Ekstruder hybrydowy w rozmiarze miniaturowym

W trakcie rozwoju formulacji dostępne są jedynie niewielkie i często kosztowne ilości substancji aktywnych lub docelowych. Z drugiej strony konieczne jest przeprowadzenie wielu prób formulacyjnych, aby znaleźć optymalną recepturę. Te warunki wymagają możliwości ekstrudowania na miniaturowym, oszczędnym w zasoby, skalowaniu, którego zalety są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym oraz w przemyśle spożywczym, kosmetycznym, farb i tworzyw sztucznych. Podwójny wałowy mini-ekstruder hybrydowy firmy Three-Tec wyróżnia się dzięki objętości pustej przestrzeni wynoszącej zaledwie 1,2 cm³ przy średnicy ślimaka 5 mm (stosunek L/D = 15:1), bardzo niskim zużyciem substancji aktywnych lub docelowych. Dzięki uniwersalnemu zastosowaniu kartridży grzewczych, chłodzeń, dysz, czujników ciśnienia i temperatury, oferuje on możliwość szybkiego dostosowania do średnicy ślimaka 5, 9 lub 12 mm w ciągu kilku minut. W ten sposób zakres zastosowań jest, w przeciwieństwie do tradycyjnych ekstruderów, rozszerzony. Wyniki są optymalne do powtarzalnego skalowania w górę lub w dół. Sterowanie dwoma wałami odbywa się za pomocą jednego, centralnego panelu obsługi. Wszystkie urządzenia peryferyjne Three-Tec, takie jak systemy dozowania, taśmy transportowe, systemy chłodzenia, granulatory, kąpiel wodna czy sferonizery, mogą być stosowane zarówno z standardowymi ekstruderami, jak i liniami hybrydowymi lub jako pojedyncze urządzenia.

Raport użytkownika: Dr Rolf Brickl Pharma Consulting (dawniej rozwój farmaceutyczny Boehringer Ingelheim): „Jako kierownik laboratorium jednostki, która zajmowała się wyłącznie problematycznymi substancjami aktywnymi bezpośrednio po rozpoczęciu rozwoju, zawsze dysponowałem jedynie bardzo małymi ilościami substancji aktywnych. Z drugiej strony, aby skutecznie rozwiązać problem, konieczne było przeprowadzenie wielu prób formulacyjnych, co oznacza, że na każdą próbę dostępne były minimalne ilości substancji. Zawsze szukałem miniaturowych urządzeń, na przykład również do ekstrudowania. Ostatecznie na targach Powtech zwrócił moją uwagę dwuzębnny dozownik płaskostozowy firmy Three-Tec o średnicy ślimaka zaledwie 12 mm.” Podczas wizyty w firmie Three-Tec Dr Brickl zamówił prototyp z prostym cylindrycznym cylindrem z relacją L:D 15:1 z złączami Triclamp po obu stronach, aby umożliwić szybkie połączenie z napędem i dyszą, bez ogrzewania i z prostym sterowaniem. Już pierwsze próby okazały się bardzo udane. Zalety mini-ekstruderów firmy Three-Tec, według Dr Brickla, ujawniły się w setkach prób ekstrudowania:

• Elastyczność i wszechstronność zastosowania, szeroki zakres mocy.
• Efektywne skalowanie w górę.
• Ze względu na niewielkie rozmiary i wagę, mini-ekstrudery są wszechstronne i mogą być używane w pracy z wysokoaktywnymi/trującymi substancjami również w izolatorkach.
• Wysokie wydajności, ponieważ pozostaje bardzo mała ilość odpadów.
• Ze względu na ciągły proces można w razie potrzeby produkować większe ilości nawet za pomocą małych ekstruderów.
• Mini-ekstrudery umożliwiają wytwarzanie małych partii i drastycznie redukują potrzebne ilości substancji aktywnych.
• Przyjazne dla środowiska i ekonomiczne.
• Szybkie, niezawodne i bez rozpuszczalników (w przypadku ekstruzji stopionej).
• Sucha obróbka (w przypadku ekstruzji stopionej).
• Prosty montaż, demontaż i czyszczenie.
• Krótkie czasy uruchomienia dzięki małym cylindrom.
• Brak problemów z szczelnością lub zanieczyszczeniem dzięki cylindrom z jednego kawałka.
• Cięcia cylindrów umożliwiają ostre gradienty temperatur między różnymi segmentami.
• Dzięki optymalnemu projektowi cylindrów i ślimaków, temperatury ekstruzji w przypadku ekstruzji stopionej mogą być obniżone nawet o 20 °C w porównaniu do innych mini-ekstruderów, co oznacza znacznie mniejsze obciążenie termiczne.
• Krótkie czasy zmiany ustawień pozwalają na zwiększenie liczby prób ekstrudowania w porównaniu do konwencjonalnych ekstruderów nawet trzykrotnie lub czterokrotnie.

„Ten szybki i udany rozwój był możliwy jedynie dzięki ścisłej współpracy laboratorium aplikacyjnego z złożonymi problemami, które wymagały szybkiego i elastycznego reagowania, oraz gotowości firmy Three-Tec do szybkiego i elastycznego wdrażania nowych pomysłów” — podsumowuje Dr Brickl.

Firma Three-Tec przeprowadzi 12 marca 2015 roku warsztaty z zakresu dozowania i ekstrudowania w skali miniaturkowej oraz zaprezentuje kompletną linię produkcyjną z systemem dozowania, ekstruderem, taśmą transportową i granulacją w wysokim kontenerze. Serdecznie zapraszamy zainteresowanych.