工業用超音波ミキサーによる手指消毒剤の製造

手指消毒剤や消毒液の製造には、安定した混合物を得るための強力な混合技術が必要です。超音波ミキサーとアジテーターは、均一で安定した手指消毒剤製剤を得るために、2つ以上の相を混合・乳化するための最も信頼性が高く効率的な混合技術です。

ハンド・サニタイザー

手指消毒薬は、手指消毒薬、ハンドラブ、手指消毒薬という別称でも知られ、疾病（例えば、SARS-CoV-2ウイルスはCOVID-19疾病を引き起こす）の原因となる一般的な病原体を除去または不活性化するために手指に塗布する液体薬剤である。手指消毒剤には通常、液体、泡、ジェル、スプレーがある。
手指消毒剤は、さまざまな成分や組成を用いて処方することができる。例えば、手指消毒剤にはアルコールベースのものとアルコールを含まないものがある。アルコールベースの手指消毒剤は、通常60～95％のアルコールを含む。アルコールとしては、エタノール（エチルアルコール）、イソプロパノール、n-プロパノールの使用が最も一般的である。高濃度アルコール（60％以上）はタンパク質を破壊する。タンパク質を変性させることで、多くの病原体（病気を引き起こす微生物）が不活性化または死滅する。アルコールを含まない手指消毒剤は、塩化ベンザルコニウム（BAC）などの殺菌剤、またはトリクロサンなどの抗菌剤を有効成分として使用し、微生物を不活性化または死滅させる代替製品である。アルコールベースの手指消毒剤もアルコールフリーの手指消毒剤も、病原体に対する有効成分が自然の皮膚バリアを破壊して皮膚を乾燥させる可能性がある。そのため、ほとんどの手指消毒剤には、皮膚に水分を補給するためのエモリエント剤（グリセリン、オイルなど）などの皮膚栄養添加剤が含まれている。増粘剤、香料、着色料などの他の成分を添加して、手指消毒剤の質感、匂い、外観を変えることもできる。

手指消毒剤の超音波混合とブレンド

超音波攪拌機は、液体、ジェル、スプレー、ローション状の手指消毒剤（手指消毒剤、ハンドラブ、ハンドラブとも呼ばれる）を製造するための最も効果的な混合技術である。
超音波ミキサーは高いせん断力を発生させるため、成分を凝集混合するのに必要な攪拌を行うことができる。このような強力で信頼性の高い混合は、手指消毒剤や表面消毒剤のような強力で信頼性の高い消毒剤を製造するために必要である。

超音波ミキシングの仕組み

超音波ミキサーと攪拌機は音響キャビテーションを発生させ、その結果、非常に強いせん断力を発生させる。そのため、超音波ミキシングシステムは、2種類以上の混じり合わない液体を乳化させたり、液体やスラリー中の固体粒子を分散させたりするために広く使用されている。超音波混合とブレンドは、液体やスラリーに高出力の超音波をカップリングすることによって達成される。超音波は高強度超音波プローブを介してバッチタンクやインラインフローセルリアクターに伝達される。均一で長時間安定した混合液の調合に必要な強力なキャビテーション力を発生させることができるのは、プローブタイプの超音波発生装置だけである。超音波プローブは液体中で非常に高い周波数（例えば20kHz）で振動し、液体中に強力な音響／超音波キャビテーションを発生させます。
超音波キャビテーション場では、キャビテーション気泡の崩壊により強力なせん断力が発生し、液滴、凝集体、さらには固体粒子を破壊する。また、超音波キャビテーションは、最高時速1000kmの高速液体流を発生させる。キャビテーション液噴流は粒子凝集体に衝突し、液滴を破壊し、液体やスラリー内の物質移動を改善し、媒体全体に固形物を分散させる。超音波キャビテーション分野では、圧力は真空から最大1000barの間で素早く繰り返し交互に変化する。4枚のミキサーブレードを持つロータリーミキサーが、同じ周波数の交互圧力サイクルを達成するためには、驚異的な300,000 RPMで運転する必要があります。従来のロータリー・ミキサーやローター・ステーター・ミキサーでは、回転数に限界があるため、キャビテーションの発生量はそれほど多くありません。

超音波混合による手指消毒剤の処方

手指消毒製品の処方は、消毒剤の効果や細菌を殺すスペクトル（抗細菌、抗真菌、抗ウイルス、エンベロープウイルスや裸ウイルス、嚢胞性寄生虫などに対する有効性）を決定する。
皮膚（手など）にアルコールやアルコールを含む消毒剤を頻繁に使用すると、皮膚が脱水し、炎症や炎症を引き起こす可能性があるため、洗練された手指消毒剤には皮膚をケアする成分（アロエベラ、グリセリン、ホホバオイル、ローズヒップオイルなど）が含まれている。超音波乳化効果により、アルコール、添加物、オイル、水の異なる相が混合され、安定した均一な手指消毒剤製品になる。

超音波によるエマルション（赤色水／黄色油）の調製。数秒の超音波処理により、水と油の相が微細なエマルジョンに変化する。

手指消毒剤の一般的な成分

v65％（またはそれ以上）のアルコール（さまざまなウイルスや細菌に有効であること）
• オイル、アロエベラ、グリセリンなどのスキンケア成分。
• 水（蒸留水または滅菌水など）
• 乳化剤／界面活性剤
• 任意で、増粘剤（キサンタンガムなど）、発泡剤、香料、殺胞子剤（細菌胞子を除去する過酸化水素など）。

COVID-19に効果的な手指消毒剤

COVID-19の原因ウイルスである重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）の蔓延を防ぐには、衛生、特に手指の衛生が重要である。可能な限り水と石鹸による徹底的な手洗いが推奨されるが、特に水と石鹸による手洗いができない場合には、手指消毒剤が信頼できる代替手段となる。
世界保健機関（WHO）は、コロナウイルスSARS-CoV-2に有効であることが確認された2種類のアルコール系除菌剤を推奨している。ドイツとスイスの科学者たちは、これらの除菌剤をテストし確認した。’ SARS-CoV-2に対する有効性。
除菌剤配合No：

• エタノール - 80容量％（vol/vol）
• グリセリン（グリセロールとしても知られる） - 1.45% vol/vol
• 過酸化水素 - 0.125% vol/vol

除菌剤配合No.2：

• イソプロパノール（2-プロパノールまたはイソプロピルアルコールとしても知られる） - 75% vol/vol
• グリセリン - 1.45% vol/vol
• 過酸化水素 - 0.125% vol/vol

上記のどちらの手指消毒剤製剤も、十分に塗布すれば、30秒間の暴露でウイルスを十分に不活化する。上記の製剤の混合は、超音波バッチ式またはインライン式システムを用いて行うことができる。

高性能超音波発生装置

Hielscher Ultrasonics社は、様々な液体/液体、液体/固体混合物の混合、ブレンド、撹拌に使用されるハイパワー超音波発生装置を長年製造しているメーカーです。
工業レベルでの手指消毒剤の食品/医薬品グレードの処理には、超音波バッチセットアップまたは連続フロースルーシステムで大量処理するための高性能超音波装置が必要です。Hielscher Ultrasonics社は、食品、製薬、化粧品、パーソナルケア業界の製造工場で世界的に使用されている高性能超音波混合装置の長年の経験と信頼あるサプライヤーです。
Hielscher Ultrasonics’ 洗練された超音波処理装置は、正確な制御が可能で、オペレータは振幅、圧力、温度、超音波処理時間などの重要なプロセスパラメーターを完全に制御できます。これにより、超音波処理プロセスを最適化し、最も効率的で経済的なプロセスを実現します。
ソノトロード（プローブ）、ブースターホーン、フローセルリアクターなどの豊富なアクセサリーとアドオンにより、処理原料や生産量に合わせた超音波ミキシングシステムを構成することができます。

超音波プロセスモニタリング

すべてのHielscherデジタル超音波発生装置 – ラボ用から工業用まで – はインテリジェントなソフトウェアを搭載しており、超音波プロセスの正確な制御、監視、修正が簡単に行えます。ユーザーフレンドリーなソフトウェアにより、振幅、エネルギー入力制限、パルスサイクル、超音波処理時間を事前に設定することができます。カラータッチディスプレイからメニューに簡単にアクセスでき、直感的に操作できます。ブラウザー・リモート・コントロールにより、オペレーターは超音波システムを遠隔操作・監視することができます。
すべての重要な超音波プロセスデータ（振幅、温度、圧力、正味エネルギー、合計エネルギー、時間、日付など）は、内蔵のSDカードに自動的に保存されます。この自動データプロトコールは、食品・製薬業界で非常に高く評価されています。これにより、工程の標準化、継続的な高品質生産、適正製造基準（GMP）の実施が可能になります。

工業用超音波発生装置

Hielscher Ultrasonics’ 工業用超音波プロセッサは、非常に高い振幅を提供することができます。最大200µmの振幅は、24時間365日の連続稼働が容易です。さらに高い振幅を得るためには、カスタマイズされた超音波ソノトロードが利用可能です。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、高負荷や過酷な環境下でも24時間365日の稼働が可能です。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：