Produção de desinfectantes para as mãos com misturadores industriais de ultra-sons

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

Desinfectantes para as mãos

O desinfetante para as mãos, também conhecido pelos termos alternativos de antissético para as mãos, handrub ou hand rub, 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 desinfectantes para as mãos estão normalmente disponíveis sob a forma de líquido, espuma, gel ou spray.
Os desinfectantes para as mãos podem ser formulados utilizando diferentes ingredientes e composições. Por exemplo, os desinfectantes para as mãos podem ser à base de álcool ou sem álcool. Os produtos higienizantes para as mãos à base de álcool contêm normalmente entre 60 e 95% de álcool. Como álcoois, a utilização de etanol (álcool etílico), isopropanol ou n-propanol é mais comum. O álcool altamente concentrado (ou seja, 60% ou mais) destrói as proteínas. Ao desnaturar as proteínas, muitos agentes patogénicos (microrganismos causadores de doenças) são inactivados ou mortos. Os desinfectantes para as mãos sem álcool são um produto alternativo, no qual os desinfectantes, como o cloreto de benzalcónio (BAC), ou os agentes antimicrobianos, como o triclosan, são utilizados como ingrediente ativo para inativar ou matar os microrganismos. Tanto nos desinfectantes para as mãos à base de álcool como nos desinfectantes para as mãos sem álcool, os ingredientes activos contra os agentes patogénicos podem secar a pele, destruindo a barreira natural da pele. Por conseguinte, a maioria das formulações de desinfectantes para as mãos contém aditivos que nutrem a pele, tais como emolientes (por exemplo, glicerina, óleos) para a reidratar. Podem ser adicionados outros ingredientes, tais como agentes espessantes, fragrâncias, corantes, etc., para modificar a textura, o cheiro e o aspeto dos produtos desinfectantes para as mãos.

Mistura e combinação ultra-sónica de desinfectantes para as mãos

Os agitadores ultra-sónicos são a tecnologia de mistura mais eficaz para produzir desinfectantes para as mãos (também conhecidos como anti-sépticos para as mãos, handrub ou hand rub) sob a forma de líquidos, géis, sprays ou loções.
Uma vez que os misturadores ultra-sónicos criam forças de cisalhamento elevadas, proporcionam a agitação necessária para misturar os ingredientes numa mistura coesa. Esta mistura potente e fiável é necessária para produzir agentes desinfectantes potentes e fiáveis, tais como desinfectantes para as mãos e agentes de desinfeção de superfícies.

Como funciona a mistura por ultra-sons?

Os misturadores e agitadores ultra-sónicos criam cavitação acústica, o que resulta em forças de cisalhamento altamente intensas. Por conseguinte, os sistemas de mistura por ultra-sons são amplamente utilizados para emulsionar dois ou mais líquidos imiscíveis e para dispersar partículas sólidas em líquidos e lamas. A mistura e mistura ultra-sónica é conseguida através do acoplamento de ondas ultra-sónicas de alta potência num líquido ou pasta. As ondas ultra-sónicas são transmitidas através de uma sonda ultra-sónica de alta intensidade para um tanque de lotes ou para um reator de célula de fluxo em linha. Apenas os ultrasonicadores do tipo sonda podem gerar as forças cavitacionais intensas, que são necessárias para a formulação de misturas homogéneas e estáveis a longo prazo. A sonda ultra-sónica vibra no líquido a uma frequência muito elevada (por exemplo, 20kHz) e cria uma cavitação acústica / ultra-sónica intensa no líquido.
No campo de cavitação gerado por ultra-sons, o colapso das bolhas de cavitação cria poderosas forças de cisalhamento, que rompem gotículas, aglomerados e até partículas sólidas. Além disso, a cavitação ultra-sónica produz fluxos de líquido de alta velocidade com até 1000km/h. Os jactos de líquido cavitacional colidem com aglomerados de partículas, rompem gotículas, melhoram a transferência de material dentro de líquidos e lamas e dispersam sólidos por todo o meio. No campo da cavitação ultra-sónica, as pressões alternam rápida e repetidamente entre o vácuo e até 1000 bar. Um misturador rotativo com 4 pás misturadoras teria de funcionar a umas impressionantes 300.000 RPM para atingir a mesma frequência de ciclos de pressão alternados. Os misturadores rotativos convencionais e os misturadores rotor-estator não criam uma quantidade significativa de cavitação devido à sua limitação de velocidade.

Formulações de desinfetante para as mãos com mistura ultra-sónica

A formulação de um produto de higienização das mãos determina a eficácia do higienizador e o espetro de eliminação dos germes (ou seja, antibacteriano, antifúngico, antiviral, eficácia contra vírus envelopados e nus, parasitas encistados, etc.)
Uma vez que a utilização frequente de álcool e de desinfectantes que contêm álcool na pele (por exemplo, nas mãos) desidrata a pele, o que pode resultar em inflamação e irritação, os desinfectantes para as mãos sofisticados contêm ingredientes que cuidam da pele, por exemplo, aloé vera, glicerina, óleo de jojoba, óleo de rosa mosqueta, etc.). O efeito de emulsificação por ultra-sons mistura as diferentes fases de álcool, aditivos, óleos e água num produto desinfetante para as mãos estável e uniforme.

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

Ingredientes comuns dos desinfectantes para as mãos

álcool a 65% (ou superior) (para ser eficaz contra uma grande variedade de vírus e bactérias)
• ingredientes de cuidados da pele, como óleos, aloé vera, glicerina, etc.
• água (por exemplo, água destilada ou esterilizada)
• emulsionante / tensioativo
• opcionalmente, espessante (por exemplo, goma xantana), agentes espumantes, fragrância, esporicidas (por exemplo, peróxidos de hidrogénio para eliminar esporos bacterianos)

Desinfectantes eficazes para as mãos contra a COVID-19

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

• etanol - 80% por 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 desinfetante para as mãos acima referidas inactivam suficientemente o vírus após 30 segundos de exposição, quando aplicadas cuidadosamente. A mistura das formulações acima referidas pode ser efectuada utilizando um sistema de ultra-sons em lote ou em linha.

Ultrassons de alto desempenho

A Hielscher Ultrasonics é um fabricante experiente de ultrassons de alta potência para aplicações que envolvem a mistura, a combinação e a agitação de várias misturas líquido/líquido ou líquido/sólido.
Para o processamento de grau alimentar/farmacêutico de desinfectantes para as mãos a nível industrial, é necessário equipamento ultrassónico de alto desempenho para processar grandes volumes numa configuração de lote ultrassónico ou num sistema de fluxo contínuo. A Hielscher Ultrasonics é um fornecedor experiente e de confiança de equipamento de mistura ultra-sónica de alto desempenho, que está mundialmente integrado em fábricas das indústrias alimentar, farmacêutica, cosmética e de cuidados pessoais.
Hielscher Ultrasonics’ Os ultrassons sofisticados podem ser controlados com precisão e dão ao operador o controlo total sobre os parâmetros importantes do processo, como a amplitude, a pressão, a temperatura e o tempo de sonicação. Isto permite a otimização do processo de sonicação, tornando o processo mais eficiente e económico.
A extensa gama de acessórios, tais como sonotrodos (sondas), buzinas de reforço, reactores de células de fluxo e outros complementos, permite configurar o sistema de mistura ultra-sónica especificamente para os ingredientes processados e para a produção pretendida.

Monitorização de processos por ultra-sons

Todos os ultrassons digitais Hielscher – do laboratório ao tamanho industrial – estão equipados com um software inteligente, que facilita o controlo preciso, a monitorização e a revisão do processo ultrassónico. A amplitude, o limite de entrada de energia, os ciclos de impulsos e o tempo de sonicação podem ser pré-definidos através do software de fácil utilização. Através do ecrã tátil a cores, o menu pode ser facilmente acedido e é intuitivamente manuseado. O controlo remoto do navegador permite ao operador operar e monitorizar o sistema de ultra-sons à distância.
Todos os dados importantes do processo ultrassónico (tais como amplitude, temperatura, pressão, energia líquida, energia total, hora e data) são automaticamente armazenados num cartão SD integrado. A protocolização automática de dados é altamente valorizada na indústria alimentar e farmacêutica, uma vez que permite ao fabricante de alimentos rever as condições de processamento de qualquer lote sonicado. Isto permite a estandardização do processo, a produção contínua de alta qualidade e a implementação de Boas Práticas de Fabrico (BPF).

Ultrassons de nível industrial

Hielscher Ultrasonics’ Os processadores ultra-sónicos industriais podem fornecer amplitudes muito elevadas. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente executadas de forma contínua em operação 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultra-sónicos personalizados. A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24/7 em serviço pesado e em ambientes exigentes.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: