Projekt 02560/01

Emissionsfreies Coating-Verfahren fĂŒr die pharmazeutische, chemische und Lebensmittelindustrie

ProjekttrÀger

Glatt GmbH
Postfach 42
79589 BinzenZielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Beschichtung von Partikeln, insbesondere Tabletten und Pellets in der pharmazeutischen Industrie, erfolgt aufgrund der spezifischen Vorteile der Prozeßgestaltung sowie der ProduktqualitĂ€t mit Hilfe von organischen Lösemitteln. Da die zum Beschichten eingesetzten Anlagen ĂŒberwiegend veraltet sind sowie in der Regel im Frischluft-Fortluft-Prinzip ohne Lösemittel-RĂŒckgewinnungssysteme betrieben werden, entstehen Emissionsprobleme beim Anwender. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines emissionsfreien Coating-Verfahrens sowie der Aufbau eines Prototypen nach dem Vakuum-Wursterprinzip mit dem erstmals eine vollstĂ€ndige RĂŒckgewinnung der eingesetzten organischen Lösemittel möglich ist. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklungsarbeiten unterteilten sich in drei Phasen: I. Verfahrenstechnische Auslegung II. Aufbau des Prototypen III. Erprobung und Optimierung des Prototypen ZunĂ€chst wurde die Verfahrensentwicklung im Labormaßstab im Rahmen von grundlagenorientierten Untersuchungen zur generellen Erforschung des Wurstersystems fĂŒr den Betrieb im Vakuum-Wirbelschichtbetrieb durchgefĂŒhrt. Anhand verschiedener Versuchsaufbauten wurde eine neuartige HochdruckdĂŒse entwickelt. SchwerpunktmĂ€ĂŸig wurden die Versuche an einer Laboranlage mit Placebo-Pellets sowie verschiedenen Beschichtungen durchgefĂŒhrt. Um die Verfahrensparameter sowie die Anlagendimensionierung zu ermitteln, die zur Erzielung eines gleichmĂ€ĂŸigen, fehlerfreien Auftrages/Films notwendig sind. Die wichtigsten Verfahrensparameter wurden im Rahmen eines statistischen Faktorenversuchsplanes erarbeitet. Ausgehend von den Grundlagenversuchen wurde anschließend die Berechnung der Systembaugruppen und deren Dimensionierung entwickelt. Ein RI-Schema der Apparatetechnik wurde fĂŒr das in den Grundlagenversuchen ermittelte optimale Verfahren und der hierzu notwendigen Komponenten erstellt. Die Einzelkomponenten wurden festgelegt, berechnet und konstruiert. Die Fertigung des Prototypen erfolgte sowohl intern als auch mit UnterstĂŒtzung von Zulieferfirmen. DarĂŒber hinaus ergaben sich umfangreiche Arbeiten zur Entwicklung der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik sowie einer speziellen Software zur Steuerung und Dokumentation des Verfahrensablauf. Der Prototyp wurde im Technikum der Glatt GmbH Ingenieurtechnik Weimar errichtet und umfangreiche Versuche zur Optimierung des Verfahrens sowie der RĂŒckgewinnungsraten des Lösungsmittels durchgefĂŒhrt. Hierbei ergaben sich vor allem Änderungen an der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik sowie der Systemsoftware. DarĂŒber hinaus mußten einzelne Komponenten der Anlage teilweise bzw. komplett ausgetauscht werden, um die im Probebetrieb ermittelten Probleme zu lösen. Anschließend konnte anhand von Testreihen unter Einsatz von Modellrezepturen nachgewiesen werden, daß im geschlossenen Kreislauf Umweltvorteile durch Emissionssenkungen (LösemittelrĂŒckgewinnung) erreicht werden können und gleichzeitig Beschichtungsvorteile nachweisbar sind. Ebenso ist ein wirtschaftlicher Betrieb des Verfahrens gewĂ€hrleistet. Ergebnisse und Diskussion Als Ergebnis des Projektes steht am Standort der Firma Glatt GmbH Ingenieurtechnik Weimar ein voll funktionstĂŒchtiger Prototyp des neuartigen Vakuum-Wursterverfahrens innerhalb des Technikums fĂŒr Beschichtungsversuche zur VerfĂŒgung, der im Rahmen von verschiedenen Versuchsreihen seine Eignung fĂŒr unterschiedlichste Beschichtungsaufgaben nachwies. Mit dem entwickelten Verfahren können im Vergleich zur bisher angewendeten Technik fĂŒr den Anwender folgende Vorteile erreicht werden: 1. Gleichbleibende Prozeßbedingungen, unabhĂ€ngig von atmosphĂ€rischen EinflĂŒssen. 2. Physikalisches Verhalten von FlĂŒssigkeiten ist im Vakuum gĂŒnstiger und kann gezielter gesteuert werden (Druckabsenkung = Senkung der Verdampfungstemperatur). 3. Niederer Systemdruck ermöglicht die Verarbeitung von explosionsgefĂ€hrdeten und/oder temperaturempfindlichen Produkten. 4. Im Vakuum können bis zu 99% der verwendeten Lösemittel zurĂŒckgewonnen und zum grĂ¶ĂŸten Teil wiederverwendet werden. 5. Ein aufwendiges Inertisierungs-System mit O2-Überwachung fĂŒr den Ex-Schutz entfĂ€llt. Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation Die Anlagentechnik wurde in BranchenprĂ€sentationen veröffentlicht und wird nach Projektabschluß ĂŒber den weltweiten Vertrieb der Firma Glatt angeboten. DarĂŒber hinaus werden Dienstleistungsbeschichtungen im Technikum in Weimar durchgefĂŒhrt. Fazit Die im Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, daß ein nahezu emissionsfreies Coating-Verfahren mit einer bis zu 99-prozentigen RĂŒckgewinnung der verwendeten Lösemittel bei gleichzeitiger GewĂ€hrleistung einer hervorragenden BeschichtungsqualitĂ€t unter wirtschaftlichen Bedingungen möglich ist.

Übersicht

Telefon

07621/664-0

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Bundesland

ThĂŒringen

Fördersumme

475.012,65 €

Förderzeitraum

05.10.1993 - 20.01.1999