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エクスカーサス粉体混合とそれに付随するプロセス

 

プロセス工学における基本操作である「粉末の混合」には、常に様々な副次的な効果や付随効果が伴います。これらは、混合物の個々の粒子を顕微鏡で観察すると明確に確認できます。多くの場合、特定の付随効果はむしろ望ましいものとされます。そのような場合、混合装置、混合機構、およびプロセス制御を慎重に調整する必要があります。一方、付随効果が望ましくない場合は、特に穏やかな混合特性が求められます。

同じ付随操作であっても、基礎となる物理的操作は同一であるにもかかわらず、業界によって名称が異なる場合があります。混合システムの構造や設計、および選択された運転方式によって、発生する副作用の種類や強度が決定されます。

amixon®は、バルク材料プロセス技術のほぼすべての業界向けに、多種多様な垂直型精密粉末混合機を開発・製造しています。混合室の形状、混合ツール、およびプロセス制御を的確に設計することで、望ましい付随効果を再現性を持って発生させたり、最小限に抑えたりすることが可能です。

amixon®の製品ラインナップには、独自の精密ミキサー、真空混合乾燥機、合成反応器の幅広いラインナップが含まれています。当社の技術センターには、30種類以上のamixon®装置が設置されており、お客様の実際の製品を用いた試験が可能です。このようにして、当社のプロセス装置は業界を問わず、世界中で優れた混合結果と高いプロセス信頼性を実現しています。

粉体混合作業の基本

 

粉体の混合は、太古の昔から行われてきた基本的な作業である。粉体の混合は些細な作業と思われがちである。しかし、よく観察してみると、粉体混合中には多くの付随効果が同時に、さらには次のような反対方向にも起こっていることに気づく。

  • 凝集 (凝集塊を破壊して一次粒子を遊離させること)
  • 球形化 (角張った粒子表面を丸くすること)
  • 粉砕 (粒子径の縮小による表面積の増加)
  • 湿潤 (固体表面への液体の付着)
  • コーティング (担体粒子への機能性層のコーティング)
  • 脱混合 (異なる粒子径に基づく分離)
  • 造粒(凝集; 粒子の意図的な増大)
  • 除湿(乾燥; 混合工程における液相の除去、必要に応じて真空下で行う)
  • 反応 (ミキサー内での反応性成分の化学的変換)
  • 結晶化/化学的沈殿(液相からの固体の生成)

     

インフォキューブに示されたプロセス目標は、業界によって優先順位が異なります:

  1. 製薬業界では、有効成分の合成、穏やかな固形物の処理、そして信頼性の高い真空乾燥が最優先されます。
  2. 固形製剤においては、制御された粉砕、解凝集、および定義された凝集が、流動性、投与精度、および打錠性に決定的な役割を果たします。
  3. 食品産業では、柔軟性、衛生設計、洗浄性が重視される一方で、デリケートな配合の混合は特に穏やかに行われる必要があります。
  4. ファインケミカルおよびプラスチック産業においては、ミキサー内での空間的・時間的に制御された反応進行が極めて重要です。
  5. 粉末冶金分野では、ナノ粒子が機能性コーティング剤として頻繁に使用され、担体粒子や有効成分粒子を完全かつ均一に被覆する必要があります。
  6. バイオテクノロジー分野では、大容量バッチの穏やかな混合が極めて重要です。同時に、材料の粘度変化に伴う精密な温度管理と、極めて高い衛生基準の遵守が求められます。

バッチ処理で行われるプロセスもあれば、連続処理で行われるプロセスもあります。しかし、業界を問わず、amixon®の製品ラインナップに含まれるあらゆる種類のミキサーが活用されています。

amixon®・インフォ・キューブ

プロセスパラメーターと準備段階

KoneSlid® ミキサー

 

混合工程の最後には、期待に沿う均質な混合粉末ができるはずである。希望する処理段階は、以下に示すプロセスパラメーターを用いて制御することができる:

  • 物質の組成/配合
  • 微粒子の相互作用(化学的、物理的)を好むか避けるか
  • 粒子径
  • 温度
  • 液体物質の存在
  • 液体注入法
  • 圧力レベル
  • フロー生成のタイプ
  • 材料を加える順序と時間
  • ミキシングの乱流強度
  • ミキシング時間
  • もっともっと

KoneSlid®ミキサー

 

粉体混合とそれに付随するプロセスは、医薬品、栄養素、活性化学成分、高機能材料の製造において重要なテーマである。amixon®テクニカルセンターでのテストにより、お客様の問題解決に貢献します。40年前、私たちは縦型スパイラルミキサーの製造を開始しました。amixon®はこの分野のトレンドセッターです。さらに、amixon®プロセスマシンは以下の主要分野で先駆的な役割を果たしています。

  • 理想的な混合品質
  • 穏やかなミキシング
  • 完全な空の状態
  • 未来志向のサニタリーデザイン

わずか数秒で空になる。

 

KoneSlid®ミキサーは理想的な混合品質を非常に短時間で実現します。その後、円錐形のロックエレメントが下方に移動する。流動性のあるミックスは数秒で完全に排出される。空っぽの度合いはほぼ100%だ。

このアウトレットクロージャーは永久的にガス密閉されている。また、投薬器官としても機能する。amixon®テストセンターでのテストは、文章よりも多くの詳細を説明します。

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