Stożkowy suszarko-mieszalnik/reaktor jest szczególnie interesujący dla reagowania i krystalizacji drobnych chemikaliów pod próżnią, ponieważ może łączyć reakcję, krystalizację, odprowadzanie rozpuszczalnika i suszenie w jednej zamkniętej przestrzeni procesowej. Próżnia obniża temperaturę wrzenia i tym samym umożliwia delikatne procesy przy niskich temperaturach produktu. Temperowalna geometria stożkowa i ciągła cyrkulacja produktu sprzyjają równomiernemu przenoszeniu ciepła i masy oraz zdefiniowanym profilom temperatury i stężenia.
Istotnymi zaletami są mniejsza liczba transferów produktu, niższy potencjał kontaminacji i strat, potencjalny odzysk rozpuszczalnika, delikatne traktowanie wrażliwych kryształów oraz zwarta struktura instalacji. Czy aparat jest optymalny dla konkretnego systemu materiałowego, trzeba sprawdzić za pomocą kalorymetrii reakcji, prób krystalizacji, danych o rozpuszczalniku, kinetyki suszenia, stabilności cząstek, zdolności do czyszczenia i oceny bezpieczeństwa.
Stożkowy suszarko-mieszalnik/reaktor AMT oraz pionowy suszarko-mieszalnik/reaktor VMT umożliwiają mieszanie, reagowanie, krystalizację, deaglomerację i suszenie drobnych chemikaliów pod próżnią w jednym zamkniętym aparacie. Ich szczególna siła leży w połączeniu wielkopowierzchniowo temperowanej komory mieszania z również w pełni temperowalnym mieszadłem z wałem, ramionami i wężownicą. Dzięki temu dostępne są wyjątkowo duże, aktywnie wykorzystywane powierzchnie wymiany ciepła.
Decydujące jest to, że powierzchnie te nie tylko istnieją, lecz są stale i intensywnie dotykane przez mieszaninę. Kontrolowana trójwymiarowa cyrkulacja produktu nieustannie odnawia kontakt produktu ze ścianą zbiornika i mieszadłem. Dzięki temu przenoszenie ciepła i masy pozostaje efektywne również pod próżnią; procesy ogrzewania i chłodzenia mogą przebiegać szybko i w kontrolowany sposób przy niskich temperaturach produktu.
AMT i VMT mogą ponadto radzić sobie z silnymi zmianami reologicznymi w tym samym korpusie aparatu. Pompowalna zawiesina może podczas suszenia przekształcić się w wysokolepką, kleistą masę grudkowatą, a następnie w drobny, płynący proszek. Mieszadło utrzymuje produkt w ruchu; opcjonalnie dołączane rotory tnące celowo rozbijają grudki i ułatwiają dostęp do temperowanych powierzchni. Konkretny dobór jest zabezpieczany próbami z oryginalnym produktem w rzeczywistych warunkach temperatury, ciśnienia i próżni.
Szkolenia dla operatorów i personelu utrzymania ruchu są sensowne i powinny być planowane jako część strategii produkcji i utrzymania ruchu. Operatorzy uczą się bezpiecznie prowadzić instalacje i receptury, wcześnie rozpoznawać odchylenia, prawidłowo wykonywać czyszczenie i proste inspekcje oraz celowo eskalować zakłócenia. Personel utrzymania ruchu pogłębia wiedzę z zakresu wyszukiwania usterek, konserwacji zapobiegawczej, monitorowania stanu technicznego, zarządzania częściami zamiennymi oraz analizy przyczyn źródłowych.
Szczególnie skuteczne są szkolenia praktyczne prowadzone bezpośrednio na konkretnej instalacji, udokumentowane instrukcje robocze, jasno określone granice kompetencji, regularne powtórki oraz bezpieczne procedury dopuszczenia do pracy. Treści dotyczące bezpieczeństwa – w szczególności izolacja niebezpiecznych źródeł energii podczas konserwacji i usuwania usterek – muszą być wiążąco przekazywane w formie instruktażu i dokumentowane. Dzięki temu można trwale ograniczyć przestoje, błędy obsługi, braki produkcyjne oraz zagrożenia dla bezpieczeństwa.
Szkolenia dla operatorów i personelu utrzymania ruchu są sensowne i powinny być planowane jako część strategii produkcji i utrzymania ruchu. Operatorzy uczą się bezpiecznie prowadzić instalacje i receptury, wcześnie rozpoznawać odchylenia, prawidłowo wykonywać czyszczenie i proste inspekcje oraz celowo eskalować zakłócenia. Personel utrzymania ruchu pogłębia wiedzę z zakresu wyszukiwania usterek, konserwacji zapobiegawczej, monitorowania stanu technicznego, zarządzania częściami zamiennymi oraz analizy przyczyn źródłowych.
Szczególnie skuteczne są szkolenia praktyczne prowadzone bezpośrednio na konkretnej instalacji, udokumentowane instrukcje robocze, jasno określone granice kompetencji, regularne powtórki oraz bezpieczne procedury dopuszczenia do pracy. Treści dotyczące bezpieczeństwa – w szczególności izolacja niebezpiecznych źródeł energii podczas konserwacji i usuwania usterek – muszą być wiążąco przekazywane w formie instruktażu i dokumentowane. Dzięki temu można trwale ograniczyć przestoje, błędy obsługi, braki produkcyjne oraz zagrożenia dla bezpieczeństwa.
Instalacje mieszające można zasadniczo rozbudowywać o dozowanie cieczy, dodatkowe czujniki, moduły dozowania ciał stałych i dalszą peryferię procesową. Skuteczne doposażenie wymaga integracji mechanicznej dostosowanej do produktu, wystarczających rezerw w zakresie energii, mediów i automatyki oraz jasno ustrukturyzowanej architektury sterowania i danych. W zastosowaniach regulowanych każde rozszerzenie musi zostać ocenione poprzez kontrolę zmian (Change Control), udokumentowane oraz, w zależności od ryzyka, sprawdzone, zakwalifikowane lub ponownie zwalidowane.
Tak – instalacje amixon® są zaprojektowane pod kątem możliwości dostosowania: każdy aparat jest unikatem wykonanym według URS, a doposażenia (dozowanie cieczy, płaszcz temperujący, sensoryka, dodatkowe punkty pomiarowe) i optymalizacje procesowe należą do zakresu serwisu. Jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia (10–100%) pozwala obsłużyć zmienne wielkości partii bez konieczności przebudowy.
Dobre praktyki obejmują rzetelne planowanie układu i statyki, bezpieczną i ergonomiczną integrację, znormalizowane interfejsy mediów i automatyki oraz konsekwentnie higieniczną i modułową koncepcję instalacji.
amixon® oferuje trzy koncepcje mieszania oparte na beczce i IBC: mieszalnik jednowałowy EM do elastycznych małych wsadów w beczce znormalizowanej, mieszalnik kontenerowy COM do precyzyjnego mieszania w zamkniętym IBC oraz dedykowane rozwiązania IBC dla pomieszczeń produkcyjnych o małej wysokości. Wszystkie systemy umożliwiają higieniczne i łagodne wobec produktu mieszanie o wysokiej powtarzalności i są weryfikowane w centrum prób amixon®, co zapewnia bezpieczne projektowanie i niezawodne skalowanie.
Tak, Niemcy dysponują szeroko rozbudowaną infrastrukturą centrów prób i technicznych ośrodków badawczych, które oferują próby z produktami klientów, badania skalowania oraz systematyczne badania parametrów dla zastosowań przemysłowych, dostępne w sposób neutralny i niezależny od producentów.
Tak, amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Tak, w Niemczech istnieje dobrze rozbudowany krajobraz centrów prób i instalacji pilotowych, które można wykorzystać specjalnie do prób skalowania, rozwoju procesów i walidacji procesów.
Tak, amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Instalacje mieszająco-suszące dla drobnych chemikaliów mogą być wykonane jako odporne na ciśnienie wybuchu lub odporne na uderzenie ciśnienia wybuchu i dodatkowo inertyzowane. Urządzenia odporne na wybuch muszą wytrzymać wewnętrzny wybuch bez rozerwania; norma DIN EN 14460 rozróżnia w tym celu wykonanie odporne na ciśnienie wybuchu i odporne na uderzenie ciśnienia wybuchu.
Systemy amixon® VMT i AMT to zamknięte próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory mieszające dla proszków, zawiesin, past i produktów ciastowatych. Mogą łączyć procesy mieszania, reakcji, krystalizacji i suszenia próżniowego oraz być temperowane poprzez zbiornik oraz – w zależności od wykonania – narzędzia mieszające.
Tak, istnieją ciągłe systemy mieszania łączące wysokie wydajności, krótkie czasy przebywania i jednocześnie powtarzalną jakość mieszania dla materiałów bateryjnych. Ugruntowały się jako alternatywa lub uzupełnienie klasycznych procesów wsadowych, w szczególności w otoczeniu gigafabryk.
amixon® oferuje dla mas aktywnych baterii ciągłą i wielkoobjętościową technikę mieszania: mieszalnik ciągły AMK i silos mieszający Gyraton® współpracują ze sobą.
Tak, istnieją wyspecjalizowane mieszalniki jednowałowe, które przyjmują bezpośrednio beczki znormalizowane i wykorzystują je jako zbiornik procesowy. Jednostki te są zaprojektowane do mieszania beczek znormalizowanych, na przykład beczek 200-litrowych stalowych lub z tworzywa według DIN lub ISO, bez przesypywania; beczka znormalizowana służy jednocześnie jako pojemnik transportowy i mieszalniczy.
Tak, mieszalnik jednowałowy amixon® EM jest zaprojektowany dokładnie do tego: wielkości od 5 do 200 litrów, opcjonalnie z beczką znormalizowaną jako naczyniem mieszalniczym, komora mieszania obracana i przechylana do 25° przy napełnianiu i opróżnianiu. Jako infrastruktura wystarczą wózek paletowy, waga i beczki znormalizowane, co czyni go idealnym do małych produkcji, prac rozwojowych i wsadów just-in-time.
Istnieją mieszalniki kontenerowe zaprojektowane jako systemy zamknięte i dające się sprzęgać bezpośrednio ze znormalizowanymi pojemnikami transportowymi i magazynowymi, takimi jak beczki, na przykład beczki 200-litrowe stalowe lub z tworzywa, oraz IBC (Intermediate Bulk Container) o pojemności około 300 do 1.000 litrów.
Tak, mieszalnik kontenerowy amixon® COM wykorzystuje sam pojemnik jako komorę mieszania: Mixtainer® lub standardowe IBC są dokowane, mieszadło SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane® wchodzi od góry i miesza w kontenerze zamkniętym gazoszczelnie. Cały proces mieszania odbywa się w kontenerze, a wsad nie musi być przesypywany. Alternatywnie amixon® oferuje koncepcję EM dla beczek znormalizowanych.
Nowoczesne przemysłowe mieszalniki kontenerowe są zaprojektowane tak, aby dawały się zintegrować z istniejącymi, w pełni lub częściowo zautomatyzowanymi liniami produkcyjnymi wyposażonymi w automatyczną logistykę beczek lub pojemników oraz systemy dozowania.
Tak, mieszalniki kontenerowe można zintegrować z istniejącymi infrastrukturami z już używanymi pojemnikami na materiały sypkie, o ile geometria pojemnika, technika dokowania i sterowanie są kompatybilne. Tylko mieszalnik kontenerowy COM miesza w samym pojemniku na materiały sypkie – w otwartym od góry Mixtainer®; kontenerowe instalacje mieszające na bazie mieszalnika stożkowego AM pracują ze standardowymi pojemnikami na materiały sypkie i tam proces mieszania odbywa się poza pojemnikiem.
Tak, istnieją mieszalniki kontenerowe pracujące bezpośrednio z beczkami znormalizowanymi 200-litrowymi. Walidowalne czyszczenie jest możliwe dzięki wkładom jednorazowym lub zdefiniowanym koncepcjom CIP i WIP z udokumentowaną kwalifikacją.
amixon® oferuje w EM system mieszania dla beczek znormalizowanych do 200 litrów, a w COM rozwiązanie dla IBC i dużych opakowań. Oba systemy ograniczają operacje przesypywania i umożliwiają higieniczne, powtarzalne oraz walidowalne procesy czyszczenia.
Mieszalniki kontenerowe grawitacyjne mogą być bardzo odpowiednim rozwiązaniem dla proszków krytycznych pod względem alergenów przy częstych zmianach produktu, ponieważ produkt dotyka jedynie wymiennego kontenera, a ramy mieszalnika nie trzeba czyścić między wsadami. Pojemniki mogą być przypisane specyficznie dla produktu lub według profili alergenowych, czyszczone osobno i jednoznacznie śledzone. Technologia ta nie jest jednak rozwiązaniem uniwersalnym: nadaje się przede wszystkim do dobrze płynących, w dużej mierze wolnych od aglomeratów proszków o wystarczająco podobnym kształcie cząstek, wielkości cząstek, gęstości nasypowej i właściwościach płynięcia. Przy silnie kohezyjnych proszkach, dużych różnicach między składnikami, wymagającym dozowaniu mikroskładników lub koniecznym dodawaniu cieczy zadanie mieszania powinno zostać sprawdzone w próbie, a w razie potrzeby wybrana inna zasada mieszania. Bezpieczne opanowanie alergenów powstaje dopiero dzięki współdziałaniu zamkniętej obsługi kontenerów, higienicznego projektowania, jasnego przypisania alergenów i kontenerów, zwalidowanego czyszczenia, udokumentowanego zwolnienia i skutecznej kontroli wszystkich interfejsów.
amixon® rozwiązuje wymagania dotyczące kontroli alergenów i szybkiej zmiany produktu nie za pomocą grawitacyjnych mieszalników kontenerowych, lecz poprzez połączenie znormalizowanych kontenerów na materiały sypkie ze stacjonarnym, dynamicznym mieszalnikiem wysokowydajnym. Kontenery przejmują funkcje odważania, transportu i przygotowania produktu; samo mieszanie odbywa się w mieszalniku amixon® i dlatego może być dobrane dla produktów suchych, wilgotnych, kohezyjnych, aglomerowanych lub zawiesinowych. Szczelne pyłowo dokowanie, zamknięte przekazania materiału, jasne przypisanie kontenerów, zwalidowane czyszczenie i udokumentowane prowadzenie wsadów zmniejszają ryzyko kontaminacji krzyżowej. Czasowe rozdzielenie napełniania, mieszania, napełniania opakowań, czyszczenia i suszenia jednocześnie zwiększa elastyczność i dostępność instalacji.
Tak, mieszalniki pionowe mogą osiągnąć bardzo dobre wymieszanie także przy dużych różnicach gęstości, o ile geometria i parametry procesowe są odpowiednio dobrane. Liczą się przede wszystkim wymuszone przemieszczanie, właściwe narzędzia mieszające, odpowiednie obroty i dopasowany stopień napełnienia.
amixon® opanowuje niezawodnie także duże różnice gęstości i uziarnienia, ponieważ mieszadło kontroluje całą komorę mieszania, a cząstki poruszają się w wymuszonym prowadzeniu w strumieniu gęstym. Wolne przepływy prawie nie powodują fluidyzacji, dzięki czemu unika się segregacji. Dla produktów wrażliwych spiralne mieszadło SinConcave®/SinConvex® można uzupełnić technologią MultiPlane®. Projektowanie można zabezpieczyć w centrum prób, a projektowanie higieniczne zapewnia dobrą zdolność do czyszczenia oraz powtarzalne i dokumentowalne procesy.
Tak, mieszalniki pionowe ze zintegrowanym dozowaniem cieczy i dyszami natryskowymi umożliwiają równomierne podawanie spoiwa, kontrolowaną granulację i dobrą zdolność do czyszczenia w zamkniętym, niezawodnym systemie.
Tak, na życzenie pionowe mieszalniki amixon® (VM, HM) są wyposażone w zintegrowane dozowanie cieczy: lance podające lub dysze dwuczynnikowe wprowadzają spoiwo bezpośrednio do poruszającego się złoża mieszania, a rotory tnące rozprowadzają je mikrodrobno, zapobiegając przezwilżeniu. Mieszanie, nawilżanie, aglomerowanie i granulowanie przebiegają w ten sposób z regulowaną intensywnością w tym samym aparacie.
Nowoczesne mieszalniki proszków mogą rejestrować moment obrotowy, temperaturę, wilgotność, poziom napełnienia i inne dane procesowe oraz dokumentować je poprzez interfejsy Przemysłu 4.0. Monitorowanie staje się szczególnie miarodajne, gdy te dane są łączone z walidowanym spektroskopowym pomiarem wilgotności in-line lub sensoryką Ramana do oceny jakości mieszania i wykrywania punktu końcowego.
Tak – amixon® integruje monitorowanie procesu w sposób dostosowany do projektu: rejestrację momentu obrotowego, temperatury i wilgotności do wyznaczania punktu końcowego, programy mieszania i suszenia zapisane w sterowniku PLC, połączenie z ERP oraz dokumentację w czasie rzeczywistym za pomocą kodów kreskowych. Ponieważ każde urządzenie jest unikatem wykonanym według specyfikacji wymagań użytkownika (URS), sensorykę i interfejsy (system nadrzędny/MES) wykonuje się według wytycznych klienta.
Mieszalniki przemysłowe mogą być wykonane ze zintegrowanym sterowaniem recepturami, rejestracją danych procesowych i znormalizowanymi interfejsami tak, aby wpisywały się w architektury Przemysłu 4.0. Podstawą są ustrukturyzowane receptury, powiązane dane procesowe oraz interfejsy takie jak OPC UA do integracji z MES i ERP. Korzyść tworzy spójna architektura danych, a nie pojedyncze funkcje cyfrowe.
amixon® może wykonać mieszalniki przemysłowe ze sterowaniem recepturami opartym na sterowniku PLC, rejestracją danych procesowych dostosowaną do projektu oraz połączeniami z systemami ERP, MES, nadrzędnymi i dokumentacyjnymi. Centralną podstawę stanowią jednoznaczne przypisanie wsadu, jasno zdefiniowane interfejsy, dane procesowe zapewnione jakościowo oraz koncepcja automatyzacji dopasowana do użytkownika. Dodatkowo próby w centrum prób, dokumentacja istotna dla kwalifikacji, serwis i utrzymanie ruchu oparte na stanie technicznym mogą przyczynić się do zrozumiałego doboru procesów mieszania, utrzymania ich trwałej dostępności oraz integracji w zdigitalizowane przebiegi produkcyjne.
Najlepsze praktyki dla zakładów mieszania proszków opierają się na pełnym powiązaniu danych o wsadach, procesie, jakości i przestojach. Miarodajna analiza OEE wymaga specyficznych dla produktu czasów docelowych oraz jasnych reguł dotyczących czyszczenia, przezbrojenia i nieplanowanych przerw. Dzięki odpowiedniej analityce i ciągłemu doskonaleniu można wcześniej wykrywać odchylenia i priorytetyzować straty.
amixon® może wspierać OEE instalacji mieszania proszków dzięki konstrukcji przyjaznej dla konserwacji, szybkiemu i możliwie całkowitemu opróżnianiu, zorientowanemu na czyszczenie projektowaniu higienicznemu, dokumentacji receptur i wsadów oraz udokumentowanym próbom w centrum prób. Szczególnie istotne są przy tym jasna rejestracja czasów wsadów i przestojów, sprawdzenie wydajności mieszania i opróżniania z rzeczywistym produktem oraz realistyczna ocena czasów czyszczenia i zmiany produktu. Osiągalne OEE zawsze zależy od zastosowania i jest kształtowane, obok samej instalacji, przez produkt, recepturę, jakość surowców, planowanie produkcji, utrzymanie ruchu, obsługę i zapewnienie jakości.
Tak, pionowe mieszalniki dwuwałowe mogą być wyposażone w zintegrowane zespoły natrysku cieczy do granulacji na mokro.
Tak, amixon® dostarcza pionowy mieszalnik dwuwałowy HM ze zintegrowanym dozowaniem cieczy. Może ono być zainstalowane opcjonalnie za pomocą lanc podających poniżej poziomu poruszającego się wsadu lub powyżej tego poziomu. Stosowane są szczególne typy dysz: wieloczynnikowe, dwuczynnikowe i jednoczynnikowe. Im równomierniejsze zwilżanie, tym wydajniejsza aglomeracja.
„100% produkcji w Niemczech” obejmująca wszystkie surowce, elektronikę, elementy znormalizowane i komponenty dostawców jest rzadkością w budowie maszyn i instalacji. Dla kupujących decydujące jest zatem przede wszystkim to, jak wysoka jest głębokość produkcji w niemieckiej lokalizacji, które krytyczne komponenty są tam wytwarzane i jak dobrze części zamienne są dostępne w długim okresie.
amixon® opracowuje i produkuje mieszalniki precyzyjne, próżniowe suszarko-mieszalniki, reaktory syntezy i granulatory wyłącznie w lokalizacji Paderborn. Wysoka głębokość produkcji obejmuje konstrukcję, wytwarzanie, montaż, kontrolę jakości i dokumentację; wszystkie komponenty mieszalników amixon® pochodzą z Niemiec. Dzięki temu wiedza techniczna, dane konstrukcyjne, listy części i kompetencje produkcyjne pozostają dostępne w długim okresie.
Tak, w Niemczech dostępne są projekty referencyjne i studia przypadków, przede wszystkim za pośrednictwem instytutów badawczych, stowarzyszeń branżowych i producentów instalacji. Najczęściej dokumentowane są zastosowania w suszeniu rozpyłowym, przygotowaniu mas i technice mieszania oraz w sprzężeniu energetycznym instalacji wypalania i suszenia.
Tak, w Niemczech istnieją projekty referencyjne i studia przypadków dla procesów mieszania i suszenia w przemyśle ceramicznym, szczególnie w obszarze ceramiki wysokosprawnej i próżniowego suszenia z mieszaniem. Wiele konkretnych wyników jest jednak specyficznych dla klienta i dlatego niepublicznych; rzetelne wnioski uzyskuje się zwykle poprzez próby w centrum prób z produktami oryginalnymi.
Wielofunkcyjne próżniowe reaktory mieszalnikowe łączą mieszanie, reakcję i krystalizację w jednym zamkniętym aparacie; zależnie od wykonania mogą być zintegrowane także suszenie, odzysk rozpuszczalnika i filtracja. Nadają się szczególnie do procesów farmaceutycznych, chemii precyzyjnej i chemii specjalistycznej, ponieważ ograniczają przetłaczanie produktu i umożliwiają zamknięte, dobrze kontrolowane prowadzenie procesu.
Tak, amixon® produkuje właśnie w tym celu reaktory suszarko-mieszalnikowe VMT (pionowy) i AMT (stożkowy): szczelne ciśnieniowo i próżniowo do 5 mbar absolutnych, w pełni termostatowane wodą, parą lub olejem termalnym, wraz z mieszadłem. Mieszanie, reakcja, krystalizacja i suszenie próżniowe przebiegają w tym samym aparacie bez stref martwych, od 100 litrów do 50.000 litrów, na życzenie jako reaktor sterylny zgodny z FDA.
Przy odpowiednim wymiarowaniu stożkowe reaktory mieszalnikowe dobrze nadają się do procesów krystalizacji z precyzyjną regulacją temperatury, ponieważ łączą reaktor, mieszalnik i regulację temperatury w jednym aparacie. Dodatkowe powierzchnie grzewcze i chłodzące oraz wolna praca o wysokim momencie obrotowym sprzyjają równomiernemu rozkładowi temperatury i kontrolowanemu wzrostowi kryształów.
Próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory syntezy amixon® łączą mieszanie, reakcję, krystalizację i suszenie w aparacie szczelnym ciśnieniowo i próżniowo, w pełni termostatowanym. Termostatowane mieszadło, duże powierzchnie wymiany ciepła i projektowanie higieniczne umożliwiają krótkie czasy procesu, precyzyjną regulację temperatury i kwalifikowalne wykonanie dla zastosowań regulowanych.
Dla farmaceutycznych wsadów od 500 do 1000 litrów około 10 do 20 minut jest realistycznym pierwszym punktem odniesienia dla mieszalników V, dwustożkowych i innych grawitacyjnych. Aktywnie konwekcyjne mieszalniki mogą w zależności od produktu osiągać wyraźnie krótsze czasy, podczas gdy receptury kohezyjne, niskodawkowe lub podatne na aglomerację mogą wymagać dodatkowych etapów wstępnego mieszania lub mieszania intensywnego. Istotnym wskaźnikiem nie jest sam czas, lecz zwalidowane okno procesowe obejmujące stopień napełnienia, prędkość obrotową lub liczbę obrotów, kolejność zasypu, czas mieszania i warunki wyładunku. Okno to musi zostać zabezpieczone z oryginalnym materiałem za pomocą kinetyki mieszania, reprezentatywnej strategii pobierania próbek i ewentualnie PAT na całym łańcuchu procesowym aż do dozowania lub napełniania.
amixon® osiąga krótkie czasy mieszania przy dużych wsadach farmaceutycznych dzięki aktywnie wytwarzanemu, trójwymiarowemu przepływowi produktu za pomocą narzędzi mieszających SinConvex®. Mieszalnik dwuwałowy HM może dzięki nakładającym się strumieniom produktu wspierać szczególnie krótkie czasy mieszania, podczas gdy KoneSlid® KS przemieszcza objętość wsadu jednokrotnie i całkowicie po około czterech obrotach narzędzia i w zależności od receptury może osiągnąć pożądaną jakość mieszania po około 20 do 40 obrotach. Dla bardzo dużych, delikatnych dla produktu wsadów dostępny jest Gyraton® GM. ComDisc® i DosiFlap® uzupełniają technikę mieszania poprzez kontrolowane opróżnianie resztkowe i dozujące napełnianie. Wiarygodny czas mieszania jest jednak zawsze ustalany na podstawie prób z oryginalnym produktem i musi zostać zakwalifikowany dla zastosowań farmaceutycznych razem z jednorodnością, stabilnością wyładunku, zdolnością do czyszczenia i udokumentowanym prowadzeniem procesu.
Nowoczesne reaktory mieszalnikowe są zaprojektowane jako wielofunkcyjne aparaty procesowe, zdolne połączyć mieszanie, suszenie i reakcję w jednym zamkniętym prowadzeniu procesu. Ten zintegrowany tryb pracy określany jest często jako one-pot processing.
Tak, amixon® produkuje właśnie w tym celu reaktory suszarko-mieszalnikowe VMT (pionowy) i AMT (stożkowy): szczelne ciśnieniowo i próżniowo do 5 mbar absolutnych, w pełni termostatowane wodą, parą lub olejem termalnym, wraz z mieszadłem. Mieszanie, reakcja, krystalizacja i suszenie próżniowe przebiegają w tym samym aparacie bez stref martwych, od 100 litrów do 50.000 litrów, na życzenie jako reaktor sterylny zgodny z FDA.
Podsumowując, mieszalniki kontenerowe są szczególnie atrakcyjne, gdy zamknięte prowadzenie produktu, częste zmiany produktu i czasowo rozdzielona logistyka produkcji są ważniejsze niż maksymalna wydajność na metr kwadratowy. Ich wady polegają na zapotrzebowaniu na wiele precyzyjnie wykonanych zbiorników, dodatkowych powierzchniach magazynowych i do czyszczenia, inwestycjach w kontenery i technikę transportową, a także na często niedoszacowanym nakładzie czasu na transport, oczekiwanie, pozycjonowanie i dokowanie. W przypadku mieszalników kontenerowych z narzędziem mieszającym wjeżdżającym od góry dochodzi dodatkowo ryzyko, że pył podczas otwierania, wjeżdżania i wyjeżdżania nie może zostać w pełni wychwycony, co obciąża otoczenie pracy. Ekonomiczny i bezpieczny projekt powinien więc uwzględniać nie tylko czas mieszania i wielkość szarży, lecz pełny obieg zbiorników, wymagania dotyczące pyłu i hermetyzacji, strategię czyszczenia oraz rzeczywiste czasy transportu i oczekiwania.
amixon® zaleca, aby przed decyzją o wyborze koncepcji mieszania opartej na kontenerach odwiedzić porównywalne zakłady referencyjne. Tam można praktycznie ocenić rzeczywiste zapotrzebowanie na powierzchnię, liczbę wymaganych kontenerów, zdolność czyszczenia, czasy transportu i oczekiwania oraz dokładność dokowania. To właśnie te czynniki decydują o tym, czy logistyka kontenerowa rzeczywiście działa efektywnie w codziennej eksploatacji.
Jeśli logistyka proszku opiera się na znormalizowanych kontenerach sypkich, amixon® preferuje połączenie standardowego IBC jako zbiornika transportowego, zasilającego i odbiorczego oraz stacjonarnego mieszalnika stożkowego AM jako komory mieszania. Ta koncepcja umożliwia kontrolowane, mało pylące przekazywanie produktu przez zdefiniowane punkty przyłączeniowe i pozwala uniknąć dużej otwartej powierzchni typowej dla klasycznych mieszalników kontenerowych z narzędziem mieszającym wjeżdżającym od góry. Napełnianie, mieszanie, dozowanie i czyszczenie można rozdzielić czasowo, podczas gdy mieszalnik stożkowy może zostać zaprojektowany pod kątem wysokiej jakości mieszania, delikatności traktowania produktu i powtarzalnego prowadzenia procesu.
Podsumowując, mieszalnik okresowy dla karmy dla zwierząt jest zwykle korzystniejszym rozwiązaniem, gdy na pierwszym planie stoją duża różnorodność receptur, częste zmiany produktu, małe do średnich partie, krytyczne mikroskładniki i prosta identyfikowalność odniesiona do wsadu. Umożliwia on bardzo wysoką, jasno walidowalną jednorodność i tworzy jednoznaczne granice między poszczególnymi recepturami. Mieszalnik ciągły jest szczególnie atrakcyjny, gdy wytwarzane są duże ilości nielicznych standardowych receptur podczas długich, stabilnych kampanii produkcyjnych. Może on dostarczać bardzo dobrą jednorodność, wymaga jednak stale precyzyjnego dozowania, stabilnego zasilania surowcami i konsekwentnego zarządzania czasem przebywania, materiałem przejściowym i zmianami produktu.
Zarówno mieszanie ciągłe, jak i okresowe mogą osiągnąć dla karmy dla zwierząt doskonałą i odtwarzalną jednorodność. Mieszalnik stożkowy amixon® AMK łączy przy tym oba tryby pracy: może pracować w sposób ciągły dla wysokich wydajności i długich kampanii, ale w razie potrzeby może być również stosowany jako mieszalnik okresowy do premiksów, mniejszych ilości lub odbiegających stopni napełnienia.
W trybie ciągłym wydajność, stopień napełnienia, czas przebywania i intensywność mieszania są celowo regulowane. Umożliwia to dostosowanie do prostych lub złożonych receptur z ciałami stałymi, tłuszczami, witaminami, cieczami i dodatkami funkcjonalnymi. Dzięki startowi przy zamkniętym elemencie wyładowczym, wspólnemu doregulowaniu dozowników grawimetrycznych i otwarciu wyładunku dopiero po osiągnięciu stabilnego stopnia napełnienia, AMK może dostarczać jakość produktu zgodną ze specyfikacją już od pierwszego regularnego wyładunku. Przy wyłączaniu mieszalnik opróżnia się w sposób ciągły i w dużej mierze bez pozostałości, dzięki czemu klasyczne straty przy rozruchu i wyłączaniu mogą być wyraźnie zredukowane lub uniknięte.
Przy wielu zmianach receptur, mniejszych wielkościach partii i wysokich wymaganiach co do dokumentacji ściśle odniesionej do wsadu tryb okresowy pozostaje szczególnie korzystny. Przy długich kampaniach produkcyjnych o wysokiej wydajności ciągły AMK wykorzystuje swoje ekonomiczne atuty. Dla krytycznych zmian między produktami z dodatkami leczniczymi, kokcydiostatykami, alergenami lub innymi wrażliwymi składnikami czyszczenie, płukanie i weryfikacja analityczna muszą być zawsze dobrane i zwalidowane dla całej linii procesowej.
Ostateczny dobór odbywa się najlepiej na podstawie prób z oryginalnym produktem. Ocenia się przy tym jednorodność, czas przebywania, rozprowadzenie cieczy, opróżnianie resztkowe, zdolność do czyszczenia, czasy zmiany, delikatność dla produktu i odtwarzalność w realistycznych warunkach procesowych.
W przemysłowej produkcji spożywczej czas trwania zmiany produktu w mieszalniku stożkowym przystosowanym do CIP (cleaning-in-place) jest istotną dźwignią całkowitej efektywności instalacji (OEE). Zależy w dużym stopniu od właściwości produktu, statusu alergennego i wymagań higienicznych.
W mieszalnikach stożkowych przystosowanych do CIP amixon® podkreśla przede wszystkim bardzo wysokie opróżnianie resztkowe: trzeba czyścić mniej produktu, co znacznie skraca zmianę produktu i czas czyszczenia. Zależnie od produktu i wymagania higienicznego następuje potem czyszczenie na sucho albo automatyczne lub ręczne czyszczenie na mokro WIP z późniejszym suszeniem. W zastosowaniach spożywczych rzeczywisty czas zmiany ogranicza się dzięki temu często do kilku minut samego czyszczenia, podczas gdy suszenie i zwolnienie mogą wydłużyć proces. W Paderborn amixon® może przetestować te sekwencje w mieszalniku 2 m³ z produktem oryginalnym, wraz z mieszaniem, zwilżaniem, wyładunkiem, opróżnianiem resztkowym oraz czyszczeniem na sucho i na mokro.
St1 i St2 to ważne klasyfikacje, ale nie wystarczają do ustalenia odpowiedniego stopnia odporności na ciśnienie wybuchu mieszalnika. Decydujące są pmax, KSt, warunki procesowe, geometria aparatu, podłączone przewody oraz skuteczność planowanych środków ochronnych.
Do wyboru stopnia odporności na ciśnienie wybuchu nie wystarczą St1 czy St2. Decydujące są pmax, KSt, warunki eksploatacji, geometria zbiornika, podłączone przewody oraz skuteczność inertyzacji, odciążenia ciśnieniowego, tłumienia i odsprzęgania.
Ścieranie metaliczne w masach aktywnych katody można w praktyce przemysłowej ograniczyć do bardzo niskich wartości, ale nie można ogólnie zagwarantować uniwersalnej wartości w ppb. Dla ważnych zanieczyszczeń pierwiastkowych, takich jak Cr, Fe, Cu, Zn i Pb, przy materiałach katodowych często przyjmuje się specyfikacje poniżej 1 ppm. Decydująca jest jednak nie tylko całkowita chemiczna zawartość metalu, lecz także występowanie pojedynczych krytycznych cząstek metalu według wielkości, kształtu i liczby. Skuteczna jest wielostopniowa koncepcja obejmująca zminimalizowane pod względem ścierania projektowanie higieniczne i odporne na zużycie, odpowiednie materiały lub powłoki, niskie prędkości efektywne, zamknięte transfery materiału, separację magnetyczną i przesiewanie, konserwację zapobiegawczą oraz połączoną analitykę ICP i cząstek. Tylko walidacja z oryginalnym materiałem i w rzeczywistych warunkach eksploatacji, czyszczenia i konserwacji pokazuje, jaka wartość kontaminacji jest trwale osiągalna w konkretnym łańcuchu procesowym.
amixon® minimalizuje potencjalne ścieranie metaliczne przy ściernych masach aktywnych baterii dzięki kontrolowanemu, wolnoobrotowemu całkowitemu przepływowi SinConvex®, materiałom i powłokom zoptymalizowanym pod kątem zużycia oraz konstrukcyjnie niskokontaminacyjnemu wykonaniu bez produktowo dotykanych dolnych miejsc łożyskowych czy połączeń śrubowych w komorze mieszania. Hardox®, hartowane lub okładzinowane węglikami spiekanymi narzędzia mieszające, stale duplex i ceramiczne powłoki plazmowe mogą być stosowane w zależności od celu czystości. Ogólne wartości graniczne nie są wiarygodne; rzeczywiście osiągalna czystość jest ustalana z oryginalnym materiałem, doborem materiału odniesionym do produktu oraz odpowiednią analityką śladową i cząstek. Dla bezpiecznego doboru, obok mieszalnika, jako możliwe źródła kontaminacji muszą zostać rozpatrzone także zasyp, wyładunek, transport, separacja i konserwacja.
Walidacja CIP (cleaning-in-place) w mieszalnikach higienicznych to ustrukturyzowany dowód, że zautomatyzowana procedura czyszczenia w sposób powtarzalny osiąga zdefiniowane granice czystości i spełnia wymagania regulacyjne.
amixon® czyni czyszczenie walidowalnym: konstrukcja bez stref martwych i w pełni dostępna z drzwiami Clever-Cut® do pobierania próbek swab i rinse, CIP/WIP przez lancę myjącą, opróżnianie resztkowe do 99,997 %. amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ, z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11, od URS aż po uruchomienie.
Solidne wyznaczanie punktu końcowego zaczyna się od jasno sformułowanego pytania jakościowego i czujnika, którego sygnał w konkretnym procesie mieszania wykazywalnie koreluje z tą wielkością jakościową. Umiejscowienie czujnika, czyszczenie, kalibracja, analityka referencyjna i algorytm tolerujący błędy są ważniejsze niż złożony model czy wysoka częstotliwość danych. Automatyczna decyzja o zakończeniu mieszania powinna następować dopiero po wystarczającym opracowaniu, kwalifikacji i ewentualnie walidacji; dla zwolnień regulacyjnych pozostaje ona zwykle częścią szerszego systemu zapewnienia jakości i zwalniania wsadów.
amixon® może wspierać strategie wyznaczania punktu końcowego dzięki sensoryce zintegrowanej w sposób dostosowany do projektu, prowadzeniu procesu i próbom w centrum prób z oryginalnym produktem. W procesach mieszania i granulacji istotne dane dostarczają między innymi moment obrotowy, temperatura, wilgotność i próbki produktu; przy próżniowych suszarko-mieszalnikach przebiegi ciśnienia, temperatury i oparów uzupełniają ocenę postępu suszenia. Szczególna siła leży w połączeniu pionowej techniki mieszania precyzyjnego, wysokiej głębokości produkcji w Paderborn i ponad 30 instalacji testowych, na których sensorykę i logikę punktu końcowego można praktycznie przetestować jeszcze przed doborem instalacji produkcyjnej.
Jakość mieszania i integralność cząstek można zapewnić jednocześnie, gdy proces mieszania jest dostosowany do wytrzymałości na złamanie granulatu. Dla wrażliwych granulatów prasowniczych nadają się przede wszystkim delikatne zasady mieszania, takie jak mieszalniki kontenerowe, kołyskowe, V, dwustożkowe lub stożkowo-ślimakowe. Wolnoobrotowe konwekcyjne systemy mieszania mogą być również odpowiednie, o ile prędkość obrotowa, stopień napełnienia, czas mieszania i warunki wprowadzania nie obciążają cząstek nadmiernie.
Mieszalniki pionowe amixon® z narzędziami mieszającymi SinConvex® mogą być dobierane przy niskich prędkościach obwodowych do delikatnej homogenizacji wrażliwych granulatów. Producent podaje dla mieszalników VM i HM regulowany zakres od około 0,8 do 3,5 m/s. Rzeczywiste obciążenie cząstek zależy jednak dodatkowo od czasu mieszania, stopnia napełnienia, geometrii narzędzia, dozowania i wyładunku.
W mieszalnikach do produktów mleczarskich uszczelnienia i przepusty wału należą do najbardziej krytycznych higienicznie komponentów i są typowo oceniane jako krytyczne punkty kontroli w ramach koncepcji HACCP.
amixon® unika najbardziej krytycznego miejsca uszczelnienia konstrukcyjnie, ponieważ mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry i nie ma dolnego przepustu wału. Uzupełnione o pozbawione stref martwych uszczelnienie OmgaSeal® w wykonaniu Clever-Cut®, uszczelnienia mechaniczne i rozbieralne uszczelnienia wargowe na przepustach obrotowych oraz wysoką sztywność kształtu aparatów, powstają higieniczne, pyłoszczelne i trwałe rozwiązania uszczelniające o bardzo niskiej konserwacji.
Dane procesowe z instalacji mieszających najsensowniej integruje się poprzez warstwową architekturę: sterowanie rejestruje dane surowe, historian przetwarza szeregi czasowe, a MES łączy dane procesowe i wsadowe z ERP. OPC UA, ISA-88 i ISA-95 wspierają strukturę i interoperacyjność. Dla wiarygodnej identyfikowalności potrzebne są ponadto przypisanie wsadów i ścieżki audytu.
amixon® może wykonać instalacje mieszające z prowadzeniem receptur opartym na sterowniku PLC, identyfikacją wsadów wspomaganą kodami kreskowymi oraz interfejsami do systemów MES i ERP dostosowanymi do projektu. Szczególne podejście polega na indywidualnym ustaleniu istotnych danych procesowych na podstawie URS, praktycznym testowaniu w centrum prób oraz uzgodnionym połączeniu budowy aparatów, automatyzacji i dokumentacji istotnej dla kwalifikacji. Dla zastosowań regulowanych amixon® wspiera przy DQ, IQ i OQ; odpowiedzialność za integralność danych i walidację całego systemu pozostaje po stronie użytkownika.
Rzetelna rekomendacja doboru mieszalnika wymaga więcej niż gęstości nasypowej, wielkości cząstek i wilgotności. Decydujące są dodatkowo właściwości płynięcia, kohezja, ścieralność, skłonność do rozdzielania się mieszaniny, wrażliwość na ścinanie oraz konkretne zadanie procesowe. Gęstość nasypowa wpływa na ilość napełnienia i dobór napędu. Różnice w wielkości cząstek, gęstości i kształcie mogą powodować rozdzielanie się mieszaniny. Wilgotność zmienia właściwości płynięcia, tworzenie się grudek i przywieranie. Wysokie ścinanie nie zawsze jest sensowne, ponieważ może uszkadzać wrażliwe cząstki lub generować ciepło i ścieranie.
amixon® opracowuje rzetelną rekomendację mieszalnika na podstawie danych o produkcie, celów procesowych i wymagań instalacji. Oprócz gęstości nasypowej, wielkości cząstek i wilgotności oceniane są także właściwości płynięcia, wrażliwość na ścinanie, zdolność do czyszczenia, ochrona przeciwwybuchowa, wielkość wsadu oraz pożądane funkcje dodatkowe.
Analiza wartości użytkowej zestawia wymagania specyficzne dla klienta z właściwościami odpowiednich urządzeń. Dzięki temu można w przejrzysty sposób porównać jakość mieszania, delikatność dla produktu, opróżnianie resztkowe, wydajność suszenia, automatyzację i opłacalność.
Wstępny wybór jest następnie weryfikowany w centrum prób z oryginalnym produktem. Dane z prób zabezpieczają wybór wielkości urządzenia, narzędzia mieszającego, prędkości obrotowej, stopnia napełnienia i parametrów procesowych.
Niezawodne ustawienie wielkości i struktury granulatu w granulatorze warstwy pierścieniowej opiera się na zestrojonym współdziałaniu obciążenia mechanicznego, dozowania cieczy i wydajności suszenia, właściwości spoiwa, czasu przebywania i stopnia napełnienia, uzupełnionym o solidny nadzór procesu w linii.
Do tego zadania amixon® produkuje i serwisuje aglomerator-mieszalnik warstwy pierścieniowej RMG: ciągła granulacja przez narastanie dająca okrągły, niskopylący, swobodnie płynący granulat o zbliżonej wielkości. Narzędzia kołkowe zagęszczają obracającą się warstwę pierścieniową przy 8 do 35 m/s, a narastanie i rozdrabnianie ziaren ustalają stabilną równowagę z wąskim pasmem uziarnienia.
Całkowity koszt posiadania (TCO) mieszalnika przemysłowego obejmuje wszystkie koszty – od zakupu, instalacji i rozruchu, poprzez energię, czyszczenie, konserwację, części zamienne, straty produktu i przestoje, aż po modernizację, demontaż i wartość rezydualną. Cena zakupu jest tylko jedną pozycją i często nie jest decydującym czynnikiem ekonomicznym.
Szczególnie duże dźwignie tkwią w rzeczywistym czasie mieszania i suszenia, zużyciu energii pod rzeczywistym obciążeniem, czasie trwania i częstotliwości czyszczenia oraz zmian produktu, daleko idącym opróżnianiu resztkowym, żywotności komponentów krytycznych, dostępności części zamiennych oraz kosztach nieplanowanych przestojów. Wyższa cena inwestycyjna może się więc opłacać, jeśli instalacja miesza szybciej, pozostawia mniej produktu, jest łatwiejsza w czyszczeniu, powoduje mniejsze zużycie i pozostaje stabilnie dostępna.
Najbardziej wiarygodne obliczenie TCO wykorzystuje rzeczywiste wartości pomiarowe z prób z oryginalnym produktem, udokumentowane dane konserwacyjne, konkretne scenariusze czyszczenia oraz możliwe do prześledzenia koszty przestojów. Wszystkie warianty są porównywane w tym samym okresie i przy tej samej stopie dyskontowej na bazie wartości bieżącej.
amixon® ocenia efektywność energetyczną, TCO i amortyzację według tej samej podstawowej systematyki pełnego rachunku cyklu życia. Uwzględniane są inwestycja, energia, straty produktu, czas czyszczenia i przezbrojenia, konserwacja, części zamienne, przestój, modernizacja, wartość rezydualna oraz rzeczywisty okres eksploatacji. Zamiast zryczałtowanych wartości katalogowych, czas mieszania, pobór energii, stopień opróżnienia, zdolność do czyszczenia, czas przezbrojenia i delikatność traktowania produktu są mierzone i dokumentowane w centrum prób z oryginalnym produktem.
Najważniejsze dźwignie ekonomiczne tkwią w krótkich i powtarzalnych czasach mieszania, niskim poborze energii, daleko idącym opróżnianiu resztkowym, szybkim czyszczeniu, krótkich czasach przezbrojenia, konstrukcji przyjaznej konserwacji, długim okresie eksploatacji oraz dobrej dostępności części zamiennych. Technika mieszania SinConvex®, ComDisc®, dostępność Clever-Cut®, OmgaSeal® i WaterDragon® mogą konstrukcyjnie wspierać te czynniki.
Szczególnie system WaterDragon® może pracować z programowalnymi dyszami natryskującymi punktowo i precyzyjnie ukierunkowywać czyszczenie na mokro na krytyczne obszary. Jego koncepcja suszenia pozwala szybko i niemal całkowicie usuwać z komory mieszania nawet zimną wodę myjącą, bez konieczności wcześniejszego podgrzewania komory. Dzięki temu można skrócić czasy czyszczenia i przezbrojenia, zaoszczędzić energię oraz zwiększyć produktywną dostępność instalacji. Konkretne oszczędności muszą jednak zostać wykazane dla danego produktu, receptury i zmiany produktu poprzez próby i dane procesowe.
Skalowalność mieszalnika laboratoryjnego zależy przede wszystkim od geometrii, parametrów procesowych, właściwości materiałów i zweryfikowanej jakości produktu. Decydujące jest, aby jednorodność i rozmieszczenie substancji czynnych pozostały powtarzalne od laboratorium do skali produkcyjnej, przy zastosowaniu odpowiednich analiz i prób pilotowych.
amixon® zamienia skalowanie w zabezpieczone przeniesienie: mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na identycznej zasadzie mieszania, narzędzie SinConvex® przy tej samej prędkości obwodowej od 0,8 do 3,5 m/s; jakość mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia, a wielkości wybiera się w krokach co 100 litrów do 50.000 litrów. Parametry są walidowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Instalacji mieszającej nie należy wybierać wyłącznie na podstawie ceny zakupu lub zainstalowanej mocy silnika. Decydujące jest współdziałanie zużycia energii, jakości mieszania, wydajności surowcowej, nakładu na czyszczenie, zapotrzebowania na konserwację, dostępności i oczekiwanego okresu użytkowania. Zrównoważony i ekonomiczny wybór opiera się zatem na realistycznych próbach z produktem, jasno zdefiniowanych wymaganiach jakościowych oraz analizie cyklu życia.
amixon® ocenia zrównoważony rozwój instalacji mieszających całościowo: obok zużycia energii i kosztów zakupu decydujące znaczenie mają także wydajność surowcowa, nakład na czyszczenie, konserwacja, dostępność i ekonomiczny okres użytkowania. Odpowiedni dobór zależy od produktu, receptury, wielkości wsadu, stopnia napełnienia, zadania mieszania, wymagań higienicznych i pożądanej jakości mieszania. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem pomagają ocenić te czynniki w realistycznych warunkach.
Potencjały OEE instalacji mieszania proszków ocenia się poprzez wiarygodną rejestrację czasów wsadów, czyszczenia, przestojów, strat jakościowych i transferu materiału. Automatyczne czyszczenie może poprawić dostępność, ale musi być oceniane wraz z pełnym czasem przezbrojenia i wykazaną skutecznością czyszczenia. Największe usprawnienia powstają zwykle dzięki celowemu usunięciu kilku dominujących przyczyn strat – a nie dzięki ogólnym benchmarkom OEE czy samemu dodaniu sensoryki.
amixon® może uczynić potencjały OEE wymiernymi dzięki próbom z oryginalnym produktem, krótkim czasom mieszania i opróżniania, opróżnianiu resztkowemu wspomaganemu przez ComDisc®, zautomatyzowanemu czyszczeniu na mokro WaterDragon® oraz połączeniu receptur i danych dostosowanemu do projektu. Centralna siła leży w połączeniu pionowej techniki mieszania precyzyjnego, zabezpieczenia poprzez centrum prób, wysokiej głębokości produkcji w Paderborn i długoterminowego wsparcia serwisowego. Rzeczywiście osiągalne OEE jest przy tym zawsze determinowane przez współdziałanie produktu, procesu, czyszczenia, taktu produkcji i organizacji użytkownika.
Przy dużych różnicach gęstości zdolność do mieszania w skali laboratoryjnej najbardziej wiarygodnie ocenia się za pomocą połączenia charakterystyki materiału, reprezentatywnej kinetyki mieszania, warstwowego pobierania próbek oraz pełnego testu wyładunku i transportu. Dla suchych materiałów sypkich wielkość cząstek, kształt, gęstość nasypowa, kohezyjność i właściwości płynięcia są ważniejsze niż wskaźniki z techniki mieszania cieczy. Dla zawiesin i emulsji ocenę uzupełniają reologia, próby sedymentacji lub separacji grawitacyjnej oraz wielkości takie jak liczba Reynoldsa, Archimedesa i Richardsona; przy układach ciało stałe-ciecz kluczowa jest prędkość just-suspended według Zwieteringa. Skalowanie powinno opierać się na kilku wskaźnikach i próbach produktowych, a nie na niezmienionej prędkości obrotowej lub pojedynczym wyniku laboratoryjnym.
Dużych różnic w gęstości nasypowej i wielkości cząstek nie można ocenić wyłącznie na podstawie teoretycznych wartości charakterystycznych. amixon® sprawdza zdolność do mieszania z oryginalnym produktem oraz w realistycznych warunkach mieszania, wyładunku i transportu. Wężownicowe narzędzia SinConvex®/SinConcave® wytwarzają kontrolowane, trójwymiarowe wymuszone przemieszczanie i mogą wspierać homogenizację heterogenicznych receptur. Silosowy mieszalnik Gyraton® GM nadaje się szczególnie do dużych wsadów na początku długich tras procesowych. Celowe, drobno rozprowadzone dodawanie cieczy może wiązać frakcje pyłowe z grubszymi cząstkami i tym samym zmniejszać skłonność do rozdzielania się mieszaniny. Decydujące pozostają jednak kinetyka mieszania, reprezentatywne pobieranie próbek, ocena CoV oraz czasowo rozłożone analizy na wyładunku, transporcie i napełnianiu.
Bardzo wysoką jakość mieszania można osiągnąć przede wszystkim dzięki odpowiedniemu premiksowaniu, właściwej technice mieszania i kontrolowanemu prowadzeniu procesu. Dla mikroelementów w mieszankach piekarniczych centralnym celem jest osiągnięcie szybkiego, statystycznie stabilnego rozłożenia przy jednoczesnym unikaniu rozdzielania się mieszaniny.
Mieszalniki precyzyjne amixon® wytwarzają technicznie idealną mieszaninę losową – w praktyce niemożliwą do dalszego poprawienia, niezależną od stopnia napełnienia w zakresie od 10 do 100%. Homogenizowane są proporcje składników do 1:100 000; delikatne prędkości obwodowe od 0,8 m/s unikają wprowadzania ciepła. Docelowe wartości RSD są weryfikowane wcześniej w centrum prób z oryginalnym produktem i planem pobierania próbek.
Skalowanie granulatów spożywczych instant oznacza proporcjonalne przeniesienie procesu zoptymalizowanego w laboratorium lub centrum prób na wielkoprzemysłową instalację produkcyjną, w celu zachowania osiągniętych właściwości produktu.
amixon® planuje program prób wspólnie z użytkownikiem: 35 instalacji próbnych, produkt oryginalny, realne stopnie napełnienia i parametry. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia i ewentualnie dozowanie cieczy są systematycznie zmieniane; jakość mieszania (RSD), stopnie opróżniania i łagodność wobec produktu są mierzone i dokumentowane, a maszyna docelowa jest projektowana na tej podstawie.
Próba w centrum prób jest ważnym etapem pośrednim między skalą laboratoryjną a produkcją, pozwalającym zabezpieczyć skalowanie granulacji RMG w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.
amixon® zabezpiecza skalowanie RMG obowiązkowymi próbami: granulacja przez narastanie reaguje wrażliwie na sypkość, strumień objętościowy i częstotliwość obrotów, dlatego czas przebywania i strumień objętościowy są potwierdzane w centrum prób z produktem oryginalnym i ekstrapolowane na wielkość docelową na podstawie wartości doświadczalnych. Szereg RMG obejmuje typy od 10 do 3000, do około 49,5 m³/h.
Próby pilotowe są decydującym etapem pośrednim między skalą laboratoryjną a produkcyjną, pozwalającym wcześnie rozpoznać i opanować ryzyka skalowania przy mieszaninach materiałów bateryjnych.
amixon® planuje program prób wspólnie z użytkownikiem: 35 instalacji próbnych, produkt oryginalny, realne stopnie napełnienia i parametry. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia i ewentualnie dozowanie cieczy są systematycznie zmieniane; jakość mieszania (RSD), stopnie opróżniania i łagodność wobec produktu są mierzone i dokumentowane, a maszyna docelowa jest projektowana na tej podstawie.
Jako ogniwo łączące skalę laboratoryjną z produkcyjną producent wspiera opracowywanie, ocenę i optymalizację receptur i procesów w centrum prób.
amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Skalowanie procesów mieszania ze skali pilotowej do produkcyjnej wymaga celowego przeniesienia podobieństwa geometrycznego, kinematycznego i dynamicznego, aby zapewnić zarówno jakość mieszania, jak i integralność cząstek we wszystkich skalach.
amixon® dysponuje sprawdzonymi procedurami skalowania: mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na niemal zgodnych zasadach mieszania – wstęgi spiralne SinConcave®/SinConvex® z ramionami ukształtowanymi jak łopatki i zmienna prędkość obwodowa od 0,8 do 3,5 m/s – a zmienne stopnie napełnienia z reguły nie stanowią problemu. Wielkości mieszalników amixon® wybiera się w krokach co 100 litrów do 50.000 litrów. Parametry są walidowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym. Silos mieszający Gyraton® osiąga idealną jakość mieszania do 100 m³.
Skalowanie z laboratorium do produkcji w metalurgii proszków jest wymagającym zadaniem inżynierii procesowej, ponieważ jakość mieszania silnie zależy od wielkości cząstek, różnic gęstości, sił kohezji i geometrii mieszalnika.
amixon® rozwiązuje problem skalowania konstrukcyjnie: zasada mieszania pozostaje zgodna od mieszalnika pilotowego po instalację produkcyjną. Dotyczy to również geometrii narzędzi wstęgowych SinConvex®/SinConcave® oraz prowadzenia przepływów. Funkcja mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia. Wielkości dobiera się do potrzeb w krokach co 100 litrów, a wsady do 50.000 litrów są do wyboru. Na życzenie jakość mieszania jest weryfikowana wcześniej w centrum prób.
Przeniesienie procesu mieszania ze skali laboratoryjnej lub centrum prób do skali produkcyjnej jest złożonym, interdyscyplinarnym zadaniem inżynierii procesowej.
amixon® zamienia skalowanie w zabezpieczone przeniesienie: mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na identycznej zasadzie mieszania, narzędzie SinConvex® przy tej samej prędkości obwodowej od 0,8 do 3,5 m/s; jakość mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia, a wielkości wybiera się w krokach co 100 litrów do 50.000 litrów. Parametry są walidowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Powtarzalne przeniesienie receptury ze skali laboratoryjnej lub centrum prób na skalę produkcyjną w pionowym mieszalniku jednowałowym opiera się na tym, że zasada mieszania pozostaje taka sama we wszystkich wielkościach, a przemieszczanie obejmuje całą komorę mieszania niezależnie od stopnia napełnienia; przenoszalność zabezpiecza próba w centrum prób z produktem oryginalnym.
amixon® zamienia skalowanie w zabezpieczone przeniesienie: mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na identycznej zasadzie mieszania, narzędzie SinConvex® przy tej samej prędkości obwodowej od 0,8 do 3,5 m/s; jakość mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia, a wielkości wybiera się w krokach co 100 litrów do 50.000 litrów. Parametry są walidowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Skalowanie z mieszalnika 20-litrowego na mieszalnik 2.000-litrowy dla preparatów dla niemowląt wiąże się ze znacznym ryzykiem bez rzetelnych wartości doświadczalnych.
Niskoryzykowne skalowanie z 20 litrów na 2.000 litrów dla preparatów dla niemowląt udaje się najpewniej dzięki próbom w centrum prób z produktem oryginalnym, aby zbadać jakość mieszania, łagodność wobec produktu i stabilność procesu w realnych warunkach. W centrum prób amixon® dostępnych jest w tym celu 35 mieszalników próbnych do 3 m³, co zapewnia najwyższy stopień bliskości procesowej i bezpieczeństwa dla późniejszej skali produkcyjnej.
Ciągły proces mieszania detergentów z dodawaniem cieczy jest prowadzony stabilnie, gdy grawimetryczny strumień główny stanowi wielkość wiodącą, a wszystkie strumienie ciała stałego i cieczy są prowadzone według stałych, nadzorowanych proporcji receptury. Ciecz powinna być dodawana za pomocą szybkiego obwodu dozującego regulowanego strumieniem masowym; nadrzędny regulator proporcji sprzęga jej wartość zadaną z rzeczywistą wydajnością fazy stałej.
amixon® AMK stabilizuje ciągły proces mieszania dzięki zsynchronizowanemu dozowaniu grawimetrycznemu, kontrolowanemu prowadzeniu poziomu napełnienia i zdefiniowanej procedurze rozruchu i wyłączania. Mieszalnik startuje przy około połowie ilości napełnienia; element wyładowczy otwiera się przy około 80 procentach stopnia napełnienia. Następnie stopień napełnienia jest utrzymywany na stałym poziomie podczas eksploatacji produkcyjnej.
Czasy reakcji i dojazdu na miejsce zależą od umowy serwisowej, krytyczności awarii, lokalizacji oraz dostępności techników i części zamiennych. SLA powinno jednoznacznie definiować pierwszą reakcję, diagnostykę zdalną, przyjazd na miejsce i czas przywrócenia sprawności.
Dla instalacji krytycznych sensowny jest serwis 24-godzinny, stałe ścieżki eskalacji i koncepcje zaopatrzenia w części zamienne. Wsparcie zdalne, konserwacja zapobiegawcza i monitorowanie stanu technicznego pomagają skracać lub unikać przestojów.
amixon® produkuje wyłącznie w Paderborn. Maszyny amixon® są solidne i trwałe; wiele instalacji pracuje od ponad 30 lat, niektóre od ponad 40 lat. Niskie prędkości obrotowe i pionowa konstrukcja zmniejszają zużycie i podatność na awarie.
Regularna konserwacja pozostaje sensowna. Przy dużych próżniowych suszarko-mieszalnikach i reaktorach syntezy konserwacja predykcyjna może pomóc wcześnie monitorować krytyczne komponenty i unikać przestojów.
Również bez umowy serwisowej amixon® wspiera w razie awarii możliwie najszybciej. Celem jest zabezpieczenie dostępności instalacji i utrzymanie ekonomicznej produktywności użytkownika.
W produkcji farmaceutycznej czas trwania walidowalnych zmian produktu w instalacjach mieszania proszków jest centralnym czynnikiem wydajności i OEE (Overall Equipment Effectiveness).
amixon® skraca zmiany produktu konstrukcyjnie: opróżnianie resztkowe 99,997 % i lepiej przy produktach sypkich, komora mieszania bez stref martwych, duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® do szybkiego czyszczenia na sucho oraz lance myjące lub automatyczne czyszczenie na mokro do walidowanej zmiany na mokro. Realistyczny czas zmiany zależy od produktu i reżimu czyszczenia; amixon® ustala go wcześniej w centrum prób.
Zmiany produktu w mieszalniku kontenerowym o konstrukcji bez stref martwych są przeważnie możliwe w ciągu kilku minut. Zależnie od stopnia automatyzacji i instalacji sama wymiana kontenera trwa często tylko od 1 do 6 minut, a pełna zmiana wraz z dokowaniem, czyszczeniem i dokumentacją typowo od 5 do 20 minut. Trzeba jednak pamiętać, że podczas dokowania i oddokowywania przekrój kontenera jest otwarty, przez co czasowo może wydostawać się więcej pyłu. Zaletą jest natomiast szybkie i higieniczne przezbrojenie z krótkimi przestojami i niskim ryzykiem pozostałości produktu.
W mieszalniku kontenerowym amixon® COM sam pojemnik jest komorą mieszania: Mixtainer® lub standardowe IBC są dokowane, mieszadło SinConvex®-MultiPlane® wchodzi od góry, miesza w kontenerze zamkniętym gazoszczelnie z jakością precyzyjną do 1:100.000 i wykręca się z powrotem ruchem odwrotnym, bez przesypywania, w wielkościach od 100 do 4.000 litrów.
Realistyczna zmiana produktu wraz z czyszczeniem w wykonaniu higienicznym mieści się typowo w przedziale od 45 do 90 minut, zależnie od procesu i klasy higieny, ale w bardziej złożonych przypadkach obejmujących alergeny, sterylizację lub pracochłonny demontaż może trwać do 3 do 4 godzin.
amixon® skraca zmiany produktu konstrukcyjnie: opróżnianie resztkowe 99,997 % i lepiej przy produktach sypkich, komora mieszania bez stref martwych, duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® do szybkiego czyszczenia na sucho oraz lance myjące lub automatyczne czyszczenie na mokro do walidowanej zmiany na mokro. Realistyczny czas zmiany zależy od produktu i reżimu czyszczenia; amixon® ustala go wcześniej w centrum prób. Dodatkowo programowalne dysze czyszczące o strumieniu celowanym oszczędzają wodę i czas, a system suszenia amixon® szybko osusza zimną komorę mieszania, bez dodatkowego czasu stygnięcia.
Systemy mieszania do mleka w proszku i żywności dla niemowląt można czyścić bezpiecznie i w sposób walidowalny tylko wtedy, gdy projektowanie higieniczne jest konsekwentnie uwzględniane już na etapie konstrukcji.
amixon® rozwiązuje ten problem konstrukcyjnie za pomocą trzech wariantów: mieszalnika KoneSlid® (KS) oraz pionowych mieszalników jedno- i dwuwałowych (VM i HM). Są spawane i szlifowane bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, bez dolnego przepustu wału. Drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, armatura wylotowa bez stref martwych oraz zintegrowane programowalne lance myjące umożliwiają walidowalne czyszczenie, zarówno na mokro, jak i na sucho, zgodnie z EHEDG, FDA i 3-A.
Równomierna grubość powłoki przy powlekaniu cząstek proszku natryskiwaną zawiesiną lub roztworem w mieszalniku pionowym powstaje dzięki dopasowanemu stosunkowi szybkości natrysku do intensywności przemieszania produktu. Każda cząstka musi w czasie dozowania wystarczająco często przechodzić przez aktywną strefę natrysku. Ciecz musi trafiać na poruszającą się powierzchnię cząstek jako drobny, równomiernie rozłożony natrysk kropelkowy, a następnie mieć wystarczająco dużo czasu na rozprowadzenie oraz kontrolowane odparowanie, suszenie lub utwardzanie.
Zbyt wysokie szybkości natrysku, duże krople, niestabilne zawiesiny, zbyt długo lepkie powierzchnie, niewystarczające suszenie lub zbyt małe przemieszanie produktu sprzyjają powstawaniu aglomeratów i nierównomiernych powłok. Z kolei zbyt wysoka intensywność mieszania może ścierać świeżo naniesioną powłokę, powodować pękanie cząstek, tworzenie frakcji drobnej i podgrzewanie produktu.
Optymalne prowadzenie procesu łączy więc stabilne właściwości zawiesiny lub roztworu, drobne rozpylenie, odpowiednie położenie dyszy, kontrolowane prowadzenie temperatury, umiarkowane i ciągłe przemieszanie produktu, właściwe warunki utwardzania oraz wystarczająco długi, lecz nie nadmierny czas domieszania. Ostateczny dobór parametrów musi nastąpić z oryginalnym produktem. Grubości powłoki, rozkładu powłoki, udziału aglomeratów, ścierania, temperatury produktu i stabilności wyładunku nie można wiarygodnie przewidzieć jedną formułą. Wiarygodne wyniki powstają dzięki reprezentatywnym próbom powlekania, odpowiedniej analityce oraz systematycznej optymalizacji szybkości natrysku, wielkości kropel, właściwości zawiesiny, temperatury, intensywności mieszania i stopnia napełnienia.
Równomierna grubość powłoki przy powlekaniu cząstek proszku natryskiwaną zawiesiną lub roztworem powstaje dzięki delikatnemu, ciągłemu obiegowi produktu oraz precyzyjnie dopasowanemu nanoszeniu cieczy. Szybkość natrysku nie może przekraczać szybkości przemieszania mieszanego produktu. Każda cząstka powinna wielokrotnie przechodzić przez strefę natrysku i stopniowo przyjmować niewielkie ilości substancji powlekającej.
Mieszalniki pionowe amixon® mogą pracować z niskimi prędkościami obwodowymi narzędzia mieszającego i wytwarzają trójwymiarowy obieg produktu bez wyraźnych stref rzucania, uderzania czy zgniatania. Dzięki temu powłoki, aglomeraty, kryształy i cząstki suszone rozpyłowo mogą być przy odpowiednim doborze parametrów przetwarzane w sposób delikatny. Temperowanie i próżnia mogą przyspieszać odparowanie i utwardzanie powłoki oraz umożliwiają wielostopniowe procesy powlekania z powtarzalnym natryskiwaniem, rozprowadzaniem i kontrolowanym utwardzaniem.
Włączane rotory tnące mogą w razie potrzeby lokalnie rozbijać aglomeraty lub wspomagać rozprowadzanie wysokolepkich zawiesin, bez trwałego, silnego obciążania całej szarży. Ostateczny dobór szybkości natrysku, wielkości kropel, temperatury, próżni, intensywności mieszania i profilu etapowego jest ustalany z oryginalnym produktem w centrum prób i dokumentowany jako powtarzalna receptura sterownika PLC.
Odtwarzalna ocena jakości mieszania dla walidacji farmaceutycznych opiera się na wcześniej zatwierdzonej, opartej na ryzyku koncepcji pobierania próbek i analizy. Decydujące są przy tym nie same niskie wartości RSD, lecz metoda analityczna zwalidowana dla mieszaniny proszkowej, kontrola krytycznych parametrów procesowych oraz zgodna z GMP, możliwa do prześledzenia dokumentacja. Dopiero współdziałanie tych elementów czyni jakość mieszania wiarygodnie odtwarzalną.
Jakość mieszania dla walidacji farmaceutycznych nie jest udowadniana samą niską wartością RSD. Wiarygodny dowód powstaje ze współdziałania reprezentatywnego, opartego na ryzyku pobierania próbek, dopasowanej do matrycy i zwalidowanej analityki, stabilnego prowadzenia procesu, pełnego opróżniania resztkowego, zwalidowanego czyszczenia i zgodnej z GMP integralności danych.
amixon® wspiera te zadania formami konstrukcyjnymi mieszalnika, które umożliwiają kontrolowaną trójwymiarową cyrkulację produktu, zdefiniowane pobieranie próbek, wyładunek o niskiej liczbie stref martwych i higieniczną dostępność. Receptura w sterowniku PLC nadzoruje zwalidowane wartości zadane dla czasu mieszania, prędkości obrotowej, stopnia napełnienia, kolejności dozowania i innych krytycznych parametrów procesowych. Połączenia z kodami kreskowymi, RFID i ERP mogą wspierać pełne powiązanie surowców, receptury, danych procesowych, czyszczenia i zwolnienia wsadu.
Zabezpieczenie odbywa się w centrum prób z oryginalnym produktem i realistycznymi warunkami procesowymi. Można tam badać jakość mieszania, kinetykę mieszania, okno stopnia napełnienia, delikatność dla produktu, opróżnianie resztkowe, zdolność do czyszczenia, pobieranie próbek, stabilność wyładunku i odtwarzalność. Udokumentowane w ten sposób dane stanowią podstawę doboru mieszalnika produkcyjnego, dokumentacji kwalifikacyjnej oraz późniejszej Continued Process Verification w eksploatacji regulowanej przez GMP.
Chropowatość powierzchni jest decydująca dla mieszalników proszków zgodnych z GMP, ponieważ bezpośrednio wpływa na zdolność do czyszczenia, ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego i bezpieczeństwo higieniczne. Dla powierzchni kontaktujących się z produktem za standard uznaje się zwykle Ra ≤ 0,8 µm, podczas gdy w zastosowaniach krytycznych typowe są powierzchnie znacznie gładsze, częściowo elektropolerowane.
amixon® wykonuje wszystkie powierzchnie kontaktujące się z produktem spawane i szlifowane bez szczelin, na życzenie aż po wysoko polerowane, zgodne z GMP jakości powierzchni. Paleta materiałów obejmuje od austenitycznych stali nierdzewnych (1.4301 do 1.4539) i stali duplex po Alloy 59, Hastelloy-C22 i nikiel dla produktów korozyjnych.
Mieszalność należy ocenić w skali laboratoryjnej za pomocą niewielkiej, powtarzalnej próby wstępnej i jasnej wielkości mierzonej dla jednorodności, na przykład składnika wiodącego lub znacznika. Przy proszkach o dużych różnicach gęstości należy dodatkowo zbadać segregację po opróżnieniu, gęstość nasypową, sypkość i ewentualnie pylenie, aby móc ocenić stabilność mieszaniny także po konfekcjonowaniu i transporcie.
amixon® ocenia mieszalność proszków o dużych różnicach gęstości i uziarnienia w skali laboratoryjnej za pomocą powtarzalnych prób wstępnych, badając obok jednorodności także zachowanie segregacyjne, gęstość nasypową, sypkość i kohezję. W zależności od układu materiałowego stosowane są różne mieszalniki ze spiralnymi mieszadłami łożyskowanymi pionowo, w tym HM, VM, AM, KS, SH i GM, weryfikowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Wiarygodna walidacja jednorodnego rozmieszczenia mikroelementów takich jak selen, chrom, molibden i jod w sproszkowanych suplementach diety jest wymagającym zadaniem zarówno dla inżynierii procesowej, jak i dla analityki, ze względu na niskie stężenia i wymagane RSD poniżej 5 %.
amixon® rozwiązuje ten problem za pomocą mieszalników precyzyjnych (KS, HM, VM), które tworzą technicznie idealną mieszaninę losową, niezależnie od stopnia napełnienia od 10 do 100 %. Niskie prędkości obwodowe około 0,8 m/s utrzymują mieszaninę w niskiej temperaturze. Zgodne z GMP projektowanie higieniczne amixon® umożliwia opróżnianie resztkowe 99,997 % i lepiej. Współczynnik zmienności jakości mieszania wynosi poniżej 5 %; osiągalne są nawet wartości około 1 %.
Mieszalnik KoneSlid® jest aktywnym pionowym stożkowym mieszalnikiem jednowałowym i dzięki celowo wytwarzanemu trójwymiarowemu przepływowi produktu osiąga przy wielu zadaniach mieszania proszków wyraźnie krótsze czasy mieszania niż poziomo obracający się dwustożkowy mieszalnik grawitacyjny. Podczas gdy mieszalnik dwustożkowy działa poprzez pasywne przemieszczanie przez podnoszenie i opadanie i dlatego często wymaga kilku minut, KoneSlid® może w zależności od produktu mieszać w około 20 do 120 sekund. Jego zalety leżą szczególnie przy krótkich czasach wsadów, złożonych recepturach, składnikach pobocznych, kohezyjności lub ograniczonych właściwościach płynięcia. Mieszalniki dwustożkowe pozostają odpowiednie dla dobrze płynących, w dużej mierze wolnych od aglomeratów i wystarczająco podobnych proszków lub granulatów. Rzeczywiście osiągalny czas mieszania, jednorodność, opróżnianie i efektywność energetyczna muszą zawsze być zwalidowane z konkretną recepturą i na całym łańcuchu procesowym.
Mieszalnik amixon® KoneSlid® KS wytwarza aktywną, trójwymiarową i wymuszoną cyrkulację produktu. Cała objętość wsadu może zostać jednokrotnie przemieszczona już po około czterech obrotach narzędzia; w zależności od produktu docelowa jakość mieszania może zostać osiągnięta po około 20 do 40 obrotach. Dzięki temu KS jest przy wielu zadaniach wyraźnie szybszy niż mieszalniki dwustożkowe i V-grawitacyjne, które działają poprzez pasywne przemieszczanie. KS łączy krótki czas mieszania ze szczególnie delikatnym dla produktu sposobem pracy oraz wielkopowierzchniowym, szybkim wyładunkiem. Czas mieszania, ochrona cząstek, opróżnianie resztkowe i stabilność wobec rozdzielania się mieszaniny muszą jednak zawsze być walidowane z oryginalnym produktem, zwłaszcza przy recepturach o dużych różnicach wielkości ziaren lub gęstości nasypowej. Opróżnianie następuje w sekundach, bez stożka usypowego i rozdzielania się mieszaniny, do 99,98%.
Modelowa struktura prowadzi surowce po delikatnym przesiewaniu kontrolnym do stacji dozowania grawimetrycznego, a stamtąd poprzez krótkie, spokojne i zamknięte przekazania bezpośrednio do mieszalnika. Po mieszaniu następuje możliwie bezpośredni, równomierny wyładunek o niskiej wysokości spadku do napełniania lub kolejnego procesu.
Idealna struktura procesu łączy przesiewanie, dozowanie-ważenie, mieszanie i napełnianie poprzez krótkie, szczelne gazowo i pyłowo oraz higienicznie wykonane interfejsy. Kołnierze sanitarne i sterylizowalne przyłącza mogą być stosowane tam, gdzie wymaga tego produkt, wymaganie czyszczenia lub procesu.
Rozruch i kwalifikacja farmaceutycznej instalacji mieszającej przebiegają według uporządkowanego, zgodnego z GMP procesu, między innymi zgodnie z EU-GMP Annex 15, ICH Q7/Q9 i ASTM E2500.
amixon® towarzyszy całej ścieżce kwalifikacyjnej: każdy aparat jest unikatem wykonanym według URS z własnej produkcji (pełna kontrola jakości), amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ; dokumentacja i wykonanie na życzenie są zgodne z EU-GMP i FDA 21 CFR Part 11. FAT w zakładzie w Paderborn oraz SAT/rozruch przez specjalistów amixon® dostarczają dowodów do PQ użytkownika.
Walidowalność czyszczenia przy mleku w proszku wykazuje się, dowodząc, że pozostałości produktu, resztki środków myjących i istotne zanieczyszczenia mikrobiologiczne są redukowane poniżej zdefiniowanych granic akceptacji za pomocą zdefiniowanej i powtarzalnej procedury.
amixon® czyni czyszczenie walidowalnym: konstrukcja bez stref martwych i w pełni dostępna z drzwiami Clever-Cut® do pobierania próbek swab i rinse, CIP/WIP przez lancę myjącą, opróżnianie resztkowe do 99,997 %. amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ, z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11, od URS aż po uruchomienie.
Wymiarowanie mieszalnika pionowego dla szerokich zakresów wsadów, typowo od 1:5 do 1:10 między napełnieniem minimalnym a maksymalnym, wymaga łącznego rozpatrzenia geometrii, mocy napędu, mechaniki materiałów sypkich i wielkości charakterystycznych procesu.
amixon® zamienia skalowanie w zabezpieczone przeniesienie: mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na tej samej zasadzie mieszania z narzędziem SinConcave®/SinConvex®, dzięki czemu jakość mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia. Wielkości wybiera się w krokach co 100 litrów do 50.000 litrów. Parametry są walidowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Mieszalniki kontenerowe są często korzystniejsze ekonomicznie przy dużej różnorodności produktów i częstych zmianach receptur, ponieważ czyszczenie i przezbrajanie odbywają się w dużej mierze poza linią, co skraca przestoje. Mieszalniki pionowe zainstalowane na stałe są często korzystniejsze przy niewielu recepturach i dużych, powtarzalnych wsadach, ponieważ inwestycja w jednostkę mieszającą rozkłada się na duże ilości, a eksploatacja jest wydajna przy stałym przepływie produktu.
amixon® przedstawia porównanie uczciwie: mieszalnik kontenerowy amixon® wygrywa przy częstych zmianach receptur – rozdzielone przezbrajanie i czyszczenie, kontener jako pojemnik transportowy i zasilający, niemal brak przestojów na czyszczenie – podczas gdy stacjonarne mieszalniki pionowe amixon® (VM, HM, AM, SpherHelics®) wygrywają przy dużych wsadach i wysokiej wydajności na powierzchnię zabudowy. Wszystkie aparaty zapewniają identyczną precyzyjną jakość mieszania; decydująca jest logistyka produkcji.
Zabezpieczenie prób skalowania z centrum prób do produkcji w wytwarzaniu karmy dla zwierząt wymaga systematycznego połączenia charakterystyki procesu, analizy podobieństwa, statystycznego planowania eksperymentu, techniki pomiarowej i formalnej kwalifikacji.
amixon® planuje próby skalowania w centrum prób tak, aby cele użytkownika, realistyczne ilości produktu i odpowiednia skala wielkości zostały wcześnie ze sobą powiązane. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia, dozowanie cieczy i inne istotne parametry są systematycznie zmieniane i dokumentowane z produktem oryginalnym. Szczególną zaletą jest to, że amixon® potrafi zabezpieczyć jakość mieszania także przy bardzo dużych proporcjach receptury, do 1:100.000 i przy współczynniku zmienności jakości mieszania poniżej 5 %. Wyniki dają się dzięki temu rzetelnie przenieść na produkcję, zanim nastąpi inwestycja.
Zabezpieczone skalowanie opiera się na połączeniu podobieństwa geometrycznego, doboru istotnych procesowo liczb charakterystycznych oraz weryfikacji pomiarowej i modelowej w skali pośredniej i produkcyjnej.
amixon® zamienia skalowanie w zabezpieczone przeniesienie: mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na identycznej zasadzie mieszania, narzędzie SinConvex® przy tej samej prędkości obwodowej od 0,8 do 3,5 m/s; jakość mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia, a wielkości wybiera się w krokach co 100 litrów do 50.000 litrów. Parametry są walidowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Zgodność z GMP i FDA w farmaceutycznych procesach mieszania wymaga zakwalifikowanej instalacji, zwalidowanego procesu oraz konsekwentnego zarządzania jakością. Systemy elektroniczne muszą być walidowane w sposób oparty na ryzyku i przy obowiązującym 21 CFR Part 11 zapewniać bezpieczne uprawnienia użytkowników, ścieżki audytu i podpisy elektroniczne. Decydujące znaczenie ma połączenie projektowania higienicznego i integralności danych.
amixon® wspiera użytkowników farmaceutycznych od URS, przez konstrukcję i dokumentację dostosowaną do projektu, aż po FAT, SAT i techniczne podstawy dla DQ, IQ i OQ. Zgodne z GMP projektowanie higieniczne, dowody istotne dla kwalifikacji, odpowiednie interfejsy automatyzacji oraz próby w centrum prób z oryginalnym produktem mogą wspierać zdolność do czyszczenia, bezpieczeństwo procesu i późniejszą walidowalność instalacji. Odpowiedzialność regulacyjna za GMP, walidację procesu i czyszczenia oraz zgodność systemów elektronicznych z obowiązującym 21 CFR Part 11 pozostaje po stronie użytkownika.
Zdolność do czyszczenia przy recepturach z kakao, tłuszczem i innymi przywierającymi proszkami zaczyna się od higienicznej, dostępnej i możliwie całkowicie opróżnialnej konstrukcji. Gładkie i równe powierzchnie, zminimalizowane miejsca osadzania, dobrze dostępne uszczelnienia, odpowiednie otwory inspekcyjne oraz konstrukcja w pełni drenowalna są kluczowymi warunkami.
amixon® wspiera zdolność do czyszczenia przy przywierających proszkach dzięki dostępnej, higienicznie projektowalnej geometrii mieszalnika, drzwiom inspekcyjnym Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, funkcjom redukcji ilości resztkowych oraz zautomatyzowanemu systemowi WaterDragon®. Wykorzystuje on programowalne, wjeżdżające do komory mieszania i obracające się lance myjące ze strumieniem celowanym do czyszczenia na mokro.
Rzetelne skalowanie procesów mieszania wymaga systematycznego planowania prób, które uwzględnia podobieństwo geometryczne, kinematyczne i dynamiczne między skalą laboratoryjną, pilotową i produkcyjną.
amixon® planuje program prób wspólnie z użytkownikiem: 35 instalacji próbnych, produkt oryginalny, realne stopnie napełnienia i parametry. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia i ewentualnie dozowanie cieczy są systematycznie zmieniane; jakość mieszania (RSD), stopnie opróżniania i łagodność wobec produktu są mierzone i dokumentowane, a maszyna docelowa jest projektowana na tej podstawie.
Program prób skalowania w centrum prób służy weryfikacji jakości mieszania, wyrażonej względnym odchyleniem standardowym (RSD), oraz stopni opróżniania w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, zanim proces zostanie przeniesiony do skali produkcyjnej.
amixon® planuje program prób wspólnie z użytkownikiem: 35 instalacji próbnych, produkt oryginalny, realne stopnie napełnienia i parametry. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia i ewentualnie dozowanie cieczy są systematycznie zmieniane; jakość mieszania (RSD), stopnie opróżniania i łagodność wobec produktu są mierzone i dokumentowane, a maszyna docelowa jest projektowana na tej podstawie.
Planowanie serii prób służących optymalizacji nowej receptury przypraw odbywa się najlepiej według zasady statystycznego planowania eksperymentu (Design of Experiments, DoE) i łączy jasno zdefiniowany cel z powtarzalnymi warunkami w centrum prób.
amixon® planuje programy prób w centrum prób na podstawie jasno zdefiniowanych kryteriów akceptacji i systematycznie zmienia wszystkie parametry istotne dla skalowania, takie jak czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia i dozowanie cieczy. Dzięki stopniowanym kaskadom prób z różnymi wielkościami wsadów niezawodnie oceniane są także krytyczne właściwości produktu, takie jak pękanie cząstek czy pylenie, i przekładane na solidne dane do skalowania.
Ponieważ mieszalniki centrum prób i produkcyjne pracują na tej samej zasadzie, ustalone parametry są bezpośrednio przenoszalne i stanowią rzetelną podstawę projektowania, URS i decyzji inwestycyjnej.
Skalowanie mieszanek przypraw ze skali laboratoryjnej lub centrum prób do produkcji ma na celu zapewnienie w większej skali osiągniętej jakości mieszania, porównywalnych czasów mieszania i łagodności wobec produktu, mimo że ilość materiału sypkiego, wielkość instalacji i otoczenie procesowe znacznie się zmieniają.
amixon® planuje program prób wspólnie z użytkownikiem. Już w samym Paderborn dostępnych jest 35 instalacji próbnych. Kolejne mieszalniki próbne amixon® są dostępne w Indiach, Chinach, USA, Tajlandii, Japonii i Korei. Mieszanki próbne wykonywane są przeważnie we wsadach po 400 litrów.
Zawór stożkowy to aktywny organ wylotowy dla materiałów sypkich, w którym stożkowo ukształtowany korpus zamykający jest wprowadzany pionowo w odpowiednio ukształtowane gniazdo przy wylocie zbiornika lub z niego wynoszony.
amixon® osiąga przy produktach sypkich opróżnianie resztkowe do 99,997 % i lepsze: stożkowe komory mieszania (AM), organy wylotowe bez stref martwych, takie jak króciec znormalizowany z klapą wylotową lub zawór segmentowy kulowy, elementy ComDisc® do usuwania resztek bez segregacji oraz pozbawiona stref martwych armatura DosiFlap® do dokładnego dozowania bezpośrednio z mieszalnika.
Solidne skalowanie w granulacji nawozów oznacza systematyczne przeniesienie procesu granulacji ze skali laboratoryjnej lub pilotowej do produkcji, tak aby rozkład uziarnienia i jakość produktu pozostały powtarzalne.
amixon® skaluje granulację warstwy pierścieniowej za pomocą RMG 10, którego komora mieszania jest szczególnie okrągła i obrabiana skrawaniem. Narzędzia mieszające przesuwają się nad komorą mieszania w zdefiniowanej odległości. amixon® zapewnia ponadto dokładne dozowanie składników stałych i ciekłych.
Przy mikrodozowaniu witamin, enzymów i innych wysoko aktywnych mikroskładników w przemyśle spożywczym, paszowym i farmaceutycznym osiągalne są w skali przemysłowej dokładności dozowania ±0,5 % lub lepsze, pod warunkiem zastosowania systemów grawimetrycznych.
Mieszalniki precyzyjne amixon® tworzą technicznie idealną mieszaninę losową, w praktyce niemożliwą do dalszego ulepszenia, niezależnie od stopnia napełnienia od 10 do 100 %. Homogenizowane są proporcje składników do 1:100.000, a łagodne prędkości obwodowe od 0,8 m/s zapobiegają wprowadzaniu ciepła. Docelowe wartości RSD są weryfikowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym i planem pobierania próbek.
Dla farmaceutycznych instalacji mieszających dokumentacja kwalifikacyjna obejmuje łańcuch dowodowy od specyfikacji wymagań użytkownika i kwalifikacji projektowej (DQ), przez instalację i kontrolę funkcjonalną, aż po kwalifikację wydajnościową. IQ dokumentuje materiały i kalibracje, OQ sprawdza granice eksploatacyjne i bezpieczeństwo. PQ potwierdza na produkcie i za pomocą kryteriów opartych na ryzyku odtwarzalną wydajność procesu.
amixon® towarzyszy całej ścieżce kwalifikacyjnej: każdy aparat jest unikatem wykonanym według URS z własnej produkcji (pełna kontrola jakości), amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ; dokumentacja i wykonanie na życzenie są zgodne z EU-GMP i FDA 21 CFR Part 11. FAT w zakładzie w Paderborn oraz SAT/rozruch przez specjalistów amixon® dostarczają dowodów do PQ użytkownika.
Do kwalifikacji farmaceutycznych instalacji mieszających potrzebne są specyfikacja wymagań użytkownika, analiza ryzyka oraz dowody FAT i SAT. IQ potwierdza prawidłową instalację, OQ sprawdza bezpieczną, odtwarzalną eksploatację. PQ wykazuje na przewidzianym produkcie, że instalacja w warunkach rutynowych dostarcza wyniki zgodne ze specyfikacją.
amixon® towarzyszy farmaceutycznym instalacjom mieszającym od specyfikacji wymagań użytkownika, przez istotną dla kwalifikacji dokumentację konstrukcyjną i produkcyjną, aż po FAT i SAT. Udokumentowane badania oraz dowody techniczne, takie jak atesty materiałowe, dane o powierzchni i dokumentacja spawalnicza, mogą zostać zintegrowane z DQ, IQ i OQ użytkownika. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem dostarczają dodatkowo rzetelnych parametrów wyjściowych do skalowania i planowania PQ, podczas gdy ostateczna kwalifikacja procesu i zwolnienie pozostają po stronie użytkownika.
Jakość powierzchni, opisywana typowo średnią arytmetyczną chropowatością Ra, jest centralnym parametrem higienicznym dla wszystkich powierzchni kontaktujących się z produktem w mieszalnikach spożywczych.
amixon® wykonuje wszystkie powierzchnie kontaktujące się z produktem spawane i szlifowane bez szczelin, na życzenie aż po wysoko polerowane, zgodne z GMP jakości powierzchni. Paleta materiałów obejmuje od austenitycznych stali nierdzewnych (1.4301 do 1.4539) i stali duplex po Alloy 59, Hastelloy-C22 i nikiel dla produktów korozyjnych.
Ukierunkowana sensoryka in-line ma kluczowe znaczenie dla odtwarzalnego prowadzenia procesów mieszania, pewnego wykrywania punktu końcowego oraz optymalizacji jakości, zużycia energii i czasów cyklu.
Tak – amixon® integruje monitorowanie procesu w sposób dostosowany do projektu: rejestrację momentu obrotowego, temperatury i wilgotności do wyznaczania punktu końcowego, programy mieszania i suszenia zapisane w sterowniku PLC, połączenie z ERP oraz dokumentację w czasie rzeczywistym za pomocą kodów kreskowych. Ponieważ każde urządzenie jest unikatem wykonanym według specyfikacji wymagań użytkownika (URS), sensorykę i interfejsy (system nadrzędny/MES) wykonuje się według wytycznych klienta.
Dla odtwarzalności procesów mieszania sensowna jest łączona sensoryka procesowa, ponieważ stan mieszaniny można zwykle wiarygodnie uchwycić nie bezpośrednio, lecz jedynie poprzez pośrednie wielkości fizyczne. Szczególnie ważne są moment obrotowy, temperatura, wilgotność oraz precyzyjne śledzenie receptur i wsadów.
Tak – amixon® integruje monitorowanie procesu w sposób dostosowany do projektu: rejestrację momentu obrotowego, temperatury i wilgotności do wyznaczania punktu końcowego, programy mieszania i suszenia zapisane w sterowniku PLC, połączenie z ERP oraz dokumentację w czasie rzeczywistym za pomocą kodów kreskowych. Ponieważ każde urządzenie jest unikatem wykonanym według specyfikacji wymagań użytkownika (URS), sensorykę i interfejsy (system nadrzędny/MES) wykonuje się według wytycznych klienta.
Do szczególnie wrażliwych składników piekarniczych nadają się mieszalniki grawitacyjne oraz wolnoobrotowe pionowe mieszalniki stożkowe, ponieważ zapewniają wysoką jakość mieszania przy niskim obciążeniu mechanicznym. Przy wyższej wydajności można stosować mieszalniki pracujące w sposób ciągły; odpowiednią technologię trzeba jednak zawsze przetestować na oryginalnej recepturze pod kątem łamania ziaren i rozdzielania się mieszaniny.
amixon® zachowuje strukturę cząstek dzięki konstrukcji: wolnoobrotowe prędkości obwodowe od 0,8 m/s, wymuszone przemieszczanie SinConvex® bez stref uderzeń i zgniatania, jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia także przy dużych wsadach. Dla najwyższych wymagań: SpherHelics® SH (kulista komora mieszania) oraz KoneSlid® KS (idealna jakość mieszania po 20–30 obrotach, opróżnianie w sekundach bez rozdzielania się mieszaniny).
Dla proszków metalicznych nadaje się zwykle wolnoobrotowy, konwekcyjny i całkowicie zamknięty mieszalnik okresowy z dużymi, korzystnymi przepływowo narzędziami, dostosowanymi odstępami od ściany i niską prędkością względną. Decydujące są dobór materiału kompatybilny pod względem kontaminacji, geometrie o niskim zużyciu, unikanie miejsc łożyskowania i szczelin mających kontakt z produktem, kontrolowany zasyp i wyładunek oraz zamknięte, w razie potrzeby inertyzowane transfery materiału. Dla proszków wysoce krytycznych trzeba rozpatrzyć cały system, łącznie z mieszalnikiem, transportem, przesiewaniem, filtrami, uszczelnieniami, konserwacją i czyszczeniem. Przydatność wykazuje się poprzez próby z oryginalnym proszkiem oraz połączoną analizę rozkładu wielkości cząstek, cząstek obcych i istotnych zawartości pierwiastków przed i po przetwarzaniu.
amixon® redukuje ścieranie przy proszkach metalicznych dzięki wolnoobrotowemu wymuszonemu przemieszczaniu SinConvex® i konsekwentnie niskozużyciowej oraz niskokontaminacyjnej konstrukcji aparatu. Dla szczególnie krytycznych produktów amixon® może pokryć wszystkie komponenty mające kontakt z produktem odpowiednią wysokowydajną ceramiką tlenkową. Dzięki temu komora mieszania, narzędzia, wał, wylot i elementy wewnętrzne są oddzielone od kontaktu metalu z mieszaniną; ścieranie metaliczne podczas mieszania, reagowania i suszenia jest wykluczone. Dodatkowo powierzchnie o niskiej liczbie szczelin, mieszadła łożyskowane wyłącznie od góry, szczelne pyłowo systemy OmgaSeal® oraz kontrolowana peryferia ograniczają dalsze źródła cząstek obcych. Konkretna powłoka, sposób pracy i skuteczność czystości są walidowane z oryginalnym produktem oraz odpowiednią analityką pierwiastkową i cząstek przed inwestycją.
Przed uruchomieniem instalacji mieszającej ATEX wymagane są kompletny dokument zabezpieczenia przed wybuchem, wszystkie istotne dokumenty techniczne oraz kontrola bezpieczeństwa przeciwwybuchowego przed pierwszym uruchomieniem. Kontrola obejmuje dokumentację, fachowe wykonanie instalacji, rzeczywiste wykonanie stref i urządzeń, unikanie źródeł zapłonu, uziemienie, sterowanie, systemy ochronne, inertyzację i środki organizacyjne.
amixon® może dostarczać aparaty mieszające przystosowane do ATEX wraz z dokumentacją dostosowaną do projektu oraz wspierać montaż, rozruch procesowy i próby produktowe. Dokumentacja pojedynczego mieszalnika jest jednak tylko jednym elementem: bezpieczeństwo przeciwwybuchowe całej instalacji musi zostać sprawdzone przed pierwszym uruchomieniem na podstawie dokumentu zabezpieczenia przed wybuchem.
Najczęstszymi błędami są przepełnienie, niedopełnienie, mylenie masy z objętością roboczą, izolowana zmiana stopnia napełnienia oraz założenie, że dłuższe mieszanie może skompensować błędne napełnienie. Przepełnienie ogranicza ruch produktu; niedopełnienie może powodować strefy martwe, obciążenia udarowe i nierównomierne przetwarzanie.
Pionowa wężownica mieszająca SinConvex® transportuje produkt w górę wzdłuż ściany i umożliwia centralny przepływ powrotny. Zgodnie z równaniem transportu strumień objętościowy cyrkulacji rośnie wraz ze stopniem napełnienia; jednocześnie proporcjonalnie rośnie ilość wsadu. Przy geometrycznie porównywalnych warunkach specyficzna wydajność cyrkulacji może więc zostać zachowana w szerokim zakresie stopnia napełnienia.
Ze względu na bardzo wrażliwą grupę docelową wytwarzanie preparatów dla niemowląt podlega szczególnie surowym wymaganiom w zakresie higieny instalacji i kontroli zanieczyszczeń. Mieszalniki proszków muszą być zatem tak zaprojektowane, aby ryzyka zanieczyszczeń mikrobiologicznych i innych były niezawodnie opanowane.
W higienicznych procesach proszkowych amixon® stawia na konstrukcję bez stref martwych, dobrą dostępność i walidowalne czyszczenie. Ważnymi elementami są komory mieszania spawane bez szczelin, mieszadła łożyskowane od góry, rozwiązania wylotowe i drzwiowe o niewielu strefach martwych oraz automatyzowalne funkcje czyszczenia, takie jak WaterDragon® i Clever-Cut® z OmgaSeal®. Zależnie od wykonania dochodzą kolejne rozwiązania dla opróżniania resztkowego i bezpieczeństwa produktu, na przykład ComDisc®, DosiFlap®, KoneSlid® i silos mieszający Gyraton®. W produkcji mleczarskiej i preparatów dla niemowląt wspiera to łagodne, higieniczne i dobrze dokumentowalne przetwarzanie wrażliwych proszków, takich jak witaminy, składniki mineralne, kwasy tłuszczowe omega-3 i probiotyki.
Dla wiarygodnej integracji Przemysłu 4.0 decydująca nie jest jak największa liczba czujników czy połączenie z chmurą, lecz solidne dane i wykazywalne usprawnienia w eksploatacji. Istotnymi cechami są analiza OEE dostosowana do wsadów, utrzymanie ruchu oparte na stanie technicznym oraz śledzenie receptur i wsadów. Cyfrowe bliźniaki i zdalna konserwacja muszą być przy tym włączone do koncepcji całościowej.
amixon® może wspierać zorientowaną na Przemysł 4.0 integrację dzięki prowadzeniu receptur opartemu na sterowniku PLC, rejestracji danych dostosowanej do projektu, przypisaniu wsadów wspomaganemu kodami kreskowymi oraz interfejsom do systemów MES lub ERP. Rzeczywistą korzyść determinują wiarygodna logika OEE, celowo dobrane dane procesowe i dane o stanie technicznym, niezawodna integracja danych oraz konsekwentne wykorzystywanie wniosków do ciągłego doskonalenia procesu.
Dla mieszalników mleka w proszku istotne są przede wszystkim EHEDG, 3-A Sanitary Standards, zgodność materiałowa UE i FDA oraz wymagania dotyczące maszyn i ochrony przeciwwybuchowej. W praktyce chodzi mniej o pojedynczy certyfikat całościowy, a bardziej o wykazanie, że urządzenie jest higienicznie skonstruowane, łatwe do czyszczenia, bezpieczne materiałowo i odpowiednie dla danego obszaru pracy.
Na życzenie amixon® spełnia wszystkie istotne standardy: EHEDG, wytyczne higieniczne FDA, 3-A Sanitary Standards, USDA, GMP i ATEX; aparaty ciśnieniowe także według ASME. Każdy mieszalnik jest egzemplarzem jednostkowym wykonanym według URS; amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11.
Cyfrowe usługi dla instalacji mieszających łączą monitorowanie stanu technicznego, bezpieczny dostęp zdalny i planowanie konserwacji oparte na danych. Czujniki rejestrują na przykład drgania, temperatury, pobór prądu, moment obrotowy, prędkość obrotową, czasy mieszania i przebiegi wsadów. Dane są przesyłane przez bramki brzegowe (edge gateway) do lokalnych, hybrydowych lub chmurowych platform i przedstawiane tam jako trendy, panele (dashboardy) i komunikaty alarmowe.
amixon® oferuje konserwację predykcyjną jako usługę serwisową: amixon® może wspierać koncepcje konserwacji oparte na stanie technicznym na podstawie danych eksploatacyjnych i stanu urządzenia. Czasy pracy, liczba wsadów, moment obrotowy, temperatury, prędkości obrotowe i komunikaty procesowe pomagają lepiej planować konserwacje, przeglądy i zapotrzebowanie na części zamienne. Stopniowe zmiany mogą dostarczać wskazówek dotyczących zużycia lub odbiegających warunków eksploatacji.
Mieszalniki wykonywane na zamówienie wymagają w zależności od stopnia dostosowania od około ośmiu do szesnastu tygodni przy wykonaniach zbliżonych do standardowych, od czterech do siedmiu miesięcy przy instalacjach dostosowanych do klienta oraz od siedmiu do dwunastu miesięcy przy złożonych instalacjach specjalnych. Największymi czynnikami wydłużającymi czas są niejasne wymagania i materiały specjalne. Czasy dostawy można skrócić dzięki kompletnej specyfikacji URS i równoległemu inżynierii projektowej.
amixon® skraca czasy dostawy przede wszystkim dzięki bardzo wczesnemu i starannemu wyjaśnieniu projektu. Użytkownicy otrzymują już w fazie wstępnej rzetelne doradztwo, kilka wariantów układu do uzgodnienia ustawienia, mediów, otoczenia i budynku, a także możliwość zlecenia prac inżynieryjnych przed właściwym zamówieniem. Dzięki temu można doprecyzować wymagania, wiążąco ustalić interfejsy, wcześniej zamówić krytyczne komponenty i realizować przygotowania budowlane równolegle z produkcją. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem dodatkowo zabezpieczają wybór urządzenia, parametry procesowe i skalowanie jeszcze przed rozpoczęciem konstrukcji.
Niezawodne rozpoznanie punktu końcowego granulacji w mieszalnikach przepływowych pracujących w sposób ciągły wymaga wielowymiarowego nadzoru procesu.
Mieszalnik przelotowy RMG może zostać wyposażony w odpowiednią sensorykę procesową służącą nadzorowi i powtarzalności granulacji; amixon® nie rozwija własnych czujników, przejmuje jednak ich integrację specyficzną dla projektu. Wykorzystywane mogą być moment obrotowy, pobór mocy, temperatura produktu, wilgotność, strumień masowy ciała stałego oraz ilość podanej cieczy granulującej; szczególnie wymowne są obrazowe metody pomiaru online, które w sposób ciągły rejestrują wielkość i kształt cząstek. To, która wielkość pomiarowa niezawodnie wyznacza punkt końcowy granulacji, zależy zawsze od receptury, jakości surowca i prowadzenia procesu i jest porównywana z analitycznie oznaczonymi właściwościami granulatu. amixon® produkuje i serwisuje te aparaty oraz zapewnia długoterminowe zaopatrzenie w części zamienne; prace rozwojowe koncentrują się dziś na mieszalnikach precyzyjnych z pionowo lub ukośnie ułożyskowanymi wałami mieszającymi.
Wymiarowanie granulatora warstwy pierścieniowej zależy przede wszystkim od właściwości produktu, pożądanej jakości granulatu i prowadzenia procesu. Decydujące są stabilna warstwa pierścieniowa, kontrolowana aglomeracja i zagęszczanie oraz możliwie niewielkie pylenie.
Do tego zadania amixon® produkuje i serwisuje aglomerator-mieszalnik warstwy pierścieniowej RMG. Niezawodnie ustawia on wielkość i strukturę granulatu poprzez kontrolowane tworzenie warstwy pierścieniowej, działanie kołków, czas przebywania, temperaturę i dozowanie spoiwa. Wymiarowanie jest zabezpieczane próbami z produktem oryginalnym w centrum prób, aby niezawodnie potwierdzić jakość mieszania i powtarzalność.
Całkowite koszty eksploatacji mieszalnika przemysłowego w okresie dziesięciu lat wykraczają daleko poza cenę zakupu. Obejmują one planowanie i integrację, energię, agregaty pomocnicze, konserwację, części zamienne, materiały eksploatacyjne, czyszczenie, straty produktu, personel, zgodność z przepisami, modernizację oraz demontaż i wartość rezydualną.
amixon® ocenia całkowite koszty eksploatacji mieszalnika przemysłowego całościowo. Obok inwestycji i integracji decydujące znaczenie mają energia, czas mieszania, straty produktu, opróżnianie resztkowe, czyszczenie, konserwacja, zaopatrzenie w części zamienne, ryzyko przestojów oraz długoterminowa użyteczność.
Wybór mieszalnika przemysłowego do karmy dla zwierząt o zmiennych wielkościach wsadu wymaga całościowego spojrzenia na technikę mieszania, prowadzenie procesu i higienę, ponieważ jakość mieszania bezpośrednio wpływa na jednorodność składników odżywczych, jakość produktu i zgodność z przepisami.
amixon® opracowuje rekomendację doboru dwuetapowo: na podstawie danych o produkcie (gęstość nasypowa, rozkład wielkości cząstek, wilgotność, właściwości płynięcia, wrażliwość na temperaturę/ścinanie) oraz celów procesowych eksperci amixon® wyprowadzają wstępny wybór urządzenia – weryfikowany z oryginalnym produktem w centrum prób na ponad 30 instalacjach testowych, wspólnie oceniany i dokumentowany.
Zdolność do czyszczenia komór mieszania bez stref martwych jest centralnym elementem bezpieczeństwa mikrobiologicznego i jakości produktu przy wytwarzaniu preparatów dla niemowląt.
amixon® czyni zdolność do czyszczenia opanowalną konstrukcyjnie: komora mieszania i mieszadło są spawane i szlifowane bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, dzięki czemu odpada krytyczny dla zanieczyszczeń dolny przepust wału. Licujące klapy wylotowe, drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal® oraz swobodnie programowalne lance myjące o strumieniu celowanym eliminują cienie natrysku, a opróżnianie resztkowe ComDisc® minimalizuje pozostałości produktu. Czyszczenie staje się w ten sposób walidowalne, na mokro i na sucho, zgodnie z EHEDG, FDA i 3-A.
Skalowanie procesów mieszania i aglomeracji opiera się na podobieństwie geometrycznym, kinematycznym i dynamicznym, na liczbach bezwymiarowych takich jak liczby Froude'a, Reynoldsa, Newtona i Webera, na danych procesowych i produktowych takich jak pobór mocy, jednostkowe wprowadzanie energii, rozkład wielkości cząstek i wytrzymałość ziaren, a także na modelach empirycznych, mechanistycznych i opartych na bilansach populacji, weryfikowanych w próbach z produktem oryginalnym.
amixon® skaluje poprzez podobieństwo fizyczne zamiast reguł zgrubnych: stała prędkość obwodowa od 0,8 do 3,5 m/s zamiast stałych obrotów, identyczna zasada mieszania SinConvex® we wszystkich wielkościach, jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia. Rozważania oparte na liczbach charakterystycznych, takie jak podobieństwo Froude'a, są weryfikowane próbami w centrum prób z produktem oryginalnym, nigdy przez nie zastępowane.
Pełna identyfikowalność wsadów łączy dane o surowcach i dostawcach, dane receptury i procesu oraz dane jakościowe i wysyłkowe za pomocą jednoznacznego oznaczenia wsadu. Szczególnie ważne są zastosowane ilości surowców, znaczniki czasowe krytycznych etapów procesu oraz odchylenia wartości zadanej od rzeczywistej. Zakres danych i okres przechowywania muszą być ustalone w sposób oparty na ryzyku oraz odniesiony do produktu i przepisów.
amixon® może istotnie przyczynić się do identyfikowalności wsadów dzięki prowadzeniu receptur opartemu na sterowniku PLC, rejestracji danych procesowych dostosowanej do projektu, integracji kodów kreskowych oraz interfejsom do systemów MES lub ERP. Pełna identyfikowalność produktu wymaga ponadto włączenia danych o surowcach, ważeniu, jakości, opakowaniach i logistyce oraz wiarygodnej integralności danych we wszystkich zaangażowanych systemach. Próby w centrum prób i dokumentacja istotna dla kwalifikacji pomagają ustalić krytyczne parametry procesowe i odpowiednie punkty rejestracji danych, nie zastępują jednak ani odpowiedzialności użytkownika za cały system, ani danych z rzeczywistej produkcji.
Do integracji instalacji mieszającej z istniejącymi liniami zasypu, dozowania i wyładunku potrzebne są kompletne dane materiałowe, dotyczące układu, interfejsów i bezpieczeństwa. Szczególnie decydujące są aktualne inwentaryzacje, jednoznaczne punkty przekazania i jasna logika blokad. Wiążąca macierz granic zakresu dostawy (Battery Limits) zapobiega lukom planistycznym i stanowi podstawę bezpiecznego rozruchu.
Do integracji mieszalnika proszków z istniejącymi liniami potrzebne są precyzyjne dane dotyczące produktu, dozowania, wydajności, zasypu, wyładunku, warunków miejscowych, techniki transportu, sterowania, zaopatrzenia w media i koncepcji bezpieczeństwa. Elementy wyładowcze, takie jak DosiFlap® i ComDisc®, mogą w zależności od produktu wspierać dozowane, szybkie i zorientowane na wydajność opróżnianie; rzeczywista dokładność dozowania i opróżnianie resztkowe muszą jednak zostać zweryfikowane w konkretnym przypadku zastosowania. Decydujące dla udanej realizacji są jasno zdefiniowane granice zakresu dostawy (Battery Limits), uzgodniona logika sterowania i blokad oraz wcześniej sprawdzony dobór całego systemu dozowania, mieszalnika, wyładunku i peryferii.
Trwałą konkurencyjność zakładów mieszania i napełniania proszków zapewniają długoterminowe, partnerskie modele, które sięgają daleko poza sam zakup maszyny. Kluczowe są serwis obejmujący cały cykl życia z jasnymi umowami SLA, spójna koncepcja utrzymania ruchu łącząca pielęgnację przez operatora, konserwację prewencyjną i diagnostykę opartą na stanie technicznym, strategiczny program części zamiennych i modernizacji (retrofit) oraz regularne przeglądy procesu i wydajności.
Równie ważny jest usystematyzowany transfer wiedzy: szkolenia oparte na rolach, udokumentowane macierze kompetencji, praktyczne wdrożenie, szkolenia powtórkowe oraz bezpieczne procedury dopuszczenia do pracy sprawiają, że obsługa, czyszczenie, utrzymanie ruchu i optymalizacja procesu pozostają trwale opanowane. Platformy danych i wsparcie zdalne mogą przyspieszać tę pracę, o ile cyberbezpieczeństwo i suwerenność danych są prawidłowo uregulowane.
Wspólnym miernikiem powinien być nie tylko czas naprawy, lecz długoterminowa zdolność do stałego wytwarzania wysokiej jakości produktów w sposób bezpieczny, efektywny, higieniczny i przy wysokiej dostępności instalacji.
amixon® wspiera długoterminową dostępność i konkurencyjność zakładów mieszania i napełniania proszków przez cały cykl życia instalacji. Koncepcja zaczyna się od projektu dopasowanego do produktu i procesu, kontynuowana jest przez fachowy montaż i wspólny rozruch, a następnie obejmuje konserwację, części zamienne, modernizację, kwalifikację i optymalizację procesu.
Konstrukcja przyjazna konserwacji, z mieszadłem łożyskowanym wyłącznie od góry, stosunkowo niskimi prędkościami obrotowymi oraz dużymi drzwiami inspekcyjnymi Clever-Cut®, ułatwia inspekcję, czyszczenie i konserwację zapobiegawczą. Długoterminowe zaopatrzenie w części zamienne, możliwość dowytworzenia komponentów specyficznych dla klienta oraz celowe działania modernizacyjne (retrofit) pomagają redukować nieplanowane przestoje i dostosowywać instalacje do nowych wymagań.
Zapisane receptury sterownika PLC, integracja z systemem ERP oraz rejestracja szarż wspomagana kodami kreskowymi wspierają powtarzalne prowadzenie procesu, identyfikowalność, analizę OEE i walidację. W połączeniu z próbami w centrum prób, szkoleniami i stałą opieką powstaje partnerstwo, które zabezpiecza nie tylko krótkoterminową eksploatację instalacji, lecz długoterminową produktywność, jakość i zdolność adaptacji użytkownika.
Do inspekcji GMP w obszarze farmaceutycznym, biotechnologicznym i wyrobów medycznych oczekiwany jest kompletny, oparty na ryzyku i zorientowany na cykl życia pakiet walidacyjny i dokumentacyjny, wykazujący zgodność z właściwymi regulacjami.
amixon® towarzyszy całej ścieżce kwalifikacji: każdy aparat jest budowany jako egzemplarz jednostkowy na podstawie URS we własnej produkcji z pełną kontrolą jakości; amixon® wspiera użytkownika w fazach DQ, IQ i OQ, dokumentacja i wykonanie na życzenie są zgodne z europejskim GMP i wymaganiom FDA, a testy FAT przeprowadzane w zakładzie w Paderborn wraz z SAT i uruchomieniem na miejscu stanowią podstawę dowodów PQ użytkownika.
Typowe dowody dla mieszalników farmaceutycznych obejmują atesty materiałowe, dokumentację powierzchni i spoin, dokumentację kwalifikacyjną, dowody dotyczące sterowania i integralności danych oraz możliwą do prześledzenia walidację czyszczenia z pobieraniem próbek i analityką. Łącznie wykazują one, że mieszalnik może być eksploatowany zgodnie z GMP i czyszczony w sposób walidowalny.
amixon® czyni czyszczenie walidowalnym: konstrukcja bez stref martwych i w pełni dostępna z drzwiami Clever-Cut® do pobierania próbek swab i rinse, CIP/WIP przez lancę myjącą, opróżnianie resztkowe do 99,997 %. amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ, z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11, od URS aż po uruchomienie.
Mieszalniki ciągłe są centralnymi komponentami instalacji w procesach dotyczących materiałów sypkich, chemii, budownictwa i żywności. Konstrukcja zoptymalizowana pod kątem zużycia, konserwacja predykcyjna i prowadzenie eksploatacji dostosowane do procesu są decydujące dla obniżenia kosztów konserwacji i wydłużenia trwałości.
amixon® obniża koszty konserwacji i wspiera wysoką dostępność ciągłych procesów mieszania dzięki bezobsługowej, dostosowanej do produktu konstrukcji AMK, konserwacji zapobiegawczej i serwisowi ukierunkowanemu na długi okres użytkowania. Mieszadło łożyskowane i napędzane wyłącznie od góry nie wymaga dolnego przepustu wału mającego kontakt z produktem. Dzięki temu odpada miejsce uszczelnienia, które w innych koncepcjach mieszalników może być szczególnie obciążone przez nacisk materiału sypkiego, ścieranie, przywieranie produktu lub media czyszczące.
Przy pracy na trzy zmiany nieplanowane przestoje wpływają szczególnie mocno na produktywność i koszty jednostkowe, ponieważ dostępne są niemal żadne wolne od produkcji okna czasowe na naprawy.
amixon® wspiera wysoką dostępność instalacji i niższe koszty konserwacji przy ciągłych mieszalnikach materiałów sypkich dzięki przyjaznej dla konserwacji konstrukcji AMK, odpowiedniej ochronie przed zużyciem, dobrej dostępności i planowalnej strategii utrzymania ruchu. Mieszadło łożyskowane i napędzane wyłącznie od góry może obejść się bez dolnego przepustu wału mającego kontakt z produktem, redukując tym samym potencjalnie mocno obciążone miejsce uszczelnienia. Wolnoobrotowy tryb pracy dostosowany do produktu i wydajności oraz materiały odporne na zużycie mogą ograniczać obciążenie narzędzi mieszających, wałów, łożysk i napędu.
Przy obchodzeniu się z proszkami zagrożonymi wybuchem pyłu obowiązkowe są ocena zagrożenia, aktualny dokument zabezpieczenia przed wybuchem, odpowiednie środki techniczne i regularne kontrole. Jakie funkcje bezpieczeństwa muszą zostać zainstalowane, wynika z konkretnego ryzyka – nie z identycznej dla wszystkich instalacji listy kontrolnej.
Przy obchodzeniu się z proszkami zagrożonymi wybuchem pyłu nie są ogólnie przepisane te same funkcje bezpieczeństwa dla każdego mieszalnika. Obowiązkowa jest oparta na ryzyku koncepcja całościowa obejmująca ocenę zagrożenia, dokument zabezpieczenia przed wybuchem, dobór zgodny ze strefą, unikanie źródeł zapłonu, ewentualnie inertyzację i – w razie potrzeby – konstrukcyjną ochronę przeciwwybuchową.
Nowoczesne mieszalniki przemysłowe obniżają zapotrzebowanie na energię przede wszystkim poprzez odpowiedni dobór całego procesu mieszania. Istotnymi cechami są wydajne silniki, napędy sterowane częstotliwościowo, narzędzia mieszające dostosowane do produktu oraz dobra zdolność do opróżniania.
amixon® nie uzasadnia opłacalności mieszalnika wyłącznie niską mocą silnika lub krótkimi czasami mieszania. Decydujące dla całkowitego kosztu posiadania (Total Cost of Ownership) są cały proces, straty produktu, czasy czyszczenia i przezbrojenia, konserwacja, zaopatrzenie w części zamienne, dostępność instalacji oraz jej długoterminowa użyteczność.
Ważnymi funkcjami oprogramowania są skonfigurowana w sposób oparty na ryzyku ścieżka audytu, konta użytkowników oparte na rolach oraz elektroniczny protokół wsadu z recepturami i zwolnieniami. Systemy muszą prawidłowo przypisywać dane w czasie, chronić je przed nieupoważnionymi zmianami i utrzymywać dostępność w długim okresie. Zgodność z przepisami powstaje ze współdziałania oprogramowania, interfejsów i koncepcji integralności danych.
amixon® może wspólnie z Beckhoff Industrieautomatisierung wspierać w sposób dostosowany do projektu prowadzenie receptur oparte na sterowniku PLC, funkcje ścieżki audytu, koncepcje użytkowników, podpisy elektroniczne oraz połączenie danych z systemami MES lub ERP. Rozszerzenie ścieżki audytu TwinCAT 3 HMI firmy Beckhoff może chronologicznie dokumentować zmiany oraz zdarzenia obsługowe i systemowe, a także technicznie wspierać podpisy elektroniczne. Zgodne z GMP lub 21 CFR Part 11 rozwiązanie całościowe powstaje jednak dopiero dzięki właściwej konfiguracji, walidacji, weryfikacji danych i organizacji eksploatacji przez użytkownika.
Instalacje mieszające stosowane jako reaktory do procesów krystalizacji lub reakcji w fazie stałej łączą w jednym aparacie kilka mechanicznych, termicznych i materiałowych operacji jednostkowych.
amixon® produkuje właśnie w tym celu reaktory suszarko-mieszalnikowe VMT (pionowy) i AMT (stożkowy): szczelne ciśnieniowo i próżniowo do 5 mbar absolutnych, w pełni termostatowane wodą, parą lub olejem termalnym, wraz z mieszadłem. Mieszanie, reakcja, krystalizacja i suszenie próżniowe przebiegają w tym samym aparacie bez stref martwych, od 100 litrów do 50.000 litrów, na życzenie jako reaktor sterylny zgodny z FDA.
Ogrzewanie, chłodzenie, próżnię i inertyzację można łączyć w odpowiednich reaktorach mieszających i suszarko-mieszalnikach. Ogrzewanie i chłodzenie służą kontrolowanemu prowadzeniu temperatury; próżnia wspiera suszenie, odgazowywanie i usuwanie rozpuszczalnika; inertyzacja chroni wrażliwe produkty i przy odpowiednim doborze bezpieczeństwa może zapobiegać powstawaniu atmosfery wybuchowej.
Serie VMT i AMT mogą łączyć ogrzewanie, chłodzenie, próżnię i inertyzację z mieszaniem oraz dalszymi etapami procesu. Dzięki temu można przeprowadzać na przykład reakcję, krystalizację, suszenie kontaktowe i próżniowe oraz następujące po nich kondycjonowanie w jednym zamkniętym aparacie.
Rejestracja danych procesowych i optymalizacja OEE w procesach mieszania wymagają odpowiedniej sensoryki, architektury danych odniesionej do wsadu oraz znormalizowanych interfejsów. Szczególnie skuteczne jest powiązanie danych receptury, procesu i jakości oraz metod analitycznych, takich jak SPC. Praktyczną korzyść tworzą nie same czujniki, lecz wiarygodna jakość danych i ciągłe doskonalenie.
amixon® może wspierać OEE instalacji mieszania proszków dzięki konstrukcji przyjaznej dla konserwacji, odpowiednim systemom mieszania i wyładunku, zorientowanemu na czyszczenie projektowaniu higienicznemu, prowadzeniu receptur, identyfikowalności wsadów i udokumentowanym próbom w centrum prób. Decydujące są specyficzne dla produktu czasy mieszania, opróżniania, czyszczenia i zmiany produktu oraz jasna rejestracja przestojów, poprawek i strat jakościowych. Rzeczywiście osiągalne OEE zawsze zależy od współdziałania doboru urządzenia, produktu i receptury, jakości surowców, planowania produkcji, czyszczenia, konserwacji, obsługi i zapewnienia jakości.
Nowoczesne mieszalniki proszków mogą wspierać zrównoważony rozwój przede wszystkim poprzez dostosowane do potrzeb niskie zużycie energii, konstrukcję o niskich wymaganiach konserwacyjnych i długi ekonomiczny okres użytkowania. Decydujący jest zawsze odpowiedni dobór dla produktu, zadania mieszania, wydajności, wymagań czyszczenia i sposobu eksploatacji.
amixon® rozumie zrównoważony rozwój mieszalników proszków jako współdziałanie niskiego zużycia energii, efektywnego zużycia surowców, zredukowanego nakładu na czyszczenie i długiego ekonomicznego okresu użytkowania. Rzeczywista korzyść zależy zawsze od produktu, receptury, wielkości wsadu, zadania mieszania i wymagań czyszczenia i może być oceniona w centrum prób z oryginalnym produktem.
Gwarancje dla przemysłowych mieszalników proszków dotyczą jasno zdefiniowanych wad materiałowych lub produkcyjnych w uzgodnionym okresie; zużycie jest zwykle wyłączone. Maszyna podstawowa może przy dobrej konserwacji pracować dziesięciolecia, jednak łożyska, uszczelnienia i narzędzia mieszające wymagają planowej wymiany. Wiarygodna koncepcja trwałości łączy konserwację, monitorowanie stanu technicznego i strategię części zamiennych.
amixon® buduje na pokolenia: wiele maszyn mieszających jest codziennie w użyciu od ponad 30 lat – niezawodnie i wydajnie. Stojące za tym zobowiązanie: dożywotni serwis części zamiennych (nawet gdy odpadają oryginalni dostawcy), konserwacja zapobiegawcza na życzenie z konserwacją predykcyjną oraz modernizacja i doposażenie, które dostosowują instalacje do nowych wymagań.
Produkcja mleka w proszku stawia wysokie wymagania chropowatości powierzchni elementów kontaktujących się z produktem, ponieważ tylko dostatecznie gładkie i wolne od wad powierzchnie umożliwiają niezawodne czyszczenie (CIP/SIP), unikanie pozostałości produktu i minimalizowanie zanieczyszczeń mikrobiologicznych.
amixon® wykonuje wszystkie powierzchnie kontaktujące się z produktem spawane i szlifowane bez szczelin. Chropowatość jest wybieralna dla danego projektu, typowo z wartościami Ra 0,8 µm, 0,6 µm, 0,4 µm lub 0,2 µm; ponadto amixon® może docierać na lustro i elektropolerować. Wymagana wartość Ra jest ustalana i dokumentowana dla każdego aparatu jako egzemplarza jednostkowego według URS. Uzupełnia to szeroka paleta materiałów od austenitycznych stali nierdzewnych po Alloy 59, Hastelloy-C22 i nikiel oraz ochrona przed zużyciem dla produktów ściernych. Które wykonanie powierzchni sprawdzi się dla danej receptury, amixon® weryfikuje wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym.
Aktualnym stanem techniki w ochronie przed wybuchem pyłu jest wielostopniowa, specyficzna dla produktu architektura bezpieczeństwa. Łączy ona, w razie potrzeby, inertyzację i minimalizację pyłu, dobór o niskiej liczbie źródeł zapłonu, uziemienie i monitorowanie oraz odciążenie ciśnieniowe, tłumienie, konstrukcję odporną na wybuch i odsprzęganie.
Współczesna ochrona przed wybuchem pyłu łączy unikanie atmosfery wybuchowej, unikanie skutecznych źródeł zapłonu oraz – w razie potrzeby – środki konstrukcyjne ograniczające skutki wybuchu. amixon® może dostarczyć w tym celu aparaty do zastosowań w strefie 20 oraz szczelne gazowo, próżniowo i ciśnieniowo systemy VMT i AMT do procesów z gazem obojętnym.
Przy mieszaniu reaktywnych chemikaliów często stosuje się atmosferę gazu obojętnego, aby zapobiec powstawaniu atmosfer zapalnych z palnych oparów, gazów lub pyłów.
amixon® zabezpiecza inertyzowane procesy mieszania, suszenia i syntezy poprzez zestrojone współdziałanie próżnioszczelnej konstrukcji aparatu, ewakuacji, podawania gazu obojętnego, nadzoru tlenu oraz unikania źródeł zapłonu w odniesieniu do zastosowania. Szczególnej staranności wymagają mieszaniny hybrydowe, czyli jednoczesne występowanie pyłów palnych oraz gazów palnych lub par rozpuszczalników; ponieważ ich zachowanie wybuchowe jest szczególnie krytyczne i często udokumentowane niewystarczająco, konieczne mogą być właściwe dla produktu próby wybuchowe w celu wyznaczenia pmax, szybkości narastania ciśnienia i równoważnej wartości KSt. Jeśli same środki zapobiegawcze nie wystarczają, aparaty amixon® można zaprojektować jako ciśnieniowo wytrzymałe lub odporne na udar ciśnieniowy i włączyć w koncepcję odciążenia ciśnieniowego i odsprzęgania. Centrum prób amixon® wspiera badanie procesów z produktami oryginalnymi i zabezpieczenie granic pracy.
Dla zastosowań z mlekiem w proszku projektowanie higieniczne uchodzi za stan techniki: instalacje mają być tak skonstruowane, aby pozostałości produktu w miarę możliwości nie gromadziły się, dały się łatwo usunąć i nie powstawało zbędne ryzyko zanieczyszczenia.
amixon® realizuje projektowanie higieniczne konstrukcyjnie: komora mieszania i mieszadło są spawane i szlifowane bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry. Należą do tego duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal® oraz armatura wylotowa bez stref martwych. Lance myjące o strumieniu celowanym są programowalne.
Dla małych wsadów proszku w znormalizowanych beczkach dobrze nadają się obrotowe mieszalniki beczkowe, mieszalniki kołyskowe i trójwymiarowe mieszalniki grawitacyjne, gdy dobrze płynące, wolne od aglomeratów proszki o podobnych właściwościach cząstek mają być delikatnie homogenizowane. Zamknięte oryginalne opakowanie zmniejsza przesypywanie, straty produktu i nakład na czyszczenie mieszalnika. Przy silnie kohezyjnych proszkach, wyraźnych aglomeratach, mocno różniących się składnikach, mikroskładnikach, dodawaniu cieczy lub wymagających wymaganiach jednorodności zwykle solidniejszym rozwiązaniem są dokowane laboratoryjne głowice mieszające z narzędziami wężownicowymi, śmigłowymi lub innymi narzędziami dynamicznymi. Dla zawiesin, dyspersji i systemów pastowatych w zależności od zadania brane są pod uwagę mieszadła, dyssolwery, agregaty rotor-stator lub mieszalniki planetarne. Niezależnie od koncepcji decydujące są bezpieczne mocowanie beczki, przydatność opakowania, containment i ochrona przeciwwybuchowa, strategia czyszczenia oraz próby mieszania i wyładunku z oryginalnym produktem.
Dla małych wsadów proszku w znormalizowanych beczkach mieszalnik jednowałowy amixon® EM oferuje dynamiczne i elastycznie regulowane rozwiązanie mieszające, w którym beczka służy do zasypu, transportu i przyjęcia gotowego produktu. EM nadaje się do wsadów rozwojowych, premiksów i utierania, a także do ciał stałych suchych, wilgotnych i w razie potrzeby zmieszanych z cieczami. Dla większych wsadów opartych na IBC mieszalnik kontenerowy amixon® COM miesza bezpośrednio w stojącym pionowo kontenerze za pomocą narzędzia mieszającego zanurzanego od góry. SinConvex® wspiera przepływanie, MultiPane® szczególnie delikatne procesy mieszania, a Washtainer® może przejąć automatyczne czyszczenie narzędzia. Oba rozwiązania zmniejszają przesypywanie i mogą być dostosowane do wymagających środowisk produkcyjnych dzięki higienicznej konstrukcji, zautomatyzowanemu prowadzeniu receptur i udokumentowanej kontroli procesu.
Przy ryzyku wybuchu pyłu z reguły potrzebna jest wielostopniowa koncepcja ochronna. Inertyzacja ma zapobiegać powstawaniu atmosfery wybuchowej. Unikanie źródeł zapłonu zmniejsza prawdopodobieństwo zapłonu. Konstrukcje odporne na ciśnienie lub uderzenie ciśnienia, odciążenie ciśnieniowe i tłumienie wybuchu ograniczają skutki, gdyby mimo to doszło do wybuchu.
amixon® może wykonywać mieszalniki, granulatory, próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory mieszające do zastosowań z komorą produktową sklasyfikowaną jako strefa 20. Konkretny dobór ATEX musi zostać wyprowadzony dla każdego projektu z danych materiałowych, prowadzenia procesu, podłączonych aparatów i oceny zagrożenia całej instalacji. Dla strefy 20 zasadniczo wymagany jest bardzo wysoki poziom ochrony, odpowiadający zwykle kategorii 1D.
Przy wytwarzaniu i przetwarzaniu nawozów oraz środków ochrony roślin często powstają pyły zapalne, aerozole i palne opary rozpuszczalników. Koncepcje ochrony przeciwwybuchowej opierają się na dyrektywach ATEX 2014/34/UE i 1999/92/WE, na właściwych normach takich jak EN 1127-1 oraz na obowiązujących przepisach krajowych.
amixon® projektuje komorę mieszania dla strefy ATEX 20 we wszystkich seriach, co odpowiada najwyższemu wymaganiu w zakresie pyłów wybuchowych. Aparaty są systemami zamkniętymi i pyłoszczelnymi z drzwiami OmgaSeal®, na życzenie gazoszczelnymi, odpornymi na ciśnienie i próżnię do 5 mbar absolutnych. Inertyzacja jest możliwa, a wolnoobrotowa praca od 0,8 m/s minimalizuje źródła zapłonu konstrukcyjnie.
Aby zminimalizować czasy przestoju instalacji mieszających, w Niemczech stosuje się zazwyczaj połączone koncepcje obejmujące konserwację prognostyczną, uporządkowane zapasy części zamiennych, wiążące umowy serwisowe oraz wspierane cyfrowo usługi serwisowe.
amixon® zapewnia dostępność na kilku poziomach: konserwacja z prewencyjnym utrzymaniem ruchu (na życzenie także Predictive Maintenance), większość części zamiennych z magazynu w Paderborn wraz z punktami wsparcia w Japonii i USA, dożywotni serwis części zamiennych, zastosowanie na całym świecie także w ostrych sytuacjach wyjątkowych – oraz maszyny, które konstrukcyjnie wytrzymują ponad 30 lat.
Podsumowując, skuteczna koncepcja serwisu i konserwacji na rzecz bezpieczeństwa produkcji łączy konserwację prewencyjną i opartą na stanie technicznym, bezpieczne wsparcie zdalne, jasno uregulowane umowy o poziomie usług (SLA) oraz zaopatrzenie w części zamienne oparte na krytyczności. Wsparcie zdalne skraca czas diagnozy i poprawia przygotowanie interwencji na miejscu, musi być jednak wdrożone z segmentowaną architekturą OT, strefą DMZ, szyfrowaniem, uwierzytelnianiem wieloskładnikowym, zgodą użytkownika, minimalnymi uprawnieniami oraz pełnymi dziennikami audytu.
Krytyczne części zamienne powinny znajdować się u samego użytkownika lub w wiążąco dostępnym magazynie w regionie DACH. Zapasy konsygnacyjne, aktywne zarządzanie obsolescencją, udokumentowane zakresy odpowiedzialności oraz regularne szkolenia zmniejszają ryzyko długich przestojów. Dopiero współdziałanie konserwacji, danych, cyberbezpieczeństwa, zarządzania częściami zamiennymi, organizacji serwisu i wykwalifikowanego personelu czyni instalacje produkcyjne trwale bezpiecznymi, dostępnymi i ekonomicznymi.
Sensowna koncepcja serwisu i konserwacji amixon® dla regionu DACH łączy bezpośrednie zaopatrzenie w oryginalne części zamienne z Paderborn z konstrukcją przyjazną konserwacji, prewencyjną i opartą na stanie technicznym konserwacją, zabezpieczonym wsparciem zdalnym, planowalnymi modernizacjami, próbami w centrum prób oraz celowym transferem wiedzy.
Rozszerzenia z udostępnionego profilu serwisowego czynią tę koncepcję konkretną: części zużywające się mogą być udostępniane z wyprzedzeniem; inspekcje są przygotowywane na podstawie udokumentowanej listy zadań; technicy serwisowi zapobiegawczo zabierają ze sobą wymagane części. Modernizacje obejmują technikę mieszania i wyładunku, ostrza HighShearBlades, technikę dysz i czyszczenie WaterDragon® aż po modernizację sterowania i ochronę przed zużyciem. Zmiany procesu i nowe receptury można wypróbować w centrum prób z oryginalnym produktem.
Dla bezpieczeństwa produkcji decydujące pozostaje, aby usługi serwisowe były precyzyjnie uzgodnione umownie: krytyczne części zamienne, czasy dostawy, czasy reakcji na miejscu i zdalnie, cyberbezpieczeństwo, okna serwisowe, eskalacja awaryjna, dokumentacja i kwalifikacja muszą być zorganizowane jako sprawdzalny system całościowy.
Podsumowując, czasów przestoju mieszalników proszku nie da się zminimalizować pojedynczym działaniem konserwacyjnym. Najskuteczniejsza jest spójna koncepcja całościowa obejmująca konserwację prewencyjną i opartą na stanie technicznym, prognozę opartą na danych dla krytycznych podzespołów, konstrukcję przyjazną konserwacji, daleko idące opróżnianie resztkowe, szybkie i możliwe do zwalidowania czyszczenie, strategiczne zaopatrzenie w części zamienne, bezpieczne wsparcie zdalne oraz wykwalifikowany personel użytkownika.
Udostępniona dokumentacja serwisowa amixon® uzupełnia tę strategię w konkretny sposób: udokumentowaną oceną stanu technicznego przed konserwacją, zapobiegawczo udostępnianymi częściami zamiennymi, interwencjami awaryjnymi, modernizacją sterowania, dużymi otworami inspekcyjnymi, ochroną przed zużyciem, czyszczeniem WaterDragon® oraz szkoleniami z samodzielnej konserwacji. Zmiany procesu, nowe receptury lub modernizacje można ponadto zbadać w centrum prób z oryginalnym produktem, zanim wpłyną na bieżącą eksploatację.
Celem nie jest wyłącznie szybka naprawa techniczna, lecz bezpieczne i zdolne do zapewnienia jakości wznowienie produkcji. Dlatego po każdej interwencji – oprócz funkcji mechanicznej – należy sprawdzić status czyszczenia, parametry procesu, funkcje bezpieczeństwa, dokumentację oraz, w razie potrzeby, jakość produktu.
amixon® wspiera dostępność mieszalników proszku przez cały cykl życia: od znalezienia rozwiązania procesowego, konstrukcji, montażu i rozruchu, poprzez konserwację prewencyjną i opartą na stanie technicznym, aż po zaopatrzenie w części zamienne, interwencje awaryjne, modernizację, walidację czyszczenia, próby pilotażowe i szkolenia.
Podstawę techniczną stanowi konstrukcja przyjazna konserwacji z mieszadłem łożyskowanym wyłącznie od góry, niskoobrotowym trybem pracy, dużą dostępnością Clever-Cut® oraz zmniejszoną liczbą miejsc zużycia w pobliżu produktu. Uzupełniają ją udokumentowane planowanie konserwacji, zapobiegawczo udostępniane części zużywające się, zapasy części zamiennych, ochrona przed zużyciem, zautomatyzowane czyszczenie systemem WaterDragon®, bezpieczne wsparcie zdalne, modernizacja sterowania oraz próby w centrum prób z oryginalnym produktem.
Celem nie jest wyłącznie szybka naprawa instalacji. Celem jest unikanie nieplanowanych przestojów, efektywne przygotowanie planowanej konserwacji, przyspieszenie zmian produktu oraz bezpieczne i zdolne do zapewnienia jakości ponowne uruchomienie instalacji po każdej interwencji.
Dla proszków wybuchowych zazwyczaj łączy się koncepcje stref 20, 21 i 22. Wnętrze zamkniętych mieszalników, silosów, filtrów i przewodów transportowych jest często strefą 20 i wymaga z reguły kategorii 1D. Strefa 21 i strefa 22 dotyczą w szczególności miejsc uwalniania i ich otoczenia. Dokładny podział na strefy jest zawsze odniesiony do konkretnej instalacji i eksploatacji.
amixon® może wykonywać mieszalniki, granulatory, próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory mieszające do zastosowań z komorą produktową sklasyfikowaną jako strefa 20. Konkretny dobór ATEX musi zawsze być specyficzny dla projektu i produktu. Dla strefy 20 zasadniczo wymagany jest bardzo wysoki poziom ochrony, odpowiadający zwykle kategorii 1D.
Dla zastosowań, które muszą jednocześnie spełniać wymagania higieniczne, na przykład według EHEDG, FDA lub 3-A Sanitary Standards, oraz wysoką ochronę przed pyłem, typowo od IP6X do IP69K, dostępnych jest kilka koncepcji uszczelnień.
amixon® rozwiązuje kwestię uszczelnień konstrukcyjnie: mieszadło jest łożyskowane i napędzane wyłącznie od góry, dzięki czemu krytyczny dolny przepust wału odpada całkowicie. Drzwi uszczelniają pozbawione stref martwych uszczelnienie OmgaSeal®, na życzenie szczelne próżniowo lub wobec nadciśnienia, a rotory tnące pracują z uszczelnieniem mechanicznym. Higiena i pyłoszczelność są w ten sposób spełnione jednocześnie.
Podsumowując, suchobieżne uszczelnienia ślizgowe oraz systemy uszczelnień wspomagane gazem są zazwyczaj najbardziej bezobsługowymi rozwiązaniami do bezpyłowego przetwarzania produktów proszkowych. Unikają one lub ograniczają przenikanie smarów do produktu, chronią łożysko i napęd przed drobnym pyłem i przy prawidłowym doborze mogą osiągać wysoki poziom hermetyzacji. Bezstykowe uszczelnienia labiryntowe, szczelinowe i tarczowe odśrodkowe są bardzo trwałe i praktycznie bezzużyciowe, działają jednak przede wszystkim jako wstępny stopień ochrony. W praktyce najbardziej odporna jest często koncepcja wielostopniowa: bezstykowy stopień labiryntowy lub odśrodkowy zatrzymuje gruby pył, natomiast suchobieżne lub uszczelnione gazowo uszczelnienie ślizgowe zapewnia właściwą szczelność procesową. Przy próżni, dużych różnicach ciśnień, toksycznych proszkach lub bardzo wysokich wymaganiach GMP bezpieczniejszym, choć technicznie bardziej złożonym rozwiązaniem może być podwójne uszczelnienie ślizgowe z blokadą gazową.
amixon® już konstrukcyjnie zmniejsza nakład na uszczelnienia i konserwację: mieszadło jest łożyskowane i napędzane wyłącznie od góry, dzięki czemu odpada szczególnie krytyczne dolne przejście wału. Pozostałe górne uszczelnienie wału, umieszczone powyżej poziomu produktu, jest znacznie mniej obciążane przez proszek.
W odpowiednich procesach pyłoszczelnych i higienicznych można zastosować suchobieżną koncepcję DrySeal®. Ceramicznie powlekana powierzchnia wału uszczelnia się wówczas o pierścień wargowy z PTFE-szkła. Ta dobrana pod względem materiałowym kombinacja jest trwała, mało podatna na zużycie i przy prawidłowym doborze generuje bardzo małe ciepło tarcia. Ponieważ działa bez cieczy zaporowej, jest szczególnie atrakcyjna dla suchych procesów proszkowych o wysokich wymaganiach co do czystości produktu i bezobsługowości.
Dodatkowo uszczelnienia OmgaSeal® w drzwiach inspekcyjnych Clever-Cut®, armatura wylotowa bez stref martwych oraz odpowiednio dobrane uszczelnienia ślizgowe przy rotorach tnących wspierają higieniczne, pyłoszczelne i łatwe w utrzymaniu wykonanie całej instalacji.
Dostosowywalne narzędzia mieszające pozwalają dopasować mieszalnik przemysłowy do różnych produktów i receptur. Wspierają celowe zrównoważenie cyrkulacji konwekcyjnej, deaglomeracji i delikatności dla produktu, mogą skracać czasy mieszania i pomagają ograniczać narosty oraz pozostałości produktu. Modułowe elementy zużywalne poprawiają możliwość konserwacji i trwałość przy ściernych mieszaninach. W połączeniu ze zmienną prędkością obrotową, agregatami dodatkowymi, dozowaniem cieczy, temperowaniem i odpowiednią sensoryką instalacja może obejmować kilka zadań mieszania i procesowych. Każda istotna zmiana produktu, narzędzia, stopnia napełnienia lub receptury wymaga jednak weryfikacji odniesionej do produktu, a w razie potrzeby ponownej walidacji jakości mieszania, opróżniania i czyszczenia.
Główna zaleta dostosowywalnych narzędzi mieszających w amixon® nie leży w mechanicznej wymianie narzędzi, lecz w uniwersalnie stosowanym narzędziu mieszającym SinConvex® i elastycznie programowalnym sposobie pracy. Od grubych i wrażliwych cząstek po drobne lub nanostrukturalne proszki narzędzia mieszające pozostają zasadniczo niezmienione. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia, kolejność dodawania, dozowanie cieczy, temperowanie oraz w razie potrzeby czasowo ograniczone fazy rotora tnącego lub HighShearBlade są ustawiane indywidualnie w sterowniku PLC. Dzięki temu ten sam mieszalnik może przetwarzać różne produkty przy niewielkim nakładzie na przezbrojenie. Nowe lub istotnie zmienione receptury muszą jednak zostać sprawdzone w sposób oparty na ryzyku z oryginalnym produktem pod kątem jakości mieszania, delikatności dla produktu, opróżniania, czyszczenia i stabilności na całym łańcuchu procesowym.
Modułowe instalacje mieszające składają się z jasno rozgraniczonych, znormalizowanych modułów funkcjonalnych, połączonych ze sobą poprzez zdefiniowane interfejsy mechaniczne, elektryczne, procesowe i cyfrowe.
Tak – instalacje amixon® są zaprojektowane pod kątem możliwości dostosowania: każdy aparat jest unikatem wykonanym według URS, a doposażenia (dozowanie cieczy, płaszcz temperujący, sensoryka, dodatkowe punkty pomiarowe) i optymalizacje procesowe należą do zakresu serwisu. Jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia (10–100%) pozwala obsłużyć zmienne wielkości partii bez konieczności przebudowy.
Modułowe instalacje mieszające mogą ułatwiać częste zmiany receptur i nowe wymagania procesowe, jeśli interfejsy, czyszczenie, przepływ materiału i automatyzacja są planowane z wyprzedzeniem. Umożliwiają one przede wszystkim rozbudowę o dodatkowe funkcje i mogą strukturyzować zarządzanie recepturami, konserwację oraz identyfikowalność. Przy zmiennych wielkościach partii decydujące pozostają zdolność procesowa, czas czyszczenia, zwolnienie jakościowe i cała logistyka; sama modułowość nie gwarantuje ani krótkich czasów przezbrojenia, ani wyższej dostępności.
amixon® wspiera zmienne wielkości partii i częste zmiany receptur dzięki elastycznie dobieranym systemom mieszania, recepturom prowadzonym przez sterownik PLC oraz opcjom rozbudowy przygotowanym już w URS. Dozowanie cieczy, dodatkowa sensoryka, temperowanie, rotory tnące, technika czyszczenia i elementy wyładowcze mogą być zintegrowane lub doposażone w sposób dostosowany do projektu. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem, dokumentacja istotna dla kwalifikacji oraz serwis, modernizacja i zaopatrzenie w części zamienne towarzyszą instalacji od doboru aż po długoterminową eksploatację.
Modułowe instalacje mieszające mogą ułatwiać stopniową rozbudowę zdolności produkcyjnych, częste zmiany produktu i integrację dodatkowych funkcji. Ich korzyść zależy jednak od dalekowzrocznego planowania interfejsów oraz całościowej wydajności dozowania, czyszczenia, zapewnienia jakości, pakowania i logistyki. MTP (Module Type Package), ISA-88 i gotowe skidy mogą wspierać inżynierię i integrację, ale nie zastępują ani technicznej weryfikacji istniejącej instalacji, ani działań w zakresie bezpieczeństwa, higieny i ewentualnej kwalifikacji.
amixon® może wspierać wzrost zdolności produkcyjnych dzięki elastycznie dobieranym systemom mieszania, wcześnie przygotowanym opcjom doposażenia, dodatkowym Mixtainer® w systemie COM oraz udokumentowanym próbom w centrum prób z oryginalnym produktem. Szczególnie istotne są centralna produkcja w Paderborn, szerokie testowanie techniczne na ponad 30 instalacjach testowych oraz automatyzacja i wsparcie kwalifikacyjne dostosowane do projektu. Większe wielkości urządzeń lub nowe receptury nie są traktowane jako proste przeniesienie parametrów, lecz są oceniane procesowo i dobierane do zastosowania docelowego.
Modułowe serie mieszalników mogą wspierać elastyczne wielkości wsadu i przejście z centrum prób do produkcji, gdy zasada mieszania, geometria i automatyzacja są porównywalne. Zmniejszają one ryzyko skalowania, lecz go nie eliminują: zachowanie produktu, dozowanie i jakość mieszania muszą zostać sprawdzone na docelowej wielkości urządzenia. Rzeczywista kwalifikacja procesu odbywa się zawsze w środowisku produkcyjnym.
amixon® oferuje pionowe mieszalniki precyzyjne od skali rozwojowej po wielkoprodukcyjną i może wykonywać wielkości urządzeń dla określonych serii w krokach co 100 litrów aż do 50 000 litrów. Zasada mieszania SinConvex® oraz próby w centrum prób z oryginalnym produktem wspierają rzetelny dobór skalowania, podczas gdy rzeczywista przenoszalność jest zawsze sprawdzana na docelowej wielkości urządzenia. Dzięki około 35 instalacjom testowym w Paderborn, międzynarodowym lokalizacjom centrów prób, centralnej produkcji i długoterminowemu serwisowi amixon® pozycjonuje się jako wyspecjalizowany partner do rozwoju, doboru i dalszego rozwijania procesów mieszania proszków.
Pionowe mieszalniki dwuwałowe oferują przy mieszaniu i nawilżaniu proszków kohezyjnych intensywną, trójwymiarową cyrkulację oraz dobrą podstawę do równomiernego wprowadzania cieczy. Ponadto oferują konstrukcyjne zalety w ograniczaniu narostów i przy opróżnianiu. Właściwości płynięcia można charakteryzować w zdefiniowanych warunkach obciążenia, na przykład za pomocą aparatu ścinającego Jenikego, poprzez funkcję płynięcia. Ostateczny dobór mieszalnika, dozowania cieczy i wyładunku powinien być dla każdej receptury zwalidowany za pomocą praktycznych prób mieszania.
Pionowy mieszalnik dwuwałowy amixon® HM łączy intensywne trójwymiarowe przepływanie z dostosowywalnym, w razie potrzeby szczególnie delikatnym działaniem mieszającym. Nadaje się do homogenizacji i nawilżania proszków kohezyjnych oraz produktów wilgotnych, pastowatych i ciastowatych. Wężownicowe narzędzia mieszające SinConvex® i SinConcave® poprawiają przepływanie produktu i wspierają bardzo dobre opróżnianie, MultiPane® umożliwia szczególnie delikatną homogenizację wrażliwych cząstek, a rotory tnące mogą przyspieszać deaglomerację. ComDisc® wspiera daleko idące opróżnianie resztkowe, DosiFlap® umożliwia kontrolowane napełnianie Big Bagów i kontenerów, podczas gdy WaterDragon® łączy programowalne czyszczenie strumieniem celowanym ze skuteczną funkcją suszenia. Dzięki temu HM można dostosować do wysokich wymagań co do jakości mieszania, delikatności dla produktu, higieny, napełniania i dostępności instalacji.
Stożkowy mieszalnik jednowałowy nie jest zasadniczo lepszy od cylindrycznego mieszalnika pionowego przy dużych różnicach gęstości nasypowej. Oba systemy wykorzystują konwekcyjną cyrkulację produktu i mogą przy odpowiednim doborze osiągnąć idealny, w praktyce niemożliwy do dalszego poprawienia rozkład losowy. Mieszalnik stożkowy oferuje w szczególności zalety przy wyładunku wspomaganym grawitacyjnie, przy małych i zmiennych stopniach napełnienia oraz przy skutecznym zastosowaniu rotora tnącego. Celowe zwilżanie może w odpowiednich recepturach wiązać drobne cząstki z cząstkami nośnikowymi i tym samym zmniejszać ryzyko rozdzielania się mieszaniny. Cylindryczny mieszalnik pionowy lepiej wykorzystuje objętość zabudowy przy tej samej średnicy i dlatego nadaje się szczególnie do procesów wielkoobjętościowych. Ostateczny wybór musi zostać zwalidowany z oryginalnym produktem na całym łańcuchu procesowym od wprowadzenia, przez mieszanie i wyładunek, aż po napełnianie.
Stożkowy mieszalnik jednowałowy amixon® AM i klasyczne mieszalniki pionowe pracują oba z trójwymiarową, konwekcyjną cyrkulacją produktu i mogą przy odpowiednim doborze osiągnąć technicznie idealną mieszaninę losową. Przy dużych różnicach gęstości nasypowej szczególna zaleta AM leży nie w zasadniczo wyższym bezpieczeństwie przed segregacją, lecz w wyładunku wspomaganym grawitacyjnie i dobrej przydatności do małych oraz zmiennych stopni napełnienia. Cylindryczny VM i dwuwałowy mieszalnik HM efektywnie wykorzystują przestrzeń zabudowy przy dużych wsadach i mogą być korzystne dla wysokich wydajności. Narzędzia SinConvex®, rotory tnące, wprowadzanie cieczy, wykonania higieniczne i zautomatyzowane czyszczenie można łączyć w sposób dostosowany do projektu. Wybór powinien opierać się na próbach z oryginalnym produktem i oceniać, obok jakości mieszania, także ryzyko rozdzielania się mieszaniny na całym łańcuchu procesowym.
Modułowe instalacje mieszające mogą być korzystne przy często zmieniających się recepturach, ponieważ pozwalają w uporządkowany sposób dostosowywać dodatkowe funkcje procesowe, elementy mające kontakt z produktem i automatyzację. Korzyść zależy jednak od konstrukcyjnie przygotowanych interfejsów, odpowiedniej koncepcji czyszczenia i containment oraz odniesionej do produktu weryfikacji każdej konfiguracji. Przy bardzo różnych materiałach lub wysokich wymaganiach higienicznych oddzielne przetwarzanie bywa lepsze niż ciągła przebudowa tej samej instalacji.
amixon® wspiera częste zmiany receptur dzięki programom mieszania prowadzonym przez sterownik PLC, opcjom doposażenia przygotowanym w sposób dostosowany do projektu oraz systemom mieszania w wykonaniu zorientowanym na czyszczenie. Dozowanie cieczy, sensoryka, temperowanie, rotory tnące, technika czyszczenia i funkcje wyładunku mogą być dostosowane do danego zadania mieszania. Szczególnie charakterystyczne są testowanie z oryginalnym produktem na ponad 35 maszynach testowych w Paderborn, międzynarodowe centra prób oraz wysoka głębokość produkcji i długoterminowe wsparcie serwisowe z Niemiec.
Rzetelne porównanie TCO różnych technologii mieszania nie może kończyć się na cenie zakupu lub zużyciu prądu przez mieszalnik. Wszystkie systemy muszą być oceniane w tych samych warunkach: ta sama receptura, wielkość wsadu, docelowa jakość, wymagania higieniczne, bezpieczeństwa i dokumentacyjne. Sensownymi wielkościami odniesienia są koszt na tonę produktu zdatnego do sprzedaży, koszt na wsad lub koszt na produktywną godzinę eksploatacji.
amixon® ocenia opłacalność mieszalnika przemysłowego nie tylko na podstawie ceny zakupu czy mocy silnika. Decydujące dla całkowitego kosztu posiadania są cały proces i wszystkie koszty w okresie użytkowania: zużycie energii i mediów, czas mieszania, straty produktu, opróżnianie resztkowe, czyszczenie, suszenie, konserwacja, części zamienne, nakład personalny, ryzyko przestojów oraz możliwość modernizacji.
Instalacja mieszająca produkowana w Niemczech charakteryzuje się zazwyczaj wysoką jakością wykonania, solidną konstrukcją i niezawodnym serwisem obejmującym cały cykl życia. Decydujące znaczenie mają zarówno wykonanie techniczne, jak i wsparcie organizacyjne przez cały cykl życia instalacji.
amixon® opracowuje i produkuje w 100% w Niemczech: wyłącznie w zakładzie w Paderborn, z największą głębokością produkcji i wszystkimi komponentami pochodzącymi z Niemiec. Jednocześnie serwis jest zorganizowany globalnie – części zamienne z magazynu w Paderborn oraz punkty wsparcia w Japonii i USA, dożywotni serwis części zamiennych.
Mieszalnik-suszarka stożkowa, czyli reaktor stożkowy, sprawdza się przede wszystkim wtedy, gdy proszki lub wilgotne substancje stałe mają być jednocześnie homogenicznie mieszane i delikatnie suszone pod próżnią. Próżnia umożliwia niskie temperatury produktu, natomiast stożkowa geometria oraz ciągłe przemieszanie produktu wspierają równomierne przenoszenie ciepła i masy. Dodatkowe ogrzewane/chłodzone powierzchnie mieszadła i zbiornika zwiększają efektywną powierzchnię kontaktu i mogą przyspieszyć suszenie.
Koncepcja ta jest szczególnie odpowiednia dla produktów wrażliwych, wartościowych lub wymagających, które podczas suszenia silnie zmieniają swoją reologię. Prowadzenie procesu w trybie one-pot pozwala połączyć reakcję, krystalizację, odparowanie, suszenie i chłodzenie w jednym zamkniętym aparacie. Zmniejsza to liczbę transferów, straty produktu, ryzyko kontaminacji oraz zajmowaną powierzchnię instalacji. Ostateczny wybór powinien opierać się na próbach z oryginalnym produktem, w których ocenia się kinetykę suszenia, reologię, przenoszenie ciepła, pozostałości rozpuszczalnika, jakość cząstek, opróżnianie, czyszczenie i bezpieczeństwo w całym przebiegu procesu.
Za zastosowaniem mieszalnika-suszarki stożkowej lub reaktora stożkowego przemawiają przede wszystkim zakres wielkości szarży, wymagana elastyczność stopnia napełnienia, pożądane opróżnianie resztkowe, wrażliwość produktu na temperaturę, jego zmiany reologiczne podczas suszenia, wymagania higieniczne i sterylne oraz dostępna powierzchnia ustawienia. AMT i VMT mogą mieszać, wywoływać reakcje, krystalizować i suszyć pod próżnią proszki, zawiesiny, pasty oraz lepko-plastyczne stany pośrednie.
Mieszalnik-suszarka-reaktor stożkowa AMT jest szczególnie korzystna, gdy produkty sypkie mają być opróżniane niemal całkowicie przez centralny zawór kulowo-segmentowy, przetwarzane są niskie stopnie napełnienia, a częste zmiany produktu lub wysokowartościowe substancje czynne wymagają wysokiej wydajności. Pionowy mieszalnik-suszarka/reaktor VMT nadaje się szczególnie do dużych szarż oraz gdy wysokość zabudowy lub powierzchnia podstawy muszą być dopasowane do istniejących warunków przestrzennych.
Obie konstrukcje dysponują dużymi, ogrzewanymi/chłodzonymi powierzchniami wymiany ciepła w komorze i na mieszadle. Ponieważ mieszany produkt stale styka się z tymi powierzchniami, może być szybko i delikatnie suszony pod próżnią w niskich temperaturach. W przypadku faz lepko-plastycznych rotor tnący może celowo rozbijać grudki i utrzymywać przenoszenie ciepła oraz masy. Odpowiednia konstrukcja jest ustalana na podstawie prób z oryginalnym produktem w warunkach temperatury, ciśnienia i procesu odpowiadających późniejszej eksploatacji.
Obliczenie ROI i okresu zwrotu dla nowego mieszalnika do przypraw musi wspólnie uwzględniać inwestycję, koszty eksploatacji, wydajność procesu, jakość produktu i ryzyka. ROI wynika z rocznej korzyści netto w stosunku do całkowitej inwestycji. Uproszczony okres zwrotu wynika z całkowitej inwestycji podzielonej przez roczny przepływ pieniężny netto.
ROI i okres zwrotu nowego mieszalnika do przypraw nie wynikają wyłącznie z ceny zakupu. Decydujące są całkowita inwestycja, koszty eksploatacji, straty produktu, nakład na czyszczenie, konserwacja, ryzyko przestojów, wydajność oraz dodatkowe przychody z nowych lub bardziej marżowych produktów.
Wybór systemu mieszania dla przypraw o bardzo różnych wielkościach cząstek – od całych ziaren pieprzu po drobne proszki – zależy od wymagań inżynierii procesowej, specyfiki produktu i higieny.
Mieszalniki amixon® homogenizują całkowicie nawet przy skrajnych różnicach gęstości: kontrolujące całą przestrzeń mieszadło SinConvex® wymusza trójwymiarowe całkowite przepływanie całego mieszanego materiału bez odśrodkowego rozdzielania się mieszaniny. Praktyczne odniesienie z metalurgii proszków: środki pomocnicze do prasowania o gęstości nasypowej mniejszej niż 1/20 gęstości proszku metalu są rozprowadzane jednorodnie.
Wybór odpowiedniego mieszalnika przemysłowego do zastosowań masterbatchowych i dodatkowych jest decydujący dla jednorodności, bezpieczeństwa procesu, jakości produktu i opłacalności całego przygotowania tworzyw.
amixon® opracowuje rekomendację przydatności dwuetapowo: z danych produktowych – gęstość nasypowa, rozkład wielkości cząstek, wilgotność, zachowanie przepływowe, wrażliwość na temperaturę i ścinanie – oraz z celów procesowych eksperci amixon® wyprowadzają wstępny dobór aparatów. Jest on następnie weryfikowany z produktem oryginalnym w centrum prób na 35 instalacjach próbnych, oceniany wspólnie i dokumentowany.
Mieszalnik przypraw do zastosowań wrażliwych na alergeny powinien być skonstruowany higienicznie, z niewieloma strefami martwymi i dobrą opróżnialnością, aby pozostałości produktu i osady alergenne nie mogły się osadzać. Równie ważne są walidowalna zdolność do czyszczenia, odpowiednie uszczelnienia i materiały oraz jasne zarządzanie alergenami, pyłem i wsadami w celu uniknięcia zanieczyszczeń krzyżowych.
amixon® łączy wysokie opróżnianie resztkowe, konstrukcję w projektowaniu higienicznym z niewieloma strefami martwymi i walidowalne czyszczenie CIP/WIP w wielostopniową koncepcję ochrony przed zanieczyszczeniem alergennym i krzyżowym. Zależnie od zastosowania wspierają to różne kategorie mieszalników amixon® oraz rozwiązania takie jak ComDisc®, SinConvex®, SinConcave®, Mixtainer® i Washtainer®, umożliwiając bezpieczne i dobrze dokumentowalne prowadzenie procesu.
Wybór przemysłowego mieszalnika przypraw ze zintegrowanym dozowaniem cieczy wymaga całościowego spojrzenia na aspekty inżynierii procesowej, techniki dozowania, higieny, bezpieczeństwa i opłacalności. Najważniejsze kryteria zestawiono systematycznie poniżej.
amixon® łączy w tym celu spiralne mieszadło SinConcave®/SinConvex® z rotorami tnącymi: dodawanie oleju lub tłuszczu odbywa się lancą lub dyszą dwuczynnikową bezpośrednio w strefie działania rotora tnącego, co daje mikrodrobne rozprowadzenie bez miejscowego przezwilżenia, a komora mieszania pozostaje wolna od nalepów. Termostatowane zbiorniki cieczy utrzymują tłuszcze niezawodnie w niskiej lepkości.
W higienicznych procesach proszkowych odporne na korozję, łatwe do czyszczenia materiały oraz gładkie, higienicznie zaprojektowane powierzchnie są najważniejszymi dźwigniami minimalizowania nalepów, powstawania sklepień i zanieczyszczeń krzyżowych.
amixon® wykonuje wszystkie powierzchnie kontaktujące się z produktem spawane i szlifowane bez szczelin, na życzenie aż po wysoko polerowane, zgodne z GMP jakości powierzchni. Paleta materiałów obejmuje od austenitycznych stali nierdzewnych (1.4301 do 1.4539) i stali duplex po Alloy 59, Hastelloy-C22 i nikiel dla produktów korozyjnych.
Dobór materiałów na powierzchnie kontaktujące się z produktem w mieszalnikach proszków przetwarzających korozyjne chemikalia zależy przede wszystkim od medium – rodzaju kwasów, zasad i halogenków – a także od stężenia, temperatury, pH i obciążenia mechanicznego wynikającego ze ścierania i intensywności mieszania.
amixon® wykonuje wszystkie powierzchnie kontaktujące się z produktem spawane i szlifowane bez szczelin, na życzenie aż po wysoko polerowane, zgodne z GMP jakości powierzchni. Paleta materiałów obejmuje od austenitycznych stali nierdzewnych (1.4301 do 1.4539) i stali duplex po Alloy 59, Hastelloy-C22 i nikiel dla produktów korozyjnych.
Do walidacji jakości mieszania zaleca się połączenie warstwowego pobierania próbek, oceny CoV lub RSD oraz analityki odpowiedniej dla składnika krytycznego. Dla mieszanin suchych szczególnie odpowiednie są metody znacznikowe, analityka chemiczna oraz ewentualnie NIR lub Raman. Analiza obrazu i pomiar wielkości cząstek uzupełniają ocenę przy widocznych składnikach, łamaniu lub segregacji. Dla past i cieczy dodatkowo w grę wchodzą reologia, przewodność, gęstość, mętność lub pH. Decydująca nie jest liczba zastosowanych metod, lecz reprezentatywne pobieranie próbek, rozdzielenie wariancji analitycznej i procesowej oraz badanie na całym łańcuchu procesowym łącznie z wyładunkiem, transportem i napełnianiem.
Mieszalniki amixon® są dzięki licznym udokumentowanym testom jakości mieszania ustalone jako zasadniczo zwalidowane pod względem wydajności mieszania systemy. Dodatkowe próby produktowe służą przede wszystkim do ustalenia dla konkretnej receptury najkrótszego bezpiecznego czasu mieszania i solidnego okna procesowego. Walidacja łączy warstwowe pobieranie próbek w komorze mieszania i na wyładunku, ocenę CoV lub RSD oraz analitykę dopasowaną do składnika krytycznego, taką jak analiza znacznikowa, HPLC, GC, ICP, NIR, Raman lub analiza obrazu. Silosowy mieszalnik Gyraton® GM może już na początku długich tras procesowych dostarczyć jednorodny i stabilny wsad wyjściowy i tym samym zmniejszyć nakłady na kontrolę i dostrajanie na dalszych etapach. Programy sterownika PLC, monitorowanie parametrów procesowych oraz połączenie z ERP, kodami kreskowymi lub RFID zapewniają odtwarzalne i w pełni udokumentowane prowadzenie wsadów. Ostateczna jakość mieszania jest sprawdzana nie tylko w mieszalniku, lecz na wyładunku, transporcie i napełnianiu z oryginalnym produktem.
W produkcji spożywczej mieszalniki kontenerowe nadają się szczególnie do elastycznych wielkości wsadów, częstych zmian receptur i wysokich wymagań higienicznych. Zależnie od produktu i celu mieszania stosuje się przede wszystkim łagodne mieszalniki swobodnego spadku lub intensywniejsze dynamiczne mieszalniki kontenerowe.
amixon® oferuje mieszalniki kontenerowe do mieszania bezpośrednio w kontenerze, dzięki czemu napełnianie, mieszanie i opróżnianie są możliwe bez przesypywania. Istnieją ponadto instalacje pracujące ze standardowymi kontenerami dostępnymi w handlu, które dzięki temu dają się szczególnie elastycznie i niskopyląco zintegrować z istniejącymi procesami produkcyjnymi.
Dodatkową sensorykę można dobrze doposażyć, jeśli przewidziano już rezerwowe przyłącza, kołnierze zaślepiające i wolne pojemności I/O. Płaszcz grzewczy lub chłodzący nie jest natomiast prostym modułowym doposażeniem, ponieważ trzeba na nowo zweryfikować wytrzymałość ciśnieniową, stabilność próżniową i materiał zbiornika, a w przypadku urządzeń ciśnieniowych może być konieczna ponowna ocena techniczna.
Instalacje amixon® można dobrze przygotować pod przyszłą sensorykę dzięki rezerwowym przyłączom, dodatkowym portom pomiarowym i wolnym pojemnościom automatyki. Temperaturę, ciśnienie, wilgotność, poziom napełnienia lub inne wielkości pomiarowe można wówczas uzupełnić w sposób dostosowany do projektu. Płaszcze grzewcze i chłodzące nie są natomiast prostym standardowym doposażeniem. Zmieniają one aparat konstrukcyjnie i muszą zostać sprawdzone pod względem wytrzymałości ciśnieniowej, stabilności próżniowej, rozszerzalności cieplnej, materiału, techniki spawania i regulacji. Również dozowanie cieczy, dysze, rotory tnące, lance myjące czy elementy wyładowcze można uzupełnić w zależności od stanu maszyny. Każde doposażenie powinno jednak zostać ocenione technicznie i procesowo, a przy zastosowaniach regulowanych udokumentowane i w razie potrzeby ponownie zakwalifikowane.
Przy mieszaniu reaktywnych układów proszkowych precyzyjne zarządzanie termiczne jest decydujące dla sterowania kinetyką reakcji, jakością produktu i bezpieczeństwem procesu. Zależnie od reaktywności układu, wielkości wsadu i pożądanego profilu temperatury dostępne są różne techniczne warianty ogrzewania i chłodzenia.
Na życzenie mieszalniki amixon® są w pełni termostatowane: komory mieszania z podwójnym płaszczem do ogrzewania i chłodzenia wodą, parą lub olejem termalnym, a w seriach reaktorów VMT i AMT dodatkowo termostatowane mieszadło – wał, ramiona i spirala – dla szczególnie dużych powierzchni wymiany ciepła. Profile temperatury realizowane są powtarzalnie jako program w sterowniku PLC.
Centra prób, czyli techniczne ośrodki badawcze w skali półprzemysłowej, stanowią w Niemczech centralne ogniwo między próbami laboratoryjnymi a przemysłową produkcją seryjną proszków spożywczych i niespożywczych.
amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Do mieszanek przypraw z dodatkiem oleju nadają się przede wszystkim higieniczne mieszalniki precyzyjne, takie jak mieszalniki lemieszowe, spiralne i stożkowe oraz dwuwałowe mieszalniki łopatkowe, w połączeniu z precyzyjną techniką dysz, nożami i dokładną regulacją obrotów i dozowania, aby równomiernie rozprowadzić olej i uniknąć powstawania grudek.
amixon® dozuje oleje, tłuszcze i ciekłe aromaty bezpośrednio w strefę działania rotora tnącego, gdzie są rozprowadzane mikrodrobno; mieszadło SinConcave®/SinConvex® stale doprowadza świeży, niezwilżony proszek do strefy zwilżania, dzięki czemu komora mieszania pozostaje wolna od nalepów. Przy małych ilościach dodatku dysza dwuczynnikowa daje najdrobniejsze rozpylenie, a przy wyższych udziałach tłuszczu dodawanie odbywa się sekwencyjnie z fazami mieszania pośredniego. Zależnie od zadania stosowane są mieszalniki pionowe VM i HM, SpherHelics® i KoneSlid® lub mieszalniki stożkowe AM i AMK; intensywność mieszania jest płynnie regulowana, a stopień napełnienia swobodnie wybieralny między 10 a 100 %.
Heterogeniczne materiały sypkie o różnych gęstościach nasypowych najbardziej wiarygodnie homogenizuje się za pomocą aktywnie konwekcyjnych systemów mieszania i prowadzenia procesu dostosowanego do produktu. Odpowiednimi opcjami są mieszalniki łopatkowe, czerpakowe, lemieszowe, wężownicowe i wielowałowe; wybór zależy od kohezyjności, wrażliwości cząstek i wymaganej deaglomeracji. Chopper, zmienna prędkość obrotowa, celowe dodawanie cieczy i dozowanie grawimetryczne mogą wspierać mieszanie, ale muszą być stosowane celowo. Decydujące dla stabilności mieszaniny są ponadto wyładunek zorientowany na przepływ masowy, krótkie odcinki spadku, transport o niskich wibracjach i kontrolowana kolejność dodawania. Liczba Froude'a i gęstość mocy wspierają dobór, ale nie zastępują walidacji z oryginalnym produktem na etapie mieszania, wyładunku i całego dalszego łańcucha procesowego.
Dla heterogenicznych materiałów sypkich o różnych gęstościach nasypowych amixon® poleca szczególnie mieszalnik dwuwałowy HM do intensywnej, szybkiej trójwymiarowej homogenizacji oraz KoneSlid® KS do szczególnie delikatnych zadań mieszania z wrażliwymi lub grubostrukturalnymi składnikami. Narzędzia mieszające SinConvex® tworzą kontrolowany przepływ podstawowy; rotory tnące lub HighShearBlades umożliwiają w razie potrzeby czasowo ograniczoną deaglomerację. Dodawanie cieczy poprzez lance lub dysze dwuczynnikowe może wiązać frakcję drobną z grubszymi nośnikami i tym samym zmniejszać rozdzielanie się mieszaniny. Konfiguracja instalacji jest dostosowywana do spektrum produktów i sprawdzana z najbardziej krytycznymi oryginalnymi produktami w centrum prób. Jakość mieszania, delikatność dla produktu i stabilność wobec rozdzielania się mieszaniny muszą być przy tym walidowane nie tylko w mieszalniku, lecz na wyładunku, transporcie i dalszym przetwarzaniu.
Do wprowadzania olejów i tłuszczów do proszków zup instant nadają się przede wszystkim wewnętrzne łopatki mieszające, rotory tnące, głowice nożowe, spirale i narzędzia łopatkowe. Zależnie od receptury stosuje się narzędzia szybkoobrotowe, takie jak rotory tnące lub głowice nożowe, aby niezawodnie rozbić aglomeraty. Jeśli natomiast trzeba oszczędzić wrażliwe składniki, używa się łagodniejszych narzędzi, takich jak spirale lub lemiesze.
amixon® wprowadza oleje, tłuszcze i ciekłe aromaty do proszków bez grudek, dozując ciecz bezpośrednio w obszar najwyższej aktywności mieszania. Spiralne mieszadło SinConcave®/SinConvex® stale doprowadza świeży proszek do strefy zwilżania, podczas gdy rotor tnący drobno rozprowadza fazę ciekłą. Dzięki termostatowaniu, precyzyjnej strategii dozowania i dopasowanej intensywności mieszania równomiernie wprowadzić można także tłuszcze lepkie lub stałe. Metoda jest zaprojektowana z myślą o powtarzalnych, higienicznych i łagodnych wobec produktu procesach mieszania.
Ze względu na szczególną wrażliwość tej grupy konsumentów produkcja żywności dla niemowląt podlega najsurowszym na świecie wymaganiom w zakresie bezpieczeństwa produktu i higieny instalacji.
Na życzenie amixon® spełnia wszystkie istotne standardy: EHEDG, wytyczne higieniczne FDA, 3-A Sanitary Standards, USDA, GMP i ATEX; zbiorniki ciśnieniowe także według ASME i europejskiej dyrektywy ciśnieniowej. Każdy mieszalnik jest egzemplarzem jednostkowym według URS; amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ wraz z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11.
Inwestycje w nową technikę mieszania, na przykład do dyspergowania ciało stałe-ciecz, past o wysokiej lepkości, emulsji lub mieszanin proszkowych, wiążą się ze znacznym ryzykiem technicznym i ekonomicznym.
amixon® towarzyszy klientowi daleko poza samą maszyną: uruchomienie w pełnej współpracy i z precyzyjnym dopasowaniem do procesów użytkownika, osobiste i kompetentne doradztwo od pomysłu produktowego po rozwiązanie procesowe, wspólne próby w centrum prób z transferem wiedzy oraz wsparcie przy zmianach produktu, skalowaniu i optymalizacji procesu w trakcie eksploatacji.
Względne odchylenie standardowe (RSD) poniżej 5 % uchodzi w mieszankach przypraw za istotną praktycznie wartość docelową dla technicznie jednorodnego rozmieszczenia wszystkich składników.
Mieszalniki precyzyjne amixon® tworzą technicznie idealną mieszaninę losową, dzięki czemu współczynniki zmienności poniżej 5 % osiągane są niezawodnie także przy mikrodozowaniach. Jakość mieszania pozostaje przy tym w dużej mierze niezależna od stopnia napełnienia, a łagodny tryb pracy, opcjonalny rotor tnący i projektowanie higieniczne wspierają integralność produktu, czyszczenie i walidację.
Konstrukcja modułowa ułatwia dostosowanie do zmieniających się produktów, jeśli interfejsy są przygotowane od początku. Sensownymi modułami są na przykład dozowanie cieczy, sensoryka i temperowanie; inna wielkość mieszalnika jest natomiast jedynie dostosowaniem wydajności. MTP i OPC UA wspierają integrację po stronie oprogramowania, ale nie zastępują sprawdzenia przepływu materiału i kompatybilności procesowej.
Instalacje mieszające amixon® można przygotować w sposób dostosowany do projektu tak, aby dodatkowe moduły, takie jak dozowanie cieczy, sensoryka, temperowanie, technika czyszczenia lub wyładunku, mogły być później łatwiej uzupełnione. Ta modułowość jest szczególnie skuteczna, gdy rezerwowe przyłącza, miejsce, zaopatrzenie w media, rezerwy sterowania i jasne interfejsy zostały przewidziane już w pierwotnym planowaniu. Wymiana na inną wielkość mieszalnika nie jest rozbudową modułową, a nawet przy tej samej zasadzie mieszania receptury i parametry procesowe muszą zostać na nowo ocenione dla docelowej instalacji i zweryfikowane z oryginalnym produktem.
Instalacje mieszające można rozbudowywać przede wszystkim o moduły dozujące, sensorykę istotną dla produktu, technikę zaworów i czyszczenia, temperowanie, funkcje próżniowe oraz interfejsy sterowania i danych. Decydujące są wcześnie przygotowana struktura instalacji oraz ocena przepływu materiału, szczelności, zdolności do czyszczenia, bezpieczeństwa, automatyzacji i jakości produktu. Neutralne dla producenta opisy modułów i znormalizowane interfejsy mogą przyspieszyć integrację po stronie oprogramowania, ale nie zastępują technicznej i procesowej weryfikacji każdego doposażenia.
Instalacje amixon® można przygotować pod przyszłe moduły funkcjonalne, takie jak dozowanie cieczy, sensoryka, temperowanie, próżnia, technika czyszczenia i wyładunku. Korzyść i nakład związany z doposażeniem zależą jednak decydująco od tego, czy przyłącza, przestrzeń zabudowy, media, sterowanie, bezpieczeństwo i zdolność do czyszczenia zostały uwzględnione już w pierwotnym doborze. Zmienne stopnie napełnienia, nowe receptury lub inna wielkość urządzenia nie są rozbudowami modułowymi i muszą zostać ocenione procesowo dla rzeczywistego produktu oraz konkretnej instalacji docelowej.
Mieszalniki proszków mogą być zasypywane bezpośrednio, poprzez grawimetrycznie ważone zbiorniki pośrednie lub w sposób ciągły za pomocą dozowników utraty wagi (loss-in-weight). Zawory stożkowe mogą wspierać wyładunek, a przy odpowiedniej geometrii całościowej – przepływ masowy, jednak nie zastępują ani starannego doboru materiału sypkiego, ani precyzyjnej techniki ważenia i regulacji. Wybór powinien odbywać się z oryginalnym produktem i wspólnie oceniać przepływ materiału, dokładność dozowania, higienę, containment, bezpieczeństwo oraz logikę sterowania i interfejsów.
amixon® może integrować koncepcje dozowania i wyładunku w instalacjach mieszania proszków w sposób dostosowany do projektu, na przykład za pomocą DosiFlap®, ComDisc®, dozowania grawimetrycznego, ważenia receptur oraz interfejsów do techniki transportu, przesiewania i napełniania. Rzeczywista dokładność dozowania, wydajność opróżniania i jakość mieszania zależą jednak zawsze od produktu, receptury, koncepcji ważenia, przepływu materiału i logiki sterowania i powinny zostać zweryfikowane z oryginalnym produktem. Próby w centrum prób, jasno zdefiniowana architektura interfejsów oraz przyjazne dla czyszczenia, dostosowane do zastosowania projektowanie higieniczne stanowią dla tego wiarygodną podstawę.
Pionowe mieszalniki jednowałowe mogą być ogrzewane lub chłodzone poprzez płaszcz zbiornika, temperowane wały mieszające, temperowane narzędzia wężownicowe lub taśmowo-śrubowe, pokrywę oraz krytyczne elementy wewnętrzne. Podwójny płaszcz jest rozwiązaniem podstawowym; temperowane narzędzia wewnętrzne powiększają powierzchnię wymiany ciepła i są szczególnie interesujące dla suszenia próżniowego, produktów pastowatych, procesów krystalizacji i wymagających reakcji.
Pionowe mieszalniki jednowałowe amixon® mogą przejąć ogrzewanie i chłodzenie jako zintegrowaną funkcję procesową. Temperowanie sięga od ogrzewalnego lub chłodzalnego podwójnego płaszcza aż po pełne temperowanie wału mieszającego, ramion, wężownicy, otworów włazowych, elementów wyładowczych i filtrów oparowych. Jako nośniki ciepła służą woda, para lub olej termalny; w zależności od zaopatrzenia w media system może realizować zarówno zadania grzewcze, jak i chłodzące.
Niewystarczająca jakość mieszania objawia się wahaniami stężenia, widocznymi niejednorodnościami, aglomeratami, nierównomierną wilgotnością, niestabilnymi właściwościami płynięcia lub problemami jakościowymi w kolejnych etapach procesu. Moment obrotowy, pobór mocy, temperatura, ciśnienie i przepływ są cennymi wczesnymi wskaźnikami, ale same w sobie nie dowodzą jednorodności. Do bezpośredniej oceny in-line szczególnie nadają się spektroskopia NIR i Ramana w połączeniu z analizą chemometryczną. Punkt końcowy mieszania jest osiągnięty, gdy sygnały pomiarowe są stabilne, a zwalidowany model jednocześnie potwierdza prawidłowe stężenie zadane składników krytycznych. Dla wrażliwych lub nisko dawkowanych receptur ta koncepcja in-line musi być zabezpieczona przestrzennie i czasowo rozłożonymi próbkami referencyjnymi, w tym próbkami podczas wyładunku.
amixon® czyni jakość mieszania możliwą do monitorowania dzięki połączeniu reprezentatywnego, warstwowego pobierania próbek, zwalidowanych parametrów mieszania, zautomatyzowanego prowadzenia receptur oraz w razie potrzeby bezpośredniej analityki PAT. Dostępy CleverCut® i elementy wylotowe o niskiej liczbie stref martwych wspierają zdefiniowane punkty pobierania próbek. Sterownik PLC, połączenie z ERP oraz rejestracja kodami kreskowymi lub RFID w sposób możliwy do prześledzenia dokumentują recepturę, wsad i parametry procesowe. Spektroskopia NIR i Ramana może monitorować rzeczywistą jednorodność i punkt końcowy mieszania w czasie rzeczywistym, podczas gdy moment obrotowy, moc i temperatura służą jako uzupełniające wczesne wskaźniki. Gdy pojawiają się sygnały ostrzegawcze, takie jak wahające się wartości analityczne lub rozdzielanie się mieszaniny przy wyładunku, należy zbadać mieszalnik, pobieranie próbek i cały kolejny łańcuch procesowy z oryginalnym produktem.
Pakiety FAT i SAT dokumentują, że instalacja mieszająca jest wyprodukowana zgodnie z uzgodnionymi specyfikacjami, może być bezpiecznie eksploatowana i zostaje przekazana w stanie sprawnym. Obejmują one zazwyczaj dokumentację konstrukcyjną i produkcyjną, atesty materiałowe i spawalnicze oraz testy ciśnieniowe, szczelności i sterowania. FAT odbywa się u producenta, SAT po ustawieniu u użytkownika.
amixon® wspiera FAT i SAT poprzez konstrukcję dostosowaną do klienta, dokumentację istotną dla kwalifikacji, udokumentowane badania na rzeczywistym aparacie w Paderborn oraz towarzyszenie odbiorowi w miejscu eksploatacji. Wyniki FAT mogą po ocenie przez użytkownika wejść do IQ i OQ, podczas gdy odniesiona do produktu PQ i ostateczne zwolnienie procesu pozostają po stronie użytkownika. Nowe centrum prób amixon® III rozszerza testowanie wymagających procesów próżniowych, wysokotemperaturowych i syntezy z oryginalnym produktem oraz dostarcza wiarygodnych danych do doboru, skalowania i planowania kwalifikacji.
Podsumowując, w Niemczech dla wysokiej dostępności instalacji typowe są przede wszystkim hybrydowe pakiety konserwacji i serwisu. Podstawę stanowi konserwacja prewencyjna według planu opartego na ryzyku. Dla komponentów krytycznych podstawę tę uzupełniają monitorowanie stanu technicznego oraz w razie potrzeby Predictive Maintenance. Części zamienne, bezpieczne wsparcie zdalne, jasno zdefiniowane umowy o poziomie usług (SLA), regularna modernizacja oraz wykwalifikowany personel użytkownika zamykają lukę między konserwacją a rzeczywistą dostępnością.
Umowa pełnego serwisu lub umowa o dostępności jest szczególnie sensowna dla instalacji o znaczeniu krytycznym dla działalności, stanowiących wąskie gardło. Dla mniej krytycznych mieszalników często wystarcza model stopniowany, obejmujący umowę inspekcyjną, zdefiniowane zestawy części zamiennych, wsparcie zdalne i szkolenia. W każdym przypadku dobrowolne usługi serwisowe muszą być zharmonizowane z ustawowymi obowiązkami kontroli wynikającymi z rozporządzenia o bezpieczeństwie eksploatacji oraz przepisu DGUV nr 3, a także ze specyficznymi dla produktu wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa, higieny i jakości.
Dla wysokiej dostępności instalacji w Niemczech amixon® łączy doradztwo procesowe, montaż, wspólny rozruch, szkolenia, konserwację prewencyjną i opartą na stanie technicznym, długoterminowe zaopatrzenie w części zamienne, bezpieczne wsparcie zdalne, modernizację oraz próby w centrum prób z oryginalnym produktem.
Podstawę techniczną stanowi konstrukcja przyjazna konserwacji z mieszadłem łożyskowanym od góry, niskoobrotowym trybem pracy, dużymi drzwiami inspekcyjnymi Clever-Cut® oraz zmniejszoną liczbą miejsc zużycia w pobliżu produktu. Uzupełniają ją udokumentowane planowanie konserwacji, zapobiegawczo udostępniane części zużywające się, możliwość dowytworzenia komponentów specyficznych dla klienta, zautomatyzowane czyszczenie, modernizacja sterowania oraz uporządkowane dane procesowe.
Celem nie jest wyłącznie szybka naprawa instalacji. Celem jest unikanie nieplanowanych przestojów, efektywna organizacja planowanej konserwacji, przyspieszenie zmian produktu oraz bezpieczne i zdolne do zapewnienia jakości ponowne uruchomienie instalacji po każdej interwencji.
Integralność cząstek w mieszalnikach pionowych wynika ze skoordynowanego współdziałania parametrów konstrukcyjnych i procesowych. Celem jest ograniczenie obciążeń mechanicznych wrażliwych cząstek.
amixon® zachowuje struktury cząstek konstrukcyjnie: niskie prędkości obwodowe od 0,8 m/s, wymuszone przemieszczanie SinConvex® bez stref uderzenia i zgniatania oraz jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia także przy dużych wsadach. Dla najwyższych wymagań: SpherHelics® SH z kulistą komorą mieszania oraz KoneSlid® KS, który osiąga idealną jakość mieszania po 20 do 40 obrotach i opróżnia się w kilka sekund bez segregacji.
Powtarzalność procesów mieszania w produkcji składników spożywczych oznacza zdolność do uzyskiwania na przestrzeni wielu wsadów, przy tych samych nastawach, porównywalnej jakości mieszania i jakości produktu.
amixon® wspiera nadzór nad jakością mieszania na trzy sposoby: zintegrowane próbniki umożliwiają reprezentatywne próbki w trakcie procesu, programy mieszania zapisane w sterowniku PLC z połączeniem do nadrzędnych systemów produkcyjnych i zarządczych oraz dokumentacja w czasie rzeczywistym za pomocą kodów kreskowych dla pełnej identyfikowalności wsadów. Szczególnie ważne są próby w centrum prób, pozwalające metodycznie ujawnić ewentualne źródła błędów.
Dla krótkich czasów mieszania i wysokiej jakości mieszania przy dużych wsadach decydujące są geometria zbiornika zaprojektowana o niskiej liczbie stref martwych, narzędzie mieszające obejmujące całą objętość, zwalidowany specyficznie dla produktu stopień napełnienia oraz dostosowane prędkość obrotowa, prędkość obwodowa i gęstość mocy. Wielkość cząstek, gęstość nasypowa, kohezyjność, wilgotność i zachowanie aglomeratów determinują dopuszczalne obciążenie i ryzyko rozdzielania się mieszaniny. Mikroskładniki muszą być dozowane do aktywnych stref mieszania i w razie potrzeby wstępnie mieszane. Wyładunek należy zaprojektować jako część zadania mieszania, najlepiej z przepływem masowym, niskimi wysokościami spadku i dostosowaną techniką transportu. Dla skalowania należy łączyć kilka wskaźników, a dobór potwierdzić symulacją oraz próbami mieszania, wyładunku i transportu z oryginalnym produktem.
amixon® osiąga krótkie czasy mieszania przy dużych wsadach dzięki trójwymiarowemu wymuszonemu przemieszczaniu SinConvex®, przy którym cała objętość produktu jest ciągle wymieniana. HM wykorzystuje dwa nakładające się strumienie produktu dla krótkich czasów mieszania, KoneSlid® KS może jednokrotnie i całkowicie przemieścić wsad po około czterech obrotach narzędzia, a Gyraton® GM obejmuje duże wsady do około 100 m³. Decydującymi parametrami doboru pozostają jednak receptura, stopień napełnienia, gęstość nasypowa, kohezyjność, struktura cząstek, strategia dozowania, prędkość obrotowa i wyładunek. ComDisc® i DosiFlap® wspierają opróżnianie resztkowe i dozujące napełnianie, podczas gdy wolnoobrotowy sposób pracy oraz w razie potrzeby dołączane rotory tnące łączą ochronę produktu z celową deaglomeracją. Rzeczywiście osiągalny czas mieszania i jednorodność są dokumentowane w centrum prób z oryginalnym produktem i sprawdzane na całym łańcuchu procesowym aż do napełniania.
Celowe wspieranie aglomeracji opiera się na precyzyjnie wyważonym współdziałaniu wprowadzania energii mechanicznej i dozowania cieczy.
Na życzenie pionowe mieszalniki amixon® (VM, HM) są wyposażone w zintegrowane dozowanie cieczy: lance podające lub dysze dwuczynnikowe wprowadzają spoiwo bezpośrednio do poruszającego się złoża mieszania, a rotory tnące rozprowadzają je mikrodrobno, zapobiegając przezwilżeniu. Mieszanie, nawilżanie, aglomerowanie i granulowanie przebiegają w ten sposób z regulowaną intensywnością w tym samym aparacie.
Dyspergowanie aglomeratów w zawiesinach ceramicznych jest kluczowym etapem dla jednorodności masy lejnej, gęstości wyrobu surowego, aktywności spiekania i niezawodności mechanicznej elementów.
amixon® dysperguje aglomeraty w sposób ukierunkowany za pomocą załączanych rotorów tnących lub HighShearBlades: masa wsadu jest łagodnie i wolnoobrotowo przemieszczana przez mieszadło SinConvex®, a przez lokalnie ograniczoną strefę ścinania przechodzą wyłącznie aglomeraty. Intensywność, czas trwania i wyposażenie narzędzia są regulowane, bez obciążania struktury cząstek całego wsadu i w sposób pyłoszczelny w komorze mieszania w strefie ATEX 20.
Zdefiniowany rozkład wielkości ziaren jest sterowany przede wszystkim przez stosunek cieczy do fazy stałej, właściwości i rozprowadzenie spoiwa, wielkość kropli i szybkość natrysku, wprowadzanie energii mechanicznej, czas przebywania oraz warunki temperaturowe i suszenia. Stosunek ciecz-ciało stałe jest przy aglomeracji na mokro często dominującą wielkością sterującą: zbyt mało cieczy sprzyja frakcji drobnej i słabym aglomeratom; zbyt dużo cieczy sprzyja nadziarnu, tworzeniu grudek i szerokim rozkładom.
Dla celowego sterowania rozkładem ziaren przy aglomeracji amixon® stawia na okresową granulację narostową w pionowych i stożkowych systemach mieszania VM, HM i AM oraz w suszarko-mieszalnikach AMT i VMT. Najważniejszymi wielkościami sterującymi są dodawanie cieczy lub spoiwa (ilość, stężenie, szybkość dodawania i obraz natrysku), prędkość obwodowa narzędzia, czas mieszania lub czas trwania wsadu, stopień napełnienia oraz w razie potrzeby prowadzenie temperatury i czas domieszania. Ponieważ każdy wsad jest w pełni rejestrowany i oceniany, rozkład ziaren można celowo doregulowywać w kilku fazach dodawania i mieszania. Dla zastosowań wyraźnie wymagających trybu ciągłego amixon® oferuje dodatkowo, z granulatorem pierścieniowo-warstwowym RMG, samodzielną linię produktową.
Proszek kakaowy powinien być deaglomerowany przy minimalnie niezbędnym wprowadzaniu energii i krótkich czasach mieszania, aby nie powstawał dodatkowy udział frakcji drobnej. Zamknięte systemy dozowania, transportu i mieszania ograniczają emisję pyłu i zapewniają stałą jakość produktu.
amixon® łączy delikatne mieszanie z celowo włączaną deaglomeracją. Lecytynę można rozprowadzić mikrodrobno, co wiąże pył i poprawia zwilżalność proszku kakaowego. ComDisc® i KoneSlid® zapewniają dodatkowo szybkie, niemal całkowite opróżnianie.
Przy wmieszywaniu składników do już temperowanych mas czekoladowych decydujące znaczenie ma precyzyjne prowadzenie procesu termicznego i mechanicznego, aby zachować pożądaną modyfikację krystaliczną masła kakaowego (najlepiej forma V / kryształy β) oraz uniknąć niepożądanego topnienia tłuszczu, wykwitu tłuszczowego (bloom) i niejednorodnej tekstury.
Mieszalniki amixon® są na życzenie w pełni temperowalne: komory mieszania z podwójnym płaszczem do ogrzewania i chłodzenia wodą, parą lub olejem termalnym, a w seriach reaktorów VMT i AMT dodatkowo temperowalne mieszadło (wał, ramiona, wężownica) dla szczególnie dużych powierzchni wymiany ciepła. Profile temperatury są prowadzone odtwarzalnie jako program sterownika PLC.
Przy ściernych proszkach ceramicznych ścieranie minimalizują przede wszystkim bardzo twarde, drobnoziarniste ceramiki techniczne oraz węgliki spiekane z odporną na zużycie fazą wiążącą; decydująca jest ponadto możliwie gładka i zwarta powierzchnia, ponieważ w przeciwnym razie cząstki mogą atakować w dolinach chropowatości lub w porach.
amixon® minimalizuje ścieranie i wnikanie cząstek obcych na dwa sposoby: wolnoobrotowa praca od 0,8 m/s ogranicza ścieranie u źródła, a wykonania odporne na zużycie – Hardox, narzędzia hartowane i z napoinami z węglików spiekanych, ceramiczna powłoka plazmowa, komory mieszania obrabiane skrawaniem (RMG) – chronią powierzchnie kontaktowe. Osiągalne wartości zanieczyszczeń potwierdza próba w centrum prób z analityką użytkownika.
Typowe są dwukierunkowe interfejsy między ERP (Enterprise Resource Planning) a MES (Manufacturing Execution System), zwykle oparte na ISA-95/IEC 62264 jako modelu referencyjnym dla pionowej integracji między IT przedsiębiorstwa a poziomem produkcji. ERP planuje przy tym zazwyczaj produkty, ilości i terminy, podczas gdy MES przejmuje realizację operacyjną, informacje zwrotne i rejestrację danych produkcyjnych.
amixon® podłącza instalacje mieszające do systemów MES i ERP w sposób dostosowany do projektu, aby w sposób ciągły sterować recepturami, wsadami i identyfikowalnością. Poprzez prowadzenie receptur zapisane w sterowniku PLC przejmowane są wartości zadane z systemu MES, podczas gdy dane wsadów, wartości procesowe i zwolnienia są zgłaszane z powrotem do MES lub ERP. Identyfikacja materiałów i wsadów wspomagana kodami kreskowymi łączy przy tym recepturę, partię surowca i parametry procesowe. Zakres i protokół interfejsu zależą od wytycznych automatyzacji określonych przez operatora instalacji.
Przeliczanie czasów mieszania przy skalowaniu opiera się na podobieństwie geometrycznym między zbiornikiem laboratoryjnym a produkcyjnym oraz na celowym doborze odpowiednich kryteriów podobieństwa, takich jak jednostkowy wkład mocy czy prędkość obwodowa.
amixon® skaluje poprzez zdefiniowaną częstotliwość przemieszczania, stałą geometrię i próby w centrum prób, od mieszalnika laboratoryjnego po wielkoobjętościową instalację produkcyjną, zapewniając przy tym idealną jakość mieszania do 1:100.000.
Podsumowując, mieszalników kontenerowych nie można oceniać wyłącznie na podstawie ich zewnętrznej konstrukcji. Mieszalnik grawitacyjny lub zataczający typu IBC jest szczególnie delikatny dla produktu, gdy komponenty są suche, swobodnie płynące i mają podobne właściwości fizyczne. Mieszalnik kontenerowy z aktywnym narzędziem rozszerza spektrum zastosowań na trudniejsze receptury, wymaga jednak szczególnej uwagi w zakresie ochrony przed pyłem i hermetyzacji. Stacjonarna, precyzyjna instalacja mieszająca ze standardowym przyłączem IBC oferuje wysoką elastyczność procesową, kontrolowalne, zamknięte przekazywanie produktu oraz dobrą przydatność do wymagających, pylących lub szkodliwych dla zdrowia produktów.
Właściwy wybór zależy od receptury, stosunku mieszania, właściwości cząstek, potencjału pylenia i zagrożenia, wielkości szarży, częstotliwości zmian produktu, strategii czyszczenia, wymagań dotyczących hermetyzacji oraz wewnętrznej logistyki. Szczególnie przy krytycznych recepturach przydatność nie powinna być oceniana wyłącznie teoretycznie. Decydujące są próby z oryginalnym produktem, realistycznymi stopniami napełnienia, reprezentatywną geometrią IBC oraz ocena jakości mieszania, zachowania przy opróżnianiu, ilości resztkowych, skłonności do rozsegregowania, emisji pyłu i zdolności do czyszczenia.
amixon® oferuje trzy koncepcje procesów mieszania opartych na kontenerach. Mieszalnik beczkowy EM przetwarza szarże do wielkości znormalizowanej beczki 200-litrowej i nadaje się przede wszystkim do mniejszych, opartych na beczkach ilości produkcyjnych. Mieszalnik kontenerowy COM wykorzystuje sam kontener sypki jako komorę mieszania: dynamiczne spiralne narzędzie mieszające wjeżdża od góry w produkt, wytwarza działanie mieszające i po zakończeniu procesu jest ponownie wysuwane. Szarża pozostaje w tym samym kontenerze, dzięki czemu ograniczone są etapy przesypywania, straty produktu i możliwe rozsegregowanie. Ta koncepcja pasuje szczególnie do produktów niekrytycznych, mało pylących lub bezpyłowych.
Dla produktów pylących, szkodliwych dla zdrowia, o intensywnym zapachu lub szczególnie wymagających często odpowiedni jest stacjonarny mieszalnik stożkowy AM, który jest napełniany i opróżniany za pomocą standardowych IBC. IBC pełni przy tym funkcję zbiornika zasilającego, transportowego i odbiorczego, podczas gdy proces mieszania odbywa się w mieszalniku stożkowym. Pyłoszczelne stacje dokujące umożliwiają kontrolowane przekazywanie produktu. Napełnianie, mieszanie, opróżnianie, dozowanie i czyszczenie mogą być rozdzielone czasowo, dzięki czemu skracają się czasy oczekiwania i można zwiększyć wydajność produkcji. Przy ograniczonej wysokości pomieszczenia system podnoszenia i opuszczania może umożliwić napełnianie i opróżnianie oparte na kontenerach.
Podsumowując, uszczelnienia mechaniczne wsparte mieszkiem metalowym i podwójne systemy uszczelnień są najważniejszymi rodzajami uszczelnień dla próżniowych suszarko-mieszalników z szybkimi cyklami temperaturowymi. Mieszek metalowy kompensuje termiczną zmianę długości wału, podczas gdy uszczelnienie podwójne z cieczą zaporową zapewnia chłodzenie, smarowanie i monitorowanie. Uszczelnienie zaporowe gazem zapobiega wnikaniu cieczy zaporowej i może wspierać inertyzację procesu. Dla kołnierzy, otworów włazowych, wzierników i innych statycznych interfejsów, w zależności od temperatury i chemii, w grę wchodzą uszczelnienia FFKM, FKM, EPDM, oparte na PTFE lub wsparte metalicznie. Decydujące dla trwale bezpiecznego rozwiązania jest współdziałanie rodzaju uszczelnienia, materiału, powierzchni ślizgowych, medium zaporowego, prowadzenia temperatury, kompensacji ruchu wału, monitorowania stanu technicznego, czyszczenia i konserwacji zapobiegawczej.
amixon® trwale uszczelnia próżniowe suszarko-mieszalniki: uszczelnienia drzwi OmgaSeal® (szczelne próżniowo, bez stref martwych) w drzwiach CleverCut®, uszczelnienia mechaniczne przy rotorach tnących, odporne na próżnię i ciśnienie zawory kulowo-segmentowe, otwory włazowe z zamknięciem bagnetowym. Mieszadło łożyskowane wyłącznie od góry eliminuje najbardziej krytyczny przepust; aparaty utrzymują 5 mbar abs. również podczas częstych cykli temperaturowych.
Dla pionowych mieszalników proszku nie istnieje pojedyncza formuła skalowania, która wiarygodnie przewidywałaby jakość mieszania, delikatność traktowania produktu, opróżnianie oraz długoterminową stabilność wobec rozsegregowania. Sensownymi kryteriami orientacyjnymi są podobieństwo geometryczne, stała prędkość obwodowa, wystarczający zapas momentu obrotowego, specyficzny nakład mocy jako informacja dodatkowa oraz liczba obrotów narzędzia do osiągnięcia docelowej jednorodności.
Liczba Froude'a ma natomiast znaczenie przede wszystkim dla mieszalników proszku z poziomo obracającymi się narzędziami mieszającymi, w których ruch produktu kształtują rzuty, siły odśrodkowe i mechaniczna fluidyzacja. W mieszalnikach pionowych z wolnoobrotowymi narzędziami spiralnymi lub ślimakowo-taśmowymi nie jest ona priorytetowym kryterium skalowania.
Ciecze można znacznie lepiej obliczać i symulować dzięki ich ciągłemu przepływowi oraz wyraźniej zdefiniowanym parametrom materiałowym. Proszki natomiast reagują wrażliwie na wielkość cząstek, wilgotność, kohezję, tarcie o ścianki, udział powietrza, stopień napełnienia, kolejność dodawania oraz późniejsze procesy transportowe. Dlatego próba z oryginalnym produktem w odpowiednich, geometrycznie podobnych mieszalnikach jest często szybszą, tańszą i bardziej wiarygodną drogą. Dostarcza ona danych, na podstawie których można fachowo zaprojektować instalację produkcyjną oraz zdefiniować stabilne, powtarzalne okno mieszania.
Podsumowując, równanie transportu pionowej spirali mieszającej opisuje kontrolowany, konwekcyjny obieg produktu w precyzyjnym mieszalniku amixon®. Spirala mieszająca transportuje produkt do góry wzdłuż ścianki, podczas gdy w centrum produkt spływa z powrotem pod wpływem grawitacji. Empiryczna funkcja wykładnicza opisuje, jak jakość mieszania wraz z rosnącym czasem mieszania zbliża się do wartości granicznej – idealnej lub praktycznie osiągalnej. Parametr kk jest przy tym ważną miarą szybkości przemieszania. Oba podejścia razem stanowią solidną podstawę do wstępnego projektowania. Ostateczne potwierdzenie jakości mieszania, czasu mieszania, delikatności traktowania produktu, opróżniania resztkowego i stabilności wyładunku następuje jednak zawsze poprzez próby z oryginalnym produktem.
Do skalowania pionowych technik mieszania, takich jak stożkowe mieszalniki ślimakowe oraz pionowe mieszalniki łopatkowe lub spiralne, w praktyce przemysłowej ugruntowało się kilka podejść opartych na geometrii, na liczbach charakterystycznych i na mocy.
amixon® skaluje poprzez podobieństwo fizyczne zamiast reguł zgrubnych: stała prędkość obwodowa od 0,8 do 3,5 m/s zamiast stałych obrotów, identyczna zasada mieszania SinConvex® we wszystkich wielkościach, jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia. Rozważania oparte na liczbach charakterystycznych, takie jak podobieństwo Froude'a, są weryfikowane próbami w centrum prób z produktem oryginalnym, nigdy przez nie zastępowane.
Pojedyncza maszyna mieszająca zazwyczaj nie może ekonomicznie i pewnie procesowo przetwarzać wsadów od 5 do 5000 litrów. Dla tak dużego zakresu najsensowniejszym rozwiązaniem jest geometrycznie i funkcjonalnie porównywalna seria mieszalników obejmująca mieszalniki laboratoryjne, pilotażowe i produkcyjne.
amixon® obejmuje wsady od 5 litrów do 100 m³: EM 5–200 l (beczka znormalizowana), COM 100–4000 l, VM/HM/AM w krokach co 100 litrów od 100 do 50 000 l, Gyraton® GM 10–100 m³ w krokach co 1 m³. W ramach każdego mieszalnika stopień napełnienia od 10 do 100% jest swobodnie wybieralny – jakość mieszania pozostaje technicznie idealną mieszaniną losową.
Mieszanie substancji czynnych, substancji pomocniczych i cieczy jest krytycznym etapem produkcji farmaceutycznej. Celem wszystkich działań jest uniknięcie zanieczyszczeń krzyżowych, pozostałości produktu i wzrostu mikrobiologicznego, przy jednoczesnym zapewnieniu w pełni walidowalnego czyszczenia i dokumentacji zgodnej z GMP.
amixon® realizuje projektowanie higieniczne w całym programie produktowym, między innymi w VM, HM, AMK, AM, SH, KS i silosach mieszających Gyraton®. Charakterystyczne są komory mieszania spawane i szlifowane bez szczelin, mieszadła łożyskowane od góry, rozwiązania wyładowcze o niewielu strefach martwych oraz rozwiązania takie jak WaterDragon®, programowalne myjki o strumieniu celowanym, OmgaSeal®, Clever-Cut®, ComDisc®, DosiFlap® i ElTrunk®. Mieszalniki są zaprojektowane do reżimów czyszczenia na sucho i na mokro i mogą na życzenie spełniać wymagania EHEDG, FDA, 3-A i GMP. W centrum prób amixon® bada procesy z produktem oryginalnym w realnych warunkach i wspiera w ten sposób projektowanie, czyszczenie i łagodność wobec produktu przed inwestycją.
Do połączenia mieszania, dodawania cieczy i granulacji nadają się przede wszystkim granulatory-mieszalniki wysokościnające, instalacje fluidyzacyjne, ciągłe granulatory dwuślimakowe oraz określone mechanicznie fluidyzowane mieszalniki. Systemy wysokościnające tworzą często zwarte granulaty, złoża fluidalne mogą łączyć granulowanie i suszenie, a ślimaki podwójne nadają się do procesów ciągłych. Właściwy wybór zależy od pożądanej struktury granulatu, zachowania produktu, dodawania cieczy, czyszczenia, bezpieczeństwa oraz zabezpieczenia próbami z oryginalnym produktem.
amixon® nadaje się do precyzyjnego dodawania spoiwa, nawilżania, aglomeracji narostowej i granulacji w procesach okresowych lub ciągłych. Czy sensowny jest pełny proces jednogarnkowy obejmujący suszenie, zależy od produktu i wielkości wsadu. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem stanowią podstawę rzetelnego wyboru urządzenia i procesu.
Przy mieszaniu materiałów bateryjnych – od materiałów aktywnych do ogniw litowo-jonowych (np. NMC, NCA, LFP, grafit, kompozyty krzemowe) po slurry anodowe/katodowe z rozpuszczalnikami takimi jak NMP – powstają wysoce wrażliwe, zagrożone wybuchem i wrażliwe na wilgoć środowiska procesowe. Centralnym wyzwaniem jest połączenie palnych pyłów, ewentualnie atmosfery zawierającej rozpuszczalniki, oraz materiałów wrażliwych na wilgoć.
amixon® miesza materiały bateryjne w komorze mieszania przystosowanej do strefy ATEX 20, z opcją inertyzacji i konsekwentną ochroną przed kontaminacją: materiały odporne na zużycie (Hardox, narzędzia hartowane/z okładziną z węglików spiekanych, powłoka ceramiczna plazmowa) minimalizują ścieranie i wnikanie metalu, a wolnoobrotowy tryb pracy zachowuje strukturę cząstek i dodatki przewodzące. Dla dużych wsadów: Gyraton® GM do 100 m³ – wyraźnie przeznaczony także dla mas bateryjnych.
Lepkie spoiwa najbardziej niezawodnie dozuje się poprzez temperowany, możliwie krótko prowadzony łańcuch pompa wyporowa–przewód–dysza. Zawory o niskiej liczbie stref martwych, samo-opróżniające się prowadzenie rur, odpowiednie rozpylanie i projektowanie umożliwiające walidację czyszczenia są ważniejsze niż pojedynczy komponent. Dobór musi wspólnie uwzględniać spoiwo, lepkość, temperaturę, ilość dozowania, ruch produktu i wymagania higieniczne.
Mieszalniki okresowe amixon® mogą być wyposażone w lance do dodawania cieczy i dysze dwuczynnikowe do dozowania i wprowadzania lepkich spoiw. Wykonanie z prowadzeniem temperaturowym może pomóc utrzymać lepkość spoiwa w zakresie umożliwiającym przetwarzanie. Wprowadzanie do poruszającej się strefy produktu oraz zastosowanie rotora tnącego wspierają równomierne zwilżanie i mogą ograniczać lokalne przewilżenie.
Zasypywanie o niskiej emisji pyłu, aż po bezpyłowe, osiąga się dzięki zamkniętym, wzajemnie dopasowanym systemom. Przy Big Bagach szczelne systemy dokujące, mankiety uszczelniające i odsysane stacje opróżniania zapewniają kontrolowany wyładunek, przy stacjach zasypowych worków – kraty odciągowe i zamknięte śluzy zasypowe worków. Przy wysokich wymaganiach containment stosuje się dodatkowo izolatory lub kabiny rękawicowe (glovebox).
amixon® utrzymuje szczelność pyłową całego łańcucha procesowego: zamknięte komory mieszania (OmgaSeal®, ATEX strefa 20), pozbawiona stref martwych armatura DosiFlap® do bezpośredniego napełniania Big Bagów i opakowań z mieszalnika bez rozdzielania się mieszaniny, mieszalnik kontenerowy COM lub EM jako koncepcje bez przesypywania. Interfejsy po stronie zasypu (stacja Big Bag, stacja zasypowa worków) są dostosowywane do projektu zgodnie ze specyfikacją wymagań użytkownika (URS).
Zależnie od drogi procesowej w produkcji materiałów bateryjnych stosuje się mieszalniki warstwy pierścieniowej, mieszalniki intensywne, mieszalniki lemieszowe, mieszalniki planetarne i próżniowe oraz pochyłe mieszalniki intensywne.
Przy przygotowaniu materiałów bateryjnych na pierwszym planie stoi wsadowe mieszanie dyspergujące. Mieszalniki amixon® są powlekane ceramicznie i umożliwiają kontrolowane działanie mieszające i dyspergujące. Za pomocą wyłożonego ceramiką silosu mieszającego Gyraton® można idealnie homogenizować duże masy surowców do 100 m³.
Do pomiaru wilgotności in-line i zautomatyzowanego wyznaczania punktu końcowego przy suszeniu w mieszalniku dostępnych jest dziś kilka, częściowo łączonych metod pomiarowych, instalowanych bezpośrednio w komorze mieszania lub jej otoczeniu i włączanych do sterowania procesem.
Tak – amixon® integruje monitorowanie procesu w sposób dostosowany do projektu: rejestrację momentu obrotowego, temperatury i wilgotności do wyznaczania punktu końcowego, programy mieszania i suszenia zapisane w sterowniku PLC, połączenie z ERP oraz dokumentację w czasie rzeczywistym za pomocą kodów kreskowych. Ponieważ każde urządzenie jest unikatem wykonanym według specyfikacji wymagań użytkownika (URS), sensorykę i interfejsy (system nadrzędny/MES) wykonuje się według wytycznych klienta.
Obchodzenie się z pylącymi, potencjalnie wybuchowymi proszkami, na przykład w mieszankach NPK, nawozach zawierających azotan amonu lub recepturach opartych na mikroskładnikach, wymaga zintegrowanej, wielostopniowej koncepcji bezpieczeństwa.
amixon® projektuje komorę mieszania dla strefy ATEX 20 we wszystkich seriach, co odpowiada najwyższemu wymaganiu ochrony przed wybuchem pyłu. Aparaty są systemami zamkniętymi i pyłoszczelnymi z drzwiami OmgaSeal®. Na życzenie wykonywane są jako odporne na ciśnienie lub odporne na udar ciśnieniowy wybuchu. Inertyzacja jest możliwa. Wolnoobrotowa praca od 0,8 m/s minimalizuje zagrożenia zapłonem.
Zgodne z GMP i pozbawione stref martwych rozwiązanie konstrukcyjne mieszalników kontenerowych opiera się na całkowicie higienicznym projekcie, który zapewnia jakość produktu, zdolność do czyszczenia i walidowalność procesu.
W mieszalniku kontenerowym amixon® COM sam pojemnik jest komorą mieszania: Mixtainer® lub standardowe IBC są dokowane, mieszadło SinConvex®-MultiPlane® wchodzi od góry, miesza w kontenerze zamkniętym gazoszczelnie z jakością precyzyjną do 1:100.000 i wykręca się z powrotem ruchem odwrotnym, bez przesypywania, w wielkościach od 100 do 4.000 litrów.
Opracowywanie receptur dla procesów instantyzacji z dodatkiem spoiwa, czyli aglomeracji, ma na celu takie sformułowanie proszków, aby szybko się zwilżały, szybko dyspergowały, wykazywały dobre zachowanie przepływowe i mogły być wytwarzane w stabilnym procesie.
Na życzenie pionowe mieszalniki amixon® (VM, HM) są wyposażone w zintegrowane dozowanie cieczy: lance podające lub dysze dwuczynnikowe wprowadzają spoiwo bezpośrednio do poruszającego się złoża mieszania, a rotory tnące rozprowadzają je mikrodrobno, zapobiegając przezwilżeniu. Mieszanie, nawilżanie, aglomerowanie i granulowanie przebiegają w ten sposób z regulowaną intensywnością w tym samym aparacie.
Przy doborze próżniowego suszarko-mieszalnika do wrażliwych suplementów diety, takich jak witaminy, probiotyki, enzymy i ekstrakty roślinne, kluczowe są łagodne suszenie, jakość produktu, zgodność z GMP i bezpieczeństwo procesu.
amixon® oferuje cztery różne systemy do próżniowego suszenia z mieszaniem: mieszalnik kulisty SpherHelics® (SH), KoneSlid® (KS), stożkowy suszarko-mieszalnik AM oraz płaskodenny suszarko-mieszalnik VMT.
Przy produktach wrażliwych na ścinanie – na przykład zawiesinach z kruchymi cząstkami, żywych kulturach komórkowych, mediach zawierających włókna czy formulacjach strukturalnie lepkich – konstrukcja techniki mieszania ma na celu maksymalizację makromieszania (przepływu) przy jednoczesnym ograniczeniu mikromieszania (ścinania).
amixon® zachowuje strukturę cząstek dzięki konstrukcji: wolnoobrotowe prędkości obwodowe od 0,8 m/s, wymuszone przemieszczanie SinConvex® bez stref uderzeń i zgniatania, jakość mieszania niezależna od stopnia napełnienia także przy dużych wsadach. Dla najwyższych wymagań: SpherHelics® SH (kulista komora mieszania) oraz KoneSlid® KS (idealna jakość mieszania po 20–30 obrotach, opróżnianie w sekundach bez rozdzielania się mieszaniny).
Przy wsadach powyżej 2.000 litrów typowe czasy mieszania suchych składników spożywczych mieszczą się przeważnie między 1 a 15 minutami, przy czym wiele zastosowań standardowych osiąga już w 5 do 8 minut jednorodność na poziomie CV ≤ 5 %. Dokładny czas mieszania zależy przede wszystkim od zasady mieszania, właściwości produktu i ewentualnych dodatków ciekłych i powinien być zawsze walidowany próbą z produktem oryginalnym.
amixon® osiąga krótkie czasy mieszania konstrukcyjnie: mieszadło SinConvex® wymuszenie przemieszcza całą objętość, a w KoneSlid® KS idealna jakość mieszania jest osiągana już po 20 do 40 obrotach. Jakość mieszania jest niezależna od stopnia napełnienia od 10 do 100 %, a segregacji przy wyładunku zapobiegają ComDisc® lub kilkusekundowe opróżnianie KS. Konkretne czasy dla danej receptury potwierdza próba w centrum prób.
Mieszalniki kontenerowe stosowane są w przemyśle spożywczym w szerokim zakresie wydajności, od opracowywania receptur po produkcję wielkoseryjną. Typowe wielkości wsadów i wydajności zależą od właściwości produktu.
W mieszalniku kontenerowym amixon® COM sam pojemnik jest komorą mieszania: Mixtainer® lub standardowe IBC są dokowane, mieszadło SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane® wchodzi od góry, miesza w kontenerze zamkniętym gazoszczelnie z jakością precyzyjną do 1:100.000 i wykręca się z powrotem ruchem odwrotnym, bez przesypywania, w wielkościach od 100 do 4.000 litrów.
Nowoczesne mieszalniki pionowe są zaprojektowane dla szerokiego spektrum zastosowań, od laboratorium po dużą produkcję, i oferują szeroki zakres wielkości wsadów i wydajności, zależnie od formy konstrukcyjnej, geometrii narzędzia, właściwości produktu takich jak gęstość nasypowa, zachowanie przepływowe, wilgotność i wielkość cząstek, oraz od wymaganego stopnia jakości mieszania.
amixon® obejmuje wsady od 5 litrów do 50.000 litrów. Program obejmuje mieszalnik jednowałowy (EM) na 5 do 200 litrów w beczce znormalizowanej, mieszalnik kontenerowy (COM) na 100 do 4.000 litrów, modele VM, HM, AM i KS w krokach co 100 litrów od 100 do 50.000 litrów oraz silos mieszający Gyraton® (GM) na 10 do 100 m³ w krokach co 1 m³. Stopnie napełnienia mogą się zmieniać od 10 do 100 %, a w mieszalniku stożkowym (AM) i KoneSlid® (KS) nawet od 5 do 100 %. Jakość mieszania pozostaje przy tym zawsze technicznie idealną mieszaniną losową.
W mieszalnikach do mleka w proszku i produktów mleczarskich istotne są przede wszystkim EHEDG, GMP, 3-A Sanitary Standards, zgodność z kontaktem z żywnością, zdolność do czyszczenia i higiena na sucho. Dla mleka w proszku dochodzą kontrola wilgotności, zdolność do suszenia i ochrona przed wybuchem pyłu.
Na życzenie amixon® spełnia wszystkie istotne standardy: EHEDG, wytyczne higieniczne FDA, 3-A Sanitary Standards, USDA, GMP i ATEX; aparaty ciśnieniowe także według ASME. Każdy mieszalnik jest egzemplarzem jednostkowym według URS; amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11.
Gdy farmaceutyczne substancje pomocnicze (excipienty) mają być w zamkniętym, zgodnym z GMP procesie zarówno mieszane na sucho, jak i suszone, stosuje się przede wszystkim łączone instalacje mieszająco-suszące („systemy jednogarnkowe”, single-pot process). Łączą one funkcje mechanicznego mieszania z przenoszeniem energii cieplnej (zwykle poprzez płaszcz grzewczy i opcjonalnie próżnię) w jednym aparacie.
amixon® produkuje właśnie do tego celu suszarko-mieszalniki-reaktory VMT (pionowy) i AMT (stożkowy): szczelne ciśnieniowo i próżniowo do 5 mbar abs., w pełni temperowane wodą, parą lub olejem termalnym, łącznie z mieszadłem. Mieszanie, reagowanie, krystalizacja i suszenie próżniowe odbywają się w tym samym aparacie bez stref martwych – od 100 litrów do 50 m³, na życzenie jako sterylny reaktor zgodny z FDA.
Systemy mieszająco-granulująco-suszące dla środków ochrony roślin to zintegrowane instalacje, w których trzy etapy procesu przebiegają we wspólnym aparacie lub w ściśle powiązanych jednostkach funkcjonalnych. W praktyce mówi się często o one-pot processing lub procesie jednogarnkowym, gdy mieszanie produktu, tworzenie granulatu i suszenie odbywają się bez przesypywania w jednym systemie.
amixon® VMT i AMT nie są granulatorami warstwowymi, lecz szczególnie wydajnymi próżniowymi suszarko-mieszalnikami dla formulacji środków ochrony roślin. Mieszają precyzyjnie, wiążą pył poprzez celowe nawilżanie, suszą szybko pod próżnią i umożliwiają bardzo dobre opróżnianie resztkowe. Duże temperowane powierzchnie kontaktowe oraz ciągły ruch produktu zapewniają efektywne, delikatne suszenie przy niskich częstotliwościach obrotów.
W przemyśle farmaceutycznym do łączenia suszenia próżniowego i chemicznych procesów reakcyjnych stosuje się przede wszystkim wielofunkcyjne aparaty z ogrzewaniem kontaktowym i mechanicznym ruchem produktu. Umożliwiają one proces jednogarnkowy (one-pot), w którym synteza, krystalizacja, filtracja i suszenie odbywają się bez transferu produktu w jednej, zamkniętej instalacji.
amixon® produkuje właśnie do tego celu suszarko-mieszalniki-reaktory VMT (pionowy) i AMT (stożkowy): szczelne ciśnieniowo i próżniowo do 5 mbar abs., w pełni temperowane wodą, parą lub olejem termalnym, łącznie z mieszadłem. Mieszanie, reagowanie, krystalizacja i suszenie próżniowe odbywają się w tym samym aparacie bez stref martwych – od 100 litrów do 50 m³, na życzenie jako sterylny reaktor zgodny z FDA.
Dla suchych proszków katodowych i anodowych nadają się mieszalniki intensywne, mieszalniki lemieszowe z celową funkcją choppera oraz delikatne mieszalniki pionowe i stożkowe – często jako połączenie premiksowania, deaglomeracji i końcowej homogenizacji. Dla slurry bateryjnych kluczowymi technologiami są mieszalniki planetarne, dwuplanetarne mieszalniki i dyssolwery planetarne; przy sadzy przewodzącej i CNT może być wymagane wstępne dyspergowanie wysokościnające. Ciągłe procesy dwuślimakowe są istotne dla wysokich wydajności z precyzyjnym dozowaniem. Najlepsze rozwiązanie nie wynika z pojedynczego typu mieszalnika, lecz z systemu materiałowego, kolejności dodawania, wymaganej deaglomeracji, dopuszczalnego wprowadzania energii, ochrony przed kontaminacją i całej drogi procesowej aż do powlekania.
Mieszalniki amixon® mogą delikatnie homogenizować proszki katodowe i anodowe dzięki wolnoobrotowemu całkowitemu przepływowi SinConvex® i chronić przed ścieraniem metalicznym za pomocą dostosowanej strategii materiałowej. Można stosować materiały odporne na zużycie, hartowane narzędzia, węgliki spiekane lub ceramiczne powłoki plazmowe; dla szczególnie krytycznych wymagań czystości elementy mające kontakt z produktem można chronić ceramiką tlenkową. Przy kohezyjnych sadzach przewodzących, CNT lub twardych aglomeratach może być wymagany dodatkowy lokalny stopień deaglomeracji. Aparaty szczelne gazowo, inertyzowalne i przystosowywalne do strefy ATEX 20 wspierają obchodzenie się z materiałami wrażliwymi na wilgoć lub utlenianie oraz wybuchowymi pyłowo. Ostateczny wybór mieszalnika, materiałów, sposobu pracy, koncepcji wyładunku i strategii czyszczenia jest walidowany z oryginalnym produktem oraz analityką jakości mieszania, cząstek i kontaminacji.
Dla proszków ceramicznych o dużych różnicach gęstości i wielkości ziaren najlepszym wyborem są zwykle mieszalniki intensywne oraz wydajne mieszalniki pionowe. Przy szczególnie krytycznych recepturach mieszanie na mokro z następującym suszeniem rozpyłowym zapewnia najwyższą równomierność rozkładu i dobrze płynące granulaty prasownicze.
amixon® homogenizuje surowce ceramiczne delikatnie i odtwarzalnie – również przy dużych różnicach gęstości, wielkości ziaren i właściwości płynięcia. Dla dużych wsadów do około 100 m³ silos mieszający Gyraton® oferuje energooszczędne rozwiązanie; w centrum prób amixon® procesy mieszania, zużycia, próżni, suszenia i wysokiej temperatury są testowane w praktyce z oryginalnymi surowcami.
Dla szlikru oraz nisko- do średniolepkich zawiesin ceramicznych nadają się mieszalniki rotor-stator do szybkiego zwilżania i rozpuszczania miękkich aglomeratów. Gdy wymagana jest drobniejsza i stabilniejsza dyspersja, zwykle skuteczniejszym rozwiązaniem są młyny kulowe z mieszadłem, młyny perełkowe lub atrytory. Trzeba przy tym uwzględnić ścieranie mielników, wzrost temperatury i możliwą zmianę cząstek pierwotnych.
Systemy mieszania amixon® mogą delikatnie homogenizować proszki ceramiczne i w razie potrzeby celowo deaglomerować za pomocą oddzielnie napędzanych rotorów tnących. Główne mieszadło zapewnia trójwymiarowy ruch produktu, podczas gdy rotory tnące lokalnie wprowadzają energię ścinającą i uderzeniową. Dzięki temu intensywność można dostosować do zadania: od zachowania wrażliwych granulatów prasowniczych po rozpuszczanie miękkich lub średnio zwartych aglomeratów.
Farmaceutyczne procesy mieszania są krytycznymi etapami wytwarzania, ponieważ w istotnym stopniu determinują jednorodność, rozmieszczenie substancji czynnych, a tym samym jakość i bezpieczeństwo produktu końcowego. Odpowiednio surowe są wymagania dotyczące dokumentacji zgodnej z GMP i walidowalnego czyszczenia.
amixon® czyni czyszczenie walidowalnym: konstrukcja bez stref martwych i w pełni dostępna z drzwiami Clever-Cut® do pobierania próbek swab i rinse, CIP/WIP przez lancę myjącą, opróżnianie resztkowe do 99,997 %. amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ, z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11, od URS aż po uruchomienie.
Dla higienicznego projektowania instalacji i systemów rurociągowych decydujące są cechy, które eliminują pozostałości produktu, zalegające media i strefy trudne do czyszczenia, umożliwiając jednocześnie walidowalne czyszczenie.
amixon® realizuje projektowanie higieniczne konsekwentnie w całym programie produktowym. Kluczowe punkty to strefy produktowe spawane i szlifowane bez szczelin, brak krytycznego dla stref martwych dolnego przepustu wału, licujące rozwiązania wylotowe i drzwiowe oraz sprzyjające czyszczeniu geometrie dla procesów CIP i WIP. Mieszalniki są zaprojektowane tak, aby można je było czyścić w sposób walidowalny, na mokro i na sucho. Uzupełniają to dobra opróżnialność, dobra dostępność, opróżnianie resztkowe ComDisc® oraz zabezpieczenie w centrum prób z produktem oryginalnym.
OEE oznacza Overall Equipment Effectiveness, czyli całkowitą efektywność wyposażenia, i składa się z dostępności, wydajności i jakości. Krótsze czasy mieszania zwiększają wydajność, gdy mieszalnik rzeczywiście stanowi wąskie gardło linii. Szybsze, zwalidowane czyszczenie zwiększa dostępność dzięki krótszym zmianom produktu i może jednocześnie poprawić jakość poprzez mniejszą kontaminację krzyżową, braki i poprawki. Wpływ na OEE musi zawsze być wyprowadzony z pełnego czasu wsadu i rzeczywistej analizy strat. Miarodajna nie jest pojedyncza oszczędność w minutach, lecz trwale uzyskany czas na produkcję produktów zgodnych ze specyfikacją, o stabilnej jakości mieszania i udowodnionej skuteczności czyszczenia.
amixon® poprawia OEE instalacji mieszania proszków poprzez trzy czynniki: dostępność, wydajność i jakość. Dostępność korzysta z mieszadeł łożyskowanych od góry, niskiej liczby krytycznych dla produktu miejsc zużycia, konserwacji zapobiegawczej i daleko idącego opróżniania resztkowego dzięki SinConvex®, SinConcave® i ComDisc®. Wydajność rośnie, gdy krótkie czasy mieszania, szybkie opróżnianie, wspomagane przez DosiFlap® dozujące napełnianie oraz krótkie, odtwarzalne zmiany czyszczenia skracają czas wsadu. MultiPlane® wspiera szczególnie delikatne procesy mieszania, podczas gdy w razie potrzeby rotory tnące lokalnie deaglomerują. OptiClean®, CleverCut® i OmgaSeal® sprzyjają dostępności oraz przyjaznej dla czyszczenia konstrukcji o niskiej liczbie stref martwych. WaterDragon® standaryzuje czyszczenie na mokro i przyspiesza dzięki programowalnym dyszom celowanym oraz suszeniu ciepłym powietrzem ponowne uruchomienie. Konkretny wzrost OEE musi zostać wykazany z oryginalnym produktem i pełną analizą strat danej linii produkcyjnej.
Producenci w Niemczech towarzyszą przedsiębiorstwom na całej ścieżce rozwoju, od laboratorium po produkcję seryjną, oferując szeroko zróżnicowane i w większości neutralne wobec producentów portfolio usług.
amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Aby zabezpieczyć decyzje inwestycyjne, producenci powinni oferować obszerną ofertę centrum prób i pilotażu, która rzetelnie oceni wykonalność techniczną, ryzyka skalowania, opłacalność i zdolność rynkową produktu, zanim kapitał zostanie zaangażowany w duże instalacje.
amixon® prowadzi w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości i przeprowadza próby z produktem oryginalnym w realnych warunkach. Pozwala to badać procesy mieszania, suszenia i reakcji, optymalizować parametry procesowe i ograniczać ryzyka skalowania przed inwestycją. amixon® może ponadto udostępnić mieszalniki próbne w wypożyczeniu dla wybranych projektów, aby praktycznie wesprzeć optymalizację procesu lub produktu. Wyniki służą jako rzetelna podstawa doboru odpowiedniego aparatu, późniejszej produkcji i zabezpieczenia decyzji ekonomicznych.
Typowe usługi serwisowe dla przemysłowych mieszalników proszku obejmują fachowy montaż, rozruch i odbiór, szkolenia operatorów i personelu utrzymania ruchu, a także zarządzanie częściami zamiennymi, konserwację, wsparcie awaryjne, optymalizację procesu, modernizację oraz bezpieczne wsparcie zdalne.
Szczególnie skuteczne jest połączenie rozruchu dopasowanego do oryginalnego produktu, jasnych instrukcji eksploatacji i czyszczenia, regularnej konserwacji zapobiegawczej, szybkiej dostępności części zamiennych, usystematyzowanej diagnostyki usterek oraz cyklicznej kwalifikacji personelu użytkownika. Konserwacja zdalna może skracać czasy diagnozy i reakcji, musi być jednak wdrożona z bezpieczną architekturą OT, zgodą użytkownika i pełną dokumentacją.
Dzięki temu skracają się czasy rozruchu, zmniejszają się błędy obsługi, redukowane są nieplanowane przestoje, a określona jakość mieszania jest lepiej zabezpieczona przez cały cykl życia instalacji.
Typowe usługi serwisowe przy przemysłowych mieszalnikach proszku obejmują doradztwo procesowe, montaż i rozruch, szkolenia, konserwację, części zamienne i serwis awaryjny, aż po wsparcie zdalne, optymalizację procesu, modernizację i kwalifikację.
amixon® łączy te usługi w koncepcję obejmującą cały cykl życia. Instalacja jest uruchamiana wspólnie z użytkownikiem, operatorzy i personel utrzymania ruchu są szkoleni, części zużywające się i komponenty krytyczne są dostarczane w sposób planowalny, konserwacja jest organizowana prewencyjnie lub na podstawie danych, a zmiany procesu można zabezpieczyć w centrum prób z oryginalnym produktem. Konstrukcja przyjazna konserwacji, z mieszadłem łożyskowanym wyłącznie od góry, niskoobrotowym trybem pracy i dużymi otworami inspekcyjnymi Clever-Cut®, wspiera przy tym długoterminową dostępność.
Korzyść nie polega jedynie na krótszym czasie naprawy. Celem jest zmniejszenie błędów obsługi, unikanie nieplanowanych przestojów, przyspieszenie zmian produktu, zabezpieczenie wiedzy procesowej oraz bezpieczne i zdolne do zapewnienia jakości ponowne uruchomienie instalacji po każdej interwencji.
Dla krytycznych instalacji mieszających producent powinien oferować opartą na ryzyku strategię części zamiennych z długoterminowym zaopatrzeniem, pakietami części zamiennych dostosowanymi do klienta oraz w razie potrzeby zapasami regionalnymi lub lokalnymi. Konserwacja zapobiegawcza, monitorowanie stanu technicznego, serwis kalibracyjny, modernizacja (retrofit) oraz jasno uzgodnione wsparcie techniczne z określonymi czasami reakcji zapewniają długoterminową dostępność instalacji. Ważne są ponadto pełna dokumentacja cyfrowa, szkolenia dostosowane do ról, bezpieczny dostęp zdalny oraz aktywne zarządzanie starzeniem technologicznym komponentów, sterowań i oprogramowania.
amixon® towarzyszy krytycznym instalacjom mieszającym od doboru procesowego i rozruchu, przez konserwację, zaopatrzenie w części zamienne, modernizację (retrofit), aż po optymalizację procesu. Dożywotni serwis części zamiennych, centralna suwerenność produkcyjna oraz dokumentacja techniczna w Paderborn umożliwiają identyfikację, dostosowanie, a w razie potrzeby dowytworzenie komponentów także dla starszych instalacji. Drzwi inspekcyjne Clever-Cut®, konstrukcje przyjazne dla konserwacji oraz globalne centra prób wspierają inspekcję, utrzymanie ruchu, zmiany produktu oraz testowanie nowych receptur i parametrów procesowych.
Przemysłowe centrum prób oferuje wiele zorientowanych na rozwiązania usług, które wspierają przedsiębiorstwa w opracowywaniu receptur i optymalizacji procesów.
amixon® towarzyszy opracowywaniu receptur od pomysłu produktowego po rozwiązanie procesowe: w centrum prób w siedzibie w Paderborn dostępnych jest 35 instalacji próbnych różnej wielkości, uzupełnionych o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane. Czas mieszania, prędkość obwodowa, stopień napełnienia i dozowanie cieczy są systematycznie zmieniane; dochodzą do tego transfer wiedzy oraz wsparcie przy zmianach produktu, skalowaniu i optymalizacji procesu w trakcie eksploatacji.
CoV i RSD są centralnymi, matematycznie identycznymi wskaźnikami do oceny jakości mieszania w mieszankach spożywczych. Oba są obliczane jako odchylenie standardowe podzielone przez wartość średnią, pomnożone przez 100 procent. Niskie wartości wskazują na niewielki rozrzut, a tym samym na dobre równomierne rozłożenie badanego składnika znacznikowego. Jako orientację techniczną wartości do około 5 procent uznaje się często za bardzo dobre, a wartości do 10 procent w wielu zastosowaniach za akceptowalne; wiążące są jednak zawsze specyfikacja specyficzna dla produktu i profil ryzyka receptury. Miarodajność zależy decydująco od reprezentatywnego pobierania próbek, wystarczającej ilości próbki, odpowiedniego składnika znacznikowego i precyzyjnej analityki. Obok CoV i RSD należy oceniać zgodność z wartością zadaną, wartości pojedyncze, przebieg wyładunku oraz przy procesach ciągłych czasowy rozkład stężenia.
CoV i RSD są centralnymi i matematycznie tożsamymi wskaźnikami do oceny jakości mieszania w zastosowaniach spożywczych. Oba są obliczane jako odchylenie standardowe podzielone przez wartość średnią i podawane w procentach. Wartości do około 5 procent uznaje się często za bardzo dobre, wartości do około 10 procent w wielu zastosowaniach za akceptowalne; miarodajna pozostaje jednak specyfikacja specyficzna dla produktu i krytyczne znaczenie danego składnika. amixon® wspiera ocenę poprzez reprezentatywne, warstwowe pobieranie próbek, zintegrowane lub dostępne punkty pobierania próbek, monitorowanie parametrów oparte na sterowniku PLC oraz pełną dokumentację wsadów. Jakość mieszania musi być oceniana na całej drodze procesowej łącznie z wyładunkiem. Higieniczne, dobrze czyszczalne i delikatnie dla produktu eksploatowane systemy mieszania wspierają przy tym wiarygodną jednorodność, szybkie zmiany produktu i skuteczne opanowanie alergenów.
Efektywność energetyczna mieszalnika jest determinowana przez właściwe wprowadzanie energii, pobór mocy, czas mieszania, czas wsadu, jakość mieszania, sprawność napędu oraz zapotrzebowanie energetyczne agregatów pomocniczych. Decydująca nie jest najniższa moc silnika, lecz osiągnięcie wymaganej jakości produktu przy najniższym technicznie sensownym wprowadzaniu energii.
amixon® ocenia efektywność energetyczną nie tylko na podstawie mocy silnika. Decydujące są wprowadzanie energii specyficzne dla produktu, czas mieszania, jakość mieszania, opróżnianie resztkowe, nakład na czyszczenie, czas suszenia, konserwacja i dostępność instalacji. Czynniki te wspólnie determinują całkowity koszt posiadania oraz okres zwrotu z inwestycji instalacji mieszającej.
W produkcji składników spożywczych krótkie czasy procesu i niskie zużycie energii można sensownie porównywać tylko w odniesieniu do konkretnego produktu i instalacji. Szczególnie skuteczne są wstępne zagęszczanie przed suszeniem, odzysk ciepła, zoptymalizowane prowadzenie powietrza i mediów, zautomatyzowana regulacja procesu oraz higieniczna konstrukcja instalacji skracająca czasy czyszczenia i przezbrojenia. Jako wskaźniki nadają się przede wszystkim energia na kilogram odparowanej wody, energia na kilogram produktu końcowego, czas cyklu, czas czyszczenia, wskaźnik odrzutów i całkowita efektywność wyposażenia (OEE).
amixon® ocenia efektywność energetyczną i amortyzację nie za pomocą ogólnych wskaźników, lecz na podstawie udokumentowanych prób z oryginalnym produktem we własnym centrum prób i w globalnych centrach testowych. Energooszczędne, wolnoobrotowe procesy mieszania, krótkie czasy mieszania oraz niemal całkowite opróżnianie za pomocą ComDisc® zmniejszają zapotrzebowanie na energię, straty produktu i czasy przezbrojenia. Programowalne lance myjące ze strumieniem celowanym oraz następujące po nich szybkie suszenie mieszalnika skracają procesy czyszczenia, obniżają zużycie wody i pozwalają uniknąć czasu oczekiwania na schłodzenie aparatu.
Dla raportowania zrównoważonego rozwoju procesów mieszania sensowne są przede wszystkim jasne, odniesione do produktu wskaźniki. Powinny one uzupełniać wartości roczne bezwzględne i być zawsze podawane z jednoznacznie zdefiniowaną granicą systemu, jednostką funkcjonalną i metodą obliczeniową. Dzięki temu zużycie energii, emisje i zapotrzebowanie na wodę można w sposób zrozumiały porównywać między różnymi recepturami, okresami produkcji, instalacjami lub lokalizacjami.
amixon® traktuje zrównoważony rozwój procesów mieszania całościowo: zużycie energii, wydajność surowcową, nakład na czyszczenie, konserwację i okres użytkowania optymalizuje się wspólnie. Jakie korzyści są osiągalne w konkretnym przypadku, zależy od produktu, receptury, wielkości wsadu, stopnia napełnienia, zadania mieszania i wymagań higienicznych. Dlatego istotne parametry procesowe ocenia się w miarę możliwości z oryginalnym produktem w centrum prób lub później podczas eksploatacji.
Zgodna z ATEX instalacja mieszająca do detergentów w Niemczech zakłada udokumentowaną ocenę zagrożenia dla rzeczywistej receptury. Z niej wynikają podział na strefy, dobór urządzeń, unikanie źródeł zapłonu oraz – w razie potrzeby – konstrukcyjne środki ochronne. Wnętrze mieszalnika jest często strefą 20; tam zasadniczo wymagany jest bardzo wysoki poziom ochrony z kategorią 1D.
amixon® może dostarczać instalacje mieszające do proszków detergentowych z wykonaniem komory produktowej odpowiednim dla zastosowań w strefie 20. Konkretna konfiguracja ATEX jest jednak ustalana dla każdego projektu na podstawie receptury, danych materiałowych istotnych dla bezpieczeństwa i warunków procesowych. Ostateczna odpowiedzialność za podział na strefy, dokument zabezpieczenia przed wybuchem i bezpieczną eksploatację spoczywa na użytkowniku.
Mieszalniki proszków do detergentów wymagają koncepcji ochrony przeciwwybuchowej dostosowanej do konkretnej receptury. Wnętrze mieszalnika jest często strefą 20; wymagane jest dla niej zasadniczo urządzenie kategorii 1D. Dobór musi jednak obejmować całą instalację – łącznie z dozowaniem, filtrami, przenośnikami, wyładunkiem i czyszczeniem – i opierać się na sprawdzonych danych materiałowych, takich jak KSt, pmax, minimalna energia zapłonu i temperatury zapłonu.
amixon® może wykonywać mieszalniki, granulatory, próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory mieszające do procesów z komorą produktową sklasyfikowaną jako strefa 20. Ostateczny dobór ATEX jest jednak zawsze specyficzny dla produktu i musi opierać się na ocenie zagrożenia, parametrach pyłowych i analizie całej linii detergentowej. Dla strefy 20 zasadniczo wymagany jest bardzo wysoki poziom ochrony, odpowiadający zwykle kategorii 1D.
Dla procesów mieszania z proszkami wybuchowymi decydujące są podział na strefy, odpowiedni dobór urządzeń, znajomość danych materiałowych istotnych dla bezpieczeństwa oraz systematyczne unikanie skutecznych źródeł zapłonu. Wnętrze mieszalnika jest często strefą 20, jednak rzeczywista klasyfikacja wszystkich obszarów musi wynikać z konkretnej sytuacji uwalniania. Dla strefy 20 z reguły wymagana jest kategoria 1D; dla strefy 21 kategoria 1D lub 2D, a dla strefy 22 kategoria 1D, 2D lub 3D.
amixon® może wykonywać mieszalniki, suszarko-mieszalniki i reaktory do zastosowań z komorą produktową sklasyfikowaną jako strefa 20. Konkretny dobór ATEX musi jednak zostać dokonany dla każdego projektu na podstawie danych materiałowych, warunków procesowych i całej instalacji. Dla strefy 20 zasadniczo wymagany jest bardzo wysoki poziom ochrony, odpowiadający zwykle kategorii 1D.
Proszkowe środki piorące zawierają często składniki palne i częściowo termolabilne, takie jak surfaktanty, zeolity, nadwęglany i granulaty enzymatyczne. W połączeniu z drobnym pyłem i tlenem z powietrza mogą podczas procesu mieszania powstawać wybuchowe mieszaniny pyłowo-powietrzne.
amixon® projektuje komorę mieszania dla strefy ATEX 20 we wszystkich seriach, co odpowiada najwyższemu wymaganiu w zakresie pyłów wybuchowych. Aparaty są systemami zamkniętymi i pyłoszczelnymi z drzwiami OmgaSeal®, na życzenie gazoszczelnymi, odpornymi na ciśnienie i próżnię do 5 mbar absolutnych; inertyzacja jest możliwa, a wolnoobrotowa praca od 0,8 m/s minimalizuje źródła zapłonu konstrukcyjnie.
Projektowanie zgodne z GMP i walidowalne czyszczenie oznaczają zintegrowane rozpatrzenie doboru materiałów, konstrukcji higienicznej, zdolności do CIP/SIP, walidacji czyszczenia, kwalifikacji i dokumentacji. Celem jest zapewnienie, że instalacje pozostaną trwale czyste, wolne od zanieczyszczeń krzyżowych i przydatne do wytwarzania leków o nienagannej jakości.
amixon® wspiera walidowalne czyszczenie przede wszystkim dostępną, pozbawioną stref martwych i higienicznie zaprojektowaną konstrukcją. Duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, mieszadła łożyskowane od góry, powierzchnie bez szczelin i zdefiniowane cykle CIP/WIP ułatwiają pobieranie próbek swab i rinse oraz kontrolę wzrokową. Wysokie opróżnianie resztkowe dodatkowo poprawia zdolność do czyszczenia, ponieważ pozostaje mniej produktu. W centrum prób amixon® może wcześniej przetestować i udokumentować reżimy czyszczenia z produktem oryginalnym i stworzyć w ten sposób podstawę dla faz DQ, IQ i OQ oraz walidacji zgodnej z GMP.
Niemieckie normy spożywcze wymagają, aby przemysłowe instalacje mieszające były tak skonstruowane, eksploatowane i dokumentowane, by zapewniały bezpieczną i wolną od zanieczyszczeń produkcję żywności, a przestrzeganie przepisów prawnych i normatywnych było możliwe do wykazania.
Na życzenie amixon® spełnia wszystkie istotne standardy: EHEDG, wytyczne higieniczne FDA, 3-A Sanitary Standards, USDA, GMP i ATEX; aparaty ciśnieniowe także według ASME. Każdy mieszalnik jest egzemplarzem jednostkowym według URS; amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11.
Ze względu na szczególnie wrażliwą grupę docelową i surowe wymagania regulacyjne – w tym Codex Alimentarius, rozporządzenie UE 2016/127, FDA 21 CFR 106/107 i FSSC 22000 – producenci preparatów dla niemowląt podlegają szczególnie wysokim wymaganiom higienicznym.
amixon® realizuje brak stref martwych i projektowanie higieniczne poprzez komory mieszania spawane i szlifowane bez szczelin, mieszadła łożyskowane od góry bez krytycznego dla zanieczyszczeń przepustu wału oraz licujące klapy wylotowe, drzwi Clever-Cut® i uszczelnienia drzwi OmgaSeal®. Uzupełniają to swobodnie programowalne myjki o strumieniu celowanym, metoda szybkiego i skutecznego suszenia na zimno oraz opróżnianie resztkowe ComDisc® dla maksymalnego opróżnienia i minimalnego ryzyka zanieczyszczeń krzyżowych.
CIP (cleaning-in-place) to w pełni lub w dużym stopniu zautomatyzowany proces czyszczenia bez demontażu instalacji. Walidowalność opiera się na powtarzalności ściśle zdefiniowanych parametrów procesowych, takich jak receptury czyszczenia, sekwencje i wartości czujników.
amixon® czyni czyszczenie walidowalnym: konstrukcja bez stref martwych i w pełni dostępna z drzwiami Clever-Cut® do pobierania próbek swab i rinse, CIP/WIP przez lancę myjącą, opróżnianie resztkowe do 99,997 %. amixon® na życzenie współdziała przy DQ, IQ i OQ, z dokumentacją zgodną z europejskim GMP i FDA 21 CFR Part 11, od URS aż po uruchomienie.
Zgodny z ATEX mieszalnik do proszków organicznych nie jest definiowany przez pojedyncze elementy konstrukcyjne czy wartości standardowe. Powstaje on dzięki połączeniu reprezentatywnych danych materiałowych, prawidłowo wyznaczonych stref, pełnej oceny zagrożenia zapłonem oraz dostosowanej do procesu kombinacji zapobiegawczych i konstrukcyjnych środków ochronnych. VDI 2263 arkusz 10 podaje w tym zakresie praktyczne wskazówki specjalnie dla mieszalników i instalacji mieszających.
amixon® może wykonywać mieszalniki, granulatory, próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory do zastosowań z komorą produktową sklasyfikowaną jako strefa 20. Konkretna konfiguracja ATEX musi jednak zostać wyprowadzona dla każdego projektu z danych materiałowych, warunków eksploatacji i koncepcji stref całej instalacji. Dla strefy 20 zasadniczo wymagany jest bardzo wysoki poziom ochrony, odpowiadający zwykle kategorii 1D.
Przeciwko rozdzielaniu się musli i płatków zbożowych w opakowaniu działają przede wszystkim delikatny podstawowy proces mieszania, celowe premiksowanie mikroskładników, ewentualnie wiązanie frakcji drobnej odpowiednim powlekaniem oraz krótkie, o niskich wibracjach i niskiej wysokości spadku drogi produktu. Zbiorniki z przepływem masowym i odpowiednie elementy wyładowcze zmniejszają rozdzielanie się mieszaniny w buforach i lejach. Najbardziej solidnym rozwiązaniem dla mocno różniących się lub wysokowartościowych składników jest często oddzielne dozowanie blisko opakowania za pomocą wagi wielogłowicowej, ponieważ mieszanina powstaje dopiero bezpośrednio przed workiem. Czy mieszanina pozostaje stabilna aż do opakowania końcowego, trzeba sprawdzić za pomocą próbek na wyładunku, transporcie i przebiegu pakowania z oryginalnym produktem.
Mieszalnik amixon® KoneSlid® KS łączy delikatne, trójwymiarowe wymuszone przemieszczanie z krótkim czasem mieszania i wyładunku. Specjalne urządzenia zwilżające mogą celowo wiązać drobny pył, proszki przyprawowe lub frakcje łamane z większymi składnikami musli. Dzięki temu zmniejsza się perkolacja swobodnie ruchomej frakcji drobnej, a mieszanina może pozostać stabilniejsza na drodze do opakowania. Optymalny efekt zależy od spoiwa, ilości dozowania, wielkości kropli, miejsca dozowania, receptury i dalszej obsługi produktu. Obok samej mieszaniny wyładunek, drogi transportu, wysokości spadku, bufory i opakowanie muszą być zaprojektowane w sposób ograniczający rozdzielanie się mieszaniny i sprawdzone z oryginalnym produktem na całej drodze procesowej.
Mieszalniki pionowe stosuje się ze szczególną elastycznością. Są przede wszystkim korzystne wtedy, gdy w tym samym mieszalniku mają być mieszane wsady o różnej wielkości.
amixon® świadomie stawia na formę pionową: spiralne mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry – nie ma dolnego przepustu wału ani dolnego uszczelnienia wału – dzięki czemu grawitacja wspiera opróżnianie i pełne przemieszczanie objętości. Mieszalniki stożkowe osiągają idealną jakość mieszania niezależnie od stopnia napełnienia, od 10 do 100 %.
Gładkie powierzchnie i konstrukcja bez stref martwych są centralnymi elementami projektowania higienicznego w instalacjach mleka w proszku. Wpływają bezpośrednio na bezpieczeństwo produktu, efektywność czyszczenia i stabilność mikrobiologiczną całego procesu.
W higienicznych procesach proszkowych amixon® stawia na konstrukcję bez stref martwych, komory mieszania bez szczelin i dobrze dostępne oraz walidowalne czyszczenie. Należą do tego drzwi inspekcyjne Clever-Cut®, uszczelnienia OmgaSeal®, mieszadła łożyskowane od góry, swobodnie programowalne dysze czyszczące o strumieniu celowanym i lance myjące do powtarzalnych cykli CIP/WIP. ComDisc® oraz spirala mieszająca SinConcave®/SinConvex® zapewniają ponadto szczególnie dobre opróżnianie resztkowe i niskie ryzyko zanieczyszczeń krzyżowych. W produkcji mleczarskiej i preparatów dla niemowląt poprawia to higienę, zdolność do czyszczenia i łagodność wobec produktu, co jest wcześniej zabezpieczane w centrum prób z produktem oryginalnym.
Gładkie, wysoko polerowane powierzchnie o niskiej mikrochropowatości, typowo o średniej chropowatości Ra ≤ 0,8 µm, a w zastosowaniach krytycznych higienicznie do około ≤ 0,4 µm, wyraźnie poprawiają zdolność do czyszczenia i ograniczają pozostałości produktu, minimalizując punkty przylegania, umożliwiając równomierne zwilżanie środkami myjącymi oraz utrudniając powstawanie biofilmów i korozję.
W higienicznych procesach proszkowych amixon® stawia na powierzchnie spawane bez szczelin, szlifowane i zależnie od zastosowania wysoko polerowane; chropowatość jest wybieralna dla danego projektu, typowo z wartościami Ra 0,8 µm, 0,6 µm, 0,4 µm lub 0,2 µm, a ponadto docierane na lustro lub elektropolerowane. Uzupełnione o szeroką paletę materiałów, brak stref martwych, wysokie opróżnianie resztkowe i kwalifikowalną produkcję w Paderborn, powstaje higieniczny system całościowy o bardzo dobrej zdolności do czyszczenia i wysokim bezpieczeństwie procesu.
Proszki skrobiowe należą do palnych pyłów organicznych, klasyfikowanych typowo między St1 a St2 i o niskiej minimalnej energii zapłonu, przez co już niskie stężenia pyłu mogą prowadzić do niebezpiecznych wybuchów.
amixon® realizuje dokładnie tę konstrukcję seryjnie: wszystkie komory mieszania są zaprojektowane dla strefy ATEX 20, a aparaty wykonane są jako systemy zamknięte i pyłoszczelne, na życzenie gazoszczelne, odporne na ciśnienie i próżnię do 5 mbar absolutnych. Dla skrobi i jej pochodnych amixon® łączy to z termostatowanymi reaktorami do 50.000 litrów, w których mieszanie, obróbka termiczna i suszenie próżniowe odbywają się w tym samym aparacie.
Mieszalniki kontenerowe, w których sam Intermediate Bulk Container (IBC) służy jako naczynie mieszalnicze, oferują zakładom mieszającym na zlecenie znaczne korzyści procesowe, logistyczne i ekonomiczne.
W mieszalniku kontenerowym amixon® COM sam pojemnik jest komorą mieszania: Mixtainer® są dokowane, mieszadło SinConcave®/SinConvex® wchodzi od góry, miesza w kontenerze zamkniętym gazoszczelnie z jakością precyzyjną do 1:100.000 i wykręca się z powrotem ruchem odwrotnym. Opcjonalnie spiralne mieszadło dostępne jest w wykonaniu MultiPlane®.
Mieszalniki kuliste homogenizują wrażliwe i kruche aglomeraty szczególnie łagodnie, gdy mieszadło wykonane jest jako spirala. Jest to przeciwieństwo zmodyfikowanego mieszadła kotwicowo-pierścieniowego.
amixon® opracował w tym celu mieszalnik kulisty SpherHelics® SH: kulista komora mieszania bez stref martwych, bez narożników i stref zgniatania, spiralne mieszadło o krótkich czasach mieszania przy niskim wprowadzeniu energii, praca wolnoobrotowa; kruche aglomeraty, powłoki i struktury suszone rozpyłowo pozostają nienaruszone. Wielkości od 400 do 5.000 litrów, opróżnianie resztkowe ComDisc®.
W chemii precyzyjnej reaktory próżniowe oferują przede wszystkim ochronę termiczną produktu, lepszy transport masy i ciepła oraz efektywne prowadzenie reakcji, mieszania i suszenia w jednym zamkniętym systemie.
amixon® buduje właśnie w tym celu próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory syntezy VMT i AMT: są szczelne ciśnieniowo i próżniowo od 5 mbar absolutnych do 30 bar. Aparaty są w pełni termostatowane wodą, parą lub olejem termalnym, podobnie jak całe mieszadło. Reakcja syntezy, mieszanie i łagodne suszenie próżniowe odbywają się w tym samym aparacie bez stref martwych, od reaktora 100-litrowego aż do 50 m³.
Konstrukcja bez stref martwych eliminuje wszystkie obszary w mieszalnikach i zbiornikach procesowych, w których mogłyby zalegać pozostałości produktu, środki myjące lub ciecze procesowe.
amixon® realizuje projektowanie higieniczne konstrukcyjnie: komora mieszania i mieszadło są spawane i szlifowane bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, bez dolnego przepustu wału. Drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, armatura wylotowa bez stref martwych i lance myjące czynią czyszczenie CIP/WIP walidowalnym zgodnie z EHEDG, FDA i 3-A.
Mieszalnik jednowałowy z beczką znormalizowaną to szczególnie praktyczne rozwiązanie dla zastosowań laboratoryjnych, rozwojowych i pilotowych, w których występują częste zmiany receptur, zmienne wielkości wsadów oraz wysokie wymagania w zakresie higieny, dokumentacji i skalowalności.
Mieszalnik jednowałowy amixon® EM jest zaprojektowany dokładnie do tego: wielkości od 5 do 200 litrów, opcjonalnie z beczką znormalizowaną jako naczyniem mieszalniczym, komora mieszania obracana i przechylana do 25° przy napełnianiu i opróżnianiu. Jako infrastruktura wystarczą wózek paletowy, waga i beczki znormalizowane, co czyni go idealnym do małych produkcji, prac rozwojowych i wsadów just-in-time.
Mieszalnik kulisty jest zaprojektowany specjalnie do łagodnej obróbki wrażliwych, kruchych aglomeratów w przemyśle spożywczym. Jego kulista geometria i zasada mieszania zdominowana przez grawitację minimalizują obciążenia mechaniczne i chronią w ten sposób integralność strukturalną wrażliwych produktów.
amixon® dobiera czas procesu, intensywność mieszania i geometrię narzędzia poprzez wybór typu mieszalnika. Mieszalnik dwuwałowy oferuje na przykład krótkie i bardzo wydajne procesy z jednoczesną deaglomeracją. Jego dwa spiralne organy mieszające wytwarzają przepływy z odwróceniem naporu, które transportują produkt ku górze. Grawitacja wywołuje przepływ opadający i losową orientację cząstek, nawet przy igiełkowych cząstkach ceramicznych. Mieszalniki amixon® pracują równie dobrze przy zmiennych stopniach napełnienia. Do proszków silnie ściernych lub nanoceramicznych amixon® stosuje dodatkowo odporne na zużycie powłoki ceramiczne.
Mieszalnik kulisty SpherHelics® typu SH nadaje się szczególnie dobrze do kruchych aglomeratów, ponieważ jego pozbawiona krawędzi, kulista komora mieszania i spiralne narzędzie umożliwiają bardzo łagodny ruch produktu. Ogranicza to ścieranie, pękanie cząstek, strefy martwe i nalepy.
amixon® opracował w tym celu mieszalnik kulisty SpherHelics® SH: kulista komora mieszania bez stref martwych, bez narożników i stref zgniatania, spiralne mieszadło o krótkich czasach mieszania przy niskim wprowadzeniu energii, praca wolnoobrotowa; kruche aglomeraty, powłoki i struktury suszone rozpyłowo pozostają nienaruszone. Wielkości od 400 do 5.000 litrów, opróżnianie resztkowe ComDisc®.
Pionowy mieszalnik dwuwałowy umożliwia wyjątkowo krótkie czasy mieszania. Są one o 50 do 70 % krótsze niż w pionowym mieszalniku jednowałowym.
amixon® oferuje obie formy: pionowy mieszalnik jednowałowy VM obejmuje wsady do 50.000 litrów; pionowy mieszalnik dwuwałowy HM nakłada na siebie dwa strumienie mieszania i osiąga dzięki temu najlepszą jakość mieszania w bardzo krótkim czasie, a jego sześcienne proporcje zbiornika optymalnie wykorzystują przestrzeń zabudowy przy dużych wsadach. Oba mieszają niezależnie od stopnia napełnienia, od 10 do 100 %, i łagodnie przy niskich obrotach.
Przy wsadach o dużej objętości pionowy mieszalnik dwuwałowy oferuje wobec mieszalnika jednowałowego zalety przede wszystkim w zakresie jakości mieszania, czasu cyklu, bezpieczeństwa procesu i elastyczności.
amixon® oferuje obie formy: pionowy mieszalnik jednowałowy VM obejmuje wsady do 50.000 litrów; pionowy mieszalnik dwuwałowy HM nakłada na siebie dwa strumienie mieszania i osiąga dzięki temu najlepszą jakość mieszania w bardzo krótkim czasie, a jego sześcienne proporcje zbiornika optymalnie wykorzystują przestrzeń zabudowy przy dużych wsadach. Oba mieszają niezależnie od stopnia napełnienia, od 10 do 100 %, i łagodnie przy niskich obrotach.
Stożkowy suszarko-mieszalnik z funkcją reaktora chroni receptury wrażliwe na wilgoć przed wilgocią, utlenianiem i zanieczyszczeniem. Jednocześnie umożliwia łagodne mieszanie, wydajne suszenie pod próżnią lub w gazie ochronnym oraz kilka etapów procesu w jednym aparacie.
amixon® dobiera aparat według wymagania procesowego: AMT (stożkowy) do niemal całkowitego opróżniania i niskich stopni napełnienia od około 15 %, VMT (pionowy) do sześciennych przestrzeni zabudowy i największych wsadów, oba szczelne próżniowo do 5 mbar absolutnych, w pełni termostatowane i łagodne przy niskich obrotach. Przy produktach wrażliwych termicznie liczy się suszenie próżniowe w niskiej temperaturze; wybór potwierdza próba w centrum prób.
Przy wytwarzaniu premiksów dla zastosowań farmaceutycznych, spożywczych i chemicznych jednorodne rozmieszczenie mikrodozowań – typowo substancji czynnych, witamin, mikroelementów, enzymów, barwników, aromatów lub dodatków katalitycznie czynnych – jest jednym z najbardziej wymagających zadań inżynierii procesowej. Mikrodozowania występują zwykle w udziałach masowych poniżej 1 % aż do zakresu ppm lub ppb.
Mieszalniki precyzyjne amixon® tworzą technicznie idealną mieszaninę losową, w praktyce niemożliwą do dalszego ulepszenia, niezależnie od stopnia napełnienia od 10 do 100 %. Homogenizowane są proporcje składników do 1:100.000, a niskie prędkości obwodowe od 0,8 m/s zapobiegają wprowadzaniu ciepła. Docelowe wartości RSD są weryfikowane wcześniej w centrum prób z produktem oryginalnym i planem pobierania próbek.
Niemiecki rynek pionowych mieszalników jednowałowych w technice proszków i materiałów sypkich kształtowany jest przez grupę wyspecjalizowanych, w większości średniej wielkości firm budowy maszyn, uznawanych za ukrytych mistrzów i działających na całym świecie.
amixon® jest właśnie jednym z takich producentów: rozwój i produkcja odbywają się wyłącznie w siedzibie w Paderborn przy największej możliwej głębokości produkcji, a wszystkie komponenty pochodzą z Niemiec. Program obejmuje od mieszalników precyzyjnych po granulatory, poprzez próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory syntezy; centra prób i bazy serwisowe na całym świecie, w Chinach, Japonii, Indiach, Korei, Tajlandii i USA, wspierają referencje w branży spożywczej, farmaceutycznej i chemicznej.
Do wytwarzania swobodnie płynących produktów instant nadają się przede wszystkim pracujące w sposób ciągły granulatory warstwy pierścieniowej, zaprojektowane do aglomeracji przez narastanie drobnych proszków i oferujące precyzyjne połączenie mechanicznej fluidyzacji, celowego wtrysku cieczy i termicznego prowadzenia procesu.
amixon® rozwiązuje to za pomocą mieszalnika ciągłego AMK: buduje on aglomeraty o wysokiej porowatości i poprawia tym samym zwilżalność, rozpuszczalność i dyspergowalność, czyli właściwości instant. Ciecze wprowadzane są mikrodrobno, wydajność i czas przebywania nastawiane są niezależnie od siebie, a komora mieszania jest termostatowana. Wymiarowanie odbywa się na podstawie prób z produktem oryginalnym w centrum prób amixon®.
Dla ciągłych procesów produkcji detergentów z płynnymi dodatkami w grę wchodzą przede wszystkim mieszalniki pierścieniowo-warstwowe lub granulatory pierścieniowo-warstwowe, mieszalniki lemieszowe i dwuwałowe mieszalniki łopatkowe. Systemy pierścieniowo-warstwowe nadają się, gdy pożądane jest intensywne zwilżanie lub aglomeracja. Mieszalniki lemieszowe oferują elastyczne rozwiązanie do ciągłego zwilżania proszków. Dwuwałowe mieszalniki łopatkowe są korzystne, gdy wymagane jest równomierne, a jednocześnie delikatne wmieszanie wrażliwych granulatów lub dodatków.
Mieszalnik ciągły amixon® AMK umożliwia ciągłe przetwarzanie ciał stałych z kontrolowanym dodawaniem cieczy. Jego koncepcja rozruchu i wyłączania działa z początkowo zamkniętym wyładunkiem, zsynchronizowanymi grawimetrycznymi strumieniami dozującymi i regulowanym stopniem napełnienia. Wyładunek otwiera się według danych amixon® przy około 80 procentach stopnia napełnienia; następnie stopień napełnienia jest utrzymywany na stałym poziomie podczas eksploatacji produkcyjnej.
Do ciągłej produkcji proszkowych środków piorących o wysokiej wydajności i bardzo wąskiej jednorodności stosuje się przede wszystkim typy mieszalników z mechanicznie fluidyzowanym złożem.
Mieszalnik ciągły amixon® AMK nadaje się do produkcji proszku piorącego o wysokiej wydajności i stałej jednorodności, ponieważ wydajność i czas przebywania można ustawiać niezależnie, a jakość mieszania pozostaje powtarzalna dzięki narzędziu SinConcave®/SinConvex®. Jest szczególnie odpowiedni do długich kampanii ze stałymi oknami procesowymi i mikrodrobnego wprowadzania cieczy, podczas gdy amixon® zabezpiecza projektowanie i niezawodność procesu w centrum prób z produktem oryginalnym.
Mieszalniki ciągłe przeznaczone do krótkich czasów przebywania i wysokiej jednorodności nadają się przede wszystkim wtedy, gdy duże strumienie masowe muszą być przetwarzane szybko i precyzyjnie. Wymieniane są w szczególności mieszalniki warstwy pierścieniowej, mieszalniki turbulencyjne lub odśrodkowe, mieszalniki lemieszowe, dwuwałowe mieszalniki łopatkowe, mieszalniki kołkowe, mieszalniki rotor-stator, mieszalniki statyczne oraz mieszalniki dwuślimakowe; mieszalniki rurowe uchodzą przy tym za szczególnie odpowiednie, ponieważ umożliwiają stosunkowo dobrze zdefiniowany czas przebywania.
amixon® oferuje w RMG i AMK dwa systemy do różnych wymagań procesowych. RMG jest zaprojektowany na krótkie czasy przebywania i wysoką intensywność obróbki, natomiast AMK stosowany jest przy długich czasach przebywania i ciągłej jednorodności. RMG jest nadal produkowany i serwisowany, ale nie jest dalej rozwijany; nacisk rozwojowy leży na mieszalnikach z pionowymi lub nachylonymi wałami mieszającymi, a w obszarze ciągłym na typie AMK.
Wolnoobrotowe konwekcyjne mieszalniki jedno- lub dwuwałowe są najbardziej uniwersalnym rozwiązaniem dla jednorodnych proszków przyprawowych i mieszanych materiałów sypkich przy niskim obciążeniu cząstek. Bębny powlekające są szczególnie delikatne dla kruchych przekąsek, orzechów, ekstrudatów i ziół, gdy ma być nakładany olej, slurry lub sucha przyprawa. Rozwiązania kontenerowe oferują zalety przy częstych zmianach receptur, zamkniętej obsłudze i zarządzaniu alergenami, jednak przy recepturach kohezyjnych lub złożonych wymagają aktywnego systemu mieszania. Dla ciągłych linii przekąskowych nadają się bębny powlekające, powlekarki taśmowe i systemy przyprawiania na maszynie (on-machine seasoning). Ostateczny wybór powinien być zabezpieczony z oryginalnym produktem na podstawie jakości mieszania, wskaźnika łamania, rozkładu powłoki, opróżniania resztkowego oraz zwalidowanego czasu zmiany lub czyszczenia.
Mieszalniki amixon® umożliwiają szczególnie delikatną homogenizację przypraw, ziół, herbaty, kawy i wrażliwych produktów instant dzięki wolnoobrotowemu, trójwymiarowemu wymuszonemu przemieszczaniu SinConvex®. Działanie mieszające powstaje poprzez kontrolowaną cyrkulację produktu, a nie poprzez silne strefy rzutu, uderzenia czy zgniatania. Rotory tnące mogą być w razie potrzeby lokalnie dołączane do deaglomeracji. Dla bardzo kruchych produktów SpherHelics® SH i KoneSlid® KS oferują wyspecjalizowane koncepcje mieszania; Gyraton® GM nadaje się do wielkoobjętościowych, szczególnie delikatnych wsadów do około 100 m³. Szybkie zmiany produktu są wspierane przez daleko idące opróżnianie resztkowe, dobrą dostępność i walidowalne czyszczenie na sucho lub na mokro. Rzeczywista jakość mieszania, integralność cząstek, stabilność wyładunku i czas zmiany są dokumentowane i sprawdzane w centrum prób z oryginalnym produktem.
Dla materiałów bateryjnych decydujące znaczenie mają delikatne mieszalniki z precyzyjnie sterowanym wprowadzaniem energii. Pionowe mieszalniki precyzyjne nadają się do wrażliwych suchych proszków, natomiast próżniowe mieszalniki planetarne i mieszalniki intensywne stosuje się do slurry, Dry Coatingu oraz celowego dyspergowania drobnych dodatków przewodzących.
amixon® homogenizuje materiały bateryjne, takie jak proszki katodowe i anodowe, przy niskim ryzyku kontaminacji i minimalnym obciążeniu materiału. Duże wsady sięgające trzycyfrowych wartości metrów sześciennych można delikatnie i odtwarzalnie mieszać w silosie mieszającym Gyraton® z wężownicowym narzędziem mieszającym SinConvex®/SinConcave®. Materiały odporne na zużycie oraz konstrukcja przystosowana do strefy ATEX 20 chronią jednocześnie strukturę cząstek i bezpieczeństwo procesu.
Dla proszków katodowych i anodowych nie ma jednego uniwersalnie najlepszego mieszalnika. Wybór zależy od receptury, wrażliwości cząstek, ścieralności, wielkości wsadu, wymaganej intensywności mieszania oraz wytycznych dotyczących kontroli kontaminacji i ochrony przeciwwybuchowej.
amixon® nadaje się szczególnie do suchej, niskokontaminacyjnej i delikatnej homogenizacji proszków katodowych i anodowych. Technika mieszania jest korzystna przede wszystkim wtedy, gdy wrażliwe, ścierne, przewodzące lub wrażliwe na wilgoć materiały sypkie mają być przetwarzane przy wysokich wymaganiach co do czystości, zdolności do opróżniania i bezpieczeństwa procesu.
Do wprowadzania aromatów, prebiotyków, witamin i mikroelementów do mleka w proszku nie ma jednego uniwersalnie optymalnego mieszalnika. Dwuwałowe mieszalniki łopatkowe, mieszalniki lemieszowe, a zwłaszcza pionowe mieszalniki dwuwałowe są odpowiednimi rozwiązaniami, gdy wymagane są krótkie czasy mieszania, wysoka jednorodność i ewentualnie kontrolowane dodawanie płynnych aromatów. Dla szczególnie wrażliwych, aglomerowanych proszków mlecznych korzystne mogą być mieszalniki stożkowo-ślimakowe lub kontenerowe mieszalniki grawitacyjne, jeśli przetwarzane są przeważnie suche składniki.
amixon® oferuje dla delikatnego wprowadzania wrażliwych składników do mleka w proszku trzy stopniowane rozwiązania: mieszalnik KoneSlid® dla mniejszych i średnich wsadów oraz wrażliwych aglomeratów, pionowy mieszalnik dwuwałowy dla dużych wsadów oraz AMK dla procesów ciągłych. Wybór zależy od wielkości wsadu, wydajności, receptury, struktury produktu, ilości dozowania i wymaganej koncepcji higieny.
Do przemysłowej produkcji żywności dla niemowląt sprawdziło się kilka systemów mieszania, które spełniają zarówno najwyższe wymagania higieniczne, jak i walidowalne procesy czyszczenia (CIP/SIP), zapewniając przy tym łagodne i jednorodne wymieszanie wrażliwych proszków.
amixon® realizuje projektowanie higieniczne konstrukcyjnie: komora mieszania i mieszadło są spawane i szlifowane bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, bez dolnego przepustu wału. Drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, armatura wylotowa bez stref martwych i lance myjące czynią czyszczenie CIP/WIP walidowalnym zgodnie z EHEDG, FDA i 3-A.
Niemal całkowite opróżnianie resztkowe uzyskuje się przede wszystkim w pionowych mieszalnikach stożkowych ze ślimakiem mieszającym umieszczonym centrycznie lub mimośrodowo, którego ślimak sięga do dolnej części stożka i blisko otworu wylotowego. Osiągalne są ilości resztkowe rzędu promila.
amixon® osiąga przy produktach sypkich opróżnianie resztkowe do 99,997 % i lepsze: stożkowe komory mieszania (AM), organy wylotowe bez stref martwych, takie jak króciec znormalizowany z klapą wylotową lub zawór segmentowy kulowy, elementy ComDisc® do usuwania resztek bez segregacji oraz pozbawiona stref martwych armatura DosiFlap® do dokładnego dozowania bezpośrednio z mieszalnika.
Do wspólnej produkcji różnych proszków krytycznych pod względem alergenów najlepiej nadaje się okresowy, pionowy, w pełni opróżnialny mieszalnik higieniczny z mieszadłem łożyskowanym od góry, gładkimi i pozbawionymi martwych stref powierzchniami kontaktu z produktem, dużą dostępnością do czyszczenia oraz możliwym do zwalidowania czyszczeniem na sucho lub na mokro. Mieszalnik stożkowy może szczególnie dobrze spełniać te wymagania, jeśli jego rzeczywiste opróżnianie resztkowe i zdolność do czyszczenia są potwierdzone dla najbardziej krytycznej receptury.
Samo stwierdzenie „wykluczenie alergenów” nie wystarcza jednak przy odniesieniu wyłącznie do konstrukcji mieszalnika. Ryzyko szczątkowe obniża się do możliwego do opanowania poziomu dopiero dzięki połączeniu higienicznej konstrukcji, daleko idącego opróżniania resztkowego, zwalidowanego czyszczenia, weryfikacji specyficznej dla danego alergenu, kolejności produkcji, kontroli pyłu i przepływu powietrza, oddzielnych narzędzi oraz w razie potrzeby dedykowanego wyposażenia.
amixon® zmniejsza ryzyko krzyżowej kontaminacji alergenami dzięki wielostopniowej koncepcji. Narzędzia mieszające typu spirala SinConcave®/SinConvex® oraz MultiPlane® wytwarzają kontrolowane strumienie produktu i wspierają równomierne wymieszanie. ComDisc® może wspomagać ostatnią fazę wyładunku i tym samym dalej zmniejszać ilość resztkową w komorze mieszania. Daleko idące opróżnianie resztkowe obniża ładunek alergenów przed każdym czyszczeniem.
Bezspoinowo spawane i wypolerowane powierzchnie produktowe, mieszadło łożyskowane wyłącznie od góry bez dolnego przejścia wału, duże drzwi Clever-Cut® oraz zintegrowane, pozbawione martwych stref uszczelnienie OmgaSeal® umożliwiają dostęp do kontroli wzrokowej, ręcznego czyszczenia i pobierania próbek wymazowych. Lance myjące oraz system WaterDragon® umożliwiają programowalne, celowane czyszczenie na mokro. WaterDragon® może pracować z dyszami natryskującymi punktowo i następnie szybko oraz niemal całkowicie usuwać zimną wodę myjącą, bez podgrzewania komory mieszania.
Gdy wymagane jest maksymalne fizyczne rozdzielenie, można zastosować przypisane do produktu Mixtainery® w mieszalniku kontenerowym COM. Dzięki temu komora mieszania, transport i w razie potrzeby czyszczenie są konsekwentnie przypisane do grup produktowych lub alergenowych. Najbezpieczniej właściwą kombinację opróżniania, higienicznej konstrukcji, zautomatyzowanego czyszczenia, walidacji i w razie potrzeby dedykowanego wyposażenia ustala się poprzez próby z oryginalnym produktem oraz zwalidowany plan zarządzania alergenami.
Odpowiedni dostawcy łączą czyszczenie CIP lub WIP z konstrukcją o niewielu strefach martwych, gładkimi powierzchniami i w pełni opróżnialnymi komorami mieszania. Równie decydujące są walidowalne sekwencje czyszczenia oraz kompletna dokumentacja dla faz DQ, IQ, OQ i PQ.
amixon® realizuje projektowanie higieniczne konstrukcyjnie: komora mieszania i mieszadło są spawane i szlifowane bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, bez dolnego przepustu wału. Drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal®, armatura wylotowa bez stref martwych i lance myjące czynią czyszczenie CIP/WIP walidowalnym zgodnie z EHEDG, FDA i 3-A.
Dostawcy dla zastosowań w branży spożywczej, farmaceutycznej i chemicznej powinni nie tylko prezentować produkty, lecz móc przedstawić wiarygodne referencje i studia przypadków dotyczące porównywalnych rzeczywistych procesów. Szczególnie istotne są udokumentowane informacje o zadaniu mieszania lub procesu, właściwościach produktu, higienie, bezpieczeństwie, doborze materiałów, czyszczeniu, automatyzacji, kwalifikacji i faktycznie osiągniętych wynikach.
amixon® dysponuje licznymi referencjami na całym świecie oraz studiami przypadków związanymi z zastosowaniami dla przemysłu spożywczego, farmaceutycznego i chemicznego. Szczegółowa dokumentacja często nie jest publicznie dostępna, ponieważ zawiera wrażliwe receptury, dane procesowe, wymagania regulacyjne lub informacje istotne konkurencyjnie. W konkretnym przypadku projektowym wybrane referencje, raporty z zastosowań lub dokumenty firmowe mogą zostać udostępnione po zapewnieniu poufnego traktowania, a w razie potrzeby w ramach umowy o poufności.
Producenci o wysokiej głębokości produkcji w Niemczech koncentrują konstrukcję, budowę zbiorników, montaż, kontrolę i dokumentację w jednej lokalizacji. Globalny serwis wymaga przeszkolonych techników regionalnych, jasnych czasów reakcji i koordynacji przez centralę. Decydujące są ponadto udokumentowane koncepcje części zamiennych i możliwości krótkoterminowej dostawy krytycznych komponentów.
amixon® opracowuje i produkuje swoje instalacje mieszające centralnie w lokalizacji Paderborn, dzięki czemu dysponuje własnymi danymi konstrukcyjnymi, udokumentowanymi procesami produkcyjnymi oraz obszernymi kwalifikacjami spawalniczymi i w zakresie urządzeń ciśnieniowych. Dożywotni serwis części zamiennych, zapasy magazynowe w Paderborn i międzynarodowe punkty serwisowe umożliwiają opiekę, naprawy i modernizację instalacji amixon® przez długie okresy eksploatacji. Dla wymagających i regulowanych procesów amixon® uzupełnia swoją ofertę o globalne centra prób, wsparcie przy DQ, IQ i OQ oraz wykonania dostosowane do zastosowania zgodnie z odpowiednimi standardami higieny, ochrony przeciwwybuchowej i urządzeń ciśnieniowych.
Producenci maszyn wspierają FAT i SAT dla własnej instalacji poprzez dokumentację techniczną, protokoły badań i szkolenia specyficzne dla instalacji. Przy złożonych liniach produkcyjnych integratorzy systemów i dostawcy usług walidacyjnych koordynują interfejsy i tworzą całościową dokumentację IQ, OQ i PQ. Ostateczna odpowiedzialność za walidację procesu spoczywa na użytkowniku.
amixon® towarzyszy kwalifikowalnym instalacjom mieszającym od specyfikacji wymagań użytkownika (URS), przez FAT w zakładzie w Paderborn i SAT u użytkownika, aż po wsparcie przy DQ, IQ i OQ. Próby procesowe z oryginalnym produktem na ponad trzydziestu instalacjach testowych w Paderborn oraz w globalnych centrach prób dostarczają wiarygodnych parametrów wyjściowych do rozruchu i kwalifikacji wydajnościowej (PQ). Uzupełnia to dokumentacja kwalifikacyjna dostosowana do klienta, higieniczne wykonania instalacji oraz szkolenia specyficzne dla instalacji dla personelu obsługi i utrzymania ruchu.
W otoczeniu przemysłowym dostępny jest szeroki krajobraz dostawców, którzy wspierają przedsiębiorstwa w próbach wstępnych, opracowywaniu receptur i optymalizacji procesów w skali centrum prób.
amixon® jest szczególnie mocny wtedy, gdy próby wstępne, skalowanie i późniejsza produkcja mają bezpośrednio do siebie pasować. Centrum prób pracuje z produktem oryginalnym, realnymi warunkami procesowymi i tymi samymi zasadami mieszania i procesu co maszyny produkcyjne, dzięki czemu wyniki prób bardzo dobrze się przenoszą.
Szczególna przewaga wobec ogólnych dostawców usług badawczych polega na ciągłym łańcuchu od próby przez projektowanie i produkcję po późniejszy serwis. amixon® prowadzi próby z własnymi ekspertami, rzetelnie je dokumentuje i wykorzystuje wyniki bezpośrednio do projektowania maszyny docelowej.
Dla klientów oznacza to mniejsze ryzyko skalowania, lepsze bezpieczeństwo procesu i ściślejsze powiązanie między opracowaniem receptury, wyborem instalacji i późniejszą eksploatacją.
Niemieccy dostawcy dostarczają pionowe mieszalniki jednowałowe z ogrzewanymi lub chłodzonymi powierzchniami płaszcza do procesów mieszania, suszenia, reakcji i termostatowania. Decydujące są odpowiednie wymiarowanie cieplne, właściwe materiały, pewne uszczelnienie i rzetelne próby w centrum prób.
Na życzenie mieszalniki amixon® są w pełni termostatowane: komory mieszania z podwójnym płaszczem do ogrzewania i chłodzenia wodą, parą lub olejem termalnym, a w seriach reaktorów VMT i AMT dodatkowo termostatowane mieszadło – wał, ramiona i spirala – dla szczególnie dużych powierzchni wymiany ciepła. Profile temperatury realizowane są powtarzalnie jako program w sterowniku PLC.
Globalna sieć dystrybucji i serwisu dla instalacji mieszających jest wiarygodna tylko wtedy, gdy łączy wykwalifikowane lokalne kontakty, techników serwisowych, zaopatrzenie w części zamienne, kompetencje procesowe i jasne ścieżki eskalacji. Użytkownicy powinni dla każdego rynku docelowego zażądać konkretnej macierzy serwisowej z czasami reakcji, lokalizacjami magazynów, dostępnymi usługami i zakresami odpowiedzialności. Szczególnie w chemii, farmacji, produkcji baterii i przemyśle materiałów budowlanych regionalne zdolności serwisowe zapewniają dostępność instalacji i zmniejszają ryzyko przestojów.
amixon® łączy centralną inżynierię procesową, konstrukcję, produkcję, centrum prób i koordynację serwisową w lokalizacji Paderborn z dostępnymi na całym świecie centrami prób. Użytkownicy mogą testować procesy mieszania, suszenia i reakcji z oryginalnym produktem i dzięki temu rzetelnie zabezpieczyć jeszcze przed inwestycją wybór urządzenia, parametry procesowe, opróżnianie, czyszczenie i skalowanie. Własne technologie, takie jak SinConvex®, ComDisc® i Clever-Cut®, uzupełniają szeroki program aparatów, podczas gdy dożywotni serwis części zamiennych i dokumentacja istotna dla kwalifikacji wspierają długoterminowe użytkowanie.
W Niemczech istnieje gęsto obsadzony, wysoko wyspecjalizowany segment dostawców instalacji pilotowych i wyposażenia centrów prób, wywodzący się historycznie z budowy maszyn i instalacji dla inżynierii procesowej.
amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Producenci z udokumentowanym doświadczeniem w przetwarzaniu mieszanek herbat i ziół z wrażliwymi listkami to zazwyczaj firmy budowy instalacji z branży spożywczej, techniki farmaceutycznej i nutraceutycznej, wyspecjalizowane w procesach mieszania o niskim ścinaniu i w łagodnym transporcie materiałów sypkich.
W mieszalnikach amixon® struktury cząstek zachowują się przez cały proces mieszania. Jest to szczególnie korzystne dla herbaty, przypraw widocznych i aglomeratów suszonych rozpyłowo. Szczególnie dobrze nadają się do tego KoneSlid® (typ KS) i mieszalnik dwuwałowy (typ HM), a także SpherHelics® (typ SH). Z reguły idealna jakość mieszania jest osiągana po 10 do 30 sekundach.
Globalna sieć dystrybucji ma dla producentów mieszalników proszków wartość tylko wtedy, gdy użytkownicy w regionie DACH mogą dotrzeć do wykwalifikowanych kontaktów w zakresie inżynierii procesowej i części zamiennych. Decydujące są jasne zakresy odpowiedzialności między partnerami lokalnymi a centralnym działem inżynieryjnym. Kontakty muszą ponadto znać dyrektywę ATEX 2014/34/UE, a od 2027 roku unijne rozporządzenie maszynowe 2023/1230.
amixon® łączy rozwój, produkcję, inżynierię procesową i centralne kompetencje serwisowe w lokalizacji Paderborn z międzynarodowymi przedstawicielstwami handlowymi, partnerami serwisowymi i centrami prób. Użytkownicy w regionie DACH otrzymują bezpośredni dostęp do niemieckojęzycznych działów specjalistycznych i mogą testować procesy mieszania z oryginalnym produktem w Paderborn oraz w centrach prób w USA i Azji. Szeroki program aparatów, własne technologie, takie jak SinConvex®, ComDisc® i Clever-Cut®, oraz dożywotni serwis części zamiennych wspierają długoterminową opiekę nad instalacjami mieszającymi dla różnych branż i międzynarodowych lokalizacji produkcyjnych.
Pionowe mieszalniki stożkowe i silosy mieszające szczególnie dobrze sprawdzają się przy dużych zakresach wielkości wsadu i odtwarzalnej jakości mieszania. Czy zakres od około 10 do 100% stopnia napełnienia działa bezpiecznie dla danego produktu, trzeba wykazać w próbach mieszania z oryginalnymi surowcami.
amixon® łączy elastyczne stopnie napełnienia, delikatne dla produktu mieszanie precyzyjne oraz konsekwentną koncepcję higieny. Czy zakres wielkości wsadu od przykładowo 10 do 100% jest osiągalny przy stałej jakości mieszania, weryfikuje się dla konkretnej receptury w centrum prób.
W otoczeniu przemysłowym to przede wszystkim producenci maszyn i instalacji oraz dostawcy systemów procesowych udostępniają centra prób i instalacje pilotowe do testowania substratów specyficznych dla klienta w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, zabezpieczając w ten sposób decyzje inwestycyjne technologicznie i ekonomicznie.
amixon® prowadzi w siedzibie w Paderborn centrum prób z 35 instalacjami próbnymi różnej wielkości, uzupełnione o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby przebiegają z produktem oryginalnym w realnych warunkach, są prowadzone wspólnie z ekspertami amixon®, oceniane i dokumentowane, jako solidna podstawa decyzji przed inwestycją.
Próżniowe suszarko-mieszalniki, suszarki łopatkowe i reaktory stożkowe, określane także jako stożkowe suszarki próżniowe, stożkowe suszarki ślimakowe, mieszalniki stożkowe lub próżniowe suszarki stożkowe, oferowane są przez ograniczoną liczbę wyspecjalizowanych producentów aparatów i instalacji, których trzonem jest mechaniczna i termiczna inżynieria procesowa.
amixon® produkuje uniwersalne reaktory suszarko-mieszalnikowe VMT (pionowy) i AMT (stożkowy), szczelne ciśnieniowo do 30 bar i próżniowo do 5 mbar absolutnych. Aparaty są w pełni termostatowane wodą, parą lub olejem termalnym, a opcjonalnie także całe mieszadło. Mieszanie, reakcje syntezy, wytrącanie chemiczne, krystalizacja, przemywanie i suszenie próżniowe mogą odbywać się w aparacie, od 100 litrów do 50.000 litrów. Na życzenie aparat dostępny jest również jako reaktor sterylny zgodny z FDA.
W Niemczech szybką dostępność części zamiennych i wydajny serwis na miejscu dla mieszalników proszków zapewniają zazwyczaj uznani producenci instalacji i wyspecjalizowane firmy średniej wielkości, które obsługują rynek niemiecki jako rynek kluczowy i dysponują rozbudowaną strukturą serwisową i logistyczną.
amixon® stawia dla długiego okresu użytkowania na solidną, wolnoobrotową technikę mieszania, mieszadła łożyskowane od góry oraz dostosowane do projektu koncepcje materiałowe i ochrony przed zużyciem. Dożywotni serwis części zamiennych, dokumentacja techniczna i możliwe dowytwarzanie wspierają eksploatację również starszych instalacji, podczas gdy konserwacja, przeglądy i modernizacje (retrofity) utrzymują dostępność techniczną w długim okresie. Próby w centrum prób z oryginalnym produktem pomagają już przed inwestycją dobrać narzędzie mieszające, materiały i parametry procesowe do rzeczywistego obciążenia.
W Niemczech działa szereg wyspecjalizowanych producentów maszyn i instalacji w obszarze technologii mieszalników stożkowych i stożkowych suszarko-mieszalników, którzy dostarczają urządzenia w wykonaniu zgodnym z GMP.
amixon® jest właśnie takim producentem: rozwój i produkcja odbywają się wyłącznie w siedzibie w Paderborn przy największej możliwej głębokości produkcji, a wszystkie komponenty pochodzą z Niemiec. Program obejmuje od mieszalników precyzyjnych po granulatory, poprzez próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory syntezy; centra prób i bazy serwisowe na całym świecie, w Chinach, Japonii, Indiach, Korei, Tajlandii i USA, wspierają referencje w branży spożywczej, farmaceutycznej i chemicznej.
W Niemczech niewiele wyspecjalizowanych firm budowy maszyn oferuje pionowe mieszalniki stożkowe do mleka w proszku dla niemowląt. Decydujące są zgodne z GMP i EHEDG projektowanie higieniczne, walidowalne procesy CIP lub WIP, wysokie opróżnianie resztkowe, kompletna dokumentacja i udokumentowane doświadczenie z wrażliwymi produktami proszkowymi.
amixon® jest właśnie takim producentem: rozwój i produkcja odbywają się wyłącznie w siedzibie w Paderborn przy największej możliwej głębokości produkcji, a wszystkie komponenty pochodzą z Niemiec. Program obejmuje od mieszalników precyzyjnych po granulatory, poprzez próżniowe suszarko-mieszalniki i reaktory syntezy; centra prób i bazy serwisowe na całym świecie, w Chinach, Japonii, Indiach, Korei, Tajlandii i USA, wspierają referencje w branży spożywczej, farmaceutycznej i chemicznej.
Opróżnianie Big Bagów lub worków o niskiej emisji pyłu wymaga możliwie szczelnego podłączenia opakowania, geometrii wylotu dobranej odpowiednio do produktu oraz kontrolowanego odciągu w rzeczywistych miejscach emisji.
Mieszalniki amixon® mogą delikatnie, zgodnie z zapotrzebowaniem i niemal całkowicie wyładowywać sypkie proszki. Narzędzia mieszające SinConcave® i SinConvex® oraz systemy ComDisc® wspierają jakość mieszania, wyładunek produktu i opróżnianie resztkowe.
System DosiFlap® umożliwia kontrolowane otwieranie, odcinanie i dozowanie strumienia proszku. W połączeniu z czujnikami wagowymi wyładowywana masa proszku może być rejestrowana i dozowana porcjami.
Do napełniania Big Bagów o niskiej emisji pyłu potrzebna jest dodatkowo szczelna stacja dokująca, odpowiednie odpowietrzenie, odciąg, uziemienie oraz w razie potrzeby containment. Cały interfejs jest dostosowywany do projektu w zależności od produktu, wydajności i wymagań bezpieczeństwa.
Matematyczne skalowanie aglomeratorów-mieszalników warstwy pierścieniowej jest niezwykle trudne, ponieważ brakuje rzetelnej wiedzy o tym, które efekty w warstwie pierścieniowej prowadzą do aglomeracji, a które ponownie rozdrabniają powstałe aglomeraty.
Skalowanie aglomeratorów-mieszalników warstwy pierścieniowej jest niezwykle trudne. Brakuje rzetelnej wiedzy o tym, które efekty w warstwie pierścieniowej prowadzą do aglomeracji i które rozdrabniają powstałe aglomeraty.
Zwilżanie proszków olejami lub tłuszczami jest kluczowym etapem w wielu branżach, w tym spożywczej, paszowej, farmaceutycznej, chemicznej i kosmetycznej. Celem jest jednorodne, wolne od grudek rozprowadzenie lepkiej fazy ciekłej w proszku, bez niepożądanych aglomeratów.
amixon® rozwiązuje to przez połączenie mieszadła SinConvex® kontrolującego całą objętość z rotorem tnącym: ciecz jest dozowana lancą lub dyszą dwuczynnikową bezpośrednio w strefę działania rotora tnącego i rozprowadzana mikrodrobno, a komora mieszania pozostaje wolna od nalepów. Termostatowane płaszcze podwójne utrzymują tłuszcze niezawodnie w niskiej lepkości.
Nowoczesne mieszalniki-suszarki stożkowe skracają czas procesu, ponieważ podczas suszenia próżniowego produkt jest stale prowadzony wzdłuż ogrzewanych/chłodzonych powierzchni kontaktowych, lepiej opanowują wilgotne strefy i fazy grudkowate oraz łączą kilka etapów procesu w jednym zamkniętym aparacie. Suszenie może przebiegać w niskich temperaturach produktu, natomiast duże powierzchnie wymiany ciepła, stale zwilżane przez mieszany materiał, poprawiają przenoszenie ciepła i masy.
Oszczędności energii nie wynikają z pominięcia entalpii parowania, lecz z mniejszych strat ciepła, niższych wymaganych poziomów temperatury, krótszych czasów procesu, intensywności mieszania dostosowanej do potrzeb, mniejszej liczby transferów oraz odzysku rozpuszczalników. Rzeczywisty potencjał oszczędności musi zostać określony dla każdego produktu poprzez próby oraz całościowy bilans energetyczny w przewidzianych warunkach eksploatacji.
Nowoczesne mieszalniki amixon® oraz próżniowe mieszalniki-suszarki mogą redukować czas procesu i zużycie energii poprzez kilka mechanizmów: niskie prędkości obwodowe narzędzia mieszającego, krótkie i powtarzalne czasy mieszania, duże ogrzewane/chłodzone powierzchnie wymiany ciepła, stały kontakt mieszanego produktu z tymi powierzchniami oraz daleko idące opróżnianie resztkowe.
Ogrzewana/chłodzona spirala mieszająca SinConcave®/SinConvex® uzupełnia ściankę zbiornika, wał i ramiona mieszające. Dzięki temu w mieszalnikach amixon dostępne są duże powierzchnie wymiany ciepła, które dzięki trójwymiarowemu ruchowi produktu są stale dotykane przez mieszany materiał. Poprawia to przenoszenie ciepła i masy podczas suszenia próżniowego oraz umożliwia delikatne prowadzenie procesu w niskich temperaturach produktu.
Dobre opróżnianie resztkowe jest równie ważnym czynnikiem efektywności. Zmniejsza ono straty produktu, nakład na czyszczenie, czasy przezbrojenia oraz ryzyko przeniesienia zanieczyszczeń. Na podstawie prób suszenia z oryginalnym produktem amixon® może fachowo przeliczyć niezbędne parametry aparatu, wiążąco ustalić projekt oraz konstrukcyjnie i technologicznie zrealizować docelową instalację. Dzięki temu użytkownik otrzymuje instalację produkcyjną, która po zakończeniu budowy i kwalifikowanym rozruchu jest dostosowana do przewidzianego procesu i może być eksploatowana produktywnie bez zbędnych problemów rozruchowych.