산업용 초음파 믹서를 이용한 손 소독제 생산

손 소독제와 소독액을 생산할 때 균일한 혼합물을 얻으려면 강력한 혼합 기술이 필요합니다. 초음파 믹서와 교반기는 둘 이상의 상을 혼합하고 유화하여 균질하고 안정적인 손 소독제 제형을 얻는 데 가장 신뢰성이 높고 효율적인 혼합 기술입니다.

손 소독제

손 살균제, 손 마찰 소독제 또는 손 문지름 소독제라고도 하는 손 소독제는 질병을 일으킬 수 있는 일반적인 병원체를 제거하거나 불활성화하기 위해 손에 바르는 액상 제제입니다(예: SARS-CoV-2 바이러스는 COVID-19를 유발합니다). 손 소독제는 일반적으로 액체, 거품, 젤 또는 스프레이 형태로 제공됩니다.
손 소독제는 다양한 성분과 조성으로 제형화할 수 있습니다. 예를 들어, 손 소독제는 알코올 기반 또는 무알코올 제품으로 만들 수 있습니다. 알코올 기반 손 소독 제품은 보통 60–95%의 알코올을 함유합니다. 알코올로는 에탄올(에틸알코올), 이소프로판올 또는 n-프로판올이 가장 흔히 사용됩니다. 고농도 알코올(즉, 60% 이상)은 단백질을 파괴합니다. 단백질이 변성되면 많은 병원체(질병을 유발하는 미생물)가 불활성화되거나 사멸합니다. 무알코올 손 소독제는 미생물을 불활성화하거나 사멸시키기 위해 벤잘코늄 클로라이드(BAC)와 같은 소독제 또는 트리클로산과 같은 항미생물제를 유효 성분으로 사용하는 대체 제품입니다. 알코올 기반 손 소독제와 무알코올 손 소독제 모두에서 병원체에 작용하는 유효 성분은 피부의 천연 장벽을 파괴하여 피부를 건조하게 만들 수 있습니다. 따라서 대부분의 손 소독제 제형에는 피부에 수분을 다시 공급하기 위해 피부 유연제(예: 글리세린, 오일)와 같은 피부 영양 첨가제가 들어 있습니다. 손 소독 제품의 질감, 향 및 외관을 바꾸기 위해 증점제, 향료, 착색제 등의 다른 성분을 첨가할 수도 있습니다.

손 소독제의 초음파 혼합 및 블렌딩

초음파 교반기는 액체, 젤, 스프레이 또는 로션 형태의 손 소독제(손 살균제, 손 마찰 소독제 또는 손 문지름 소독제라고도 함)를 생산하는 데 가장 효과적인 혼합 기술입니다.
초음파 믹서는 높은 전단력을 생성하므로 성분을 하나로 잘 어우러진 혼합물로 혼합하는 데 필요한 교반 작용을 제공합니다. 손 소독제와 표면 소독제처럼 강력한 효능과 신뢰성을 갖춘 소독제를 생산하려면 이처럼 강력하고 신뢰할 수 있는 혼합이 필요합니다.

초음파 혼합은 어떻게 작동하나요?

초음파 혼합기와 교반기는 음향 캐비테이션을 생성하며, 이로 인해 매우 강한 전단력이 발생합니다. 따라서 초음파 혼합 시스템은 일반적으로 서로 섞이지 않는 두 가지 이상의 액체를 유화하고 액체와 슬러리 내에 고체 입자를 분산하는 데 널리 사용됩니다. 초음파 혼합 및 블렌딩은 고출력 초음파를 액체 또는 슬러리에 전달하여 이루어집니다. 초음파는 고강도 초음파 프로브를 통해 배치 탱크 또는 인라인 플로우 셀 반응기 내부로 전달됩니다. 프로브형 초음파 처리기만이 균일하고 장기간 안정적인 혼합물을 제조하는 데 필요한 강력한 캐비테이션 힘을 생성할 수 있습니다. 초음파 프로브는 액체 내에서 매우 높은 주파수(예: 20kHz)로 진동하며 액체 내에 강력한 음향 / 초음파 캐비테이션을 생성합니다.
초음파로 생성된 캐비테이션 장에서는 캐비테이션 기포의 붕괴로 강력한 전단력이 발생하여 액적, 응집체, 심지어 고체 입자까지 파쇄합니다. 또한 초음파 캐비테이션은 최대 1000km/h의 고속 액체 흐름을 생성합니다. 캐비테이션으로 발생한 액체 제트는 입자 응집체에 충돌하고, 액적을 파쇄하며, 액체와 슬러리 내 물질 전달을 향상시키고, 매질 전체에 고체를 분산합니다. 초음파 캐비테이션 장에서는 압력이 진공과 최대 1000bar 사이를 빠르고 반복적으로 오갑니다. 혼합 날개가 4개인 회전식 혼합기가 동일한 주파수의 교번 압력 주기를 구현하려면 무려 300,000 RPM으로 작동해야 합니다. 기존의 회전식 혼합기와 로터–스테이터 혼합기는 속도 한계로 인해 유의미한 양의 캐비테이션을 생성하지 못합니다.

초음파 블렌딩을 이용한 손 소독제 제형

손 소독 제품의 제형은 소독제의 효과와 살균 범위(즉, 항균, 항진균, 항바이러스 효과, 외피 바이러스와 비외피 바이러스, 포낭을 형성한 기생충 등에 대한 효능)를 결정합니다.
피부(예: 손)에 알코올과 알코올 함유 소독제를 자주 사용하면 피부가 건조해져 염증과 자극이 발생할 수 있으므로, 정교하게 설계된 손 소독제에는 알로에 베라, 글리세린, 호호바 오일, 로즈힙 오일 등의 피부 관리 성분이 함유되어 있습니다. 초음파 유화 효과는 알코올, 첨가제, 오일 및 물의 서로 다른 상을 혼합하여 안정적이고 균일한 손 소독 제품으로 만듭니다.

초음파를 이용한 에멀젼 제조(빨간색 물 / 노란색 오일). 몇 초간의 초음파 처리로 분리된 물/오일 상이 미세한 에멀젼으로 바뀝니다.

손 소독제의 일반적인 성분

v65%(또는 그 이상의 %) 알코올(다양한 바이러스와 세균에 효과를 나타내기 위해)
• 오일, 알로에 베라, 글리세린 등의 피부 관리 성분
• 물(예: 증류수 또는 멸균수)
• 유화제 / 계면활성제
• 선택적으로 증점제(예: 잔탄검), 발포제, 향료, 포자 살멸제(예: 세균 포자를 제거하기 위한 과산화수소)

COVID-19에 효과적인 손 소독제

위생, 특히 손 위생은 COVID-19를 유발하는 바이러스인 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)의 확산을 방지하는 데 중요한 요소입니다. 가능한 경우에는 언제나 물과 비누로 손을 철저히 씻는 것이 권장되지만, 특히 물과 비누로 손을 씻을 수 없는 경우 손 소독제는 신뢰할 수 있는 대안입니다.
세계보건기구(WHO)는 코로나바이러스 SARS-CoV-2에 효과가 있는 것으로 시험을 통해 확인된 두 가지 알코올 기반 소독제 제형을 권장합니다. 독일과 스위스의 과학자들은 이 소독제 제형의 SARS-CoV-2에 대한 효과를 시험하고 확인했습니다.
소독제 제형 1번:

• 에탄올 – 부피 기준 80%(vol/vol)
• 글리세린(글리세롤이라고도 함) – 1.45% vol/vol
• 과산화수소 – 0.125% vol/vol

소독제 제형 2번:

• 이소프로판올(2-프로판올 또는 이소프로필 알코올이라고도 함) – 75% vol/vol
• 글리세린 – 1.45% vol/vol
• 과산화수소 – 0.125% vol/vol

위의 두 손 소독제 제형은 꼼꼼하게 도포했을 때 30초간 노출 후 바이러스를 충분히 불활성화합니다. 위 제형의 혼합은 초음파 배치 시스템 또는 인라인 시스템을 사용하여 수행할 수 있습니다.

고성능 초음파 처리기

Hielscher Ultrasonics는 다양한 액체/액체 또는 액체/고체 혼합물의 혼합, 배합 및 교반이 필요한 응용 분야를 위한 고출력 초음파 처리기를 오랜 경험을 바탕으로 제조하는 업체입니다.
산업 규모에서 손 소독제를 식품·의약품 등급으로 가공하려면 초음파 배치 설비 또는 연속 유동 시스템에서 대용량을 처리할 수 있는 고성능 초음파 장비가 필요합니다. Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 혼합 장비를 공급하는 오랜 경험과 신뢰를 갖춘 업체이며, 이 장비는 전 세계 식품, 제약, 화장품 및 퍼스널 케어 산업의 제조 공장에 통합되어 있습니다.
Hielscher Ultrasonics의 정교한 초음파 처리기는 정밀하게 제어할 수 있으며, 작업자가 진폭, 압력, 온도, 초음파 처리 시간과 같은 주요 공정 매개변수를 완전히 제어할 수 있도록 합니다. 이를 통해 초음파 처리 공정을 최적화하여 공정의 효율성과 경제성을 극대화할 수 있습니다.
소노트로드(프로브), 부스터 혼, 플로우 셀 반응기 및 기타 부가 장치를 비롯한 폭넓은 액세서리를 통해 처리할 성분과 목표 생산량에 맞춰 초음파 혼합 시스템을 구성할 수 있습니다.

초음파 공정 모니터링

실험실용부터 산업용 규모까지 모든 Hielscher 디지털 초음파 처리기에는 초음파 공정을 손쉽게 정밀 제어, 모니터링 및 조정할 수 있는 지능형 소프트웨어가 탑재되어 있습니다. 사용자 친화적인 소프트웨어를 통해 진폭, 에너지 투입 한도, 펄스 주기 및 초음파 처리 시간을 사전 설정할 수 있습니다. 컬러 터치 디스플레이를 통해 메뉴에 쉽게 접근하고 직관적으로 조작할 수 있습니다. 브라우저 원격 제어 기능을 통해 작업자는 초음파 시스템을 원격으로 작동하고 모니터링할 수 있습니다.
진폭, 온도, 압력, 순에너지, 총에너지, 시간 및 날짜와 같은 모든 주요 초음파 공정 데이터는 내장 SD 카드에 자동으로 저장됩니다. 자동 데이터 기록 기능을 통해 식품 제조업체는 초음파 처리된 모든 로트의 처리 조건을 검토할 수 있으므로, 이 기능은 식품 및 제약 산업에서 높은 평가를 받습니다. 이를 통해 공정 표준화, 일관된 고품질 생산 및 우수 제조 관리 기준(GMP)의 이행이 가능합니다.

산업용 등급 초음파 처리기

Hielscher Ultrasonics의 산업용 초음파 처리기는 매우 높은 진폭을 제공할 수 있습니다. 최대 200µm의 진폭으로 주 7일, 하루 24시간 연속 운전을 손쉽게 수행할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해서는 맞춤형 초음파 소노트로드를 사용할 수 있습니다. Hielscher 초음파 장비의 견고함 덕분에 고부하 조건과 까다로운 환경에서도 주 7일, 하루 24시간 운전할 수 있습니다.
아래 표는 당사 초음파 처리기의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.