Jakie zalety oferują mieszalniki kontenerowe (IBC) dla elastycznych wielkości wsadów i szybkich zmian produktu w mieszaniu na zlecenie?
Mieszalniki kontenerowe z Intermediate Bulk Containers (IBC) nadają się szczególnie dla zakładów mieszających na zlecenie o zmiennych wielkościach wsadów i częstych zmianach produktu. Łączą korzyści procesowe, logistyczne i higieniczne w jednym systemie modułowym.
Niektóre mieszalniki kontenerowe pracują jako mieszalniki swobodnego spadku. Pojemnik jest przy tym obracany lub przechylany, tak że produkt w komorze mieszania spada i przetacza się. Systemy te nadają się przede wszystkim do swobodnie płynących proszków i granulatów o podobnej gęstości nasypowej, rozkładzie uziarnienia i właściwościach przepływowych. Obok nich istnieją mieszalniki kontenerowe z aktywnie poruszanym mieszadłem w pojemniku. Uchodzą one za mieszalniki precyzyjne, dają się stosować uniwersalnie i nadają się również do bardziej wymagających receptur.
Zasadniczą zaletą jest to, że sam IBC służy jako naczynie mieszalnicze. Napełnianie, mieszanie, magazynowanie pośrednie, transport i opróżnianie odbywają się w tym samym pojemniku. Klasyczne przesypywanie odpada. Rośnie elastyczność, zmiany produktu są przyspieszane, a różne wielkości wsadów dają się prowadzić przy niezmiennej jakości.
Systemy IBC oferują dużą swobodę w zakresie wielkości wsadu. Dzięki różnym wielkościom kontenerów – od mniejszych do kilku tysięcy litrów – wielkości wsadów można dokładnie dostosować do ilości zamówienia, bez konieczności przezbrajania stacji mieszania. Mieszalniki kontenerowe pracują typowo przy stopniach napełnienia od około 40 do 80 procent. Jeżeli ilość wsadu zostanie dostosowana do wielkości kontenera, stopień napełnienia, a tym samym zachowanie przepływowe i mieszające pozostają porównywalne. Mieszalniki stacjonarne są natomiast przeważnie zoptymalizowane pod jedną objętość nominalną i tracą przy niedopełnieniu jakość mieszania. Systemy IBC omijają tę wadę.
Zmiany produktu korzystają z krótkich czasów przezbrajania i czyszczenia. Zmiana odbywa się w istocie przez wymianę kontenera; maszyna bazowa jest względnie łatwa do czyszczenia. Wyraźnie maleje ryzyko zanieczyszczeń krzyżowych. W razie potrzeby każdej recepturze można przypisać własny IBC. Czyni to te systemy szczególnie interesującymi dla obszarów o wysokich wymaganiach higienicznych, na przykład w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, farb lub dodatków.
Procesowo mieszalniki kontenerowe swobodnego spadku pracują bardzo łagodnie. Homogenizacja odbywa się przez obrót, ruch zataczający lub przechylanie całego pojemnika, przeważnie bez wewnętrznych elementów w przestrzeni produktowej. Zmniejsza to obciążenie ścinające, pękanie cząstek i segregację przy wrażliwych materiałach sypkich. Dzięki zdefiniowanym obrotom, kątom przechylenia i czasom mieszania osiągalne są powtarzalne wyniki o zamierzonych względnych odchyleniach standardowych w niskim jednocyfrowym zakresie procentowym. Zamknięty układ zmniejsza emisje pyłu i chroni przed narażeniem na krytyczne pyły.
Logistycznie mieszalniki kontenerowe IBC umożliwiają pracę równoległą. Procesy napełniania, mieszania, czyszczenia i opróżniania mogą być rozdzielone w czasie. Podczas gdy jeden wsad jest mieszany, drugi kontener może być napełniany, a trzeci czyszczony. Stacja mieszania staje się w ten sposób centralną jednostką obróbczą o wysokim wykorzystaniu. Jednocześnie IBC funkcjonuje jako pojemnik magazynowy, mieszalniczy i dozujący, tak że przesypywanie między zbiornikami zarobowymi a mieszalniczymi odpada. Oszczędza to czas, zmniejsza straty i obniża ilość powstającego pyłu.
Identyfikowalność daje się dobrze zorganizować. Każdy kontener może zostać oznaczony numerem wsadu i jest w ten sposób możliwy do śledzenia w całym procesie. Wspiera to dokumentację zgodną z GMP i ścieżki audytu w produkcji na zlecenie. Nakład czyszczenia koncentruje się na pojemniku i niewielu stykach, a nie na złożonych stacjonarnych geometriach mieszania. Maleje przez to zużycie środków czyszczących, wody i czas pracy.
Z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy i ochrony środowiska zamknięty układ minimalizuje narażenie personelu na pył. Zmniejszane jest atmosferyczne zanieczyszczenie otoczenia, tak że różne produkty mogą być przetwarzane równolegle w jednej hali, bez wzajemnego wpływu.
Mieszalnik kontenerowy amixon® COM: mieszanie bezpośrednio w pojemniku – bez przesypywania
amixon® oferuje dwa różne kontenerowe systemy mieszania jako mieszalniki precyzyjne do idealnych jakości mieszania:
- system COM z otwartymi kontenerami na materiały sypkie (Mixtainer®)
- system, w którym jako naczynie mieszalnicze stosowane są standardowe IBC
Podstawą obu systemów są pionowe mieszadła spiralne amixon®, zaprojektowane dla trójwymiarowego wymuszonego przemieszczania i powtarzalnej jednorodności.
W przypadku COM sam kontener na materiały sypkie służy jako komora mieszania. Wstęgowe mieszadło SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane® (spiralny system mieszania) wprowadzane jest od góry w materiał mieszany, a kontener zamykany pokrywą – na życzenie także z automatyczną obsługą pokryw. Następnie mieszadło spiralne miesza w kontenerze zamkniętym gazoszczelnie i „wykręca” się powoli z powrotem ruchem odwrotnym. Kontener z gotowo zmieszanym produktem może być wyjęty bezpośrednio. Wykonane wymiarowo dokładnie Mixtainer® są naczyniem standardowym. Instalacje na bazie standardowych IBC są również możliwe do realizacji. Pojemnik funkcjonuje jako naczynie dozujące, mieszalnicze, transportowe i zasilające dla maszyn napełniających, wytłaczarek lub procesów ciekłych.
W przeciwieństwie do mieszalników zataczających lub czysto obrotowych system COM pracuje z dynamicznie poruszanym, kontrolującym całą przestrzeń mieszadłem spiralnym. Tylko z tą geometrią mieszadła da się technicznie idealnie homogenizować proporcje składników do około 1:100.000, również przy silnie różnych gęstościach nasypowych, wielkościach cząstek i przy udziale komponentów ciekłych lub wilgotnych. Trójwymiarowe pełne przemieszczanie objętości – na obwodzie w górę i w centrum w dół – daje już przy niskim stopniu napełnienia najwyższe jakości mieszania. Opcjonalnie dostępny jest rotor tnący z dozowaniem cieczy, który w swojej strefie działania łączy deaglomerację i zwilżanie. Komora mieszania jest zaprojektowana dla strefy ATEX 20.
Mieszalniki kontenerowe amixon® są konsekwentnie zaprojektowane pod produkcję rozdzieloną. Odważanie, mieszanie i napełnianie odbywają się w oddzielonych pomieszczeniach. Podczas gdy w jednym obszarze trwa przezbrajanie lub czyszczenie, w innym obszarze produkcja biegnie dalej. Do automatycznego czyszczenia na mokro i suszenia mieszadła można zadokować Washtainer®. Wielkości sięgają od około 100 do 4.000 litrów objętości wsadu. Na życzenie realizowane są także wykonania zgodne z EHEDG, FDA i 3-A.
Dobór i integracja odbywają się specyficznie dla projektu. Logistyka pojemników, obsługa pokryw i peryferia są konstruowane na podstawie URS użytkownika – każdy aparat jest egzemplarzem jednostkowym. Parametry mieszania i czyszczenia dla konkretnych receptur są weryfikowane i dokumentowane w centrum prób amixon® z produktem oryginalnym.
Podstawę konstrukcyjną tworzy projektowanie higieniczne amixon®. Komora mieszania i mieszadło spiralne są spawane i szlifowane bez szczelin. Mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, dzięki czemu odpada krytyczny dla zanieczyszczeń dolny przepust wału. Organy wylotowe bez stref martwych i zintegrowane lance myjące umożliwiają walidowalne czyszczenie na sucho i na mokro zgodnie z wytycznymi EHEDG, wytycznymi higienicznymi FDA i 3-A Sanitary Standards.