Sprühgranulation verleiht Feststoffen die gewünschten Eigenschaften

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Eigentlich einfach: Das Prinzip der Sprühgranulation

Die Sprühgranulation vereinigt in einem Prozessschritt die konvektive Trocknung bzw. Erstarrung und die Partikelbildung. Hierbei werden kompakte Partikel (die Granulate) durch Einsprühen feststoffhaltiger Flüssigkeiten in eine Wirbelschicht- oder Strahlschicht gebildet, indem das Lösungsmittel (in der Regel Wasser, aber auch organische Lösungsmittel o.Ä.) verdampft und durch den verbleibenden Feststoff ein Partikelwachstum stattfindet.

Dieser Vorgang wird häufig auch als Granulationstrocknung oder Aufbaugranulation bezeichnet, da der Prozess an einem Granulationskern startet, der in der Regel aus dem gleichen Material besteht wie der über die Flüssigphase aufgesprühte Feststoff. Die Granulationskerne werden entweder direkt im Prozess selbst durch interne Kernerzeugung, wie Sprühtrocknung oder Abrieb, oder andererseits durch Rückführung von Feinpartikeln oder Zerkleinerung von zu großen Granulaten aus dem Sieb-Mahl-Kreislauf gebildet und müssen somit nicht als fester Rohstoff zugeführt werden.

Dieses einfache prozesstechnische Grundprinzip lässt sich in großem Maße beeinflussen, was zum Produktdesign genutzt werden kann. Hierzu können diverse technische Optionen und verfahrenstechnische Einfluss-parameter zur Einstellung der gewünschten Granulateigenschaften herangezogen werden. Diese sind für:

die Sprühflüssigkeit: die Höhe des Feststoffgehalts, die Art (Lösung, Suspension, Schmelze, Emulsion…), ihre Viskosität oder Klebrigkeit, ihre Zusammensetzung (Additive, Bindemittel, …);

die Ausführung des Sprühsystems: das Prinzip der Sprühdüsen (Zwei- oder Mehrstoffdüsen, Druckdüsen…), die Ausführung der Eindüsung (Top-, Bottom-Spray), die Position und Anzahl der Düsen, die Tropfengröße und -geschwindigkeit;

die Prozessbedingungen: die Temperatur der Sprühflüssigkeit (und des Verdüsungsmittels), die Temperatur im Prozessraum (Produkttemperatur), die Intensität der Partikelbewegung (Luftgeschwindigkeit, Anströmung…), Verweilzeit, Temperaturgradient, Trocknungs- oder Erstarrungsgeschwindigkeit;

die Anlagentechnik: Wirbelschicht oder Strahlschicht, chargenweise- oder kontinuierliche Prozessführung, interne Kernerzeugung oder Sieb-Mahl-Kreislauf.

Lesen Sie weiter, warum die Sprühgranulation ideal für Empfindliches ist

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