Labor-Extruder Hybrid – Extrudieren im Miniaturmassstab

Ein Extruder im Miniaturformat ermöglicht Kleinstansätze und beschleunigt durch kurze Umrüstzeiten die Entwicklung von Formulierungen.

Mini-Extruder Hybrid mit 9mm Flachboden-Dosiergerät

Während einer Formulierungsentwicklung stehen oftmals nur geringe und vielfach teure Wirk- bzw. Zielstoffmengen zur Verfügung. Andererseits sind viele Formulierungsversuche notwendig, um eine optimale Rezeptur zu finden. Diese Voraussetzungen erfordern Extrusionsmöglichkeiten in ressourcenschonendem Miniaturmassstab, wie es der Mini-Extruder Hybrid der Firma Three-Tec ermöglicht. Dessen Vorteile kommen hauptsächlich in der Pharmaindustrie als auch in der Nahrungsmittel-, Kosmetik-, Farb- und Kunststoffindustrie zum Tragen.

Der parallele Doppelschnecken Mini-Extruder Hybrid weist dank eines Leervolumens von nur 1.2cm3 bei 5mm Schneckendurchmesser (L/D-Verhältnis = 15:1) einen sehr geringen Wirk- bzw. Zielstoffverbrauch auf. Dank der universellen Verwendung der Heizkartuschen, Kühlungen, Düsenplatten, Druck- und Temperatur-sensoren bietet er die Flexibilität innerhalb weniger Minuten von 5 oder 9 mm auf 9 oder 12 mm Schneckendurchmesser umzurüsten. Der Anwendungsbereich wird somit, im Vergleich zu herkömmlichen Extrudern, erheblich vergrössert. Die Ergebnisse sind optimal für eine reproduzierbare Hoch- oder Runterskalierung einsetzbar. Sämtliche Three-Tec-Peripheriegeräte wie Dosiersysteme, Spheronizer, Förderband, Granulator, Heissabschlag oder Wasserbad sind sowohl für Standard-Extruder als auch für die Hybrid-Linie oder als Einzelgeräte verwendbar.

Anwenderbericht
Dr. Rolf Brickl Pharma Consulting (vormals pharmazeutische Entwicklung Boehringer Ingelheim) sagt: „Als Laborleiter einer Einheit, die ausschliesslich Problemwirkstoffe unmittelbar nach Entwicklungsbeginn bearbeitete, standen stets nur sehr geringe Wirkstoffmengen zur Verfügung. Andererseits müssen aber zur erfolgreichen Problemlösung zahlreiche Formulierungsversuche durchgeführt werden, das heisst pro Versuch stehen nur minimale Wirkstoffmengen zur Verfügung. Ich war stets auf der Suche nach Miniaturgeräten, zum Beispiel auch für die Extrusion. Schliesslich fiel mir auf der Messe Powtech ein Doppelschnecken-Flachbodendosiergerät mit nur 5 mm Schneckendurchmesser der Firma Three-Tec auf.“
Bei einem Besuch bei Three-Tec bestellte Dr. Brickl schliesslich einen Prototypen eines Extruders mit einem einfachen zylindrischen Barrel und 5 mm Schneckendurchmesser. Bereits die ersten Versuche verliefen sehr erfolgreich.

„Diese rasche und erfolgreiche Entwicklung war nur durch die enge Zusammenarbeit eines Anwendungslabors mit komplexen Fragestellungen und der Bereitschaft von Three-Tec, rasch und flexibel neue Ideen umzusetzen, möglich“, so das Fazit von Dr. Brickl.

Die Vorteile der Miniextruder von Three-Tec zeigten sich laut Dr. Brickl in Hunderten von Extrusionsversuchen:
-Ermöglichung von Kleinstansätzen von 0.5 – 1 Gramm und drastische Reduzierung der benötigten Wirkstoffmengen
-Hohe Ausbeuten, da nur sehr geringe Restmengen im Extruder verbleiben
-Vielseitige und flexible Einsetzbarkeit durch geringe Grösse und Gewicht (Table-Top-Modelle).
-Unterbringung in Isolatoren bei Arbeiten mit hochaktiven oder toxischen Wirkstoffen
-Steigerung der Zahl an Extrusionsversuchen gegenüber konventionellen Extrudern um den Faktor drei bis vier dank den kurzen Umrüstzeiten
-Effiziente Hochskalierung
-Umweltfreundlich und wirtschaftlich
-Einfache Montage, Demontage und Reinigung
-Kurze Anlaufzeiten aufgrund der kleinen Barrels
-Ermöglichung von steilen Temperaturgradienten zwischen den Segmenten dank Barreleinschnitten
-Keine Dichtigkeits- bzw. Kontaminierungsprobleme durch Barrel aus einem Stück
-Ausführungen gemäss GMP, FDA, ATEX
-Trockene Verarbeitung (bei Schmelzextrusion)
-Schnell, zuverlässig und lösungsmittelfrei (bei Schmelzextrusion)

Workshop
Three-Tec führt am 15. März 2018 einen Workshop mit Schwerpunkt Dosiertechnik und Extrusion im Miniaturmassstab durch und stellt eine komplette Fertigungslinie mit Extruder, Dosiersystem, Förderband und Granulierung im High Containment vor. Interessierte sind herzlich eingeladen die Firma Three-Tec und die kleinsten Dosiersysteme und Extruder der Welt kennenzulernen.

Three-Tec GmbH entwickelt, produziert und vertreibt Feindosiergeräte und Extruder für die Pharma-, Nahrungsmittel-, Chemie- und Kunststoffindustrie. Als international tätiges Unternehmen hat Three-Tec Beziehungen zu Kunden auf insgesamt 6 Kontinenten in mehr als 35 Ländern. Das Familienunternehmen mit heute 20 Mitarbeitern wurde im Jahr 2000 gegründet und hat seinen Sitz in Seon.

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Industrie Birren 20
5703 Seon
+41 62 892 82 12
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