Filtry dla przemysłu farmaceutycznego i kosmetycznego

Obecnie oczyszczanie wody poprzez jej demineralizację, odwróconą osmozę czy dezynfekcję w dużych przedsiębiorstwach jest na porządku dziennym. Na rynku dostępne są filtry dla przemysłu ciężkiego, spożywczego czy dla branży HoReCa. Zmiana pH wody i innych jej parametrów jest konieczna wówczas, gdy ciecz przeznaczona jest do celów chłodniczych lub grzewczych. Podobna sytuacja występuje w zakładach farmaceutycznych i kosmetycznych, jednak tam najbardziej pożądana jest ultraczysta woda, która idealnie nadaje się do produkcji leków i kosmetyków.

Woda ultraczysta jest konieczna do stosowania w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym, ponieważ nie zmienia ona właściwości określonych produktów. To, czy danemu przedsiębiorstwu jest ona potrzebna, zależy od dokładnej specyfikacji produktu, który w nim powstaje. Dla niektórych zakładów kosmetycznych cenne minerały zawarte w wodzie powinny w niej pozostać, a filtry dla przemysłu mają usunąć jedynie bakterie czy drobnoustroje. Z kolei do produkcji leków woda ultraczysta jest elementem niezbędnym, ponieważ ciecz uzupełniona o różne niepożądane substancje mogłaby uczulać lub zmieniać właściwości farmaceutyku. Jakie filtry dla przemysłu kosmetycznego i farmaceutycznego są dostępne na rynku i jakie są efekty ich działania?

Fot. Filtry dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego to jeden z najważniejszych elementów produkcji.

Filtr odwróconej osmozy w zastosowaniu przemysłowym

Coraz bardziej powszechnym systemem filtrującym dla przemysłu jest filtr odwróconej osmozy. Takie urządzenie może przyjmować różne wielkości, więc bez problemu spełnia wymagania, co do czystości wody, pojawiające się nawet w dużym przedsiębiorstwie. Odwrócona osmoza może być stosowana w środowisku laboratoryjnym – oznacza to, że woda po takiej filtracji nadaje się nie tylko do wyrobu kosmetyków czy leków, ale również sprawdza się w procesie sporządzania ich receptur. Filtr odwróconej osmozy pozwala uzyskać wodę ultraczystą, pozbawioną jonów, bakterii, metali ciężkich czy wirusów.

Filtr odwróconej osmozy do zastosowań laboratoryjnych zbudowany jest najczęściej z membrany TFC (cienka warstwa poliamidowa) oraz ze złoża przeznaczonego do filtracji wstępnej (w zależności od potrzeb danego przedsiębiorstwa, może to być włóknina polipropylenowa, węgiel aktywny czy szkło kwarcowe). Membrany również mogą być dobierane zależnie o tego, jaki stopień czystości wody potrzebny jest do wykorzystania w produkcji czy w badaniach. Taki zestaw (membrany i złoża) gwarantuje uzyskanie wody ultraczystej, o zerowej lub bardzo niskiej konduktywności (przewodnictwie elektrycznym) oraz nadającej się do analiz AAS (analizy służące oznaczaniu pierwiastków w warunkach laboratoryjnych) czy do analiz HPLC (mających na celu zbadanie czystości, a także oczyszczenie i rozpoznanie związków chemicznych).

Fot. Odwrócona osmoza jest najlepszym rozwiązaniem dla zastosowań laboratoryjnych.

Dezynfekcja wody lampami UV

Oprócz odwróconej osmozy, bardzo popularnym rozwiązaniem (zwłaszcza w fabrykach produkujących kosmetyki, w których woda do ich wytwarzania pochodzi z własnego ujęcia) jest dezynfekcja wody lampami UV. Metoda ta może być stosowana jako pierwszy etap w oczyszczaniu wody, która później jest poddawana dalszej filtracji. Dezynfekcja wody jest bardzo ważnym elementem zarówno produkcji leków, jak i kosmetyków, ponieważ proces ten odpowiada za usunięcie z cieczy wszelkich bakterii i drobnoustrojów.

Lampy UV do wody są alternatywą dla tradycyjnej dezynfekcji wody w formie chlorowania i dodawania do niej innych środków chemicznych. Mają natomiast tę przewagę, że po ich zastosowaniu nie tworzą się żadne produkty uboczne (w przypadku chloru są to przykładowo toksyczne opary). Lampy UV do wody działają na mikroorganizmy (bakterie, wirusy i pierwotniaki), niszcząc ich DNA, dzięki czemu uzyskana woda jest całkowicie wolna od fauny, która mogłaby powodować niepożądane właściwości leków lub kosmetyków. Dezynfekcja wody lampami UV jest bardzo skuteczna i bezpieczna dla otoczenia, ponieważ urządzenia te są zamknięte w obudowach, które nie przepuszczają niebezpiecznych promieni ultrafioletowych na zewnątrz. Woda przepływa pod taką lampę UV z określoną prędkością, pozwalającą urządzeniu odpowiednio na nią zadziałać. Warto również dodać, że dezynfekcja wody z użyciem tej metody działa na wszelkie mikroorganizmy, które są odporne na działanie tradycyjnych chemikaliów stosowanych do oczyszczania cieczy w przedsiębiorstwach. Lampa UV do wody, oprócz bardzo dużej skuteczności, charakteryzuje się również oszczędną eksploatacją – promienniki emitujące światło UV-C należy wymieniać po określonej dla danego modelu liczbie godzin pracy. Oprócz tego, sterowanie całym urządzeniem przebiega niemal bezobsługowo.

Fot. Lampa UV do wody jest w stanie całkowicie zniwelować bakterie, wirusy i pierwotniaki.

Demineralizacja wody

Demineralizacja wody również pomaga w uzyskiwaniu wody ultraczystej, o bardzo niskim lub zerowym przewodnictwie elektrycznym (parametr konduktywności). Oznacza to, że uzyskana ciecz jest w pełni pozbawiona jonów oraz kationów (także magnezowych i wapniowych). Tak oczyszczona woda sprawdza się nie tylko przy wyrobie kosmetyków i leków, ale również sprzyja zasilaniu urządzeń – ciecz bez kationów w znacznie mniejszym stopniu wykazuje osadotwórcze właściwości, a więc rury, którymi przepływa, są chronione przed zamuleniem, powstawaniem osadów czy rdzewieniem. Filtry dla przemysłu, mając na celu demineralizację wody, rozkładają jony wodorowe i wodorotlenowe równomiernie w cieczy – co oznacza, że jest ona zdatna do użytkowania nawet przy tak wymagającej produkcji, jak produkcja farmaceutyków i kosmetyków. Demineralizacja wody przebiega na złożach jonowymiennych (najpopularniejsze z nich to żywice jonowymienne, zdolne do regeneracji i niezbyt kosztowne, jeśli chodzi o ich eksploatację).

Demineralizacja wody może przebiegać również za pomocą innych metod (oprócz filtracji na złożach jonowymiennych). Obniżenie zasolenia wody – bo tak właśnie mierzy się elektroprzewodnictwo cieczy – uzyskuje się także w metodzie odwróconej osmozy, podczas elektrodejonizacji, a także destylacji. Metoda demineralizacji na złożach jonowymiennych jest jednak najlepszym wyborem, jeśli przedsiębiorstwo nie chce uzyskać ultraczystej wody, a jedynie ciecz, która nie wykazuje przewodnictwa elektrycznego.

Fot. Demineralizacja wody jest skuteczna wszędzie tam, gdzie potrzebna jest ciecz o niskim przewodnictwie elektrycznym.

Zmiana pH wody – korekta chemiczna

Zmiana pH wody jest szczególnie ważna przy produkcji kosmetyków. Dlaczego? Ludzkie ciało ma określony, właściwy sobie poziom pH, który kształtuje się w przedziale od 4,5 do 6. Oznacza to, że jego odczyn jest lekko kwaśny – pH w zakresie 0 do 7 to właśnie odczyn kwaśny, natomiast wartości od 7 do 14 oznaczają odczyn zasadowy. Naturalne pH skóry chroni ją przed działaniem czynników zewnętrznych, opóźnia proces starzenia się skóry i utrzymuje ją w dobrej kondycji, a także zabezpiecza przed działaniem bakterii czy grzybów. Zmiana pH wody za pomocą korekty chemicznej jest więc niezbędna do produkcji kosmetyków odpowiadających swoim składem pH skóry.

Zmiana pH wody używanej do produkcji kosmetyków na wartość odpowiadającą pH ludzkiej skóry powoduje, że nie podrażniają one naskórka i nie wysuszą go. Kosmetyki z kwaśnym pH mogą bowiem nasilać łojotok i przyczyniać się do rozwoju trądziku (zarówno w wieku młodzieńczym, jak i późniejszym), a o zasadowym (wysokim) pH – osłabiać barierę ochronną skóry, doprowadzając do podrażnień, a nawet do zmian skórnych podobnych do tych, które występują w atopowym zapaleniu skóry. Zmiana pH wody za pomocą korekty chemicznej (stosowania odpowiednich substancji dodawanych do wody, które redukują lub podwyższają pH), powinna więc mieć miejsce we wszystkich zakładach produkujących kosmetyki do ciała i twarzy, ponieważ tylko w taki sposób można uzyskać recepturę bezpieczną i łagodną dla użytkowników.