High-Shear-Granulator GHL (RMG) für die Nassgranulierung

Der High-Shear-Granulator GHL mischt Pulver und Bindemittel und bildet Granulat in einem einzigen geschlossenen Behälter — mit einem Mischwerkzeug am Boden und einem seitlichen Zerhacker. Trockenmischen, Befeuchten und Granulieren laufen in einem Arbeitsgang ab und ergeben dichtes, gleichmäßiges, festes Granulat in kurzer Zykluszeit.

In der Pharmaproduktion heißt diese Maschine üblicherweise Rapid Mixer Granulator (RMG). Acht Modelle decken 10 bis 600 l ab — von Entwicklungschargen mit 3 kg bis zu Produktionschargen mit 280 kg.

Mischwerkzeug und Zerhacker: zwei Werkzeuge, zwei Aufgaben

Die Unterscheidung zwischen beiden ist die Grundlage der High-Shear-Granulierung.

Das Mischwerkzeug sitzt am Behälterboden und bewegt die gesamte Masse. Es mischt das trockene Pulver, verteilt das eingesprühte Bindemittel und verdichtet die Masse im Verlauf der Befeuchtung. Zwischen den Partikeln bilden sich Flüssigkeitsbrücken, die Scherwirkung des Mischwerkzeugs presst sie zusammen, und Granulat baut sich auf und wächst.

Der Zerhacker ist ein kleines, schnell laufendes Werkzeug in der Seitenwand. Er mischt nicht. Er schneidet die vorbeilaufende befeuchtete Masse und zerteilt Agglomerate und Überkorn, bevor diese weiter wachsen können.

Zusammen ergeben sie eine Steuerbarkeit, die das Mischwerkzeug allein nicht bietet: Das Mischwerkzeug baut Granulat auf, der Zerhacker setzt die Obergrenze für dessen Größe. Über das Verhältnis der beiden Drehzahlen werden Korngröße und Dichte eingestellt.

Warum zweistufige Antriebe

Jede Phase des Zyklus erfordert einen anderen Energieeintrag — deshalb laufen beide Werkzeuge mit zwei Drehzahlen:

Trockenmischen bei Granulierdrehzahl verschwendet Energie und kann das Pulver verdichten, bevor das Bindemittel zugegeben ist. Granulieren bei Mischdrehzahl erreicht nicht die erforderliche Granulatfestigkeit. Zweistufige Antriebe lassen eine Maschine beides ordentlich ausführen.

Der Endpunkt

Die High-Shear-Granulierung läuft schnell ab — das ist zugleich ihr Vorteil und das, worauf zu achten ist. Das Fenster zwischen korrekt granuliert und übergranuliert kann unter einer Minute liegen. Danach verdichtet sich die Masse weiter zu einer Paste, die nicht mehr in brauchbares Granulat zerfällt.

Der Endpunkt wird üblicherweise über Leistungsaufnahme oder Drehmoment des Mischerantriebs verfolgt — beide steigen messbar mit dem Aufbau der feuchten Masse — ergänzt durch Probenahme. Der Wert, der einen guten Endpunkt kennzeichnet, wird während der Entwicklung je Rezeptur ermittelt: Er ist eine Eigenschaft des Produkts, keine Maschineneinstellung, die sich von einem Material auf ein anderes übertragen ließe.

Planen Sie die Entwicklungsarbeit auf dessen Ermittlung aus. Dies ist in der Regel der wichtigste Prozessparameter der Maschine.

Leistungsmerkmale

• Mischen und Granulieren in einem geschlossenen Behälter
• Dichtes, gleichmäßiges Granulat hoher Festigkeit
• Kurzer Prozesszyklus
• Mischwerkzeug plus Zerhacker für die genaue Steuerung der Korngröße
• Zweistufige Antriebe für Mischwerkzeug und Zerhacker
• Geschlossene Ausführung, GMP-gerecht und einfach zu reinigen
• Produktberührte Teile aus Edelstahl

Technische Daten

Die Wertepaare sind die beiden Antriebsdrehzahlen und die zugehörigen Motorleistungen.

Beachten Sie, dass die Mischerdrehzahl mit wachsendem Behältervolumen sinkt — 600 U/min beim 10-l-Behälter, 120 U/min beim 600-l-Behälter. Das ist beabsichtigt. Maßgeblich für die Granulierung ist die Umfangsgeschwindigkeit an der Werkzeugspitze, nicht die Wellendrehzahl, und ein größeres Mischwerkzeug erreicht dieselbe Umfangsgeschwindigkeit bei niedrigerer Drehzahl. Aus demselben Grund lässt sich das Scale-up nicht durch Beibehalten der Drehzahl zwischen Baugrößen durchführen.

Aufstellmaße stehen für jedes Modell auf Anfrage zur Verfügung, zusammen mit der zugehörigen Aufstellzeichnung.

Anwendungsbereiche

Granulat für Tablettierung und Kapselabfüllung in der pharmazeutischen, Lebensmittel- und chemischen Industrie — insbesondere dort, wo die Rezeptur dichtes, festes Granulat in kurzer Zykluszeit erfordert.

High Shear oder Wirbelschicht?

Beide Verfahren granulieren mit einem flüssigen Bindemittel. Sie erzeugen unterschiedliches Granulat.

High Shear wählen, wo die Tablette robustes Granulat benötigt, wo eine hohe Schüttdichte zählt, wo der Wirkstoffgehalt hoch ist oder wo die Zykluszeit den Durchsatz bestimmt.

Wirbelschicht wählen, wo Verpressbarkeit wichtiger ist als Dichte, wo das Material scherempfindlich ist oder wo das Zusammenfassen von Granulieren und Trocknen in einer Maschine die Linie vereinfacht.

Andere Verfahren prüfen, wenn die Rezeptur feuchte- oder hitzeempfindlich ist — dann vermeidet ein Walzenkompaktor Flüssigkeit vollständig; oder wenn kugelförmige Pellets statt Granulat gefragt sind, was Extrusion mit anschließendem Sphäronisierer erfordert.

Modellauswahl

Ein Behälter wird nur teilweise gefüllt, damit die Masse frei zirkulieren kann; die Arbeitscharge ist daher kleiner als das Nennvolumen. Die Spalte Chargengröße berücksichtigt das bereits.

Konfiguration anfragen

Senden Sie uns Rezeptur, Schüttdichte, Chargengrößenbereich und den nachgelagerten Prozess. Wir legen den GHL auf Ihr Verfahren aus und beraten dazu, wie er neben Ihrem Trockner stehen sollte — und wenn ein Trockenverfahren oder eine Wirbelschicht besser zum Produkt passt, sagen wir das.