粘性の高いバインダーには、貯槽、ポンプ、配管、バルブ、ノズル、そして洗浄機能に至るまで、一貫して排出・洗浄可能な経路が決定的に重要です。「デッドスペースフリー」は多くの場合、設計上の目標であって、一律に証明できる特性ではありません。避けられない分岐配管、センサー接続部、シール部分は、できる限り短く、アクセス可能で、想定する洗浄手順で到達できるようにしなければなりません。

搬送と温度調節

高粘度バインダーには、主に容積式ポンプが候補となります。偏心スクリューポンプは比較的均一に搬送でき、粘性またはペースト状の媒体に適しています。ギヤポンプは、適切かつできるだけ粒子の少ない媒体において精密な容積搬送を実現します。ホースポンプは媒体をポンプ駆動部から分離します。媒体はホース内側にしか触れないためです。ただし脈動を生じることがあり、定期的なホースの評価が必要です。

粘度が温度に依存する場合、加熱または温度調節された貯槽、配管、バルブ、ノズルが有効です。温度制御はバインダーに合わせなければならず、粘度、反応性、化学的安定性が許容範囲を超えて変化しないようにする必要があります。配管だけでなく、接続部、バルブ、ノズルについても熱的な観点から検討する必要があります。そこでは局所的な冷却と固着が生じうるためです。

バルブと投入

ダイヤフラムバルブまたはピンチバルブは、適切な仕様であれば製品側の隙間や堆積箇所を減らすことができます。選定は圧力、温度、粘度、粒子、耐薬品性、洗浄戦略によって決まります。衛生的な組み込みには、滑らかな移行部、短い継手長、自己排出可能な配管取り回しが求められます。センサーはできる限り面一に組み込むべきです。EHEDGのガイドラインは、配管が完全に排出可能であること、そしてデッドスペースは回避するか最小限に抑えるべきであることを強調しています。

造粒機への投入には、バインダーに応じてスプレーランス、インジェクションノズル、または二流体ノズルが適しています。二流体ノズルは粘性バインダーの霧化を改善できますが、風量、液体搬送量、液滴サイズの調整が必要です。粘着性や硬化性の媒体には、洗浄可能なノズルやニードルシャッターが役立つことがあります。決定的に重要なのは、十分に動いている製品ゾーンへの配置です。そうでなければ、局所的な過湿、付着、不均一な顆粒が生じます。

洗浄と制御

Cleaning in Place、略してCIPは、組み込んだ状態のままでの洗浄を指します。短く自己排出可能な製品経路、適切なすすぎ速度、適合する洗浄薬剤、そして制御された温度・流量・時間パラメータが必要です。Sterilization in Place、略してSIPは、組み込んだ状態のままでの滅菌を指し、プロセスがそれを要求する場合にのみ必要となります。洗浄効果は、バインダー、実際の汚れ、そして最もアクセスしにくい箇所について実証されなければなりません。規制上のガイドラインは、構造が洗浄、必要に応じて目視検査を可能にすべきであることを強調しています。

再現性のある計量供給のためには、ロードセルまたはコリオリ質量流量計を使用できます。コリオリ流量計は質量流量とともに、多くの場合密度も取得します。その選定、設置姿勢、キャリブレーション、粘度範囲に対する適合性は確認しなければなりません。ISO 10790は、選定、設置、運転に関する指針を示しています。