Coating Geschlossene Dragierkessel vereinen die Vorzüge geschlossener und perforierter Systeme

Die Beschichtung von Tabletten und Pellets überdeckt unangenehmen Geschmack, sorgt für Stabilität und Farbe sowie die kontrollierte Freisetzung. Dank stetiger Verbesserung erzielen Dragierkessel mittlerweile die gleiche Trockenleistung wie perforierte Kessel. So verleihen diese nicht nur Tabletten eine glänzende Oberfläche, sondern geben auch Pellets den letzten Schliff – eine neue Konkurrenz zur Wirbelschicht.

Anbieter zum Thema

Glatt GmbH

Fette Compacting GmbH

Maag Pump Systems AG

NICOMAC s.r.l. a socio unico srl

Die Beschichtung ist ein Verfahren mit langer Tradition, schließlich stammen die ältesten heute noch gebräuchlichen Dragiergeräte aus der Zuckerindustrie. Die meisten Pharmazeuten verwenden für das Coaten von Tabletten Dragierkessel, je nach Anwendung geschlossene oder perforierte und für die Beschichtung von Pelletes und Granulaten Wirbelschichtapparate.

Perforierte Beschichtungsbecken kommen hauptsächlich bei einfachen kontinuierlichen Verfahren zur Filmbeschichtung zum Einsatz. Im Gegensatz zu herkömmlichen vollwandigen Becken, bei denen die Luft in einer offenen Umgebung sanft durch die Beckenöffnung hineingeblasen wird, erfolgt bei perforierten Becken die Luftzufuhr durch ein Lufteinlass-Führungssystem von außerhalb des Beckens, welches sich im Normalfall rechts oben befindet (in einer Position von 45°).

Der Luftauslass wiederum befindet sich außerhalb des Beckens unten links (in einer Position von 225°). Die Flüssigkeit, welche Lösungen zum Schutz des Produktes, Farbpigmente u.ä. enthalten kann, wird über Sprühpistolen aufgetragen. Die Luft strömt diagonal durch das Becken, dringt in das Produktbett ein und trocknet es. Die nun feuchte Luft zieht durch die perforierte Außenwand des Beckens ab und wird über ein Luftauslass-Führungssystem aus der Anlage hinaustransportiert.

Das Becken dreht sich und mischt das Produkt, sodass eine gleichmäßige Beschichtung des Produktes sichergestellt wird.

Einer der Hauptvorteile dieses Beckentyps ist der höhere Luftvolumenstrom, gepaart mit einer schnellen Reaktionszeit auf Temperaturänderungen.

Vollwandige Becken

Vollwandige Becken wurden lange Zeit nur für die Dragierung oder bei Verfahren, in denen der Wechsel von organischen zu wasserhaltigen Lösemitteln nicht möglich war, eingesetzt. Sie galten als leicht zu handhaben und ließen sich schnell reinigen. Allerdings konnten diese nicht eingesetzt werden, wenn durch die Herstellung hydroskopischer Produkte eine höhere Trocknungsleistung erforderlich war, oder bei Verfahren mit wasserhaltigen Lösemitteln. Die Herausforderung für die Hersteller vollwandiger Becken bestand darin, ein System zu konstruieren und zu bauen, welches in der Lage sein würde, die Flexibilität und leichte Reinigbarkeit vollwandiger Becken mit den Anforderungen eines Systems mit hoher Trocknungsleistung zu kombinieren.

Dafür wurde die Rückseite des Beckens in einen rotierenden und einen nichtrotierenden Teil aufgeteilt. Durch den nichtrotierenden Teil werden alle Medien geleitet: die Prozessluft, die Sprühflüssigkeit, die Steuerluft für die Sprühpistole, die Sensorverbindungen usw. Innerhalb des Beckens wird die Prozessluft durch ein justierbares Luftführungssystem geleitet. Dieses Luftführungssystem enthält zwei konzentrische Rohre jeweils für die zugeführte Luft und die Abluft.

Die Menge der zugeführten Luft ist in diesem Fall vergleichbar mit der Luftmenge bei perforierten Becken, die gleich nach dem Befeuchten des Produktes über die Sprühdüse auf das Produkt aufgebracht wird.

Beurteilung der Entfeuchtungsleistung

Um die Entfeuchtungsleistung (Trocknungsleistung) zu beurteilen, ist es wichtig den Bezug zur Luftverwirbelung zu verstehen: Die Luftverwirbelung ist umgekehrt proportional zum Abstand von der Lufteinblasstelle. Oder anders ausgedrückt: Je näher die Lufteinblasstelle, desto höher die Aussicht auf Trocknung der Oberfläche des zu beschichtenden Produktes. Daher wurde die Luftzufuhr zum Becken durch eine mittig oberhalb des Materialbetts montierte Luftzufuhröffnung optimiert. Die Richtung bzw. der Kontakt zwischen Luftmasse und Material ist präzise steuerbar.

Der Luftauslass für die Abluft befindet sich in einem größeren Abstand vom Produktbett und ermöglicht so ein gleichförmigeres Trocknen. Ein größerer Abstand zwischen Luftauslass und Produktbett ermöglicht größere Luftvolumina bei gleichzeitiger Verringerung von Produktabfall aufgrund von Abrieb bzw. Reibung. Durch die Anordnung der Luftauslassöffnung in einem größeren Abstand vom Produktbett wird sichergestellt, dass die aus der Kammer abgeleitete Feuchtigkeit nicht in Kontakt mit dem Produktbett kommt.

Mischen: Intensiv, aber schonend

Da die Luft auf die Oberfläche geblasen wird, muss das Produkt zwar intensiv, aber auch schonend gemischt werden, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen. In Beschichtern kommt daher eine Reihe verschiedenster Mischplatten zum Einsatz. Je schonender und performanter das Mischverfahren, desto größere Lösungsmengen können jeweils aufgesprüht werden. Dadurch lässt sich die Gesamtprozesszeit wesentlich verkürzen. Aus diesem Grund sollte bei der Analyse eines Beschichtungssystems zuallererst Typ, Form und Mischleistung eines Systems in Betracht gezogen werden.

Reinigen und Spülen vor Ort

Heutzutage geht es nicht mehr nur darum, wie leicht oder schnell man eine Anlage beim Prozesswechsel reinigen kann, sondern es geht darum, wie leicht sich der Reinigungsprozess validieren lässt. Indem man Perforationen vermeidet sowie die einfache Inspektion aller Anlagenteile ermöglicht, lässt sich der Reinigungszyklus sehr einfach validieren. Ein perforiertes Becken ist immer schwer zu reinigen, da der Bediener nie völlig sicher ist, ob die einzelnen Perforationen sowohl innerhalb als auch unterhalb des Beckens wirklich sauber sind.

Fazit

Obwohl auf dem Markt noch immer perforierte Becken als die „effizienteste Lösung zum Trocknen“ bei wasserhaltigen Filmbeschichtungsverfahren und Fließbett bei der Pelletsherstellung gelten, werfen neue Untersuchungen ein anderes Licht auf die Sache. Vollwandige Becken mit einer neuen Lufttechnologie bieten eine Trocknungsleistung, die mit der von perforierten Becken vergleichbar ist. Damit lassen sich die Vorzüge einer einheitlichen Beschichtung, geringeren Lösungsverlusts durch Perforation sowie leichter Validierung des Reinigungsverfahren mit größerer Flexibilität verbinden.

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