Sản xuất nước rửa tay bằng máy trộn siêu âm công nghiệp

Để sản xuất dung dịch sát trùng tay và dung dịch khử trùng, cần có công nghệ trộn mạnh mẽ để thu được hỗn hợp nhất quán. Máy trộn siêu âm và máy khuấy là công nghệ trộn đáng tin cậy và hiệu quả nhất để pha trộn và nhũ hóa hai hoặc nhiều pha để có được công thức nước rửa tay đồng nhất, ổn định.

Dung dịch sát trùng tay

Dung dịch sát trùng tay, còn được biết đến theo các thuật ngữ thay thế là sát trùng tay, dung dịch rửa tay hoặc dung dịch rửa tay, là một chất lỏng được bôi lên tay để loại bỏ hoặc vô hiệu hóa các mầm bệnh thông thường, có thể gây bệnh (ví dụ: vi-rút SARS-CoV-2 gây bệnh COVID-19). Dung dịch sát trùng tay thường có sẵn dưới dạng chất lỏng, bọt, gel hoặc bình xịt.
Dung dịch sát trùng tay có thể được pha chế bằng cách sử dụng các thành phần và chế phẩm khác nhau. Ví dụ, dung dịch sát trùng tay có thể chứa cồn hoặc không chứa cồn. Các sản phẩm khử trùng tay chứa cồn thường chứa từ 60 đến 95% cồn. Là rượu, việc sử dụng ethanol (rượu ethyl), isopropanol hoặc n-propanol là phổ biến nhất. Rượu đậm đặc (tức là 60% và cao hơn) phá hủy protein. Bằng cách biến tính protein, nhiều mầm bệnh (vi sinh vật gây bệnh) bị bất hoạt hoặc bị tiêu diệt. Nước rửa tay không cồn là một sản phẩm thay thế, trong đó các chất khử trùng, chẳng hạn như benzalkonium chloride (BAC), hoặc trên các chất chống vi khuẩn, chẳng hạn như triclosan, được sử dụng làm hoạt chất để bất hoạt hoặc tiêu diệt vi sinh vật. Trong cả hai loại nước rửa tay chứa cồn và không chứa cồn, các hoạt chất chống lại mầm bệnh có thể làm khô da bằng cách phá hủy hàng rào bảo vệ da tự nhiên. Do đó, hầu hết các công thức nước rửa tay đều chứa các chất phụ gia nuôi dưỡng da như chất làm mềm da (ví dụ: glycerin, dầu) để bù nước cho da. Các thành phần khác như chất làm đặc, hương thơm, chất tạo màu, vv có thể được thêm vào để sửa đổi kết cấu, mùi và sự xuất hiện của các sản phẩm khử trùng tay.

Siêu âm trộn và pha trộn nước rửa tay

Máy khuấy siêu âm là công nghệ trộn hiệu quả nhất để sản xuất chất khử trùng tay (còn được gọi là sát trùng tay, chà tay hoặc chà tay) dưới dạng chất lỏng, gel, thuốc xịt hoặc kem dưỡng da.
Kể từ khi máy trộn siêu âm tạo ra lực cắt cao, họ cung cấp sự khuấy trộn cần thiết để pha trộn các thành phần thành một hỗn hợp gắn kết. Sự pha trộn mạnh mẽ và đáng tin cậy như vậy là cần thiết để tạo ra các chất khử trùng mạnh và đáng tin cậy như nước rửa tay cũng như các chất khử trùng bề mặt.

Làm thế nào để trộn siêu âm làm việc?

Ultrasonic mixers and agitators create acoustic cavitation, which results in highly intense shear forces. Therefore, ultrasonic mixing systems are widely used to emulsify two or more otherwise immiscible liquids and to disperse solid particles in liquids and slurries. Ultrasonic mixing and blending is achieved by coupling high-power ultrasound waves into a liquid or slurry. The ultrasonic waves are transmitted via a high-intensity ultrasonic probe into a batch tank or in an in-line flow cell reactor. Only probe-type ultrasonicators can generate the intense cavitational forces, which are required for the formulation of homogeneous and long-time stable mixtures. The ultrasonic probe vibrates in the liquid at a very high frequency (e.g. 20kHz) and creates intense acoustic / ultrasonic cavitation in the liquid.
Trong lĩnh vực xâm thực được tạo ra siêu âm, sự sụp đổ của bong bóng xâm thực tạo ra lực cắt mạnh mẽ, phá vỡ các giọt, kết tụ và thậm chí cả các hạt rắn. Ngoài ra, cavitation siêu âm tạo ra dòng chất lỏng tốc độ cao với lên đến 1000km / h. Các tia chất lỏng xâm thực tác động đến các hạt kết tụ, phá vỡ các giọt, cải thiện việc chuyển vật liệu trong chất lỏng và bùn và phân tán chất rắn trong môi trường. Trong lĩnh vực xâm thực siêu âm, áp suất xen kẽ nhanh chóng và lặp đi lặp lại giữa chân không và lên đến 1000bar. Một máy trộn quay với 4 lưỡi trộn sẽ cần phải hoạt động ở tốc độ đáng kinh ngạc 300,000 vòng / phút để đạt được cùng tần số của các chu kỳ áp suất xen kẽ. Máy trộn quay thông thường và máy trộn rôto-stato không tạo ra lượng xâm thực đáng kể vì giới hạn về tốc độ của chúng.

Công thức nước rửa tay với siêu âm pha trộn

Công thức của một sản phẩm khử trùng tay xác định hiệu quả và phổ tiêu diệt vi trùng của chất khử trùng (tức là chống vi khuẩn, chống nấm, chống vi-rút, hiệu quả chống lại vi-rút bao bọc và trần trụi, ký sinh trùng được đóng gói, v.v.)
Vì việc sử dụng thường xuyên cồn và chất khử trùng có chứa cồn trên da (ví dụ như tay) làm mất nước da, có thể dẫn đến viêm và kích ứng, nước rửa tay tinh vi có chứa các thành phần chăm sóc da, ví dụ như lô hội, glycerine, dầu jojoba, dầu hoa hồng hông, v.v.). Hiệu ứng nhũ tương siêu âm pha trộn các giai đoạn khác nhau của rượu, phụ gia, dầu và nước thành một sản phẩm nước rửa tay ổn định và đồng đều.

Chuẩn bị siêu âm nhũ tương (nước đỏ / dầu vàng). Một vài giây sonication biến các pha nước / dầu riêng biệt thành một nhũ tương mịn.

Thành phần phổ biến cho nước rửa tay

Rượu v65% (hoặc cao hơn) (có hiệu quả chống lại nhiều loại vi-rút và vi khuẩn)
• Các thành phần chăm sóc da như dầu, nha đam, glycerine,...
• nước (ví dụ: nước cất hoặc nước vô trùng)
• chất nhũ hóa / chất hoạt động bề mặt
• tùy chọn, chất làm đặc (ví dụ: kẹo cao su xanthan), chất tạo bọt, hương thơm, bào tử (ví dụ: hydro peroxit để loại bỏ bào tử vi khuẩn)

Dung dịch sát trùng tay hiệu quả chống lại COVID-19

Vệ sinh và đặc biệt là vệ sinh tay là yếu tố quan trọng để ngăn chặn sự lây lan của hội chứng hô hấp cấp tính nặng coronavirus 2 (SARS-CoV-2), virus gây bệnh COVID-19. Mặc dù nên rửa tay kỹ bằng nước và xà phòng khi có thể, nhưng dung dịch sát trùng tay là một giải pháp thay thế đáng tin cậy, đặc biệt là khi không có sẵn nước rửa tay bằng nước và xà phòng.
The World Health Organization (WHO) recommends two formulations of alcohol-based sanitizers, which have been tested to be effective against the coronavirus SARS-CoV-2. Scientists from Germany and Switzerland have tested and confirmed the sanitizer formulations’ effectiveness against SARS-CoV-2.
Công thức chất khử trùng số 1:

• ethanol – 80% by volume (vol/vol)
• glycerine (also known as glycerol) – 1.45% vol/vol
• hydrogen peroxide – 0.125% vol/vol

Công thức chất khử trùng số 2:

• isopropanol (also known as 2-propanol or isopropyl alcohol) – 75% vol/vol
• glycerine – 1.45% vol/vol
• hydrogen peroxide – 0.125% vol/vol

Cả hai công thức nước rửa tay ở trên đều bất hoạt virus đủ sau 30 giây tiếp xúc, khi áp dụng kỹ. Sự pha trộn của các công thức trên có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một lô siêu âm hoặc hệ thống nội tuyến.

Ultrasonicators hiệu suất cao

Hielscher Ultrasonics là nhà sản xuất lâu năm của ultrasonicators công suất cao cho các ứng dụng liên quan đến việc trộn, pha trộn, và khuấy trộn các hỗn hợp chất lỏng / lỏng hoặc lỏng / rắn khác nhau.
Đối với chế biến cấp thực phẩm / dược phẩm của nước rửa tay ở cấp độ công nghiệp, thiết bị siêu âm hiệu suất cao là cần thiết để xử lý khối lượng lớn trong một thiết lập lô siêu âm hoặc trong một hệ thống dòng chảy liên tục. Hielscher Ultrasonics là nhà cung cấp lâu năm và đáng tin cậy của thiết bị trộn siêu âm hiệu suất cao, được tích hợp trên toàn thế giới trong các nhà máy sản xuất trên các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân.
Hielscher Siêu âm’ sophisticated ultrasonicators can be precisely controlled and give the operator full control over the important process parameters such as amplitude, pressure, temperature and sonication time. This allows for the optimisation of the sonication process, making the process most efficient and economical.
Một loạt các phụ kiện như sonotrodes (đầu dò), sừng tăng cường, lò phản ứng tế bào dòng chảy và các tiện ích bổ sung khác cho phép cấu hình hệ thống trộn siêu âm đặc biệt cho các thành phần chế biến và đầu ra mục tiêu.

Giám sát quá trình siêu âm

Tất cả các ultrasonicators kỹ thuật số Hielscher – Từ phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp – được trang bị một phần mềm thông minh, giúp dễ dàng kiểm soát, giám sát và sửa đổi chính xác quá trình siêu âm. Biên độ, giới hạn đầu vào năng lượng, chu kỳ xung và thời gian sonication có thể được thiết lập trước thông qua phần mềm thân thiện với người dùng. Thông qua màn hình cảm ứng màu, menu có thể dễ dàng truy cập và xử lý trực quan. Điều khiển từ xa của trình duyệt cho phép người vận hành vận hành và giám sát hệ thống siêu âm từ xa.
Tất cả dữ liệu quá trình siêu âm quan trọng (như biên độ, nhiệt độ, áp suất, năng lượng ròng, tổng năng lượng, thời gian và ngày) được tự động lưu trữ trên thẻ SD tích hợp. Giao thức dữ liệu tự động được đánh giá cao trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, vì nó cho phép nhà sản xuất thực phẩm sửa đổi điều kiện chế biến của bất kỳ lô sonicated nào. Điều này cho phép tiêu chuẩn hóa quy trình, sản lượng chất lượng cao liên tục và thực hiện Thực hành sản xuất tốt (GMP).

Ultrasonicators cấp công nghiệp

Hielscher Siêu âm’ Bộ xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn nữa, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng và trong môi trường khắc nghiệt.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi: