Productie van handreinigers met industriële ultrasone mixers

Voor de productie van handontsmettingsmiddelen en desinfecterende oplossingen is een krachtige mengtechnologie nodig om een consistent mengsel te verkrijgen. Ultrasone mixers en roerders zijn de meest betrouwbare en efficiënte mengtechnologie voor het mengen en emulgeren van twee of meer fasen om een homogene, stabiele formulering voor handdesinfecterende middelen te verkrijgen.

Hand Sanitizers

Handontsmettingsmiddel, ook bekend onder de alternatieve termen handantisepticum, handrub of handwrijfmiddel, is een vloeibaar middel dat op de handen wordt aangebracht om veelvoorkomende ziekteverwekkers die ziekten kunnen veroorzaken (bijv. het SARS-CoV-2 virus dat de ziekte COVID-19 veroorzaakt) te verwijderen of te inactiveren. Handontsmettingsmiddelen zijn meestal verkrijgbaar als vloeistof, schuim, gel of spray.
Handontsmettingsmiddelen kunnen worden geformuleerd met verschillende ingrediënten en samenstellingen. Handontsmettingsmiddelen kunnen bijvoorbeeld op alcoholbasis of alcoholvrij zijn. Op alcohol gebaseerde handontsmettingsmiddelen bevatten normaal gesproken tussen 60 en 95% alcohol. Als alcoholen worden meestal ethanol (ethylalcohol), isopropanol of n-propanol gebruikt. Hooggeconcentreerde alcohol (d.w.z. 60% en hoger) vernietigt eiwitten. Door eiwitten te denatureren worden veel pathogenen (ziekteverwekkende micro-organismen) geïnactiveerd of gedood. Alcoholvrije handreinigers zijn een alternatief product, waarin desinfecterende middelen, zoals benzalkoniumchloride (BAC), of antimicrobiële middelen, zoals triclosan, worden gebruikt als actief ingrediënt om micro-organismen te inactiveren of te doden. In zowel alcoholhoudende als alcoholvrije handontsmettingsmiddelen kunnen de actieve ingrediënten tegen ziekteverwekkers de huid uitdrogen door de natuurlijke huidbarrière te vernietigen. Daarom bevatten de meeste formules van handontsmettingsmiddelen huidverzorgende additieven zoals verzachtende middelen (bijv. glycerine, oliën) om de huid te rehydrateren. Andere ingrediënten zoals verdikkingsmiddelen, geurstoffen, kleurstoffen enz. kunnen worden toegevoegd om de textuur, geur en het uiterlijk van handontsmettingsproducten te veranderen.

Ultrasoon mengen van handreinigers

Ultrasone roerders zijn de meest effectieve mengtechnologie voor het produceren van handontsmettingsmiddelen (ook bekend als handantisepticum, handrub of handwrijfmiddel) in de vorm van vloeistoffen, gels, sprays of lotions.
Omdat ultrasone mixers hoge schuifkrachten creëren, zorgen ze voor de vereiste agitatie om de ingrediënten tot een samenhangend mengsel te mengen. Zo'n krachtige en betrouwbare menging is nodig om krachtige en betrouwbare desinfecterende middelen te produceren, zoals handdesinfecterende middelen en middelen voor oppervlaktedesinfectie.

Hoe werkt ultrasoon mengen?

Ultrasone mixers en roerders creëren akoestische cavitatie, wat resulteert in zeer intense schuifkrachten. Daarom worden ultrasone mengsystemen veel gebruikt om twee of meer anders onmengbare vloeistoffen te emulgeren en om vaste deeltjes te dispergeren in vloeistoffen en slurries. Ultrasoon mengen en mixen wordt bereikt door ultrasone golven met een hoog vermogen te koppelen aan een vloeistof of slurry. De ultrasone golven worden via een ultrasone sonde met hoge intensiteit overgebracht naar een batch tank of in een in-line flowcelreactor. Alleen ultrasone sondes kunnen de intense cavitatiekrachten opwekken die nodig zijn voor de formulering van homogene en langdurig stabiele mengsels. De ultrasone sonde trilt in de vloeistof met een zeer hoge frequentie (bijv. 20 kHz) en creëert intense akoestische? ultrasone cavitatie in de vloeistof.
In het ultrasoon gegenereerde cavitatieveld creëert het uiteenvallen van cavitatiebellen krachtige schuifkrachten die druppels, agglomeraten en zelfs vaste deeltjes verstoren. Ultrasone cavitatie produceert ook vloeistofstromen met hoge snelheden tot 1000 km/u. De vloeistofstralen met cavitatie stoten op deeltjesagglomeraten, verstoren druppels, verbeteren de materiaaloverdracht binnen vloeistoffen en slurries en verspreiden vaste deeltjes door het medium. In het ultrasone cavitatieveld wisselt de druk snel en herhaaldelijk tussen vacuüm en maximaal 1000 bar. Een roterende mixer met 4 mixerbladen zou maar liefst 300.000 toeren per minuut moeten draaien om dezelfde frequentie van wisselende drukcycli te bereiken. Conventionele roterende mixers en rotor-stator mixers creëren geen significante hoeveelheid cavitatie vanwege hun beperkte snelheid.

Hand Sanitizer Formules met Ultrasoon mengen

De formulering van een handdesinfecterend product bepaalt de effectiviteit van het ontsmettingsmiddel en het spectrum van het doden van ziektekiemen (d.w.z. antibacterieel, schimmelwerend, antiviraal, werkzaamheid tegen omhulde en naakte virussen, ingekapselde parasieten enz.)
Omdat het veelvuldige gebruik van alcohol en alcoholhoudende ontsmettingsmiddelen op de huid (bijv. handen) de huid uitdroogt, wat kan leiden tot ontstekingen en irritatie, bevatten geavanceerde handontsmettingsmiddelen huidverzorgende ingrediënten, bijv. aloë vera, glycerine, jojoba-olie, rozenbottelolie enz.) Het ultrasone emulgeringseffect mengt de verschillende fasen van alcohol, additieven, oliën en water tot een stabiel en uniform handdesinfecterend product.

Ultrasone bereiding van een emulsie (rood water? gele olie). Enkele seconden van sonicatie veranderen de afzonderlijke water/oliefasen in een fijne emulsie.

Ingrediënten voor handreinigers

v65% (of hoger %) alcohol (om effectief te zijn tegen een grote verscheidenheid aan virussen en bacteriën)
• huidverzorgingsingrediënten zoals oliën, aloë vera, glycerine, enz.
• water (bijvoorbeeld gedestilleerd of steriel water)
• emulgator? oppervlakteactieve stof
• eventueel verdikkingsmiddel (bijv. xanthaangom), schuimmiddelen, geurstof, sporiciden (bijv. waterstofperoxiden om bacteriesporen te elimineren)

Effectieve handreinigers tegen COVID-19

Hygiëne en in het bijzonder handhygiëne is een belangrijke factor bij het voorkomen van de verspreiding van het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), het virus dat de ziekte COVID-19 veroorzaakt. Hoewel grondig handen wassen met water en zeep wordt aanbevolen wanneer dit maar mogelijk is, zijn handontsmettingsmiddelen een betrouwbaar alternatief, vooral wanneer handen wassen met water en zeep niet beschikbaar is.
De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) beveelt twee formuleringen van ontsmettingsmiddelen op alcoholbasis aan, die zijn getest om effectief te zijn tegen het coronavirus SARS-CoV-2. Wetenschappers uit Duitsland en Zwitserland hebben de formuleringen van het ontsmettingsmiddel getest en bevestigd’ effectiviteit tegen SARS-CoV-2.
Ontsmettingsmiddel Formule 1:

• ethanol - 80% volume (vol/vol)
• glycerine (ook bekend als glycerol) - 1,45% vol/vol
• waterstofperoxide - 0,125% vol/vol

Ontsmettingsmiddel Formule 2:

• isopropanol (ook bekend als 2-propanol of isopropylalcohol) - 75% vol/vol
• glycerine - 1,45% vol/vol
• waterstofperoxide - 0,125% vol/vol

Beide bovenstaande formuleringen van handontsmettingsmiddelen inactiveren het virus voldoende na een blootstelling van 30 seconden, wanneer ze grondig worden aangebracht. Het mengen van de bovenstaande formuleringen kan worden uitgevoerd met behulp van een ultrasoon batch- of inline-systeem.

Ultrasone apparaten met hoge prestaties

Hielscher Ultrasonics is een ervaren fabrikant van krachtige ultrasone apparaten voor toepassingen op het gebied van mengen en agitatie van diverse mengsels van vloeistoffen met vloeistoffen of vloeistoffen met vaste stoffen.
Voor de food-/pharma-grade verwerking van handontsmettingsmiddelen op industrieel niveau is hoogwaardige ultrasone apparatuur nodig voor de verwerking van grote volumes in een ultrasone batchopstelling of in een continu doorstroomsysteem. Hielscher Ultrasonics is een ervaren en vertrouwde leverancier van hoogwaardige ultrasone mengapparatuur, die wereldwijd wordt toegepast in fabrieken in de voedingsmiddelen-, farmaceutische, cosmetische en persoonlijke verzorgingsindustrie.
Hielscher Ultrasonics’ Geavanceerde ultrasone apparaten kunnen nauwkeurig worden bediend en geven de operator volledige controle over de belangrijke procesparameters zoals amplitude, druk, temperatuur en sonicatietijd. Dit maakt het mogelijk om het sonicatieproces te optimaliseren, waardoor het proces het meest efficiënt en economisch is.
Met het uitgebreide assortiment accessoires zoals sonotrodes (sondes), boosterhoorns, flowcelreactoren en andere toevoegingen kan het ultrasone mengsysteem specifiek worden geconfigureerd voor de verwerkte ingrediënten en de beoogde output.

Ultrasone procesbewaking

Alle Hielscher digitale ultrasoonapparaten – van laboratorium tot industrieel formaat – zijn uitgerust met intelligente software, waarmee het ultrasone proces nauwkeurig kan worden geregeld, bewaakt en herzien. Amplitude, maximale energie-input, pulscycli en sonicatietijd kunnen vooraf worden ingesteld via de gebruiksvriendelijke software. Via het kleuren touch-display is het menu eenvoudig toegankelijk en intuïtief te bedienen. Met de browser afstandsbediening kan de operator het ultrasone systeem op afstand bedienen en controleren.
Alle belangrijke ultrasone procesgegevens (zoals amplitude, temperatuur, druk, netto-energie, totale energie, tijd en datum) worden automatisch opgeslagen op een geïntegreerde SD-kaart. De automatische dataprotocollering wordt zeer gewaardeerd in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie, omdat het de voedingsmiddelenfabrikant in staat stelt om de verwerkingstoestand van elke gesoneerde partij te herzien. Dit maakt processtandaardisatie, een continu hoge kwaliteit en de implementatie van Good Manufacturing Practices (GMP) mogelijk.

Industriële ultrasone apparaten

Hielscher Ultrasonics’ Industriële ultrasone processoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplitudes tot 200μm kunnen gemakkelijk continu worden gebruikt in 24/7 bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24/7 gebruik mogelijk bij zware belasting en in veeleisende omgevingen.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines: