Droge granulatie: een overzicht

Stroomconsistentie is zeer kritiek voor sommige industrieën, met name diegenen die poeder zeer snel moeten verwerken, bijvoorbeeld in een tabletteermachine in farmaceutische industrieën, of een spuitgietmachine in de kunststofindustrie. Grotere deeltjes hebben de neiging om beter te vloeien en betrouwbaarder dan fijn poeder, vandaar de interesse in bepaalde toepassingen om het poeder te granuleren, wat betekent dat de deeltjesgrootte wordt vergroot. Verschillende processen kunnen dit bereiken, maar een vrij eenvoudige en overwegenswaardige oplossing is droge granulatie.

1. Wat is droge granulatie?

Bij droge granulatie wordt de deeltjesgrootte van een bulkvast materiaalvergroot dankzij een droge compactiestap. Deze compactie wordt doorgaans uitgevoerd met een walsenpers.

Het te granuleren poeder wordt via een doseerinrichting, bijvoorbeeld een schroeftransportband, naar een walscompactor gevoerd, die een zeer hoge druk uitoefent op het poeder, waardoor het aan sterkte wint (meer informatie over Hoe het poeder aan elkaar blijft plakken bij het passeren van een pers vindt u via deze link). Aan de uitgang van de compactor neemt het materiaal de vorm aan van platen of briketten.

Vervolgens is het nodig om de grootte van deze agglomeraten te verkleinen om korrels te verkrijgen die aanzienlijk groter zijn dan het oorspronkelijke poeder, met een hogere sterkte, terwijl ze geschikt zijn voor eenvoudige bulkvaststoffenbehandeling.

De agglomeraten worden vervolgens in een granulator gebracht, die ze verkleint tot de gewenste grootte. De korrels worden vervolgens geclassificeerd: die met de juiste afmetingen gaan naar de volgende processtap, bijvoorbeeld tabletteren in het geval van een farmaceutisch proces, terwijl fijnstof en te grote korrels worden teruggevoerd naar de compactor om opnieuw te worden gegranuleerd.

Het recyclen kan mechanisch gebeuren of met een klein pneumisch transport systeem.

2. Toepassingen van droge granulatie

• Farmaceutische industrie: dit is de industrie bij uitstek voor granulatie. Granulatietechnieken worden immers vaak gebruikt om het risico op segregatie te verminderen en de stroming van bulkvaststoffen naar een tabletpers te vergemakkelijken.

• Kunststofindustrie: vergelijkbaar met tabletteren in farmaceutische fabrieken, is een betrouwbare materiaalstroom naar matrijzen cruciaal om ervoor te zorgen dat het onderdeel volgens specificatie wordt geproduceerd. Droge granulatie kan een eenvoudige oplossing bieden voor fabrikanten van kunststofonderdelen.

3.1 Droge granulatie in de farmaceutische industrie

Droge granulatie is een zeer belangrijk proces binnen de farmaceutische industrie, waar precisie en consistentie essentieel zijn. Deze techniek wordt op grote schaal toegepast om fijn poeder om te zetten in korrels met gecontroleerde eigenschappen. Een belangrijk voordeel van het droge granulatieproces in farmaceutische toepassingen is het vermogen om het risico op segregatiete verminderen, waardoor een uniforme verdeling van actieve farmaceutische ingrediënten (API's) en hulpstoffen wordt gegarandeerd. Dit is bijzonder cruciaal in tabletproductie, waar de gelijkmatige verdeling van farmaceutische poeders direct van invloed is op de kwaliteit en werkzaamheid van het eindproduct. Door korrels te creëren met gecontroleerde grootte en sterkte via het droge granulatieproces kunnen farmaceutische ingenieurs een vlotte poederstroom bevorderen, wat de efficiëntie van downstream-processen zoals tabletpersenverbetert. Droge granulatie minimaliseert ook de behoefte aan vocht, wat schadelijk kan zijn voor bepaalde farmaceutische formuleringen.

3.2 Droge granulatie in de kunststofindustrie

In de kunststofindustrie, waar precisie-spuitgietprocessen sterk aan belang hebben gewonnen, is het handhaven van een consistente materiaalstroom naar matrijzen cruciaal. Door kunststofpoeders te granuleren met behulp van het droge granulatieproces kunnen fabrikanten betere controle bereiken over de stromeigenschappen van hun materialen. Dit resulteert in voorspelbaardere en betrouwbaardere spuitgietprocessen, waardoor wordt gegarandeerd dat elk kunststof onderdeel voldoet aan precieze specificaties. Of het nu gaat om spuitgieten of extrusie, het granuleren van kunststofpoeders verbetert hun handhavingseigenschappen en vermindert de kans op problemen zoals brugvorming of onregelmatige stroming.

Bron

Voorbehandeling van procespoeders met droge granulatie, Johnson, PBE, 1987