Producția dezinfectanților pentru mâini cu mixere industriale cu ultrasunete

Pentru a produce dezinfectanți pentru mâini și soluții dezinfectante, este necesară o tehnologie de amestecare puternică, pentru a obține un amestec omogen. Mixerele și agitatoarele cu ultrasunete reprezintă cea mai fiabilă și mai eficientă tehnologie de amestecare pentru combinarea și emulsionarea a două sau mai multe faze, în vederea obținerii unei formulări omogene și stabile de dezinfectant pentru mâini.

Dezinfectanți pentru mâini

Dezinfectantul pentru mâini, cunoscut și sub denumirile alternative de antiseptic pentru mâini, handrub sau hand rub, este un agent lichid aplicat pe mâini pentru a îndepărta sau inactiva agenții patogeni comuni, care pot provoca boli (de ex. virusul SARS-CoV-2 provoacă boala COVID-19). Dezinfectanții pentru mâini sunt disponibili de obicei sub formă de lichid, spumă, gel sau spray.
Dezinfectanții pentru mâini pot fi formulați folosind diferite ingrediente și compoziții. De exemplu, dezinfectanții pentru mâini pot fi fie pe bază de alcool, fie fără alcool. Produsele dezinfectante pentru mâini pe bază de alcool conțin în mod normal între 60 și 95% alcool. Ca alcooli, cel mai frecvent se utilizează etanolul (alcool etilic), izopropanolul sau n-propanolul. Alcoolul foarte concentrat (adică 60% și mai mult) distruge proteinele. Prin denaturarea proteinelor, mulți agenți patogeni (microorganisme care provoacă boli) sunt inactivați sau uciși. Dezinfectanții pentru mâini fără alcool sunt un produs alternativ, în care dezinfectanți precum clorura de benzalconiu (BAC) sau agenți antimicrobieni precum triclosanul sunt utilizați ca ingredient activ pentru a inactiva sau ucide microorganismele. Atât în dezinfectanții pentru mâini pe bază de alcool, cât și în cei fără alcool, ingredientele active împotriva agenților patogeni pot usca pielea prin distrugerea barierei naturale a pielii. Prin urmare, majoritatea formulărilor de dezinfectanți pentru mâini conțin aditivi care hrănesc pielea, precum emolienți (de ex. glicerină, uleiuri), pentru a rehidrata pielea. Alte ingrediente, precum agenți de îngroșare, parfum, colorant etc., pot fi adăugate pentru a modifica textura, mirosul și aspectul produselor dezinfectante pentru mâini.

Amestecarea și omogenizarea cu ultrasunete a dezinfectanților pentru mâini

Agitatoarele cu ultrasunete reprezintă cea mai eficientă tehnologie de amestecare pentru producerea dezinfectanților pentru mâini (cunoscuți și ca antiseptice pentru mâini, handrub sau hand rub) sub formă de lichide, geluri, spray-uri sau loțiuni.
Deoarece mixerele cu ultrasunete generează forțe de forfecare ridicate, acestea asigură agitarea necesară pentru a combina ingredientele într-un amestec coeziv. O astfel de amestecare puternică și fiabilă este necesară pentru a produce agenți dezinfectanți puternici și fiabili, precum dezinfectanții pentru mâini, precum și agenți de dezinfectare a suprafețelor.

Cum funcționează amestecarea cu ultrasunete?

Mixerele și agitatoarele cu ultrasunete generează cavitație acustică, care are ca rezultat forțe de forfecare extrem de intense. Prin urmare, sistemele de amestecare cu ultrasunete sunt utilizate pe scară largă pentru a emulsiona două sau mai multe lichide altfel nemiscibile și pentru a dispersa particule solide în lichide și suspensii. Amestecarea și omogenizarea cu ultrasunete se realizează prin cuplarea undelor ultrasonice de mare putere într-un lichid sau într-o suspensie. Undele ultrasonice sunt transmise printr-o sonotrodă cu ultrasunete de mare intensitate într-un rezervor pentru loturi sau într-un reactor cu celulă de flux în linie. Doar sonicatoarele cu sondă pot genera forțele intense de cavitație necesare pentru formularea unor amestecuri omogene și stabile pe termen lung. Sonotroda vibrează în lichid la o frecvență foarte înaltă (de ex. 20kHz) și generează o cavitație acustică / ultrasonică intensă în lichid.
În câmpul de cavitație generat ultrasonic, implozia bulelor de cavitație creează forțe de forfecare puternice, care dezintegrează picăturile, aglomeratele și chiar particulele solide. De asemenea, cavitația ultrasonică produce jeturi de lichid de mare viteză de până la 1000km/h. Jeturile de lichid generate de cavitație lovesc aglomeratele de particule, dezintegrează picăturile, îmbunătățesc transferul de materie în lichide și suspensii și dispersează solidele în întregul mediu. În câmpul de cavitație ultrasonică, presiunile alternează rapid și repetat între vid și până la 1000bar. Un mixer rotativ cu 4 palete ar trebui să funcționeze la uimitoarea viteză de 300.000 RPM pentru a atinge aceeași frecvență a ciclurilor de presiune alternantă. Mixerele rotative convenționale și mixerele rotor-stator nu generează o cantitate semnificativă de cavitație din cauza limitării lor de viteză.

Formulări de dezinfectanți pentru mâini prin amestecare cu ultrasunete

Formularea unui produs dezinfectant pentru mâini determină eficacitatea dezinfectantului și spectrul său de distrugere a germenilor (adică antibacterian, antifungic, antiviral, eficacitate împotriva virusurilor învelite și neînvelite, a paraziților închistați etc.)
Deoarece utilizarea frecventă a alcoolului și a dezinfectanților care conțin alcool pe piele (de ex. pe mâini) deshidratează pielea, ceea ce poate duce la inflamații și iritații, dezinfectanții pentru mâini sofisticați conțin ingrediente pentru îngrijirea pielii, de ex. aloe vera, glicerină, ulei de jojoba, ulei de măceșe etc.). Efectul de emulsionare cu ultrasunete combină diferitele faze de alcool, aditivi, uleiuri și apă într-un produs dezinfectant pentru mâini stabil și uniform.

Prepararea cu ultrasunete a unei emulsii (apă roșie / ulei galben). Câteva secunde de sonicare transformă fazele separate de apă/ulei într-o emulsie fină.

Ingrediente uzuale pentru dezinfectanții pentru mâini

v65% (sau un % mai mare) alcool (pentru a fi eficient împotriva unei game largi de virusuri și bacterii)
• ingrediente pentru îngrijirea pielii, precum uleiuri, aloe vera, glicerină etc.
• apă (de ex. apă distilată sau sterilă)
• emulgator / surfactant
• opțional, agent de îngroșare (de ex. gumă xantan), agenți de spumare, parfum, sporicide (de ex. peroxizi de hidrogen pentru eliminarea sporilor bacterieni)

Dezinfectanți pentru mâini eficienți împotriva COVID-19

Igiena, și în special igiena mâinilor, este un factor important pentru prevenirea răspândirii coronavirusului 2 al sindromului respirator acut sever (SARS-CoV-2), virusul care provoacă boala COVID-19. Deși spălarea temeinică a mâinilor cu apă și săpun este recomandată ori de câte ori este posibil, dezinfectanții pentru mâini reprezintă o alternativă fiabilă, mai ales atunci când spălarea mâinilor cu apă și săpun nu este disponibilă.
Organizația Mondială a Sănătății (OMS) recomandă două formulări de dezinfectanți pe bază de alcool, care au fost testate și s-au dovedit eficiente împotriva coronavirusului SARS-CoV-2. Oameni de știință din Germania și Elveția au testat și confirmat eficacitatea formulărilor de dezinfectant împotriva SARS-CoV-2.
Formularea de dezinfectant nr. 1:

• etanol – 80% în volum (vol/vol)
• glicerină (cunoscută și ca glicerol) – 1,45% vol/vol
• peroxid de hidrogen – 0,125% vol/vol

Formularea de dezinfectant nr. 2:

• izopropanol (cunoscut și ca 2-propanol sau alcool izopropilic) – 75% vol/vol
• glicerină – 1,45% vol/vol
• peroxid de hidrogen – 0,125% vol/vol

Ambele formulări de dezinfectant pentru mâini de mai sus inactivează virusul în mod suficient după o expunere de 30 de secunde, atunci când sunt aplicate temeinic. Amestecarea formulărilor de mai sus poate fi realizată cu ajutorul unui sistem cu ultrasunete pentru loturi sau în linie.

Sonicatoare de înaltă performanță

Hielscher Ultrasonics este un producător cu îndelungată experiență de sonicatoare de mare putere pentru aplicații care implică amestecarea, omogenizarea și agitarea diverselor amestecuri lichid/lichid sau lichid/solid.
Pentru procesarea la nivel industrial a dezinfectanților pentru mâini, la calitate alimentară/farmaceutică, sunt necesare echipamente cu ultrasunete de înaltă performanță, pentru a procesa volume mari într-o instalație cu ultrasunete pentru loturi sau într-un sistem cu flux continuu. Hielscher Ultrasonics este un furnizor de încredere, cu îndelungată experiență, de echipamente de amestecare cu ultrasunete de înaltă performanță, integrate la nivel mondial în unități de producție din industriile alimentară, farmaceutică, cosmetică și de îngrijire personală.
Sonicatoarele sofisticate Hielscher Ultrasonics pot fi controlate cu precizie și oferă operatorului control deplin asupra parametrilor importanți ai procesului, precum amplitudinea, presiunea, temperatura și durata sonicării. Acest lucru permite optimizarea procesului de sonicare, făcându-l cât mai eficient și economic.
Gama extinsă de accesorii, precum sonotrode (sonde), boostere de amplitudine, reactoare cu celulă de flux și alte componente suplimentare, permite configurarea sistemului de amestecare cu ultrasunete în mod specific pentru ingredientele procesate și producția vizată.

Monitorizarea procesului cu ultrasunete

Toate sonicatoarele digitale Hielscher – de la dimensiuni de laborator la dimensiuni industriale – sunt echipate cu un software inteligent, care facilitează controlul, monitorizarea și revizuirea precisă a procesului cu ultrasunete. Amplitudinea, limita aportului de energie, ciclurile de pulsare și durata sonicării pot fi presetate prin intermediul software-ului ușor de utilizat. Prin intermediul ecranului tactil color, meniul poate fi accesat cu ușurință și se utilizează intuitiv. Telecomanda prin browser permite operatorului să opereze și să monitorizeze sistemul cu ultrasunete de la distanță.
Toate datele importante ale procesului cu ultrasunete (precum amplitudinea, temperatura, presiunea, energia netă, energia totală, ora și data) sunt stocate automat pe un card SD integrat. Protocolarea automată a datelor este foarte apreciată în industria alimentară și farmaceutică, deoarece permite producătorului de alimente să revizuiască condițiile de procesare ale oricărui lot sonicat. Acest lucru permite standardizarea procesului, o producție de calitate constant ridicată și implementarea Bunelor Practici de Fabricație (GMP).

Sonicatoare de calitate industrială

Procesoarele industriale cu ultrasunete Hielscher Ultrasonics pot furniza amplitudini foarte mari. Amplitudini de până la 200µm pot fi menținute cu ușurință în mod continuu, în regim 24/7. Pentru amplitudini și mai mari sunt disponibile sonotrode cu ultrasunete personalizate. Robustețea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 în regim intensiv și în medii solicitante.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a sonicatoarelor noastre: