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Dr. Rolf Brickl Pharma Consulting (vormals pharmazeutische Entwicklung Boehringer Ingelheim) Als Laborleiter einer Einheit die ausschließlich Problemwirkstoffe unmittelbar nach Entwicklungsbeginn bearbeitete,  standen stets nur sehr geringe Wirkstoffmengen, meist nur 5 – 15 g zur Verfügung. Andererseits  müssen aber zur erfolgreichen Problemlösung – meist handelt es sich um Schwerlöslichkeit des Wirkstoff, die keine ausreichende Bioverfügbarkeit bei konventionellen Formulierungen ermöglicht – zahlreiche Formulierungsversuche durchgeführt werden, d.h. pro Versuch stehen nur minimale Wirkstoffmengen zur Verfügung. Leider gab es für die meisten Herstellverfahren, die in der pharmazeutischen Industrie üblich sind, im Jahr 2005 kein Equipment, das für Miniaturansätze geeignet war. Ich war daher stets auf der Suche nach Miniaturgeräten, z.B. auch für Extrusion. Schließlich fiel mir auf der Powtech ein Doppelschnecken-Flachbodendosiergerät mit nur 12 mm Schneckendurchmesser der Firma Three-Tec auf. Da das mechanische Grundprinzip analog der Extrusion ist, sprach ich den Standbetreuer, der sich als Firmeninhaber erwies, an ob er sich vorstellen könnte ein ganz anderes Gerät mit dieser Antriebstechnik herzustellen. Dieser war der Idee gegenüber aufgeschlossen und so wurde bei einem Besuch bei Three-Tec ein Prototyp für einen 12 mm Doppelschneckenextruder konzipiert. Die Hauptfrage war ob diese zierliche Mechanik in der Lage sein würde, die hohe mechanische Belastung, die bei Extrusion auftritt schadlos zu überstehen. Ich bestellte einen Prototyp mit einem einfachen zylindrischen Barrel mit einem L:D Verhältnis von 15:1 mit Triclampanschlüssen auf beiden Seiten um rasche Verbindung mit dem Antrieb und der Düsenplatte zu ermöglichen, ohne Heizung und einfacher Steuerung, die nur eine Änderung der Drehzahl zuließ. Bereits die ersten Versuche verliefen sehr erfolgreich: es konnten hochviskose Massen extrudiert werden, die notwendige Mindestansatzgröße konnte im Vergleich zum bisher kleinsten 16 mm Extruder deutlich reduziert werden, es gab keinerlei mechanische Probleme und die Ausbeuten waren hoch, da im Extruder nur geringe Restmengen verblieben. Da somit klar war das Miniaturextruder möglich waren, wurden in enger Abstimmung mit Three-Tec weitere Optimierungen vorgenommen: rechteckiges Barrel Design mit geringerer Masse, Einbau von Heizstäben, Flüssigkeitszufuhr für Feuchtextrusion, Segmentierung des Barrels um steile Temperaturgradienten zu ermöglichen, Optimierung der Düsenplatten, modulare Schnecken, Weiterentwicklung der Steuerung, Bau eines 9 mm Doppelschneckenextruders und schließlich als Krönung im Jahr 2008 ein 5 mm Doppelscheckenextruder mit modularen Schnecken. Dieser ermöglicht  minimale Ansatzgrößen von nur 0.5 – 1 g weist aber den gleichen Aufbau wie Großgeräte auf, d.h. Skalierbarkeit ist gewährleistet. Diese rasche und erfolgreiche Entwicklung war nur durch die enge Zusammenarbeit eines Anwendungslabors mit komplexen Fragestellungen, die rasches und flexibles Reagieren erforderten und der Bereitschaft von Threee-Tec rasch und flexibel neue Ideen umzusetzen, möglich. Die Vorteile der Miniextruder von Three-Tec zeigten sich in Hunderten von Extrusionsversuchen und lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Miniextruder ermöglichen Kleinstansätze (ca 0.5 -  1 g Mindestansatzgröße bei 5mm Extruder) und reduzieren die benötigten Wirkstoffmengen drastisch Hohe Ausbeuten da nur sehr geringe Restmengen verbleiben Umweltfreundlich und wirtschaftlich schnell, zuverlässig und lösungsmittelfrei (bei Schmelzextrusion) trockene Verarbeitung (bei Schmelzextrusion) infolge des kontinuierlichen Prozesses lassen sich auch mit Kleinextrudern bei Bedarf größere Mengen herstellen einfache Montage, Demontage und Reinigung kurze Anlaufzeiten aufgrund der kleinen Barrels keine Dichtigkeits/Kontaminierungsprobleme durch Barrels aus einem Stück die Barreleinschnitte ermöglichen steile Temperaturgradienten zwischen den verschiedenen Segmenten durch das optimale Barrel- und Schneckendesign können die Extrusionstemperaturen bei Schmelzextrusion im Vergleich zu anderen Miniextrudern um bis zu 20 °C abgesenkt werden, d.h. die Temperaturbelastung ist deutlich geringer. durch die kurzen Umrüstzeiten kann die Zahl an Extrusionsversuchen im Vergleich zu konventionellen Extrudern um den Faktor 3-4 gesteigert werden. Dies stellt einen enormen Einspareffekt dar und kann Entwicklungszeiten deutlich verkürzen und somit längere Vermarktung während der Patentlaufzeit ermöglichen flexibel und vielseitig einsetzbar, grosser Leistungsbereich effiziente Hochskalierung durch geringe Größe und Gewicht sind die Miniextruder vielseitig einsetzbar, benötigen nur wenig Laborfläche  und können leicht zwischen verschiedenen Laboren ausgetauscht werden. Ebenso lassen sie sich bei Arbeiten mit hochaktiven/toxischen Wirkstoffen auch in Abzügen oder  Isolatoren unterbringen.
Hybrid Mini Extruder mit 9 mm Dosiergerät
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