ヒールシャー超音波技術

工業用超音波ミキサーによる手指消毒剤の製造

手指消毒剤と消毒液を製造するためには、一貫した混合物を得るために強力な混合技術が必要です。超音波ミキサーおよび攪拌機は、均質で安定した手指消毒剤製剤を得るために、2相以上の相をブレンドし乳化するための最も信頼性の高い効率的な混合技術です。

ハンドサニタイザー

手指消毒剤、手すり擦り、または手すりこすりの代替用語の下でも知られている手指消毒剤は、一般的な病原体を除去または不活性化するために手に適用される液体剤であり、これは病気を引き起こす可能性がある(例えば、SARS-CoV-2ウイルスがCOVID-19病を引き起こす)。手指消毒剤は、液体、泡、ゲル、またはスプレーとして通常利用可能です。
手指消毒剤は、異なる成分および組成物を使用して処方することができる。例えば、手指消毒剤はアルコール系またはアルコールフリーのいずれかです。アルコールベースの手指消毒製品は、通常60〜95%のアルコールを含みます。アルコールとして、エタノール(エチルアルコール)、イソプロパノール、または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(すなわち60%以上)はタンパク質を破壊する。タンパク質を変性することにより、多くの病原体(疾患を引き起こす微生物)が不活性化または殺される。アルコールフリーの手指消毒剤は、塩化ベンザルコニウム(BAC)などの消毒剤やトリクロサンなどの抗菌剤を、微生物を不活性化または殺すために有効成分として使用する代替製品です。アルコール系とアルコールフリーの手指消毒剤の両方で、病原体に対する有効成分は、自然な皮膚バリアを破壊することによって皮膚を乾燥させることができる。したがって、ほとんどの手指消毒剤製剤は、皮膚を水分補給するためのエモリエント剤(例えば、グリセリン、油)などの皮膚栄養添加物を含有する。増粘剤、香料、着色剤などの他の成分を添加して、手指消毒製品の質感、香り、外観を変更できます。

手指消毒剤の超音波混合と配合

超音波攪拌機は、液体、ゲル、スプレーまたはローションの形で手指消毒剤(手の消毒剤、手すり、または手すりこすりとしても知られている)を生成するための最も効果的な混合技術です。
超音波ミキサーは高いせん断力を作り出すので、それらはまとまりのある混合物に成分をブレンドするために必要な攪拌を提供する。このような強力で信頼性の高い混合は、表面消毒剤と同様に、手指消毒剤などの強力で信頼性の高い消毒剤を製造するために必要です。

Ultrasonic mixing and blending is used to formulate hand sanitizers.

超音波ミキサーおよび攪拌機は、手の消毒製品の成分をブレンドする際に非常に効率的です。

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超音波混合はどのように動作しますか?

超音波ミキサーおよび攪拌機は音響キャビテーションを作成し、非常に激しいせん断力をもたらす。したがって、超音波混合システムは、2つ以上の非混和性液体を乳化し、液体およびスラリー中の固体粒子を分散させるために広く使用されている。超音波混合およびブレンドは、液体またはスラリーに高出力超音波を結合することによって達成される。超音波は、高強度の超音波プローブを介してバッチタンクまたはインラインフローセルリアクターに送信されます。プローブタイプの超音波処理器のみが、均質で長時間安定な混合物の処方に必要な強烈なキャビテーション力を発生させることができます。超音波プローブは、非常に高い周波数(例えば20kHz)で液体内で振動し、液体中の強烈な音響/超音波キャビテーションを作成します。
超音波生成キャビテーション分野では、キャビテーション気泡の崩壊は、液滴、凝集物、さらには固体粒子を破壊する強力なせん断力を作成します。また、超音波キャビテーションは、最大1000km/hの高速液体流を生成します。キャビテーション液体ジェットは、粒子凝集物を妨げ、液滴を破壊し、液体およびスラリー内の物質移動を改善し、媒体全体に固体を分散させる。超音波キャビテーション分野では、圧力は真空と1000barまでの間で迅速かつ繰り返し交互に。4ミキサーブレードを備えたロータリーミキサーは、同じ周波数の圧力サイクルを実現するために、驚異的な300,000 RPMで動作する必要があります。従来の回転式ミキサーおよび回転子固定子のミキサーは速度の限界のためにキャビテーションのかなりの量を作成しない。

超音波ブレンドを使用したハンドサニタイザー製剤

手指消毒剤の製剤は、消毒剤の有効性と殺傷細菌のスペクトル(すなわち、抗菌、抗真菌、抗ウイルス、包まれた、裸のウイルスに対する有効性、嚢胞性寄生虫など)を決定する。
皮膚にアルコールやアルコール含有消毒剤(例えば手)を頻繁に使用すると、炎症や刺激を引き起こす可能性のある皮膚を脱水するため、洗練された手指消毒剤には、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の皮膚ケア成分が含まれています。超音波乳化効果は、アルコール、添加剤、油、水の異なる相を安定した均一な手指消毒剤製品にブレンドします。

Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

エマルジョン(赤水/黄色油)の超音波調製。数秒の超音波処理は、別々の水/油相を微細なエマルジョンに変えます。

手の消毒剤のための一般的な成分

    v65% (またはそれ以上の%)アルコール(多種多様なウイルスや細菌に対して有効である)
  • 油、アロエベラ、グリセリンなどのスキンケア成分
  • 水(例えば、蒸留水または滅菌水)
  • 乳化剤 / 界面活性剤
  • 任意に、増粘剤(例えばキサンタンガム)、発泡剤、香料、ポリシド(例えば、細菌性胞子を排除する過酸化水素)
The SonoStation is a complete ultrasonic setup, which is suitable to process larger volumes of hand sanitizer.

ソノステーション – プローブ型超音波処理器で構成される完全な超音波タンクのセットアップ(ここでは2倍 UIP2000hdT)、攪拌機およびポンプ

COVID-19に対する効果的な手の消毒剤

衛生学、特に手指衛生は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)、疾患COVID-19を引き起こすウイルスの拡散を防ぐための重要な要因である。可能な限り水と石鹸で徹底的に手洗いが推奨されていますが、特に水と石鹸で手洗いができない場合は、手指消毒剤は信頼できる代替品です。
世界保健機関(WHO)は、コロナウイルスSARS-CoV-2に対して有効であることがテストされているアルコールベースの消毒剤の2つの製剤を推奨しています。ドイツとスイスの科学者は、SARS-CoV-2に対する消毒剤製剤の有効性をテストし、確認しました。
消毒剤製剤第1

  • ethanol — 80% by volume (vol/vol)
  • グリセリン(グリセリンとも呼ばれる) - 1.45%vol/vol
  • 過酸化水素 — 0.125% vol/vol

消毒剤製剤第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も呼ばれる) - 75% vol/vol
  • グリセリン — 1.45%vol/vol
  • 過酸化水素 — 0.125% vol/vol

上記の両方の手指消毒剤製剤は、30秒暴露後に十分にウイルスを不活性化し、十分に適用した場合である。上記の配合物の配合は、超音波バッチまたはインラインシステムを用いて行うことができる。

高性能超音波装置

超音波プロセッサUIP4000hdT、4kWの強力な超音波反応器ヒールシャー超音波は、混合、ブレンド、および様々な液体/液体または液体/固体混合物の攪拌を含むアプリケーションのための高出力超音波装置の長年の経験豊富なメーカーです。
工業レベルでの手指消毒剤の食品/製薬グレードの処理のために、高性能超音波装置は、超音波バッチ設定または連続的なフロースルーシステムで大量を処理するために必要とされます。ヒールシャー超音波は、食品、製薬、化粧品、パーソナルケア産業全体の製造工場に世界的に統合されている高性能超音波混合装置の長年の経験と信頼できるサプライヤーです。
ヒールシャー超音波の洗練された超音波装置は、正確に制御され、振幅、圧力、温度および超音波処理時間などの重要なプロセスパラメータをオペレータに完全に制御することができます。これにより、超音波処理プロセスの最適化が可能になり、プロセスが最も効率的で経済的になります。
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、さらにアドオンなどの広範なアクセサリにより、処理された成分とターゲット出力に特化した超音波混合システムを構成することができます。

超音波プロセス監視

ヒールシャー超音波による超音波プロセスパラメータの正確な制御' インテリジェントソフトウェアすべてのヒールシャーデジタル超音波処理器 – ラボから工業規模まで – 超音波プロセスを正確に制御、監視、改訂することが容易になるインテリジェントなソフトウェアが装備されています。振幅、エネルギー入力限界、パルスサイクル、超音波処理時間は、ユーザーフレンドリーなソフトウェアを介して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を介して、メニューは簡単にアクセスでき、直感的に扱うことができます。ブラウザーのリモート コントロールはオペレータが操作し、リモート超音波システムを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、総エネルギー、時間および日付など)は、自動的に統合SDカードに保存されます。自動データプロトコルは、食品メーカーが超音波処理ロットの処理条件を改訂することができるため、食品および製薬業界で高く評価されています。これにより、プロセス標準化、継続的に高品質の出力、およびグッドマニュファクチャリング プラクティス(GMP)の実装が可能になります。

工業用グレード超音波処理器

ヒールシャー超音波’ 産業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。200μmまでの振幅は24/7操作で容易に連続的に動くことができる。さらに高い振幅のために、カスタマイズされた超音波ソトローデが利用可能です。ヒールシャーの超音波装置の強さは頑丈で、要求の厳しい環境で24/7操作を可能にする。
下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます:

バッチ容量 流量 推奨デバイス
500mLの1〜 200mL /分で10 UP100H
2000mlの10〜 20 400mLの/分 Uf200ःトンUP400St
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000hdT
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

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ヒールシャー超音波は、分散、乳化および細胞抽出のための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。

から高出力超音波ホモジナイザー ラボパイロット そして 産業 規模。

文献 / 参考文献

  • 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.



知る価値のある事実