Quali vantaggi offrono i miscelatori a container (IBC) per lotti flessibili e cambi di prodotto rapidi nel conto terzi?
I miscelatori a container con Intermediate Bulk Container (IBC) sono particolarmente adatti alle aziende di miscelazione in conto terzi con dimensioni di lotto variabili e cambi di prodotto frequenti. Uniscono in un sistema modulare vantaggi di processo, logistici e igienici.
Alcuni miscelatori a container lavorano come miscelatori a caduta libera. In essi il recipiente viene ruotato o ribaltato, così che il prodotto cade e rotola nella camera di miscelazione. Questi sistemi sono adatti soprattutto a polveri e granulati a scorrimento libero con densità apparente, distribuzione granulometrica e proprietà di scorrimento simili. Esistono inoltre miscelatori a container con utensile di miscelazione mosso attivamente all'interno del recipiente. Sono considerati miscelatori di precisione, sono impiegabili universalmente e si prestano anche a ricette più impegnative.
Un vantaggio centrale consiste nel fatto che l'IBC stesso funge da recipiente di miscelazione. Riempimento, miscelazione, stoccaggio intermedio, trasporto e svuotamento avvengono nello stesso recipiente. I classici travasi vengono eliminati. La flessibilità aumenta, i cambi di prodotto si accelerano e dimensioni di lotto diverse si possono realizzare con qualità costante.
I sistemi IBC offrono grande libertà nella dimensione del lotto. Grazie a container di dimensioni diverse – da quelli più piccoli fino a diverse migliaia di litri – le dimensioni dei lotti possono essere adattate esattamente alla quantità ordinata, senza che la stazione di miscelazione debba essere riattrezzata. I miscelatori a container lavorano tipicamente con gradi di riempimento da circa il 40 all'80 per cento. Se la quantità del lotto viene adattata alla dimensione del container, il grado di riempimento e con esso il comportamento di flusso e di miscelazione restano confrontabili. I miscelatori fissi sono invece per lo più ottimizzati su un volume nominale e perdono qualità di miscelazione in caso di riempimento insufficiente. I sistemi IBC evitano questo svantaggio.
I cambi di prodotto traggono vantaggio dai tempi brevi di attrezzaggio e di pulizia. Un cambio avviene essenzialmente sostituendo il container; la macchina di base è relativamente semplice da pulire. Il rischio di contaminazioni crociate diminuisce notevolmente. Se necessario, a ogni ricetta può essere assegnato un IBC dedicato. Questo rende tali sistemi particolarmente interessanti per settori con requisiti igienici elevati, per esempio nell'industria alimentare, farmaceutica, delle vernici o degli additivi.
Dal punto di vista impiantistico i miscelatori a container a caduta libera lavorano in modo molto delicato. L'omogeneizzazione avviene per rotazione, per movimento oscillante o di ribaltamento dell'intero recipiente, per lo più senza elementi interni nello spazio di prodotto. In tal modo si riducono la sollecitazione di taglio, la rottura delle particelle e la segregazione con solidi sfusi sensibili. Grazie a numeri di giri, angoli di ribaltamento e tempi di miscelazione definiti si possono raggiungere risultati riproducibili con deviazioni standard relative perseguite nel campo percentuale a una cifra bassa. Il sistema chiuso riduce le emissioni di polvere e protegge dall'esposizione a polveri critiche.
Dal punto di vista logistico i miscelatori a container IBC consentono un funzionamento in parallelo. I processi di riempimento, miscelazione, pulizia e svuotamento possono essere disaccoppiati nel tempo. Mentre un lotto viene miscelato, un secondo container può essere riempito e un terzo pulito. La stazione di miscelazione diventa così l'unità di lavorazione centrale con un elevato grado di utilizzo. Al tempo stesso l'IBC funge da recipiente di stoccaggio, di miscelazione e di dosaggio, così che i travasi tra recipienti di preparazione e di miscelazione vengono eliminati. Questo fa risparmiare tempo, riduce le perdite e abbassa la formazione di polvere.
La tracciabilità si può organizzare bene. Ogni container può essere provvisto di un'identificazione di lotto ed è così seguibile attraverso l'intero processo. Questo supporta la documentazione conforme alle GMP e gli audit trail nella produzione in conto terzi. L'onere di pulizia si concentra sul recipiente e su poche interfacce invece che su geometrie di miscelazione fisse e complesse. Con ciò diminuiscono il consumo di mezzi di pulizia e di acqua nonché il tempo di lavoro.
Dal punto di vista della sicurezza sul lavoro e della tutela ambientale il sistema chiuso minimizza l'esposizione del personale alla polvere. Una contaminazione atmosferica dell'ambiente circostante viene ridotta, così che prodotti diversi possono essere lavorati in parallelo in uno stesso capannone senza influenzarsi reciprocamente.
Il miscelatore a container COM di amixon®: miscelare direttamente nel contenitore, senza travaso
amixon® offre due diversi sistemi di miscelazione a container come miscelatori di precisione per qualità di miscelazione ideali:
- il sistema COM con container aperti per solidi sfusi (Mixtainer®)
- un sistema in cui gli IBC standard vengono impiegati come recipiente di miscelazione
La base di entrambi i sistemi sono gli organi miscelanti verticali a elica di amixon®, concepiti per il rimescolamento forzato tridimensionale e per un'omogeneità riproducibile.
Nel COM il container per solidi sfusi funge esso stesso da camera di miscelazione. L'organo miscelante a nastro elicoidale SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane® (sistema di miscelazione a elica) viene calato dall'alto nel prodotto e il container viene chiuso con un coperchio, su richiesta anche con movimentazione automatica del coperchio. L'organo a elica miscela poi nel recipiente chiuso a tenuta di gas e si «svita» lentamente di nuovo verso l'esterno in marcia inversa. Il container con il prodotto finito di miscelare può essere prelevato direttamente. I Mixtainer® fabbricati a misura sono il recipiente standard. Sono realizzabili anche impianti basati su IBC standard. Il recipiente funge da recipiente di dosaggio, di miscelazione, di trasporto e di alimentazione per macchine confezionatrici, estrusori o processi con liquidi.
A differenza dei miscelatori oscillanti o puramente rotativi, il sistema COM lavora con un organo miscelante a elica mosso dinamicamente, che controlla l'intero spazio. Solo con questa geometria dell'organo miscelante è possibile omogeneizzare in modo tecnicamente ideale rapporti tra componenti fino a circa 1:100.000, anche con densità apparenti e dimensioni delle particelle molto diverse e con la partecipazione di componenti liquidi o umidi. Il flusso totale tridimensionale – verso l'alto alla periferia e verso il basso al centro – genera le massime qualità di miscelazione già con un grado di riempimento ridotto. Opzionalmente è disponibile un rotore di taglio con aggiunta di liquido, che nel suo campo d'azione combina disagglomerazione e bagnatura. La camera di miscelazione è progettata per la zona ATEX 20.
I miscelatori a container di amixon® sono concepiti in modo coerente per una produzione disaccoppiata. Pesatura, miscelazione e confezionamento avvengono in locali separati. Mentre in una zona si esegue l'attrezzaggio o la pulizia, in un'altra zona la produzione continua. Per la pulizia a umido automatica e l'essiccazione dell'utensile di miscelazione si può agganciare un Washtainer®. Le taglie vanno da circa 100 a 4.000 litri di volume di lotto. Su richiesta si realizzano anche esecuzioni conformi a EHEDG, FDA e 3-A.
Dimensionamento e integrazione avvengono in modo specifico per il progetto. Logistica dei contenitori, movimentazione dei coperchi e periferia vengono progettati sulla base delle URS del gestore: ogni apparecchio è un pezzo unico. I parametri di miscelazione e di pulizia per ricette concrete vengono verificati e documentati nel centro prove amixon® con il prodotto originale.
La base costruttiva è l'hygienic design di amixon®. La camera di miscelazione e l'organo miscelante a elica sono saldati e levigati senza fughe. L'organo miscelante è supportato esclusivamente in alto, così che viene eliminato un passaggio d'albero inferiore critico per la contaminazione. Organi di scarico privi di spazi morti e lance di lavaggio integrate consentono una pulizia a secco e a umido validabile secondo le direttive EHEDG, le direttive igieniche FDA e i 3-A Sanitary Standards.