Produção de desinfetantes para as mãos com misturadores ultrassónicos industriais

Para produzir desinfetantes para as mãos e soluções desinfetantes, é necessária uma tecnologia de mistura potente para obter uma mistura consistente. Os misturadores e agitadores ultrassónicos são a tecnologia de mistura mais fiável e eficiente para misturar e emulsionar duas ou mais fases, de modo a obter uma formulação de desinfetante para as mãos homogénea e estável.

Desinfetantes para as mãos

Um desinfetante para as mãos, também conhecido pelas designações alternativas de antissético para as mãos ou produto para fricção das mãos, é um agente líquido aplicado nas mãos para remover ou inativar agentes patogénicos comuns que podem causar doenças (por exemplo, o vírus SARS-CoV-2 causa a doença COVID-19). Os desinfetantes para as mãos estão normalmente disponíveis sob a forma de líquido, espuma, gel ou spray.
Os desinfetantes para as mãos podem ser formulados utilizando diferentes ingredientes e composições. Por exemplo, os desinfetantes para as mãos podem ser à base de álcool ou sem álcool. Os produtos desinfetantes para as mãos à base de álcool contêm normalmente entre 60 e 95% de álcool. Os álcoois mais utilizados são o etanol (álcool etílico), o isopropanol ou o n-propanol. O álcool altamente concentrado (isto é, 60% ou mais) destrói proteínas. Ao desnaturar as proteínas, muitos agentes patogénicos (microrganismos causadores de doenças) são inativados ou mortos. Os desinfetantes para as mãos sem álcool são um produto alternativo no qual se utilizam desinfetantes, como o cloreto de benzalcónio (BAC), ou agentes antimicrobianos, como o triclosan, como ingrediente ativo para inativar ou matar microrganismos. Tanto nos desinfetantes para as mãos à base de álcool como nos que não contêm álcool, os ingredientes ativos contra os agentes patogénicos podem ressecar a pele ao destruir a sua barreira natural. Por isso, a maioria das formulações de desinfetantes para as mãos contém aditivos nutritivos para a pele, como emolientes (por exemplo, glicerina e óleos), para reidratar a pele. Podem ser adicionados outros ingredientes, como agentes espessantes, fragrância, corante, etc., para modificar a textura, o cheiro e o aspeto dos produtos desinfetantes para as mãos.

Mistura e homogeneização ultrassónicas de desinfetantes para as mãos

Os agitadores ultrassónicos são a tecnologia de mistura mais eficaz para produzir desinfetantes para as mãos (também conhecidos como antisséticos para as mãos ou produtos para fricção das mãos) sob a forma de líquidos, géis, sprays ou loções.
Como os misturadores ultrassónicos geram forças de cisalhamento elevadas, proporcionam a agitação necessária para combinar os ingredientes numa mistura coesa. Esta mistura potente e fiável é necessária para produzir agentes desinfetantes potentes e fiáveis, como desinfetantes para as mãos e agentes de desinfeção de superfícies.

Como funciona a mistura ultrassónica?

Os misturadores e agitadores ultrassónicos geram cavitação acústica, que resulta em forças de cisalhamento muito intensas. Por isso, os sistemas de mistura ultrassónica são amplamente utilizados para emulsionar dois ou mais líquidos que, de outro modo, seriam imiscíveis, e para dispersar partículas sólidas em líquidos e suspensões. A mistura e a homogeneização ultrassónicas são obtidas através do acoplamento de ondas ultrassónicas de alta potência a um líquido ou a uma suspensão. As ondas ultrassónicas são transmitidas através de uma sonda ultrassónica de alta intensidade para um tanque de processamento por lotes ou para um reator com célula de fluxo em linha. Só os sonicadores de sonda conseguem gerar as forças de cavitação intensas necessárias para formular misturas homogéneas e estáveis a longo prazo. A sonda ultrassónica vibra no líquido a uma frequência muito elevada (por exemplo, 20kHz) e gera cavitação acústica / ultrassónica intensa no líquido.
No campo de cavitação gerado por ultrassons, o colapso das bolhas de cavitação cria forças de cisalhamento potentes, que fragmentam gotículas, aglomerados e até partículas sólidas. Além disso, a cavitação ultrassónica produz correntes de líquido de alta velocidade, que atingem até 1000km/h. Os jatos de líquido gerados pela cavitação atingem os aglomerados de partículas, fragmentam gotículas, melhoram a transferência de matéria nos líquidos e nas suspensões e dispersam os sólidos por todo o meio. No campo de cavitação ultrassónica, as pressões alternam rápida e repetidamente entre o vácuo e valores até 1000bar. Um misturador rotativo com 4 pás teria de funcionar à impressionante velocidade de 300 000 RPM para atingir a mesma frequência de ciclos de pressão alternada. Os misturadores rotativos convencionais e os misturadores rotor-estator não geram uma quantidade significativa de cavitação devido à sua limitação de velocidade.

Formulações de desinfetantes para as mãos com mistura ultrassónica

A formulação de um produto desinfetante para as mãos determina a sua eficácia e o seu espectro de eliminação de microrganismos (isto é, ação antibacteriana, antifúngica e antiviral, eficácia contra vírus com e sem invólucro, parasitas enquistados, etc.)
Como a utilização frequente de álcool e de desinfetantes que contêm álcool na pele (por exemplo, nas mãos) desidrata a pele, o que pode provocar inflamação e irritação, os desinfetantes para as mãos mais sofisticados contêm ingredientes que cuidam da pele, por exemplo, aloe vera, glicerina, óleo de jojoba, óleo de rosa mosqueta, etc.). O efeito de emulsificação ultrassónica mistura as diferentes fases de álcool, aditivos, óleos e água, formando um produto desinfetante para as mãos estável e uniforme.

Preparação ultrassónica de uma emulsão (água vermelha / óleo amarelo). Alguns segundos de sonicação transformam as fases separadas de água/óleo numa emulsão fina.

Ingredientes comuns dos desinfetantes para as mãos

v65% (ou uma % superior) de álcool (para ser eficaz contra uma ampla variedade de vírus e bactérias)
• ingredientes para o cuidado da pele, como óleos, aloe vera, glicerina, etc.
• água (por exemplo, água destilada ou estéril)
• emulsionante / tensioativo
• opcionalmente, espessante (por exemplo, goma xantana), agentes espumantes, fragrância, esporicidas (por exemplo, peróxidos de hidrogénio para eliminar esporos bacterianos)

Desinfetantes para as mãos eficazes contra a COVID-19

A higiene, e em especial a higiene das mãos, é um fator importante para prevenir a propagação do coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2), o vírus que causa a doença COVID-19. Embora se recomende lavar cuidadosamente as mãos com água e sabão sempre que possível, os desinfetantes para as mãos são uma alternativa fiável, especialmente quando não é possível lavar as mãos com água e sabão.
A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda duas formulações de desinfetantes à base de álcool que foram testadas e demonstraram ser eficazes contra o coronavírus SARS-CoV-2. Cientistas da Alemanha e da Suíça testaram e confirmaram a eficácia das formulações de desinfetantes contra o SARS-CoV-2.
Formulação de desinfetante n.º 1:

• etanol – 80% em volume (vol/vol)
• glicerina (também conhecida como glicerol) – 1,45% vol/vol
• peróxido de hidrogénio – 0,125% vol/vol

Formulação de desinfetante n.º 2:

• isopropanol (também conhecido como 2-propanol ou álcool isopropílico) – 75% vol/vol
• glicerina – 1,45% vol/vol
• peróxido de hidrogénio – 0,125% vol/vol

Ambas as formulações de desinfetantes para as mãos acima referidas inativam suficientemente o vírus após 30 segundos de exposição, quando aplicadas cuidadosamente. A mistura das formulações acima referidas pode ser realizada utilizando um sistema ultrassónico por lotes ou em linha.

Sonicadores de elevado desempenho

A Hielscher Ultrasonics é um fabricante com longa experiência em sonicadores de alta potência para aplicações que envolvem a mistura, a homogeneização e a agitação de várias misturas líquido/líquido ou líquido/sólido.
Para o processamento de desinfetantes para as mãos à escala industrial segundo os requisitos de qualidade alimentar/farmacêutica, é necessário equipamento ultrassónico de elevado desempenho para processar grandes volumes num sistema ultrassónico por lotes ou num sistema de fluxo contínuo. A Hielscher Ultrasonics é um fornecedor de confiança, com longa experiência em equipamento de mistura ultrassónica de elevado desempenho, integrado em instalações de produção em todo o mundo nas indústrias alimentar, farmacêutica, cosmética e de cuidados pessoais.
Os sonicadores sofisticados da Hielscher Ultrasonics podem ser controlados com precisão e proporcionam ao operador controlo total sobre os parâmetros importantes do processo, como a amplitude, a pressão, a temperatura e o tempo de sonicação. Isto permite otimizar o processo de sonicação, tornando-o o mais eficiente e económico possível.
A vasta gama de acessórios, como sonotrodos (sondas), amplificadores de amplitude, reatores com célula de fluxo e outros complementos, permite configurar o sistema de mistura ultrassónica especificamente para os ingredientes processados e para a produção pretendida.

Monitorização do processo ultrassónico

Todos os sonicadores digitais Hielscher – desde os de dimensão laboratorial aos de dimensão industrial – estão equipados com software inteligente, que facilita o controlo, a monitorização e a revisão precisos do processo ultrassónico. A amplitude, o limite de energia fornecida, os ciclos de impulsos e o tempo de sonicação podem ser predefinidos através do software de fácil utilização. O ecrã tátil a cores permite aceder facilmente ao menu e utilizá-lo de forma intuitiva. O controlo remoto através do navegador permite ao operador utilizar e monitorizar o sistema ultrassónico à distância.
Todos os dados importantes do processo ultrassónico (como amplitude, temperatura, pressão, energia líquida, energia total, hora e data) são guardados automaticamente num cartão SD integrado. O registo automático de dados é muito valorizado nas indústrias alimentar e farmacêutica, uma vez que permite ao fabricante de alimentos rever as condições de processamento de qualquer lote submetido a sonicação. Isto permite a normalização do processo, uma produção de qualidade continuamente elevada e a implementação de Boas Práticas de Fabrico (GMP).

Sonicadores de nível industrial

Os processadores ultrassónicos industriais da Hielscher Ultrasonics podem fornecer amplitudes muito elevadas. É fácil manter continuamente amplitudes até 200µm em funcionamento 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultrassónicos personalizados. A robustez do equipamento ultrassónico Hielscher permite o funcionamento 24/7 em serviço intensivo e em ambientes exigentes.
A tabela abaixo dá uma indicação da capacidade aproximada de processamento dos nossos sonicadores: