons à haute performance

Hielscher Ultrasonics est un fabricant expérimenté d'ultrasons de haute puissance pour des applications qui impliquent le mélange, le brassage et l'agitation de divers mélanges liquide/liquide ou liquide/solide.
Pour le traitement des désinfectants pour les mains de qualité alimentaire/pharmaceutique au niveau industriel, un équipement ultrasonique de haute performance est nécessaire pour traiter de grands volumes dans une installation ultrasonique par lots ou dans un système de flux continu. Hielscher Ultrasonics est un fournisseur de longue date et de confiance d'équipements de mélange à ultrasons de haute performance, qui sont intégrés dans les usines de fabrication des industries alimentaire, pharmaceutique, cosmétique et de soins personnels dans le monde entier.
Hielscher Ultrasonics’ Des ultrasons sophistiqués peuvent être contrôlés avec précision et donnent à l’opérateur un contrôle total sur les paramètres de processus importants tels que l’amplitude, la pression, la température et le temps de sonication. Cela permet d’optimiser le processus de sonication, ce qui rend le processus le plus efficace et le plus économique.
La vaste gamme d'accessoires tels que les sonotrodes (sondes), les cornets amplificateurs, les réacteurs à cellules d'écoulement et d'autres compléments permet de configurer le système de mélange par ultrasons en fonction des ingrédients traités et du rendement visé.

Surveillance des processus par ultrasons

Tous les ultrasons numériques Hielscher – du laboratoire à la taille industrielle – sont équipés d'un logiciel intelligent qui facilite le contrôle, la surveillance et la révision du processus ultrasonique. L'amplitude, la limite de l'apport d'énergie, les cycles d'impulsion et le temps de sonification peuvent être préréglés à l'aide du logiciel convivial. L'écran tactile couleur permet d'accéder facilement au menu et de le manipuler de manière intuitive. La télécommande du navigateur permet à l'opérateur de faire fonctionner et de surveiller le système ultrasonique à distance.
Toutes les données importantes du processus ultrasonique (telles que l'amplitude, la température, la pression, l'énergie nette, l'énergie totale, l'heure et la date) sont automatiquement stockées sur une carte SD intégrée. L'enregistrement automatique des données est très apprécié dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique, car il permet au fabricant de produits alimentaires de revoir les conditions de traitement de n'importe quel lot sonifié. Cela permet de standardiser le processus, d'obtenir une qualité constante et élevée et de mettre en œuvre les bonnes pratiques de fabrication (BPF).

Ultrasons de qualité industrielle

Hielscher Ultrasonics’ Les processeurs à ultrasons industriels peuvent fournir des amplitudes très élevées. Des amplitudes allant jusqu’à 200 μm peuvent être facilement exécutées en continu en fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes à ultrasons personnalisées sont disponibles. La robustesse de l’équipement à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans des environnements lourds et exigeants.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :