Wirbelschichtcoating – Eigenschaften von Feststoffen gezielt beeinflussen

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Freisetzungsmessung zeigt deutliche Unterschiede

Es zeigte sich, dass sich bei allen betrachteten Verfahrensvarianten optisch sehr gleichmäßige und dichte Überzüge herstellen ließen. Auch die Partikelgrößenverteilungen weichen nicht signifikant voneinander ab (Abb. 3). Die geringen Unterschiede sind sicher darauf zurückzuführen, dass die Ausgangspartikel (Cellets) relativ grob sind (d₅₀=1250 µm) und die beiden Coatingschichten mit Auftragsmengen von sieben Prozent beim Modell-Wirkstoff und fünf Prozent beim SR-Coating gering ausfallen.

Bei den Freisetzungsmessungen wiederum zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Profilen. Hierbei gab der Filmüberzug des Rotor-Apparates den Wirkstoff am schnellsten frei, was sich durch eine vergleichsweise geringe Festigkeit bzw. Dichte des Filmüberzuges begründen lässt. Das Wurster-Verfahren lieferte von allen Varianten den dichtesten Überzug, so dass die Freisetzung sehr langsam erfolgte. Im Vergleich dazu wurde durch das Top-Spray eine sehr ungleichmäßige Freisetzung hervorgerufen. Als Grund dafür wird z.B. eine breite Wandstärken-Verteilung des aufgebrachten SR-Films vermutet, die durch die unregelmäßige Partikelbewegung durch die Sprühzone hervorgerufen wird. Das Bottom-Spray-Verfahren ohne Steigrohr liegt beim Freisetzungsprofil zwischen dem Top-Spray und dem Wurster-Verfahren.

Fazit

Zusammenfassend ist anzumerken, dass sich die anwendungstechnischen Eigenschaften von Feststoffen sehr effektiv und gezielt durch Coatingprozesse beeinflussen lassen. Die zur Verfügung stehenden Verfahrensvarianten bieten zusätzlich zu den stofflichen Parametern (den Rezepturparametern) weitere Optionen zur Optimierung an.

Bei der Etablierung von Coatingprozessen in der Praxis ist die anzuwendende Anlagentechnik in der Entwicklungsphase systematisch zu analysieren, um eine optimale Produktqualität erzielen zu können. Unterschiede zwischen den Verfahrensvarianten können signifikant sein, was beispielsweise Transfers von Produkten zwischen unterschiedlichen Produktionsanlagen erschweren kann.

Ein weiterer Aspekt bei der Verfahrensentwicklung stellt die Grundsatzentscheidung dar, ob der Prozess chargenweise oder kontinuierlich ablaufen soll. Entscheidungskriterien sind dabei u.a. die benötigte Produktmenge, das Arbeitsregime des Unternehmens sowie die Anforderungen an die Coatingqualität bzw. die Gleichmäßigkeit. Für eine kontinuierliche Prozessführung werden in der Regel die sogenannten Fließbettapparate oder Wirbelrinnen genutzt (Abb. 4).

In allen praktischen Fällen sind in der Entwicklungsphase experimentelle Untersuchungen notwendig, die im Technologiezentrum von Glatt Ingenieurtechnik in Weimar im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt werden können. Dabei können sowohl chargenweise als auch kontinuierlich arbeitende Coatingapparate getestet werden.

* Dr. M. Jacob ist Leiter Geschäftsbereich Anlagenbau bei der Glatt Ingenieurtechnik GmbH, Weimar, und K. Meyer ist Studentin an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Kontakt Glatt: Tel. +49 (0) 36 43 / 47 - 15 02

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Link: Hier zu sehen: Prozesssimulation des Bottom-Spray-Coatings

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