Trockengranulation ist ein wichtiger Prozess in verschiedenen Branchen, darunter der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelproduktion. Sie ermöglicht die Bildung von Granulaten ohne flüssiges Bindemittel und ist daher eine wichtige Methode für feuchtigkeitsempfindliche Materialien.
Die beiden wichtigsten Techniken zur Trockengranulierung sind Schlaggranulation Und Walzenverdichtung. Obwohl beide Methoden das gleiche Ziel erreichen – die Herstellung von Granulaten aus Pulver – unterscheiden sie sich im Verfahren und in der Anwendung.
Sind Sie bereit, die richtige Trockengranulationsmethode auszuwählen?
Was ist Trockengranulation? Trockengranulation ist ein Verfahren, bei dem Pulverpartikel ohne Verwendung flüssiger Bindemittel aneinander haften. Diese Technik wird häufig verwendet, wenn das Material empfindlich auf Hitze oder Feuchtigkeit reagiert, da keine Flüssigkeit eingebracht wird.
Dieses Verfahren kann entweder durch Schlag- oder Walzenkompaktierung durchgeführt werden, wobei jede Methode je nach Produktionsanforderungen ihre eigenen Vorteile bietet.
Was ist Schlaggranulation? Schlaggranulation ist eine der ältesten Methoden der Trockengranulierung. Bei diesem Verfahren werden Pulver mithilfe einer herkömmlichen Tablettenpresse zu großen Tabletten oder „Blöcken“ gepresst. Sobald die Blöcke geformt sind, werden sie gemahlen oder in kleinere Granulate der gewünschten Größe zerkleinert. Bei diesem Verfahren wird hoher Druck ausgeübt, wodurch aus Pulver große, kompakte Blöcke geformt werden.
Während das Slugging kostengünstig ist und nur minimale Ausrüstung erfordert, ist es bei der Kontrolle der Größe und Gleichmäßigkeit der Granulate tendenziell weniger präzise. Diese Methode eignet sich am besten für kleinere Vorgänge und Materialien, die nicht empfindlich auf den beim Slugging-Prozess verwendeten Druck reagieren.
Durch Mischen der Wirkstoffe und Hilfsstoffe wird eine Pulvermischung hergestellt.
Das Pulver wird in eine Tablettenpresse gegeben, wo es unter hohem Druck zu großen Brocken mit einem typischen Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von 10–15 mm gepresst wird.
Die Schnecken werden mittels einer Mühle zu Granulat zerkleinert.
Um sicherzustellen, dass die Granulate die gewünschte Partikelgröße aufweisen, werden sie gesiebt und übergroße Partikel wieder in den Prozess zurückgeführt.
VorteileEinfacher und kostengünstiger Prozess
Minimale Ausrüstungsanforderungen
Geeignet für kleinere Produktionsläufe
NachteileInkonsistente Granulatgröße
Nicht ideal für die Produktion im großen Maßstab
Hohe Variabilität des Schneckengewichts, die die Granulateigenschaften beeinträchtigen kann
Was ist Walzenverdichtung? Die Walzenkompaktierung ist eine fortschrittlichere und präzisere Methode der Trockengranulierung. Bei diesem Verfahren wird das Pulver durch zwei gegenläufige Walzen geführt, wo es zu dünnen Bändern oder Flocken gepresst wird. Diese Bänder werden dann gemahlen, um Granulate der gewünschten Größe zu bilden.
A Walzenverdichter bietet mehr Kontrolle über die Dichte und Größe der Körnchen und ist daher ideal für die Produktion im großen Maßstab geeignet, bei der es auf Konsistenz ankommt.
Im Gegensatz zur Slugging-Methode ermöglicht die Walzenkompaktierung eine kontinuierliche Produktion und ist daher für Großserienprozesse effizienter. Sie eignet sich auch besser für empfindliche Materialien, die den hohen Drücken bei der Slugging-Methode nicht standhalten können.
Das Pulver wird der Maschine über einen Trichter zugeführt und mithilfe einer Förderschnecke oder durch Schwerkraft zu den Walzen bewegt.
Das Pulver wird zwischen zwei gegenläufigen Walzen gepresst, sodass dünne Bänder oder Platten entstehen.
Die Bänder werden mittels Mahlsystem zu Granulat zerkleinert.
Um sicherzustellen, dass die Körnchen die gewünschte Größe und Form aufweisen, werden sie gesiebt und sämtliche Feinpartikel zur erneuten Verdichtung wieder in den Prozess zurückgeführt.
VorteileBessere Kontrolle über Granulatgröße und -dichte
Kontinuierlicher Produktionsprozess
Ideal für Großbetriebe
Geeignet für empfindliche Materialien, die eine schonende Behandlung erfordern
NachteileErfordert fortschrittlichere und teurere Ausrüstung
Höhere anfängliche Einrichtungskosten im Vergleich zum Slugging
Nicht so kosteneffizient für Kleinbetriebe
| Verfahren | Vorteile | Nachteile |
| Schlaggranulierung | Einfacher und kostengünstiger Prozess | Inkonsistente Granulatgröße |
| Minimale Ausrüstungsanforderungen | Nicht ideal für die Produktion im großen Maßstab | |
| Geeignet für kleinere Produktionsläufe | Hohe Variabilität des Schneckengewichts, die sich auf die Granulateigenschaften auswirkt | |
| Walzenverdichtung | Bessere Kontrolle über Granulatgröße und -dichte | Erfordert fortschrittlichere und teurere Ausrüstung |
| Kontinuierlicher Produktionsprozess | Höhere anfängliche Einrichtungskosten im Vergleich zum Slugging | |
| Ideal für Großbetriebe | Nicht so kosteneffizient für Kleinbetriebe | |
| Geeignet für empfindliche Materialien, die eine schonende Behandlung erfordern | / |
Beim Vergleich zwischen Schlag- und Walzenkompaktierung müssen unbedingt der Produktionsumfang, das verarbeitete Material und die gewünschten Granulateigenschaften berücksichtigt werden.
Aufgrund seiner Einfachheit und geringeren Kosten eignet sich die Slugging-Methode besser für kleinere Produktionsläufe. Die Walzenverdichtung hingegen ist für Großbetriebe konzipiert, bei denen Präzision und Konsistenz entscheidend sind.
Die Walzenverdichtung ermöglicht eine bessere Kontrolle über Granulatgröße, Dichte und Gleichmäßigkeit. Beim Slugging kann es zu einer größeren Variabilität dieser Faktoren kommen, was für hochpräzise Branchen wie die Pharmaindustrie möglicherweise nicht geeignet ist.
Für das Slugging ist eine einfache Tablettenpresse erforderlich, während für die Walzenkompaktierung komplexere Maschinen erforderlich sind, darunter ein Walzenkompaktor und ein Mahlsystem. Infolgedessen sind für die Walzenkompaktierung höhere Anschaffungskosten anfallen, dafür ist die Skalierbarkeit größer.
Tabelle „Schlagverdichtung vs. Walzenverdichtung“:
| Kriterien | Schlaggranulierung | Walzenverdichtung |
| Verfahren | Komprimiert Pulver zu großen Klumpen, die dann zu Granulat gemahlen werden | Komprimiert Pulver zwischen zwei Walzen und mahlt dann Bänder zu Granulat |
| Präzision | Geringere Kontrolle über Granulatgröße und Gleichmäßigkeit | Höhere Präzision durch bessere Kontrolle über Granulatgröße und -dichte |
| Produktionsmaßstab | Am besten geeignet für die Produktion in kleinem Maßstab | Ideal für die kontinuierliche Produktion im großen Maßstab |
| Ausrüstung | Erfordert eine einfache Tablettenpresse und ein Mahlsystem | Erfordert moderne Ausrüstung, einschließlich Walzenverdichter und Frässystem |
| Kosten | Niedrigere Anschaffungskosten, nur minimale Ausrüstung erforderlich | Höhere anfängliche Einrichtungskosten aufgrund komplexer Maschinen |
| Granulatqualität | Inkonsistente Granulatgröße und -gewicht | Gleichbleibende Granulatgröße, Dichte und Gleichmäßigkeit |
| Eignung für empfindliche Materialien | Nicht ideal für hitze- oder druckempfindliche Materialien | Geeignet für die Handhabung empfindlicher Materialien, die eine präzise Kontrolle erfordern |
| Anwendungen | Wird für kleinere Chargen oder Materialien verwendet, die einen höheren Druck vertragen | Bevorzugt für Großbetriebe in der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie |
Sowohl die Schlag- als auch die Walzenverdichtung werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, aber ihre Anwendungen unterscheiden sich je nach den spezifischen Anforderungen des Produktionsprozesses.
Im Pharmasektor ist die Walzenkompaktierung oft die bevorzugte Methode, da sie gleichmäßige, hochwertige Granulate erzeugen kann. Dies ist besonders wichtig für Medikamente, die eine genaue Dosierung und Einheitlichkeit in Tablettenform erfordern. Die Slugging-Methode kann immer noch für die Produktion kleiner Chargen oder für Materialien verwendet werden, die höheren Drücken standhalten können.
Die chemische Industrie nutzt zur Produktion von Chemikalien und Düngemitteln im großen Maßstab häufig Walzenkompaktierungsverfahren. Die Fähigkeit, Dichte und Größe der Granulate zu kontrollieren, ist entscheidend für die Gewährleistung der Produktqualität und der einfachen Handhabung.
Trockengranulation wird in der Lebensmittelindustrie verwendet, um Granulate für Produkte wie Instantgetränke, Aromen und Nahrungsergänzungsmittel herzustellen. Die Walzenverdichtung wird aufgrund ihrer Präzision bevorzugt, insbesondere bei empfindlichen Zutaten.
Die Entscheidung zwischen Schlaggranulation und Walzenkompaktierung hängt von mehreren Faktoren ab, unter anderem vom Produktionsumfang, der Empfindlichkeit des Materials und dem erforderlichen Maß an Präzision.
Bei der Produktion in kleinerem Maßstab ist Slugging eine kostengünstige Lösung, während bei groß angelegten Vorgängen die Walzenkompaktierung für mehr Kontrolle und Effizienz sorgt.
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