Maschinentyp:                  ECO 600Maschinen-Nr.:

Für das Herstellen diätischer Zusatzstoffe steht Betreibern mit Pflugschar-Mischern eine kostengünstige Alternative zur Verfügung. (Bild: Gebr. Lödige)

  • Das Spektrum an Beschichtungsmedien und Ausgangsprodukten macht das Coating von Produkten in der Pharmaindustrie zu einem anspruchsvollen Prozess. Dabei ist die Auswahl des richtigen Prozessequipments entscheidend für das Ergebnis.
  • Für einige Anwendungen ist die Wirbelschichttechnologie die einzig mögliche Option. Doch gerade bei diätischen Zusatzstoffen steht mit Pflugschar-Mischern eine kostengünstige Alternative zur Verfügung.
  • Für das Beschichten von Tabletten mit Filmüberzügen wiederum sind Trommelcoater besonders geeignet.

Im Wesentlichen kommen drei Arten von Maschinen zum Einsatz: Wirbelschichtapparate, Trommelcoater und Mischer. Die Wahl der optimalen Prozesstechnologie ist entscheidend für das Ergebnis. Das Coating von Partikeln kommt immer dann zum Einsatz, wenn es darum geht, die Oberflächeneigenschaften der Rohprodukte zu modifizieren – etwa wenn die Rohprodukte in irgendeiner Art geschützt werden müssen. So ist es beispielsweise möglich, durch Coating eine Hydrophobierung oder Versiegelung der Oberfläche zu erzielen. Im pharmazeutischen Bereich kommen spezielle Überzüge zur Herstellung von sogenannten Retard-Präparaten zum Einsatz, deren Wirkungsprinzip auf der verlangsamten Freisetzung von Arzneistoffen beruht. Nicht zuletzt dient das Coating dazu, den Geschmack eines Produktes zu beeinflussen.

Auf die Größe kommt es an

Die Vielfalt an Beschichtungsmedien und Ausgangsprodukten macht das Coating zu einem anspruchsvollen Prozess, an dessen Ende immer ein Produkt stehen muss, das hohe Qualitätsanforderungen erfüllt. Messgrößen hierfür sind unter anderem die Gleichmäßigkeit der Beschichtung, die Gewichtszunahme und der Geschmack, aber auch die Stabilität des Produkts und seiner beispielsweise hydrophoben Oberfläche oder die Freigabezeit eines Wirkstoffs. Die verfahrenstechnischen Prozessschritte laufen in der Regel beim Coating in dieser Reihenfolge ab:

  • Mischen
  • Besprühen
  • Homogenisieren
  • Formgebung (Zuckercoating)
  • Trocknen
  • Wiederholung der oben genannten Schritte in Abhängigkeit von Produkt und Verfahren
  • Polieren

Geeignetes Equipment für den Coatingprozess sind Wirbelschichtapparate, Mischer oder Trommelcoater. Entscheidend für die Auswahl des optimalen Verfahrens zum Aufbringen des Coatings ist vor allem die Partikelgröße des zu beschichtenden Kerns. Bei Pulvern und Produkten mit einer Korngröße d50 < 1 mm kommen Wirbelschichtanlagen, aber auch Mischer zum Einsatz. Bei größeren Produkten erzielen Trommelcoater die besten Ergebnisse.

Wirbelschichtapparate – für anspruchsvolle Anwendungen

Für sehr komplexe Anwendungen oder auch sensible Produkte wie Wirkstoffgranulate ist das Wirbelschichtverfahren das Prozessequipment der Wahl. Beim Wirbelschichtverfahren fluidisiert ein Luftstrom das Produktbett und der Apparat besprüht es solange mit dem gewünschten Filmbildner, bis der gewünschte Coatinggrad erreicht ist. In der Regel wird die Coatingsubstanz in einem geeigneten Lösemittel gelöst und fein versprüht. In der Wirbelschicht benetzen die Flüssigkeitströpfchen die Partikeloberfläche. Gleichzeitig trocknet die Fluidisierungsluft das Lösemittel ab, sodass die Coatingsubstanz auf der Oberfläche des zu coatenden Partikels verbleibt und den gewünschten Effekt bewirkt.

bild_1_wirbelschicht_lfp8_preview

Die Wirbelschicht-Prozessoren sind das richtige Equipment für besonders komplexe Coatingaufgaben.

Einfaches Reinigen

In der Pharmazie kommt das Wirbelschichtverfahren beispielsweise zum Verkapseln und damit zum Schutz von Inhaltsstoffen zum Einsatz. Einen Wirbelschichtprozessor können Unternehmen je nach Aufgabenstellung konfigurieren: Speziell für das Beschichten von Pellets oder Mini-Tabletten ist der Produktbehälter des LFP mit sogenannten Bottom-Spray-Düsen ausgestattet. Dieses Prinzip löst der Anbieter Lödige mittels tangentialer Düsen. Sie ermöglichen die Zugabe von Coatingflüssigkeit direkt in das Produktbett. Damit lassen sich ohne zusätzlichen Einsatz die gleichen Prozesse wie beim sogenannten Wurster-Verfahren durchführen. Beim Wurster-Verfahren kommen zylindrische Rohre im Produktbehälter zum Einsatz. Dabei besprüht das System das zu coatende Produkt mit einer Lösung oder Suspension von unten (auf der Höhe des Anströmbodens). Durch die zylindrischen Rohre erfolgt eine gerichtete Bewegung des Produktes im Produktbehälter. Die Vorteile des „Tangential Sprays“ gegenüber der Verwendung des Wurstereinsatzes liegen darin, dass der Anwender keine zusätzlichen Einbauten in den Produktbehälter einsetzen und den Anströmboden nicht austauschen muss. Damit ergeben sich weniger produktberührte Oberflächen, die das Personal reinigen müsste. Bei kommerziellen Anlagen setzen Betreiber oft einen zweiten Produktbehälter für das Wurster-Verfahren ein, welcher auch das Investitionsvolumen erhöht. Für das Wurster-Verfahren spricht, dass viele Produkte bereits auf diesem System validiert sind.

Pflugschar-Mischer als wirtschaftliche Alternative

Wie in der pharmazeutischen Industrie bietet sich das Verkapseln von Produkten auch bei der Herstellung diätischer Zusatzstoffe (dietary supplement, DS) zum Schutz mancher Inhaltsstoffe vor Aromaverlust, Feuchtigkeit oder Oxidation an. Doch sie setzt sich nur langsam durch – nicht zuletzt aus Kostengründen. Denn die üblicherweise verwendeten Wirbelschichtapparate sind in der Anschaffung rund fünf Mal so teuer wie konventionelle Mischer. Und auch im laufenden Betrieb sind sie durch die hohen Luftmengen und die aufwendige Luftaufbereitung kostenintensiv. Eine günstige und zuverlässige Alternative stellt die Verkapselung in Pflugschar-Mischern dar. Ein besonderes Augenmerk muss dabei jedoch dem Trocknen gelten, da es bei diesem Prozessschritt zu Beschädigungen der Schutzschicht durch Abrieb kommen kann. Im Gegensatz zum Wirbelschichtverfahren erzeugt der Pflugschar-Mischer das Wirbelbett mechanisch. Voraussetzung für die Umsetzung anspruchsvoller Coatingaufgaben mittels dieser Technologie ist das exakte Steuern der Prozessparameter wie Drehzahl der Mischwerkswelle, Zugabemenge der Zutaten, Produkt-Temperatur und Gas-Volumen pro Zeiteinheit. Ein weiterer großer Vorteil horizontaler Mischsysteme besteht darin, dass sie sehr flexibel zum Einsatz kommen können. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass der Anwender sich frühzeitig überlegt, welche Prozesse er mit dem System abdecken möchte. Mit Pflugschar Mischsystemen können als Prozessschritte das reine Mischen von Pulvern, das Granulieren und das Trocknen realisiert werden, wenn die Maschine dazu konzipiert wurde. Hierdurch reduzieren sich Handlingaufwand und Containment-Anforderungen deutlich, da mehrere Prozessschritte in nur einem Apparat erfolgen.

Trommelcoater für Beschichtungsaufgaben

Während beim Coating sehr kleiner Partikel Mischer und Wirbelschichtapparate das Prozessequipment der Wahl sind, erzielen Trommelcoater bei größeren Teilen die besten Ergebnisse. Sie eignen sich auch für lebensmitteltechnische Anwendungen, kommen aber vor allem in der pharmazeutischen Industrie zum Beschichten von Tabletten zum Einsatz. Coatinganlagen sind so konzipiert, dass es möglich ist, sie individuell an die anspruchsvollen Produkte und Prozesse in der Pharmaindustrie anzupassen. So kann der Hersteller diese beispielsweise auch für High-Containment-Anforderungen modifizieren. Diese Kapselung dient zum Schutz von Personen, Produkten und der Umgebung. Darüber hinaus können explosionsgeschützte Anlagen realisiert werden. Hocheffiziente Reinigungssysteme gehören heute ebenfalls zum Standard solcher Anlagen.

bild_3_coater_lc70_open

Die durchdachte Technologie der Trommelcoater ermöglicht bis zu 40 % schnellere Prozesse.(Bilder: Gebr. Lödige)

Weniger reinigen, mehr produzieren

In den letzten Jahren ist die Anforderung der Pharmaindustrie hinsichtlich effizienterer Coater stark gewachsen. Der Lösungsanbieter trägt dieser Entwicklung mit der umfassenden Optimierung seiner Coater Rechnung: Die Maschinen der LC-Reihe, die bis zu 40 % schneller arbeiten als herkömmliche Geräte, zeichnen sich durch eine ganze Reihe an Alleinstellungsmerkmalen aus – darunter eine neuartige Luftführung. Anders als bei der herkömmlichen Zwangsführung über einen Zuluftschuh strömt die Zuluft bei den Coatern mittels eines Luftverteilerrohrs über einen großen Umfang der Trommel in Richtung Tablettenbett. Dies ermöglicht einen gleichmäßigen, weitgehend turbulenzfreien Eintritt großer Trocknungsluftmengen in die Trommel. Dieses Konzept ermöglicht eine hohe Trocknungskapazität und somit hohe Sprühraten; gleichzeitig mindert es den unerwünschten Effekt der Sprühtrocknung und damit verbundene Sprühverluste beim Coating. Damit verlängern sich nicht nur die Zeitabstände zwischen den Reinigungen, auch der Aufwand für die Reinigung sinkt merklich. Darüber hinaus ermöglichen Sensoren einen optimierten Sprüh- und Trocknungsprozess. Und eine ebenso einfache wie sichere Justierung des Düsarms erleichtert das Handling. Die Coater verkürzen die Prozesszeiten bei gleichbleibender Produktqualität, sodass die Investitionsentscheidung gegebenenfalls zugunsten kleinerer Apparate ausfallen kann.

Powtech Halle 1 – 517

Hier gelangen Sie zum Anbieter.

Kostenlose Registrierung

Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.
*

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?

Unternehmen

Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH

Elsener Straße 7 - 9
33102 Paderborn
Germany