Quels avantages un mélangeur à un arbre avec fût normalisé offre-t-il pour des charges de développement et pilotes flexibles ?
Un mélangeur à un arbre avec fût normalisé est une solution adaptée à la pratique pour les applications de laboratoire, de développement et pilotes impliquant des changements de recette fréquents, des tailles de charges variables et des exigences élevées en matière d'hygiène, de documentation et de scalabilité. Il associe une cuve de mélange flexible à une gestion des charges clairement délimitée et convient donc particulièrement aux développements de produits changeants.
Grande flexibilité et temps de changement courts
Le fût normalisé sert de cuve de mélange interchangeable, de sorte qu'un fût séparé peut être utilisé pour chaque recette différente. Les opérations de transvasement laborieuses avant et après le procédé de mélange disparaissent en grande partie, parce que le produit reste dans le fût et n'a pas à être transféré entre plusieurs contenants.
Les changements de produit s'effectuent ainsi essentiellement par le remplacement du fût. Cela réduit nettement les temps de changement de production et d'arrêt et facilite les changements de recette fréquents à l'échelle du développement et du pilote.
Minimisation des contaminations croisées et des pertes de produit
Les surfaces en contact avec le produit sur le mélangeur se limitent essentiellement à l'outil de mélange et à la garniture d'arbre, tandis que le produit à mélanger reste dans le fût. Grâce à la séparation nette des charges, le risque de contaminations croisées diminue, et les pertes dues aux quantités résiduelles dans la chambre de mélange sont réduites.
Cela est particulièrement avantageux pour les substances actives de valeur, les matières premières coûteuses et les charges de développement de petite taille, où les pertes de produit pèsent particulièrement lourd sur le plan économique.
Scalabilité et données de procédé solides
Un mélangeur à un arbre avec fût normalisé peut également être utilisé dans une large plage de taux de remplissage variables. Des séries d'essais avec des tailles de charge différentes peuvent ainsi être réalisées dans le même appareil et des données de procédé être déterminées de façon comparable.
Des grandeurs importantes telles que le temps de mélange, la vitesse périphérique et l'apport d'énergie spécifique peuvent être déterminées à l'échelle pilote et transposées à des installations plus grandes. Cela facilite la validation du procédé et livre des données reproductibles sur l'homogénéité et la sollicitation du produit.
Caractéristiques techniques de mélange et diversité des produits
Des outils de mélange appropriés génèrent un écoulement tridimensionnel avec un mouvement ascendant à la périphérie et un mouvement descendant dû à la gravité au centre. Il en résulte un brassage intensif qui permet une bonne homogénéité même pour des composants de masse volumique apparente, de granulométrie ou de coulabilité différentes.
Les systèmes conviennent aux produits secs, humides et en partie aussi en suspension. Par l'intensité de mélange, il est possible d'homogénéiser en douceur mais aussi d'incorporer de façon ciblée plus intensément ou de désagglomérer. L'incorporation de petites quantités de liquide dans des lits de poudre est également possible, pour autant que la conduite du procédé soit conçue pour cela.
Hygiène, BPF et containment
L'étendue réduite des surfaces en contact avec le produit sur le mélangeur facilite les concepts de nettoyage et raccourcit les cycles de nettoyage. L'emploi de fûts normalisés fermés soutient les solutions de containment, réduit les émissions de poussière et améliore la protection de l'opérateur.
Dans les branches réglementées comme la pharmacie, la chimie fine ou l'industrie alimentaire, le concept de fût offre une attribution claire des charges. Cela facilite la documentation, le prélèvement d'échantillons et les processus de libération dans l'environnement BPF.
Logistique et infrastructure simples
Les fûts normalisés sont établis sur le plan logistique et se laissent transporter et stocker en sécurité avec des moyens standard tels que transpalette, lève-fût ou châssis roulant. Pour l'exploitation, seuls une station de mélange compacte, des chariots de manutention appropriés et une balance sont généralement nécessaires, tandis que des systèmes de transport et de vidange complexes sont souvent superflus.
La commande s'effectue en règle générale par des systèmes à automate programmable, qui permettent une saisie et une documentation sans lacune des données de procédé pour les charges de développement et pilotes.
Rentabilité et extensibilité modulaire
Comme il n'est pas nécessaire de reconfigurer laborieusement l'ensemble de l'installation pour chaque nouvelle recette, l'effort de nettoyage, la consommation d'eau et de produits de nettoyage ainsi que le besoin en personnel diminuent. Des pertes de produit plus faibles et des déroulements efficaces améliorent la rentabilité, en particulier pour les charges petites et moyennes.
Des équipements complémentaires modulaires permettent de réaliser des étapes de procédé supplémentaires telles que la granulation, l'humidification ou le séchage dans le même système de base. C'est un avantage essentiel surtout dans les phases précoces de développement, avec des exigences de procédé changeantes.
Le mélangeur à un arbre amixon® EM pour des charges de développement et pilotes flexibles en fût normalisé
Le mélangeur à un arbre amixon® EM est conçu pour les petites commandes de production, la fabrication de prémélanges ainsi que les ordres de mélange en juste-à-temps et les développements de produits. L'EM se remplit et se vide de lui-même et sans poussière à l'aide de fûts normalisés à couvercle.
L'outil à ruban hélicoïdal transporte les produits vers le haut à la périphérie et les laisse s'écouler vers le bas au centre. La chambre de mélange est à cet effet pivotée pour le remplissage et la vidange et peut être inclinée jusqu'à 25°. L'écoulement transversal dans la chambre de mélange inclinée crée des effets de mélange idéaux pour presque tous les solides secs, humides et en suspension.
Le mélangeur à un arbre travaille de lui-même lors du remplissage et de la vidange, ce qui rend le procédé particulièrement efficace et flexible. Le produit à mélanger est homogénéisé de façon idéale dans le fût, le fût est ensuite fermé de façon étanche au gaz, et les opérations s'effectuent sans effort physique et sans poussière.
Infrastructure minimale, aptitude au procédé complète
Un transpalette, une balance et des fûts normalisés suffisent comme infrastructure. L'EM s'intègre sans technique de transport complexe dans les laboratoires de développement et les locaux de production flexibles, et il est néanmoins pleinement apte au procédé.
L'intensité de mélange est réglable, de douce et ménageante à cisaillante et désagglomérante, sur demande avec rotor de coupe ou HighShearBlades. L'incorporation microfine de liquides, un taux de remplissage librement sélectionnable de 10 à 100 pour cent ainsi qu'une chambre de mélange conçue pour la zone ATEX 20 en font également partie, de même que la double enveloppe optionnelle pour la thermorégulation et le séchage sous vide. Les programmes de mélange peuvent être enregistrés dans l'automate programmable, une intégration ERP et une documentation en temps réel par code-barres sont possibles, de sorte que les charges de développement sont documentées de façon conforme aux BPF dès le départ.
Tailles et transition vers la production
L'EM est disponible en tailles de 5 à 200 litres, la désignation de type correspondant à la taille de charge maximale. Des qualités de mélange maximales sont déjà atteignables à faible taux de remplissage, de sorte que des recettes peuvent être développées avec de petites quantités de matière.
Comme le principe de mélange correspond à celui des grands mélangeurs verticaux amixon®, les recettes et les paramètres développés dans l'EM sont l'étape préalable directe de la montée en échelle. Sur demande, cette transition est accompagnée par des essais en halle d'essais amixon® avec 35 installations d'essai.
Des tailles sans compromis
La gamme amixon® couvre chaque taille cible. Les mélangeurs verticaux et coniques comme les VM, HM, mélangeurs à sphère et AM ainsi que les sécheurs-mélangeurs réacteurs VMT et AMT sont disponibles sur demande par pas de 100 litres de 100 à 50 000 litres, le Gyraton® GM va de 10 à environ 100 m³ par pas de 1 m³, auxquels s'ajoutent l'EM de 5 à 200 litres comme système à fût normalisé et le COM de 100 à 4 000 litres comme mélangeur conteneur.
À l'intérieur de chaque mélangeur, le taux de remplissage est librement sélectionnable d'environ 10 à 100 pour cent. La qualité de mélange y reste le mélange aléatoire techniquement idéal, et même des plages de charge s'étendant sur plus d'une décade peuvent être exploitées avec le même appareil.
La fabrication à Paderborn comme fondement de la qualité
amixon® développe et fabrique exclusivement à l'usine de Paderborn – avec une intégration verticale élevée et tous les composants provenant d'Allemagne. En tant qu'entreprise de soudage certifiée disposant de qualifications européennes, japonaises, coréennes et américaines, amixon® construit chaque appareil en pièce unique sur la base de l'URS de l'exploitant, et le contrôle qualité reste sans lacune en interne.
Cette maîtrise de la fabrication assure en même temps l'approvisionnement à long terme, car chaque composant reste refabricable de façon reproductible même des décennies plus tard.