Výroba dezinfekčných prostriedkov na ruky s priemyselnými ultrazvukovými mixérmi

Na výrobu dezinfekčných prostriedkov na ruky a dezinfekčných roztokov je potrebná výkonná technológia miešania na získanie konzistentnej zmesi. Ultrazvukové miešadlá a miešadlá sú najspoľahlivejšou a najefektívnejšou technológiou miešania na miešanie a emulgáciu dvoch alebo viacerých fáz s cieľom získať homogénnu a stabilnú formuláciu dezinfekčného prostriedku na ruky.

Dezinfekčné prostriedky na ruky

Dezinfekčný prostriedok na ruky, známy aj pod alternatívnymi pojmami antiseptikum na ruky, masovanie rúk alebo trenie rúk, je tekutý prostriedok aplikovaný na ruky s cieľom odstrániť alebo inaktivovať bežné patogény, ktoré môžu spôsobiť choroby (napr. vírus SARS-CoV-2 spôsobuje ochorenie COVID-19). Dezinfekčné prostriedky na ruky sú zvyčajne dostupné vo forme tekutiny, peny, gélu alebo spreja.
Dezinfekčné prostriedky na ruky môžu byť formulované s použitím rôznych zložiek a zložení. Napríklad dezinfekčné prostriedky na ruky môžu byť na báze alkoholu alebo bez alkoholu. Dezinfekčné prostriedky na ruky na báze alkoholu zvyčajne obsahujú 60 až 95 % alkoholu. Ako alkoholy sa najčastejšie používa etanol (etylalkohol), izopropanol alebo n-propanol. Vysoko koncentrovaný alkohol (t. j. 60 % a viac) ničí bielkoviny. Denaturáciou proteínov sa mnoho patogénov (mikroorganizmov spôsobujúcich choroby) inaktivuje alebo zabíja. Dezinfekčné prostriedky na ruky bez alkoholu sú alternatívnym produktom, v ktorom sa ako účinná látka na inaktiváciu alebo ničenie mikroorganizmov používajú dezinfekčné prostriedky, ako je benzalkóniumchlorid (BAC), alebo antimikrobiálne látky, ako je triklosan. V dezinfekčných prostriedkoch na ruky na báze alkoholu aj bez alkoholu môžu aktívne zložky proti patogénom vysušovať pokožku zničením prirodzenej kožnej bariéry. Preto väčšina prípravkov na dezinfekciu rúk obsahuje prísady vyživujúce pokožku, ako sú zmäkčovadlá (napr. glycerín, oleje) na rehydratáciu pokožky. Na úpravu textúry, vône a vzhľadu dezinfekčných prostriedkov na ruky sa môžu pridať ďalšie zložky, ako sú zahusťovadlá, vôňa, farbivo atď.

Ultrazvukové miešanie a miešanie dezinfekčných prostriedkov na ruky

Ultrazvukové miešadlá sú najúčinnejšou technológiou miešania na výrobu dezinfekčných prostriedkov na ruky (tiež známych ako antiseptikum na ruky, drhnutie rúk alebo trenie rúk) vo forme tekutín, gélov, sprejov alebo pleťových vôd.
Keďže ultrazvukové mixéry vytvárajú vysoké šmykové sily, poskytujú potrebné miešanie na zmiešanie ingrediencií do súdržnej zmesi. Takéto silné a spoľahlivé miešanie je potrebné na výrobu silných a spoľahlivých dezinfekčných prostriedkov, ako sú dezinfekčné prostriedky na ruky, ako aj prostriedky na dezinfekciu povrchov.

Ako funguje ultrazvukové miešanie?

Ultrazvukové miešadlá a miešadlá vytvárajú akustickú kavitáciu, ktorá má za následok vysoko intenzívne šmykové sily. Preto sa ultrazvukové zmiešavacie systémy široko používajú na emulgáciu dvoch alebo viacerých inak nemiešateľných kvapalín a na rozptýlenie pevných častíc v kvapalinách a suspenziách. Ultrazvukové miešanie a miešanie sa dosahuje spojením vysokovýkonných ultrazvukových vĺn do kvapaliny alebo kaše. Ultrazvukové vlny sa prenášajú cez ultrazvukovú sondu s vysokou intenzitou do dávkovej nádrže alebo do reaktora s prietokovými bunkami v linke. Iba ultrazvukové sondy môžu generovať intenzívne kavitačné sily, ktoré sú potrebné na formuláciu homogénnych a dlhodobo stabilných zmesí. Ultrazvuková sonda vibruje v kvapaline na veľmi vysokej frekvencii (napr. 20 kHz) a vytvára v kvapaline intenzívnu akustickú/ultrazvukovú kavitáciu.
V ultrazvukom generovanom kavitačnom poli vytvára kolaps kavitačných bublín silné šmykové sily, ktoré narúšajú kvapôčky, aglomeráty a dokonca aj pevné častice. Ultrazvuková kavitácia tiež vytvára vysokorýchlostné prúdy kvapalín s rýchlosťou až 1000 km/h. Kavitačné kvapalné prúdy narážajú na aglomeráty častíc, narúšajú kvapôčky, zlepšujú prenos materiálu v kvapalinách a suspenziách a rozptyľujú pevné látky v médiu. V ultrazvukovom kavitačnom poli sa tlaky rýchlo a opakovane striedajú medzi vákuom a až do 1000 barov. Rotačný mixér so 4 lopatkami mixéra by musel pracovať pri ohromujúcich 300 000 ot./min., aby dosiahol rovnakú frekvenciu striedavých tlakových cyklov. Konvenčné rotačné miešadlá a rotor-statorové miešadlá nevytvárajú významné množstvo kavitácie kvôli ich obmedzeniu rýchlosti.

Formulácie dezinfekčných prostriedkov na ruky s ultrazvukovým miešaním

Zloženie dezinfekčného produktu na ruky určuje účinnosť dezinfekčného prostriedku a spektrum zabíjania choroboplodných zárodkov (t. j. antibakteriálne, protiplesňové, antivírusové, účinné proti obaleným a nahým vírusom, encystovaným parazitom atď.)
Keďže časté používanie alkoholu a dezinfekčných prostriedkov obsahujúcich alkohol na pokožku (napr. ruky) dehydratuje pokožku, čo môže mať za následok zápal a podráždenie, sofistikované dezinfekčné prostriedky na ruky obsahujú zložky starostlivosti o pokožku, napr. aloe vera, glycerín, jojobový olej, šípkový olej atď.). Ultrazvukový emulgačný účinok spája rôzne fázy alkoholu, prísad, olejov a vody do stabilného a jednotného dezinfekčného produktu na ruky.

Ultrazvuková príprava emulzie (červená voda / žltý olej). Niekoľko sekúnd sonikácie premení jednotlivé fázy vody / oleja na jemnú emulziu.

Bežné prísady do dezinfekčných prostriedkov na ruky

v65 % (alebo viac %) alkoholu (aby bol účinný proti širokej škále vírusov a baktérií)
• Zložky starostlivosti o pleť, ako sú oleje, aloe vera, glycerín atď.
• voda (napr. destilovaná alebo sterilná voda)
• emulgátor / povrchovo aktívna látka
• voliteľne zahusťovadlo (napr. xantánová guma), penotvorné látky, vôňa, sporicídy (napr. peroxidy vodíka na elimináciu bakteriálnych spór)

Účinné dezinfekčné prostriedky na ruky proti COVID-19

Hygiena a najmä hygiena rúk je dôležitým faktorom na zabránenie šírenia koronavírusu 2 ťažkého akútneho respiračného syndrómu (SARS-CoV-2), vírusu, ktorý spôsobuje ochorenie COVID-19. Zatiaľ čo dôkladné umývanie rúk vodou a mydlom sa odporúča vždy, keď je to možné, dezinfekčné prostriedky na ruky sú spoľahlivou alternatívou, najmä ak nie je k dispozícii umývanie rúk vodou a mydlom.
Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) odporúča dve formulácie dezinfekčných prostriedkov na báze alkoholu, ktoré boli testované na účinnosť proti koronavírusu SARS-CoV-2. Vedci z Nemecka a Švajčiarska testovali a potvrdili účinnosť formulácií dezinfekčného prostriedku proti SARS-CoV-2.
Formulácia dezinfekčného prostriedku č. 1:

• etanol – 80 % objemu (obj.)
• glycerín (tiež známy ako glycerol) — 1,45 % obj.
• peroxid vodíka – 0,125 % obj.

Formulácia dezinfekčného prostriedku č. 2:

• izopropanol (tiež známy ako 2-propanol alebo izopropylalkohol) – 75 % obj.
• glycerín — 1,45 % obj.
• peroxid vodíka – 0,125 % obj.

Obe vyššie uvedené formulácie dezinfekčného prostriedku na ruky pri dôkladnej aplikácii dostatočne inaktivujú vírus po 30 sekundách expozície. Miešanie vyššie uvedených formulácií je možné vykonať pomocou ultrazvukového dávkového alebo inline systému.

Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje

Hielscher Ultrasonics je dlhoročný výrobca vysokovýkonných ultrazvukových prístrojov pre aplikácie, ktoré zahŕňajú miešanie, miešanie a miešanie rôznych zmesí kvapalina/kvapalina alebo kvapalina/pevná látka.
Na spracovanie dezinfekčných prostriedkov na ruky na priemyselnej úrovni je potrebné vysokovýkonné ultrazvukové zariadenie na spracovanie veľkého objemu v ultrazvukovom dávkovom nastavení alebo v systéme kontinuálneho prietoku. Hielscher Ultrasonics je dlhoročný a dôveryhodný dodávateľ vysokovýkonných ultrazvukových miešacích zariadení, ktoré sú celosvetovo integrované do výrobných závodov v potravinárskom, farmaceutickom, kozmetickom a osobnom priemysle.
Sofistikované ultrazvukové prístroje Hielscher Ultrasonics môžu byť presne riadené a poskytujú operátorovi plnú kontrolu nad dôležitými parametrami procesu, ako je amplitúda, tlak, teplota a čas sonikácie. To umožňuje optimalizáciu procesu sonikácie, vďaka čomu je proces najefektívnejší a najekonomickejší.
Rozsiahly sortiment príslušenstva, ako sú sonotródy (sondy), posilňovacie rohy, reaktory s prietokovými bunkami a ďalšie doplnky, umožňuje nakonfigurovať ultrazvukový miešací systém špeciálne pre spracovávané suroviny a cielený výstup.

Ultrazvukové monitorovanie procesov

Všetky digitálne ultrazvukové prístroje Hielscher – Od laboratórnej po priemyselnú veľkosť – sú vybavené inteligentným softvérom, ktorý uľahčuje presné riadenie, monitorovanie a revíziu ultrazvukového procesu. Amplitúdu, limit príkonu energie, pulzné cykly a čas sonikácie je možné prednastaviť pomocou užívateľsky prívetivého softvéru. Pomocou farebného dotykového displeja je ponuka ľahko prístupná a intuitívne ovládateľná. Diaľkové ovládanie prehliadača umožňuje operátorovi ovládať a monitorovať ultrazvukový systém na diaľku.
Všetky dôležité údaje o ultrazvukových procesoch (ako je amplitúda, teplota, tlak, čistá energia, celková energia, čas a dátum) sa automaticky ukladajú na integrovanú SD kartu. Automatické protokolovanie údajov je v potravinárskom a farmaceutickom priemysle vysoko cenené, pretože umožňuje výrobcovi potravín revidovať podmienky spracovania akejkoľvek sonikovanej šarže. To umožňuje štandardizáciu procesov, nepretržite vysokú kvalitu výstupov a implementáciu správnej výrobnej praxe (GMP).

Priemyselné ultrazvukové prístroje

Hielscher Ultrasonics’ Priemyselné ultrazvukové procesory môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov: