Produkcja środków do dezynfekcji rąk z przemysłowymi mieszalnikami ultradźwiękowymi

Do produkcji środków do dezynfekcji rąk i roztworów dezynfekujących wymagana jest wydajna technologia mieszania w celu uzyskania spójnej mieszaniny. Mieszalniki ultradźwiękowe i mieszadła są najbardziej niezawodną i wydajną technologią mieszania do mieszania i emulgowania dwóch lub więcej faz w celu uzyskania jednorodnego, stabilnego preparatu do dezynfekcji rąk.

Środki do dezynfekcji rąk

Środek do dezynfekcji rąk, znany również pod alternatywnymi nazwami: środek antyseptyczny do rąk, środek do szorowania rąk lub środek do pocierania rąk, jest płynnym środkiem nakładanym na ręce w celu usunięcia lub inaktywacji powszechnych patogenów, które mogą powodować choroby (np. wirus SARS-CoV-2 powoduje chorobę COVID-19). Środki do dezynfekcji rąk są zazwyczaj dostępne w postaci płynu, pianki, żelu lub sprayu.
Środki do dezynfekcji rąk mogą być formułowane przy użyciu różnych składników i kompozycji. Na przykład, środki do dezynfekcji rąk mogą być na bazie alkoholu lub bezalkoholowe. Produkty do dezynfekcji rąk na bazie alkoholu zwykle zawierają od 60 do 95% alkoholu. Jako alkohole najczęściej stosuje się etanol (alkohol etylowy), izopropanol lub n-propanol. Wysoko stężony alkohol (tj. 60% i więcej) niszczy białka. Poprzez denaturację białek, wiele patogenów (mikroorganizmów chorobotwórczych) jest inaktywowanych lub zabijanych. Bezalkoholowe środki do dezynfekcji rąk są alternatywnym produktem, w którym środki dezynfekujące, takie jak chlorek benzalkoniowy (BAC) lub środki przeciwdrobnoustrojowe, takie jak triklosan, są stosowane jako składnik aktywny w celu inaktywacji lub zabicia mikroorganizmów. Zarówno w środkach do dezynfekcji rąk na bazie alkoholu, jak i bezalkoholowych, składniki aktywne przeciwko patogenom mogą wysuszać skórę, niszcząc naturalną barierę ochronną skóry. Dlatego większość preparatów do dezynfekcji rąk zawiera dodatki odżywiające skórę, takie jak emolienty (np. gliceryna, oleje) w celu nawodnienia skóry. Inne składniki, takie jak środki zagęszczające, zapach, barwnik itp. mogą być dodawane w celu modyfikacji tekstury, zapachu i wyglądu produktów do dezynfekcji rąk.

Ultradźwiękowe mieszanie i miksowanie środków do dezynfekcji rąk

Mieszadła ultradźwiękowe są najskuteczniejszą technologią mieszania do produkcji środków do dezynfekcji rąk (znanych również jako środki antyseptyczne do rąk, peelingi do rąk lub wcierki do rąk) w postaci płynów, żeli, sprayów lub balsamów.
Ponieważ mieszalniki ultradźwiękowe wytwarzają duże siły ścinające, zapewniają one wymagane mieszanie w celu połączenia składników w spójną mieszaninę. Takie silne i niezawodne mieszanie jest niezbędne do produkcji silnych i niezawodnych środków dezynfekujących, takich jak środki do dezynfekcji rąk, a także środki do dezynfekcji powierzchni.

Jak działa mieszanie ultradźwiękowe?

Mieszalniki ultradźwiękowe i mieszadła wytwarzają kawitację akustyczną, która skutkuje bardzo intensywnymi siłami ścinającymi. Dlatego ultradźwiękowe systemy mieszania są szeroko stosowane do emulgowania dwóch lub więcej niemieszających się cieczy i do rozpraszania cząstek stałych w cieczach i zawiesinach. Mieszanie ultradźwiękowe i mieszanie uzyskuje się poprzez sprzężenie fal ultradźwiękowych o dużej mocy z cieczą lub zawiesiną. Fale ultradźwiękowe są przesyłane przez sondę ultradźwiękową o wysokiej intensywności do zbiornika wsadowego lub reaktora przepływowego w linii. Tylko ultradźwięki typu sondy mogą generować intensywne siły kawitacyjne, które są wymagane do formułowania jednorodnych i długotrwałych stabilnych mieszanin. Sonda ultradźwiękowa wibruje w cieczy z bardzo wysoką częstotliwością (np. 20 kHz) i wytwarza intensywną kawitację akustyczną / ultradźwiękową w cieczy.
W ultradźwiękowo generowanym polu kawitacyjnym, zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych tworzy potężne siły ścinające, które rozbijają kropelki, aglomeraty, a nawet cząstki stałe. Ponadto kawitacja ultradźwiękowa wytwarza szybkie strumienie cieczy o prędkości do 1000 km/h. Kawitacyjne strumienie cieczy uderzają w aglomeraty cząstek, rozbijają kropelki, poprawiają przenoszenie materiału w cieczach i zawiesinach oraz rozpraszają ciała stałe w medium. W polu kawitacji ultradźwiękowej ciśnienia zmieniają się szybko i wielokrotnie między próżnią a ciśnieniem do 1000 barów. Mieszalnik obrotowy z 4 łopatkami mieszającymi musiałby pracować z oszałamiającą prędkością 300 000 obrotów na minutę, aby osiągnąć taką samą częstotliwość naprzemiennych cykli ciśnienia. Konwencjonalne mieszalniki obrotowe i mieszalniki typu wirnik-stojan nie wytwarzają znacznej ilości kawitacji ze względu na ich ograniczoną prędkość.

Preparaty do dezynfekcji rąk z mieszaniem ultradźwiękowym

Formuła produktu do dezynfekcji rąk określa skuteczność środka dezynfekującego i spektrum zabijania zarazków (tj. działanie przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze, przeciwwirusowe, skuteczność przeciwko wirusom otoczkowym i nagim, pasożytom encystowanym itp.)
Ponieważ częste stosowanie alkoholu i środków odkażających zawierających alkohol na skórze (np. rąk) powoduje odwodnienie skóry, co może powodować stany zapalne i podrażnienia, wyrafinowane środki do dezynfekcji rąk zawierają składniki pielęgnujące skórę, np. aloes, glicerynę, olej jojoba, olej z dzikiej róży itp.) Efekt emulgowania ultradźwiękowego łączy różne fazy alkoholu, dodatków, olejów i wody w stabilny i jednolity produkt do dezynfekcji rąk.

Ultradźwiękowe przygotowanie emulsji (czerwona woda / żółty olej). Kilka sekund sonikacji zamienia oddzielne fazy woda/olej w drobną emulsję.

Typowe składniki środków do dezynfekcji rąk

v65% (lub więcej) alkoholu (aby był skuteczny przeciwko szerokiej gamie wirusów i bakterii)
• składniki do pielęgnacji skóry, takie jak oleje, aloes, gliceryna itp.
• woda (np. destylowana lub sterylna)
• emulgator / środek powierzchniowo czynny
• opcjonalnie, zagęszczacz (np. guma ksantanowa), środki pieniące, zapach, środki sporobójcze (np. nadtlenki wodoru w celu wyeliminowania zarodników bakterii)

Skuteczne środki do dezynfekcji rąk przeciwko COVID-19

Higiena, a zwłaszcza higiena rąk, jest ważnym czynnikiem zapobiegającym rozprzestrzenianiu się koronawirusa zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2), wirusa wywołującego chorobę COVID-19. Podczas gdy dokładne mycie rąk wodą i mydłem jest zalecane, gdy tylko jest to możliwe, środki do dezynfekcji rąk są niezawodną alternatywą, zwłaszcza gdy mycie rąk wodą i mydłem nie jest dostępne.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleca dwie formuły środków odkażających na bazie alkoholu, które zostały przetestowane pod kątem skuteczności przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2. Naukowcy z Niemiec i Szwajcarii przetestowali i potwierdzili skuteczność preparatów odkażających przeciwko SARS-CoV-2.
Preparat odkażający nr 1:

• etanol - 80% objętościowo (vol/vol)
• gliceryna (znana również jako glicerol) - 1,45% obj.
• nadtlenek wodoru - 0,125% obj.

Preparat odkażający nr 2:

• izopropanol (znany również jako 2-propanol lub alkohol izopropylowy) - 75% obj.
• gliceryna - 1,45% obj.
• nadtlenek wodoru - 0,125% obj.

Oba powyższe preparaty do dezynfekcji rąk wystarczająco dezaktywują wirusa po 30 sekundach ekspozycji, gdy są dokładnie stosowane. Mieszanie powyższych preparatów można przeprowadzić za pomocą ultradźwiękowego systemu wsadowego lub liniowego.

Ultrasonografy o wysokiej wydajności

Hielscher Ultrasonics jest długoletnim producentem ultrasonografów o dużej mocy do zastosowań obejmujących mieszanie, mieszanie i mieszanie różnych mieszanin ciecz / ciecz lub ciecz / ciało stałe.
Do przetwarzania środków dezynfekujących do rąk na poziomie przemysłowym, wymagany jest wysokowydajny sprzęt ultradźwiękowy do przetwarzania dużych ilości w ultradźwiękowej konfiguracji wsadowej lub w ciągłym systemie przepływowym. Hielscher Ultrasonics jest doświadczonym i zaufanym dostawcą wysokowydajnych ultradźwiękowych urządzeń mieszających, które są zintegrowane na całym świecie w zakładach produkcyjnych w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, kosmetycznym i higieny osobistej.
Zaawansowane ultrasonografy firmy Hielscher Ultrasonics mogą być precyzyjnie sterowane i dają operatorowi pełną kontrolę nad ważnymi parametrami procesu, takimi jak amplituda, ciśnienie, temperatura i czas sonikacji. Pozwala to na optymalizację procesu sonikacji, dzięki czemu proces jest najbardziej wydajny i ekonomiczny.
Szeroka gama akcesoriów, takich jak sonotrody (sondy), klaksony wspomagające, reaktory przepływowe i inne dodatki umożliwiają skonfigurowanie ultradźwiękowego systemu mieszania specjalnie dla przetwarzanych składników i docelowego wyjścia.

Ultradźwiękowe monitorowanie procesów

Wszystkie ultrasonografy cyfrowe Hielscher – Od wielkości laboratoryjnej do przemysłowej – są wyposażone w inteligentne oprogramowanie, które ułatwia precyzyjne sterowanie, monitorowanie i korygowanie procesu ultradźwiękowego. Amplituda, limit wejściowy energii, cykle impulsów i czas sonikacji można wstępnie ustawić za pomocą przyjaznego dla użytkownika oprogramowania. Dzięki kolorowemu wyświetlaczowi dotykowemu menu jest łatwo dostępne i intuicyjne w obsłudze. Zdalne sterowanie przez przeglądarkę umożliwia operatorowi zdalną obsługę i monitorowanie systemu ultradźwiękowego.
Wszystkie ważne dane procesu ultradźwiękowego (takie jak amplituda, temperatura, ciśnienie, energia netto, energia całkowita, czas i data) są automatycznie zapisywane na zintegrowanej karcie SD. Automatyczne protokołowanie danych jest wysoko cenione w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, ponieważ pozwala producentowi żywności na zmianę warunków przetwarzania każdej sonikowanej partii. Umożliwia to standaryzację procesu, ciągłą wysoką jakość produkcji i wdrażanie Dobrych Praktyk Produkcyjnych (GMP).

Ultradźwięki klasy przemysłowej

Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być łatwo stale uruchamiane w trybie 24/7. Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są niestandardowe sonotrody ultradźwiękowe. Wytrzymałość sprzętu ultradźwiękowego firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 przy dużych obciążeniach i w wymagających środowiskach.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: