Un procédé continu de lessive stable commence par un dosage gravimétrique précis de tous les solides et un ajout de liquide régulé par débit massique. L'essentiel est de maintenir le rapport de recette, le niveau de remplissage du mélangeur, le temps de séjour, l'apport d'énergie et la répartition du liquide à l'intérieur d'une fenêtre de procédé qualifiée. L'architecture de régulation concrète dépend de la recette, du type de mélangeur, du débit, de la quantité d'additifs, de la sensibilité des ingrédients et des grandeurs de mesure disponibles.

Le débit massique saisi gravimétriquement d'un composant principal sert souvent de grandeur de référence. Tous les autres flux de solides et de liquides sont conduits proportionnellement à celui-ci via des régulations de rapport. Les proportions de la recette sont ainsi préservées même en cas de modifications contrôlées du débit total. Les doseurs à perte de poids conviennent aux flux de solides continus, à condition que la formation de voûte, la démixtion dans le réservoir de stockage, les opérations de réapprovisionnement et les fluctuations de dosage soient maîtrisées. Pour les composants critiques, les valeurs réelles de tous les flux de dosage devraient être surveillées en continu et vérifiées par rapport aux proportions de la recette. La combinaison du dosage gravimétrique, du mélange continu et de la mesure en temps réel est également utilisée dans d'autres procédés de poudres continus pour la surveillance de la recette et de la qualité du produit.

L'ajout de liquide devrait de préférence être régulé sur une base massique. Des débitmètres Coriolis peuvent saisir à cet effet le débit massique et la densité ; leur choix et leur conception doivent toutefois correspondre à la viscosité, la température, la plage de pression, la teneur en bulles de gaz et la charge en solides éventuelle de l'additif. La pompe de dosage est conduite dans une boucle de régulation interne rapide sur le débit massique de liquide souhaité. Un régulateur de rapport supérieur forme la valeur de consigne à partir du débit massique de solide actuel et du rapport liquide/solide fixé dans la recette. Pour les tensioactifs, liants ou formulations de parfum à haute viscosité, des réservoirs de préparation, conduites, pompes et buses thermorégulés et isolés aident à limiter les variations de viscosité et les erreurs de dosage qui en résultent.

Une régulation en cascade est particulièrement judicieuse lorsqu'une boucle de débit à réaction rapide et une correction plus lente basée sur des grandeurs de qualité sont toutes deux nécessaires. La boucle rapide stabilise le flux de liquide réel. Une boucle supérieure plus lente peut, si une mesure validée est disponible, ajuster les valeurs de consigne. Les grandeurs de qualité possibles sont l'humidité résiduelle, la densité apparente, la concentration en principe actif ou en marqueur ainsi que la proportion de fines ou de grains surdimensionnés. Toutes les grandeurs ne sont pas mesurables en ligne avec une précision suffisante pour chaque recette de lessive. Un pH n'est par exemple une grandeur de régulation appropriée que si une étape de neutralisation ou de réaction aqueuse a effectivement lieu ; pour un procédé de mélange final sec, il n'est en général pas pertinent.

L'injection du liquide est déterminante pour la stabilité du procédé. La taille des gouttes, l'angle de pulvérisation, le taux de pulvérisation, la position de la buse et l'état de mouvement de la poudre doivent être coordonnés entre eux. Un liquide devrait être introduit dans une zone de produit suffisamment agitée, afin qu'il se répartisse rapidement. Pour les milieux visqueux, des buses monofluides chauffées, des buses bifluides ou d'autres concepts de pulvérisation appropriés peuvent être nécessaires. Une buse bifluide nécessite toutefois en plus une alimentation en air comprimé stable et un débit d'air adapté ; une pression d'air plus élevée seule ne garantit pas une meilleure répartition. Pour une large plage de débit, plusieurs buses commutables ou une technique de dosage et de pulvérisation à modulation de charge suffisamment étendue peuvent être pertinentes.

Le niveau de remplissage du mélangeur, le débit et la vitesse de rotation constituent ensemble le pilotage central de l'exploitation. Le niveau de remplissage influence le temps de séjour moyen et la distribution des temps de séjour. Le débit modifie à la fois le temps de séjour et le rapport entre l'ajout de liquide et le mouvement du produit. La vitesse de rotation de l'outil influence l'intensité de mélange, l'apport d'énergie, une éventuelle désagglomération et le dégagement de chaleur. Ces grandeurs ne devraient pas être modifiées indépendamment les unes des autres. Une plage de fonctionnement admissible est plutôt définie, dans laquelle l'homogénéité, la densité apparente, la structure des particules et l'humidité sont respectées. Les distributions des temps de séjour peuvent être caractérisées par des essais au traceur ; elles décrivent combien de temps différentes fractions de produit restent dans le mélangeur et aident à évaluer les phases de démarrage, les changements de recette et les perturbations.

Le couple, la puissance absorbée ou le courant moteur peuvent être utilisés comme signaux de procédé. Une augmentation peut indiquer des modifications de la densité apparente, un taux de remplissage accru, une viscosité croissante, une surhumidification locale ou des collages. Ces signaux ne sont toutefois pas univoques. Ils ne devraient donc pas être utilisés comme seule preuve de formation de grumeaux, mais combinés à d'autres valeurs de mesure telles que le niveau de remplissage, le débit massique, la température du produit, l'humidité ou l'analytique d'échantillons. Des valeurs limites peuvent servir d'alarme, de fonction de protection limitante ou de déclencheur d'une transition contrôlée vers un état de fonctionnement sûr.

Pour la surveillance de la qualité, l'analytique de procédé et des analyses at-line régulières peuvent être combinées. La mesure spectroscopique en ligne de l'humidité peut convenir pour l'humidité ou la composition de mélanges de poudres, mais nécessite une situation de montage représentative et un modèle d'étalonnage soigneusement validé par rapport à des méthodes de référence. La FDA souligne expressément que les modèles de point final ou de mélange en ligne doivent être validés quant à leur aptitude et leur spécificité pour les composants d'intérêt. Par ailleurs, la densité apparente, l'humidité, la température, l'analyse granulométrique, les valeurs colorimétriques, la teneur en parfum ou la teneur en principe actif peuvent être surveillées à la sortie ou en laboratoire, selon la recette et l'exigence de qualité.

Les phases de démarrage, d'arrêt et de changement de recette doivent être définies comme des états de fonctionnement à part entière. Tous les doseurs devraient être démarrés et arrêtés de façon synchrone et dans le rapport de recette prescrit. Le hold-up dans le mélangeur, les quantités de produit dans les conduites de dosage et la distribution des temps de séjour doivent être pris en compte. Ce n'est que lorsque le mélangeur fonctionne dans un état stable et que la qualité du produit est démontrée que le produit devrait être libéré pour le conditionnement régulier. Lors des changements de recette, la connaissance de la distribution des temps de séjour peut aider à déterminer de façon traçable la quantité de transition et à la gérer séparément.

Une régulation basée sur un modèle, par exemple avec anticipation (feedforward), régulation prédictive de modèle ou compensation de temps mort, peut être pertinente lorsque des temps de transport longs ou variables existent et que des modèles de procédé suffisamment fiables sont disponibles. Elle n'est toutefois pas une exigence standard pour chaque ligne de mélange de lessive. Une architecture de base robuste, composée de dosage gravimétrique, de régulation de rapport, d'une boucle de débit de liquide stable, d'un pilotage du niveau de remplissage, de limites de fonctionnement claires et d'une surveillance basée sur la qualité, suffit souvent. Des procédés de régulation avancés ne devraient être utilisés que lorsqu'ils apportent, par rapport à cette base, un bénéfice démontrable pour la qualité du produit, le débit ou l'évitement des rebuts.