¿Cómo puede un ensayo en el centro de ensayos contribuir a reducir los riesgos al escalar la granulación RMG?
Un ensayo en el centro de ensayos es un paso intermedio central entre el laboratorio y la producción para asegurar el escalado de una granulación de capa anular en condiciones próximas a la práctica. Ayuda a detectar a tiempo los parámetros críticos del proceso, el comportamiento del material y los posibles puntos débiles, antes de que el proceso fracase a gran escala de forma costosa o arriesgada.
Entre las contribuciones más importantes de un ensayo en el centro de ensayos figuran los puntos siguientes.
Comprobación de la escalabilidad de los parámetros de proceso
En la escala del centro de ensayos se pueden variar de forma sistemática la velocidad de las herramientas, la velocidad de giro del chopper, el grado de llenado, la tasa de adición de líquido y las condiciones de pulverización. Así se comprueba si los ajustes determinados en el laboratorio proporcionan granulados estables y conformes a la especificación también con un volumen mayor.
Validación de los números característicos de escalado
Los números característicos adimensionales como el número de Froude y el número de Newton, así como la velocidad periférica (tip speed), apoyan la transferencia de las condiciones de proceso entre las escalas de laboratorio, de centro de ensayos y de producción. Eso reduce el riesgo de que el tamaño de partícula, la densidad, el comportamiento de flujo o la compresibilidad cambien de forma inesperada a gran escala.
El número de Froude se refiere a los mezcladores rotativos de caída libre, de tambor y de proyección, así como a los sistemas con órgano mezclador apoyado en horizontal. En los mezcladores verticales con recirculación forzada no es un criterio de dimensionado ni de escalado. Allí lo determinante es que el principio de mezclado se mantenga igual en todos los tamaños y que la recirculación abarque toda la cámara de mezclado con independencia del grado de llenado; la transferibilidad se asegura en el centro de ensayos con el producto original.
Optimización de la distribución del líquido y de la humectación
En el centro de ensayos se ve si el líquido aglutinante se distribuye de forma uniforme o si se produce sobrehumectación, formación de grumos o una formación insuficiente de granulado. La posición de la boquilla, la presión de pulverización y la tasa de adición se pueden adaptar entonces de forma selectiva.
Determinación segura del punto final del proceso
A partir del par, del consumo de potencia o de la evolución de la temperatura se puede definir mejor el punto final de granulación adecuado. Eso es decisivo, ya que una interrupción demasiado temprana o demasiado tardía influye de forma notable en la calidad del granulado.
Valoración del comportamiento del material y de los procesos posteriores
Se hace visible cómo reaccionan las materias primas, los aglutinantes y los excipientes bajo cizalla, adición de humedad y desarrollo de calor, y cómo la calidad de granulado resultante influye en pasos posteriores como el secado, el tamizado, la compresión en comprimidos o el llenado de cápsulas.
Reducción de las pérdidas de material y de los riesgos de desarrollo
Los ensayos fallidos a escala de producción son costosos. Los ensayos en el centro de ensayos requieren menos material y permiten identificar y minimizar los riesgos antes de la fabricación en serie.
Así escala amixon® la granulación de capa anular (RMG) de la escala de laboratorio a la de producción
Desde el punto de vista de amixon®, el escalado de la granulación de capa anular (RMG) es por principio basado en ensayos y no se puede representar mediante un procedimiento de escalado asegurado y puramente teórico. Los granuladores RMG de ejecución horizontal desempeñan en ello solo un papel secundario; el desarrollo propiamente dicho se centra en los sistemas de mezclado con ejes del órgano mezclador dispuestos en vertical.
Escalado basado en ensayos en lugar de un enfoque de cálculo
En el granulador mezclador de capa anular se establece un equilibrio específico de cada producto entre la formación y la destrucción del grano, controlado por la velocidad periférica, el tiempo de permanencia, la aportación de líquido y la granulabilidad del producto. amixon® subraya que para ello son necesarios ensayos en el centro de ensayos con el producto original, porque los caudales reales pueden desviarse de los valores de catálogo y un escalado puramente teórico sería poco serio. A partir de los datos de los ensayos (distribución granulométrica, estabilidad del granulado, tiempo de permanencia, caudal volumétrico) se extrapola el paso al tamaño de destino sobre la base de la experiencia.
Constancia constructiva y desplazamiento del riesgo
En todos los tamaños de RMG se mantienen constantes los parámetros constructivos esenciales: cámara de mezclado redonda y mecanizada con una distancia definida entre la herramienta y la pared, dobles paredes opcionalmente termorregulables, herramientas resistentes al desgaste, tomamuestras integrados y apoyo amortiguador de vibraciones en las máquinas grandes. Con ello, el riesgo del escalado se desplaza deliberadamente al ensayo documentado en el centro de ensayos, antes de la inversión, y no a la fase de arranque de la instalación de producción.
Foco en los sistemas de mezclado verticales
Desde el punto de vista estratégico, amixon® concentra el desarrollo en sistemas de mezclado verticales como los mezcladores de uno y de dos ejes (VM, HM), los mezcladores cónicos (AM) así como los reactores secadores-mezcladores (VMT, AMT) y otros tipos constructivos verticales (Gyraton® GM, EM, COM). Estos aparatos se fabrican en tamaños finamente escalonados desde la escala del centro de ensayos hasta la de gran producción y cubren grados de llenado de aproximadamente el 10 al 100 % sin comprometer la calidad de mezcla.