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Pulverfluss: Pulvercharakterisierungstechniken für Trichterdesign
May 15, 2018

In den kommenden Editorials werde ich einen Blick auf einige der umfassendsten Themen rund um die Charakterisierung von Pulvern in der Pharmaindustrie werfen. Da die Herstellung zunehmend unter die Lupe genommen wird, werde ich untersuchen, ob der Sektor über die erforderlichen Werkzeuge zur Pulvercharakterisierung verfügt, um sich neuen Herausforderungen zu stellen. Bevor ich jedoch anfange, diese größeren Fragen zu betrachten, möchte ich ein Thema diskutieren, das einen nützlichen Link bietet: das Trichterdesign. Das Trichterdesign ist eindeutig eine sehr spezifische Anwendung, aber für viele sind die zugehörigen Schertestverfahren ihre erste und für einige nur die Einführung in die Welt der Pulvercharakterisierung.

Es ist ein Problem für viele Pulververarbeiter, Pulver mit kontrollierter Geschwindigkeit kontinuierlich von Trichtern fließen zu lassen. Häufig auftretende Probleme sind: unregelmäßiger Fluss / Stillstand; Überschwemmung (unkontrollierter Fluss); Segregation und Trichterfluss / Rattholing (Fluss durch den Kern des Trichters mit einer äußeren stagnierenden Schicht). Ein erfolgreicher Betrieb des Trichters beruht auf einer effizienten Abstimmung zwischen dem In-Process-Material und bestimmten Eigenschaften des Trichters: Konstruktionsmaterial; halber Winkel (die Steilheit der Neigung der Trichterwände); und Auslassgröße. Glattere Materialien, steilere halbe Winkel und größere Auslassgrßen neigen alle dazu, die Strömung zu fördern.

Aus Jenikes Methoden ergibt sich, dass wenn das Konstruktionsmaterial, die Form oder der halbe Winkel eines Trichters sich von dem einer anderen Einheit unterscheidet, eine andere Auslassgröße erforderlich sein kann, um den Massenfluss für das gleiche Pulver zu erreichen. Ebenso wichtig ist, dass der Einsatz eines Trichters, der gut mit einem Pulver zusammenarbeitet, um ein alternatives Material zu handhaben, möglicherweise nicht erfolgreich ist. Diese Punkte sind relativ gut bekannt, aber was weniger gut verstanden wird, ist, dass sich FF und ff und damit optimale Trichterparameter einfach aufgrund von Prozessbedingungen ändern können. Wenn zum Beispiel der Behälter gefüllt ist, wenn die relative Luftfeuchtigkeit höher als gewöhnlich ist, kann die Entladung beeinträchtigt sein. Wenn das Pulver die Möglichkeit hat, sich im Trichter zu trennen, muss das Design möglicherweise mit unterschiedlichen und unterschiedlichen Pulverpopulationen fertig werden - einige Feinstoffe und einige, die gröber sind.

Diese Analyse legt nahe, dass die Konstruktion des Trichters und die damit verbundenen Tests im eigenen Haus vorteilhaft sein können. Die interne Fähigkeit erleichtert es Ingenieuren, die Bedingungen, unter denen das Design möglicherweise arbeiten muss, vollständig zu erfassen und die Teams bei der Suche nach der Ursache eines Problems zu unterstützen. Die Barriere verfügt über das notwendige Fachwissen, aber es gibt Tools, die helfen können. Automatisierte Schertests in Verbindung mit einer Trichterdesignsoftware, wie sie von Freeman Technology angeboten werden, führen den Anwender durch jeden Schritt des Trichterdesignprozesses, von der Analyse bis zur Zahlenverarbeitung. Mithilfe solcher Werkzeuge können Pulververarbeiter das Beste aus bestehenden Behältern herausholen und robuste neue Einheiten zuverlässig auswählen.

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