Tischgerät in Total-Containment-Ausführung

Alternative gefällig?

13.09.2007 Bevor neue Tabletten in die industrielle Fertigung gehen, ist ein langer Entwicklungsprozess erforderlich. Es werden immer mehr toxische oder hochaktive Bestandteile in neuen Rezepturen verwendet. Die Frage stellt sich, wie solche kritischen Bestandteile sicher gehandhabt werden können – durch das Laborpersonal im Entwicklungsstadium sowie den Anlagenbediener im Produktionsbetrieb. Eine alternative Lösung für die Ausführung einer Batch-Wirbelschicht-Laboranlage ist das Wirbelschichtsystem Minibatch im Total Containment.

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Das Wirbelschichtsystem Minibatch bietet ein Höchstmaß an Flexibilität im Laborbereich. Abhängig vom Material und Schüttgewicht können auf ihm Chargen von etwa 25g bis zu 5kg verarbeitet werden. Der Apparat eignet sich für Trocknungs-, Topspray- (für Granulation und Coating) und Bottomspray-Prozesse (für Coating und Granulierung). Alle notwendigen Prozessparameter werden überwacht und durch eine zentrale SPS kontrolliert. Die Bedienung erfolgt über ein im Frontgehäuse integriertes Touchpanel. Über die Batch-Protokoll-Software werden die erforderlichen Batchprotokolle, insbesondere für klinische Chargen, erfasst. Standardmäßig ist das System für ein offenes Verarbeiten von Produkten im Labormaßstab ausgelegt.

Herkömmliche Lösungen mitNachteilen behaftet

Die Ausführung als „Total-Containment“-Anlage wird mehr und mehr nachgefragt, wobei sich viele Anwender nicht sicher sind, welche Anlagenlösung für sie die richtige ist. Letztendlich hängt die richtige Entscheidung vom benötigten Containment-Grad und der im jeweiligen Unternehmen herrschenden Sicherheitsphilosophie ab.

Es sind mehrere Lösungen denkbar. Die einfachste ist, das System komplett in einem geschlossenen Raum zu installieren, wie dies zum Beispiel im Bereich der Verwiegung mittels Wiegekabinen schon vielfach praktiziert wird. Dies würde zu einer signifikanten Reduktion des Kontaminationsgrades der Bediener und Bereiche führen, aber es wird schwierig sein, einen höheren Grad an Containment zu erreichen. Vorstellbar ist bei dieser Lösung ein OEL-Level von £20 bis 100µg/m³. In diesem Fall müssen die Bediener nach wie vor in so genannten „Air-suits“ arbeiten, was einerseits die Bewegungsfreiheit einschränkt und als äußerst beschwerlich und unbequem empfunden wird und andererseits hohe Betriebsausgaben für die Bekleidung bedeutet.
Als Alternative gibt es geschlossene Isolator-Ausführungen, mit denen ein OEL-Level von £0,1µg/m³ möglich ist. Allerdings sind hier die Arbeitsbedingungen für das Laborpersonal ebenfalls sehr belastend. Hinzu kommen ebenfalls erhöhte Investitions- und Betriebskosten.

Praxisgerechte Alternative ohne Staubentwicklung

Im Normalbetrieb einer Laboranlage sind die kritischen Phasen jeweils die Befüll- und Entleerungprozesse, die naturgemäß immer ein hohes Kontaminationsrisiko aufweisen. Speziell bei Tischanlagen ist die normale Vorgehensweise, eine Beschickung manuell aus Kunststoffbehältern oder -beuteln durchzuführen. Kontamination der Umgebung ist allein schon durch die Staubentwicklung vorprogrammiert. Das Entladen des Apparates erfolgt im Normalfall durch Herausnehmen und Kippen des Produktbehälters. Auch hierbei entstehen Stäube.

Als Alternative kommt daher die Beschickung und Entleerung über eine spezielle Containment-Klappe (Split-Valve) in Betracht.
Der Zwischenbehälter, der zum Transport des Rohmaterials verwendet wird, ist mit dem Passiv-Teil der Containment-Klappe ausgestattet. Die Klappe selbst kann entweder manuell oder pneumatisch betätigt werden. Während des Befüllvorgangs wird der Zwischenbehälter an dem Minibatch-Gehäuse befestigt und hier mit dem aktiven Teil der Containment-Klappe, die am Beschickungsstutzen befestigt ist, verbunden.
Für den Entleervorgang wird ein gleicher Behältertyp an das Entleerventil im Materialbehälter angeschlossen, in dem ebenfalls ein aktiver Teil einer Containment-Klappe installiert wurde. Der Entleerbehälter kann so in wenigen Sekunden für den Entleerungsvorgang installiert werden.

Auch die Reinigung ist problemlos

Für eine Vorreinigung ist das System mit Reinigungsdüsen ausgestattet. Diese binden den Staub und spülen diesen aus, bevor der Produktbehälter herausausgehoben und der endgültigen Reinigung im Waschraum zugeführt wird. Alternativ kann die gesamte Anlage in den Waschraum geschoben werden.

Für explosionsgefährdete Materialien kann das Wirbelschichtsystem in 12bar druckstoßfester Ausführung ausgeführt werden. Das System hält das im Behälter befindliche Produkt zurück und schützt damit Umgebung und Bediener vor Kontamination. Spezielle explosionsgeschützte Schnellschlussventile sind in den Zu- und Abluftleitungen installiert, um die Lufttechnik ebenfalls vor Kontamination und Zerstörung bei Staubexplosionen zu bewahren.

Es gibt also eine Alternative zu der bekannten Isolator-Ausführung: die Split-Valve-Lösung. Diese Containment-Klappe hat den Vorteil der einfachen Handhabung ohne körperliche Einschränkungen und Erschwernisse für die Bediener. Darüber hinaus ist es schnell und problemlos möglich, die Containment-Klappen zu entfernen, um den Apparat auch für unkritische Materialien einzusetzten.

Die Split-Valve-Klappe lässt sich durch den Bediener ohne körperliche Einschränkungen oder Erschwernisse handhaben

Heftausgabe: September 2007

Über den Autor

Klaus Schönbörner , Vertriebsleiter, Heinen Drying
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