Proizvodnja razkužil za roke z industrijskimi ultrazvočnimi mešalniki

Za proizvodnjo razkužil za roke in razkuževalnih raztopin je potrebna zmogljiva tehnologija mešanja, ki zagotavlja enakomerno zmes. Ultrazvočni mešalniki in mešala so najzanesljivejša in najučinkovitejša tehnologija mešanja za mešanje in emulgiranje dveh ali več faz, s katero dobimo homogeno, stabilno formulacijo razkužila za roke.

Razkužila za roke

Razkužilo za roke, znano tudi pod drugimi izrazi, kot so antiseptik za roke ali sredstvo za razkuževanje rok z vtiravanjem, je tekoče sredstvo, ki se nanese na roke za odstranjevanje ali inaktivacijo običajnih patogenov, ki lahko povzročajo bolezni (npr. virus SARS-CoV-2 povzroča bolezen COVID-19). Razkužila za roke so običajno na voljo kot tekočina, pena, gel ali pršilo.
Razkužila za roke je mogoče formulirati z različnimi sestavinami in sestavami. Na primer, razkužila za roke so lahko na osnovi alkohola ali brez alkohola. Izdelki za razkuževanje rok na osnovi alkohola običajno vsebujejo med 60 in 95% alkohola. Med alkoholi se najpogosteje uporabljajo etanol (etilni alkohol), izopropanol ali n-propanol. Visoko koncentriran alkohol (tj. 60% in več) uničuje beljakovine. Z denaturacijo beljakovin se številni patogeni (mikroorganizmi, ki povzročajo bolezni) inaktivirajo ali uničijo. Razkužila za roke brez alkohola so alternativni izdelki, v katerih se kot učinkovina za inaktivacijo ali uničenje mikroorganizmov uporabljajo razkuževalne snovi, kot je benzalkonijev klorid (BAC), ali protimikrobne snovi, kot je triklosan. Tako v razkužilih za roke na osnovi alkohola kot v tistih brez alkohola lahko učinkovine proti patogenom izsušijo kožo, saj uničujejo naravno kožno pregrado. Zato večina formulacij razkužil za roke vsebuje dodatke za nego kože, kot so emolienti (npr. glicerin, olja), ki kožo ponovno navlažijo. Druge sestavine, kot so zgoščevala, dišave, barvila itd., se lahko dodajo za prilagoditev teksture, vonja in videza izdelkov za razkuževanje rok.

Ultrazvočno mešanje razkužil za roke

Ultrazvočna mešala so najučinkovitejša tehnologija mešanja za proizvodnjo razkužil za roke (znanih tudi kot antiseptiki za roke ali sredstva za razkuževanje rok z vtiravanjem) v obliki tekočin, gelov, pršil ali losjonov.
Ker ultrazvočni mešalniki ustvarjajo velike strižne sile, zagotavljajo potrebno mešanje, da se sestavine združijo v povezano zmes. Tako zmogljivo in zanesljivo mešanje je potrebno za proizvodnjo učinkovitih in zanesljivih razkuževalnih sredstev, kot so razkužila za roke in sredstva za razkuževanje površin.

Kako deluje ultrazvočno mešanje?

Ultrazvočni mešalniki in mešala ustvarjajo akustično kavitacijo, ki povzroča zelo intenzivne strižne sile. Zato se ultrazvočni mešalni sistemi pogosto uporabljajo za emulgiranje dveh ali več tekočin, ki se sicer ne mešajo med seboj, ter za dispergiranje trdnih delcev v tekočinah in suspenzijah. Ultrazvočno mešanje dosežemo z vnosom visokozmogljivih ultrazvočnih valov v tekočino ali suspenzijo. Ultrazvočni valovi se prek visokointenzivne ultrazvočne sonde prenašajo v šaržno posodo ali v reaktor s pretočno celico, vgrajen v pretočno linijo. Samo ultrazvočne naprave s sondo lahko ustvarijo intenzivne kavitacijske sile, ki so potrebne za formuliranje homogenih in dolgoročno stabilnih zmesi. Ultrazvočna sonda vibrira v tekočini z zelo visoko frekvenco (npr. 20kHz) in v njej ustvarja intenzivno akustično / ultrazvočno kavitacijo.
V ultrazvočno ustvarjenem kavitacijskem polju sesedanje kavitacijskih mehurčkov ustvarja močne strižne sile, ki razbijajo kapljice, aglomerate in celo trdne delce. Ultrazvočna kavitacija ustvarja tudi hitre tokove tekočine s hitrostjo do 1000km/h. Kavitacijski curki tekočine udarjajo v aglomerate delcev, razbijajo kapljice, izboljšujejo prenos snovi v tekočinah in suspenzijah ter dispergirajo trdne snovi po celotnem mediju. V ultrazvočnem kavitacijskem polju se tlak hitro in ponavljajoče spreminja med vakuumom in do 1000bar. Rotacijski mešalnik s 4 mešalnimi lopaticami bi moral delovati pri osupljivih 300.000 RPM, da bi dosegel enako frekvenco izmeničnih tlačnih ciklov. Običajni rotacijski mešalniki in mešalniki rotor–stator zaradi omejene hitrosti ne ustvarjajo znatne količine kavitacije.

Formulacije razkužil za roke z ultrazvočnim mešanjem

Formulacija izdelka za razkuževanje rok določa učinkovitost razkužila in njegov spekter uničevanja mikrobov (tj. protibakterijsko, protiglivično in protivirusno delovanje, učinkovitost proti virusom z ovojnico in brez nje, encistiranim parazitom itd.)
Ker pogosta uporaba alkohola in razkužil, ki vsebujejo alkohol, na koži (npr. na rokah) kožo izsuši, kar lahko povzroči vnetje in draženje, izpopolnjena razkužila za roke vsebujejo sestavine za nego kože, npr. aloe vero, glicerin, jojobino olje, šipkovo olje itd.). Učinek ultrazvočnega emulgiranja združi različne faze alkohola, dodatkov, olj in vode v stabilen in enakomeren izdelek za razkuževanje rok.

Ultrazvočna priprava emulzije (rdeča voda / rumeno olje). Nekaj sekund sonikacije pretvori ločeni fazi vode in olja v fino emulzijo.

Običajne sestavine razkužil za roke

v65% (ali višji %) alkohola (za učinkovitost proti najrazličnejšim virusom in bakterijam)
• sestavine za nego kože, kot so olja, aloe vera, glicerin itd.
• voda (npr. destilirana ali sterilna voda)
• emulgator / površinsko aktivna snov
• po izbiri zgoščevalo (npr. ksantanski gumi), sredstva za penjenje, dišava, sporicidi (npr. vodikovi peroksidi za odstranjevanje bakterijskih spor)

Učinkovita razkužila za roke proti COVID-19

Higiena in zlasti higiena rok sta pomemben dejavnik pri preprečevanju širjenja koronavirusa 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2), virusa, ki povzroča bolezen COVID-19. Čeprav je temeljito umivanje rok z vodo in milom priporočljivo, kadar koli je mogoče, so razkužila za roke zanesljiva alternativa, zlasti kadar umivanje rok z vodo in milom ni na voljo.
Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) priporoča dve formulaciji razkužil na osnovi alkohola, katerih učinkovitost proti koronavirusu SARS-CoV-2 je bila preizkušena. Znanstveniki iz Nemčije in Švice so preizkusili in potrdili učinkovitost teh formulacij razkužil proti SARS-CoV-2.
Formulacija razkužila št. 1:

• etanol – 80% prostorninsko (vol/vol)
• glicerin (znan tudi kot glicerol) – 1,45% vol/vol
• vodikov peroksid – 0,125% vol/vol

Formulacija razkužila št. 2:

• izopropanol (znan tudi kot 2-propanol ali izopropilni alkohol) – 75% vol/vol
• glicerin – 1,45% vol/vol
• vodikov peroksid – 0,125% vol/vol

Obe zgornji formulaciji razkužil za roke ob temeljitem nanosu zadostno inaktivirata virus po 30 sekundah izpostavljenosti. Mešanje zgornjih formulacij je mogoče izvajati z ultrazvočnim šaržnim sistemom ali sistemom, vgrajenim v pretočno linijo.

Visokozmogljive ultrazvočne naprave

Hielscher Ultrasonics je proizvajalec z dolgoletnimi izkušnjami na področju visokozmogljivih ultrazvočnih naprav za uporabe, ki vključujejo mešanje, združevanje in premešavanje različnih zmesi tekočina/tekočina ali tekočina/trdna snov.
Za obdelavo razkužil za roke na industrijski ravni v skladu z zahtevami živilske oziroma farmacevtske kakovosti je potrebna visokozmogljiva ultrazvočna oprema za obdelavo velikih prostornin v ultrazvočnem šaržnem sistemu ali sistemu z neprekinjenim pretokom. Hielscher Ultrasonics je zaupanja vreden dobavitelj visokozmogljive ultrazvočne mešalne opreme z dolgoletnimi izkušnjami; ta oprema je po vsem svetu vključena v proizvodne obrate živilske, farmacevtske in kozmetične industrije ter industrije izdelkov za osebno nego.
Izpopolnjene ultrazvočne naprave podjetja Hielscher Ultrasonics omogočajo natančno upravljanje in upravljavcu zagotavljajo popoln nadzor nad pomembnimi procesnimi parametri, kot so amplituda, tlak, temperatura in čas sonikacije. To omogoča optimizacijo postopka sonikacije, tako da je postopek najučinkovitejši in najgospodarnejši.
Obsežen izbor dodatne opreme, kot so sonotrode (sonde), ojačevalniki amplitude, reaktorji s pretočnimi celicami in drugi dodatki, omogoča konfiguriranje ultrazvočnega mešalnega sistema posebej za obdelovane sestavine in želeni rezultat.

Spremljanje ultrazvočnega procesa

Vse digitalne ultrazvočne naprave Hielscher – od laboratorijskih do industrijskih velikosti – so opremljene z inteligentno programsko opremo, ki omogoča preprosto in natančno upravljanje, spremljanje in pregledovanje ultrazvočnega procesa. Amplitudo, omejitev vnosa energije, pulzne cikle in čas sonikacije je mogoče vnaprej nastaviti prek uporabniku prijazne programske opreme. Barvni zaslon na dotik omogoča preprost dostop do menija in intuitivno upravljanje. Daljinsko upravljanje prek brskalnika upravljavcu omogoča upravljanje in spremljanje ultrazvočnega sistema na daljavo.
Vsi pomembni podatki ultrazvočnega procesa (kot so amplituda, temperatura, tlak, neto energija, skupna energija, čas in datum) se samodejno shranjujejo na vgrajeno kartico SD. Samodejno beleženje podatkov je v živilski in farmacevtski industriji zelo cenjeno, saj proizvajalcu živil omogoča pregled pogojev obdelave katere koli sonikirane šarže. To omogoča standardizacijo procesa, stalno visoko kakovost izdelkov in izvajanje dobre proizvodne prakse (GMP).

Ultrazvočne naprave za industrijsko uporabo

Industrijski ultrazvočni procesorji podjetja Hielscher Ultrasonics lahko zagotavljajo zelo visoke amplitude. Pri amplitudah do 200µm je mogoče brez težav neprekinjeno delovanje 24/7. Za še višje amplitude so na voljo ultrazvočne sonotrode po meri. Robustnost ultrazvočne opreme Hielscher omogoča delovanje 24/7 pri velikih obremenitvah in v zahtevnih okoljih.
Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav: