Roku dezinfekcijas līdzekļu ražošana ar rūpnieciskajiem ultraskaņas mikseriem

Lai ražotu roku dezinfekcijas līdzekļus un dezinfekcijas šķīdumus, nepieciešama jaudīga sajaukšanas tehnoloģija, kas nodrošina vienmērīgu maisījumu. Ultraskaņas mikseri un maisītāji ir visuzticamākā un efektīvākā sajaukšanas tehnoloģija divu vai vairāku fāžu sajaukšanai un emulģēšanai, lai iegūtu viendabīgu, stabilu roku dezinfekcijas līdzekļa sastāvu.

Roku dezinfekcijas līdzekļi

Roku dezinfekcijas līdzeklis, ko dēvē arī par roku antiseptisku līdzekli, roku ierīvēšanas līdzekli vai līdzekli roku ierīvēšanai, ir šķidrs līdzeklis, ko uzklāj uz rokām, lai likvidētu vai inaktivētu izplatītus patogēnus, kas var izraisīt slimības (piemēram, SARS-CoV-2 vīruss izraisa slimību COVID-19). Roku dezinfekcijas līdzekļi parasti ir pieejami šķidruma, putu, gela vai aerosola veidā.
Roku dezinfekcijas līdzekļus var izstrādāt, izmantojot dažādas sastāvdaļas un sastāvus. Piemēram, roku dezinfekcijas līdzekļi var būt uz spirta bāzes vai bez spirta. Roku dezinfekcijas līdzekļi uz spirta bāzes parasti satur no 60 līdz 95% spirta. Visbiežāk izmantotie spirti ir etanols (etilspirts), izopropanols vai n-propanols. Augstas koncentrācijas spirts (t. i., 60% un vairāk) iznīcina olbaltumvielas. Denaturējot olbaltumvielas, daudzi patogēni (slimības izraisoši mikroorganismi) tiek inaktivēti vai nogalināti. Roku dezinfekcijas līdzekļi bez spirta ir alternatīvs produkts, kurā mikroorganismu inaktivēšanai vai nogalināšanai kā aktīvo sastāvdaļu izmanto dezinfekcijas vielas, piemēram, benzalkonija hlorīdu (BAC), vai pretmikrobu vielas, piemēram, triklozānu. Gan roku dezinfekcijas līdzekļos uz spirta bāzes, gan līdzekļos bez spirta aktīvās sastāvdaļas, kas iedarbojas pret patogēniem, var izsausināt ādu, iznīcinot tās dabisko aizsargbarjeru. Tāpēc vairums roku dezinfekcijas līdzekļu sastāvu satur ādu barojošas piedevas, piemēram, mīkstinošas vielas (piemēram, glicerīnu, eļļas), lai atjaunotu ādas mitrumu. Citas sastāvdaļas, piemēram, biezinātājus, smaržvielas, krāsvielas utt., var pievienot, lai mainītu roku dezinfekcijas līdzekļu tekstūru, smaržu un izskatu.

Roku dezinfekcijas līdzekļu maisīšana un sajaukšana ar ultraskaņu

Ultraskaņas maisītāji ir visefektīvākā sajaukšanas tehnoloģija roku dezinfekcijas līdzekļu (ko dēvē arī par roku antiseptiskiem līdzekļiem, roku ierīvēšanas līdzekļiem vai līdzekļiem roku ierīvēšanai) ražošanai šķidrumu, gelu, aerosolu vai losjonu veidā.
Tā kā ultraskaņas mikseri rada lielus bīdes spēkus, tie nodrošina nepieciešamo maisīšanu, lai sastāvdaļas apvienotu vienotā maisījumā. Šāda jaudīga un uzticama sajaukšana ir nepieciešama, lai ražotu iedarbīgus un uzticamus dezinfekcijas līdzekļus, piemēram, roku dezinfekcijas līdzekļus, kā arī virsmu dezinfekcijas līdzekļus.

Kā darbojas sajaukšana ar ultraskaņu?

Ultraskaņas maisītāji rada akustisko kavitāciju, kas izraisa ļoti intensīvus bīdes spēkus. Tāpēc ultraskaņas maisīšanas sistēmas plaši izmanto divu vai vairāku citādi savstarpēji nesajaucamu šķidrumu emulģēšanai un cieto daļiņu disperģēšanai šķidrumos un suspensijās. Maisīšanu ar ultraskaņu panāk, ievadot lieljaudas ultraskaņas viļņus šķidrumā vai suspensijā. Ultraskaņas viļņi ar augstas intensitātes ultraskaņas zondi tiek pārraidīti porciju apstrādes tvertnē vai līnijā iebūvētā plūsmas šūnas reaktorā. Tikai zondes tipa ultraskaņas ierīces spēj radīt intensīvos kavitācijas spēkus, kas nepieciešami viendabīgu un ilgstoši stabilu maisījumu iegūšanai. Ultraskaņas zonde šķidrumā vibrē ar ļoti augstu frekvenci (piem., 20kHz) un rada šķidrumā intensīvu akustisko / ultraskaņas kavitāciju.
Ultraskaņas radītajā kavitācijas laukā kavitācijas burbuļu sabrukšana rada spēcīgus bīdes spēkus, kas sašķeļ pilienus, aglomerātus un pat cietās daļiņas. Ultraskaņas kavitācija rada arī ātras šķidruma plūsmas ar ātrumu līdz 1000km/h. Kavitācijas radītās šķidruma strūklas ietriecas daļiņu aglomerātos, sašķeļ pilienus, uzlabo vielu pārnesi šķidrumos un suspensijās un disperģē cietās vielas visā vidē. Ultraskaņas kavitācijas laukā spiediens strauji un atkārtoti mainās starp vakuumu un spiedienu līdz 1000bar. Rotācijas maisītājam ar 4 maisīšanas lāpstiņām būtu jādarbojas ar iespaidīgu ātrumu – 300 000 apgriezieniem minūtē –, lai sasniegtu tādu pašu mainīgā spiediena ciklu frekvenci. Parastie rotācijas maisītāji un rotora–statora maisītāji to ierobežotā ātruma dēļ nerada ievērojamu kavitāciju.

Roku dezinfekcijas līdzekļu sastāvi, kas iegūti ar ultraskaņas maisīšanu

Roku dezinfekcijas līdzekļa sastāvs nosaka tā efektivitāti un mikroorganismu iznīcināšanas spektru (t. i., antibakteriālo, pretsēnīšu un pretvīrusu iedarbību, efektivitāti pret apvalkotiem un bezapvalka vīrusiem, cistās esošiem parazītiem utt.)
Tā kā bieža spirta un spirtu saturošu dezinfekcijas līdzekļu lietošana uz ādas (piem., rokām) atūdeņo ādu, kas var izraisīt iekaisumu un kairinājumu, rūpīgi izstrādāti roku dezinfekcijas līdzekļi satur ādu kopjošas sastāvdaļas, piem., alveju, glicerīnu, jojobas eļļu, mežrozīšu eļļu utt.). Ultraskaņas emulģējošā iedarbība sajauc dažādās spirta, piedevu, eļļu un ūdens fāzes stabilā un viendabīgā roku dezinfekcijas līdzeklī.

Emulsijas pagatavošana ar ultraskaņu (sarkans ūdens / dzeltena eļļa). Dažu sekunžu apstrāde ar ultraskaņu pārvērš atsevišķās ūdens/eļļas fāzes smalkā emulsijā.

Roku dezinfekcijas līdzekļu izplatītākās sastāvdaļas

v65% (vai augstākas % koncentrācijas) spirts (lai nodrošinātu efektivitāti pret plašu vīrusu un baktēriju klāstu)
• ādu kopjošas sastāvdaļas, piemēram, eļļas, alveja, glicerīns utt.
• ūdens (piem., destilēts vai sterils ūdens)
• emulgators / virsmaktīvā viela
• pēc izvēles – biezinātājs (piem., ksantāna sveķi), putošanas līdzekļi, smaržviela, sporicīdi (piem., ūdeņraža peroksīdi baktēriju sporu iznīcināšanai)

Efektīvi roku dezinfekcijas līdzekļi pret COVID-19

Higiēna un jo īpaši roku higiēna ir svarīgs faktors, lai novērstu smagā akūtā respiratorā sindroma koronavīrusa 2 (SARS-CoV-2) izplatīšanos; šis vīruss izraisa slimību COVID-19. Lai gan rūpīga roku mazgāšana ar ūdeni un ziepēm ir ieteicama vienmēr, kad tas iespējams, roku dezinfekcijas līdzekļi ir uzticama alternatīva, īpaši tad, ja roku mazgāšana ar ūdeni un ziepēm nav pieejama.
Pasaules Veselības organizācija (PVO) iesaka divus spirtu saturošu dezinfekcijas līdzekļu sastāvus, kuru efektivitāte pret koronavīrusu SARS-CoV-2 ir pārbaudīta. Zinātnieki no Vācijas un Šveices ir pārbaudījuši un apstiprinājuši šo dezinfekcijas līdzekļu sastāvu efektivitāti pret SARS-CoV-2.
Dezinfekcijas līdzekļa sastāvs Nr. 1:

• etanols – 80% pēc tilpuma (vol/vol)
• glicerīns (pazīstams arī kā glicerols) – 1,45% vol/vol
• ūdeņraža peroksīds – 0,125% vol/vol

Dezinfekcijas līdzekļa sastāvs Nr. 2:

• izopropanols (pazīstams arī kā 2-propanols vai izopropilspirts) – 75% vol/vol
• glicerīns – 1,45% vol/vol
• ūdeņraža peroksīds – 0,125% vol/vol

Abi iepriekš minētie roku dezinfekcijas līdzekļu sastāvi, tos rūpīgi uzklājot, pietiekami inaktivē vīrusu pēc 30 sekunžu iedarbības. Iepriekš minēto sastāvu sajaukšanu var veikt, izmantojot periodiskas darbības vai plūsmā integrētu ultraskaņas sistēmu.

Augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes iekārtas

Hielscher Ultrasonics ir ražotājs ar ilggadēju pieredzi lieljaudas ultraskaņas apstrādes iekārtu ražošanā lietojumiem, kas ietver dažādu šķidruma/šķidruma vai šķidruma/cietvielu maisījumu sajaukšanu, samaisīšanu un maisīšanu.
Roku dezinfekcijas līdzekļu rūpnieciskai apstrādei atbilstoši pārtikas un farmācijas nozares prasībām ir nepieciešamas augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtas, lai apstrādātu lielus tilpumus periodiskas darbības ultraskaņas iekārtā vai nepārtrauktas caurplūdes sistēmā. Hielscher Ultrasonics ir uzticams augstas veiktspējas ultraskaņas maisīšanas iekārtu piegādātājs ar ilggadēju pieredzi; tā iekārtas ir integrētas pārtikas, farmācijas, kosmētikas un personīgās higiēnas preču ražotnēs visā pasaulē.
Hielscher Ultrasonics pilnveidotās ultraskaņas apstrādes iekārtas var precīzi regulēt, un tās nodrošina operatoram pilnīgu kontroli pār svarīgiem procesa parametriem, piemēram, amplitūdu, spiedienu, temperatūru un apstrādes ar ultraskaņu ilgumu. Tas ļauj optimizēt apstrādi ar ultraskaņu, padarot procesu visefektīvāko un visekonomiskāko.
Plašais piederumu klāsts, piemēram, sonotrodes (zondes), amplitūdas pastiprinātāji, plūsmas šūnu reaktori un citi papildaprīkojuma elementi, ļauj konfigurēt ultraskaņas maisīšanas sistēmu tieši apstrādājamajām sastāvdaļām un paredzētajam ražošanas apjomam.

Ultraskaņas procesa uzraudzība

Visas Hielscher digitālās ultraskaņas apstrādes iekārtas – no laboratorijas līdz rūpnieciskā mēroga iekārtām – ir aprīkotas ar viedu programmatūru, kas ļauj viegli un precīzi vadīt, uzraudzīt un pārskatīt ultraskaņas procesu. Amplitūdu, ievadītās enerģijas ierobežojumu, impulsu ciklus un apstrādes ar ultraskaņu ilgumu var iepriekš iestatīt, izmantojot lietotājam draudzīgo programmatūru. Krāsu skārienekrāns nodrošina ērtu piekļuvi izvēlnei un intuitīvu tās lietošanu. Attālinātā vadība pārlūkprogrammā ļauj operatoram attālināti vadīt un uzraudzīt ultraskaņas sistēmu.
Visi svarīgie ultraskaņas procesa dati (piemēram, amplitūda, temperatūra, spiediens, neto enerģija, kopējā enerģija, laiks un datums) tiek automātiski saglabāti iebūvētā SD kartē. Automātiskā datu reģistrēšana tiek augstu vērtēta pārtikas un farmācijas nozarē, jo tā ļauj pārtikas ražotājam pārskatīt jebkuras ar ultraskaņu apstrādātas partijas apstrādes apstākļus. Tas nodrošina procesa standartizāciju, nemainīgi augstu produkcijas kvalitāti un labas ražošanas prakses (GMP) ieviešanu.

Rūpnieciskās ultraskaņas apstrādes iekārtas

Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti lielas amplitūdas. Ar amplitūdām līdz 200µm var viegli nepārtraukti strādāt 24/7 režīmā. Vēl lielākām amplitūdām ir pieejamas individuāli pielāgotas ultraskaņas sonotrodes. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība nodrošina darbību 24/7 režīmā ar lielu slodzi un prasīgos vides apstākļos.
Tālāk sniegtā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas apstrādes iekārtu aptuveno apstrādes jaudu: