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Beschichtungen:

Layering für definierte Menge Aktivstoff

Layering – die hochwertige und kosteneffiziente Alternative zur Sprühtrocknung

IPC Process-Center GmbH & Co. KG

Makroaufnahme eines Aminosäure-Pellets
Verfahrensprinzip Suspensions-Layering
Makroaufnahme eines Adsorbens auf inertem Träger
REM-Aufnahme der Schicht einer getrockneten Fermenterbrühe
Makroaufnahmen von Mehrschichtpellets
Makroaufnahme eines Aminosäure-Pellets
Verfahrensprinzip Suspensions-Layering
Makroaufnahme eines Adsorbens auf inertem Träger
REM-Aufnahme der Schicht einer getrockneten Fermenterbrühe
Makroaufnahmen von Mehrschichtpellets

Veredeln Sie Ihre Rohstoffe zu homogenen, abriebstarken und sicheren Pellets

Das aus dem Englischen stammende Wort „Layering“ beschreibt das Aufbringen von Schichten oder auch Lagen eines Stoffes auf einen andersartigen Untergrund. 

Im Bereich der Veredelung von granularen Rohstoffen wird durch Layering ein disperser Rohstoff schichtweise auf ein granulares Trägermaterial aufgetragen. Der aufzutragende Rohstoff ist dabei ein werthaltiger Einsatzstoff, der für die weitere Verarbeitung, Lagerung oder Anwendung jedoch nachteilige physikalische Eigenschaften aufweist.

Das Trägermaterial, das beim Layering-Verfahren von IPC eingesetzt wird, besteht hingegen aus einem neutralen Füllstoff mit idealen Handling-Eigenschaften. 


Kontrollierte Sicherheit bis zum gewünschten Aktivstoffgehalt
In der Produktentwicklung ist die zweckmäßige Auswahl des Trägers von wesentlicher Bedeutung, da die granulometrischen Eigenschaften der Zielformulierung maßgeblich durch das Trägermaterial bestimmt werden. Je nach Anwendungsfall sind hier neben Partikelform- und Partikelgrößenverteilung auch Schüttdichte, Rieselfähigkeit, Festigkeit oder Abriebverhalten von Interesse. Chemische Wechselwirkungen oder störende Einflüsse bei der Endanwendung können wir somit ausschließen.

Im Gegensatz zur Sprühtrocknung lässt sich durch ein Layering-Verfahren ein hoher Massenanteil des werthaltigen Rohstoffs auf einen günstigen und inerten Träger aufbringen. Dabei werden die Nachteile der ursprünglichen Lieferform des Wertstoffes beseitigt und die Vorteile des Trägers ausgenutzt. So erzeugen wir aus kaum rieselfähigen Rohstoffen schließlich gut dosierbare, kompakte und gleichförmige Granulate mit einer definierten Oberflächenstruktur.

Wir unterscheiden zwischen zwei Verfahren: dem Powder-Layering und dem Suspensions-Layering.

Beim Powder-Layering-Prozess ist die aktive Substanz ein Pulver, welches bei gleichzeitiger Benetzung mit einer Binderlösung auf einen neutralen Trägerkern aufgebracht wird. Das dazugehörige technologische Verfahren wird Rotorprinzip genannt.

Liegt  der Wertstoff oder die aktive Substanz in flüssiger Form vor (Suspension, Emulsion oder Lösung) vor, arbeiten wir mit Suspensions-Layering. Technologisch lässt sich das Verfahren ideal in einem Wirbelschichtapparat umsetzen. Neutrale Träger, oder auch Starterpellets genannt, die üblicherweise im Korngrößenbereich von 100-1000 µm liegen, werden in der Wirbelschichtanlage vorgelegt. Die Wertstoff-Suspension wird auf das Trägermaterial gesprüht, wobei oft pneumatisch arbeitende Zweistoffdüsen zum Einsatz kommen. Feine Flüssigkeitströpfchen verteilen sich auf der Oberfläche des Trägermaterials und bilden einen Flüssigkeitsfilm. Dieser wird sofort durch das erwärmte Prozessgas abgetrocknet und bildet eine gleichmäßige Schicht um den Starterkern. Deren Mengenzuwachs ist flexibel regulierbar und wird abgebrochen, sobald der gewünschte Wertstoffgehalt im Pellet erreicht ist.

Der Prozess ist somit ideal geeignet, ein standardisiertes Produkt mit eng spezifiziertem Wertstoffgehalt zu erzeugen. Durch Steuerbarkeit der Auftragsmenge lassen sich natürliche Gehaltsschwankungen im Rohstoff sehr gut ausgleichen. Das Verfahren ist zudem äußerst produktschonend und besonders für temperaturempfindliche Stoffe interessant.

Das Suspensions-Layering wird daher gern zur Herstellung fester Enzymformulierungen gewählt. Aus flüssigen Enzymsuspensionen werden feste, staubfreie und gut dosierbare Granulate hergestellt. Die Ergebnisse sind eine echte Alternative zu den Ergebnissen der Sprühtrocknung, deren Endprodukte oft zu staubig und unsicher sind.

Mit dem Suspensions-Layering lassen sich viele andere werthaltige Einsatzstoffe aus Chemie- und Pharmaindustrie granulieren, wie z. B. Fermenterbrühen, Vitamine, Pflanzenextrakte, kosmetische Inhaltsstoffe, Aromastoffe, Katalysatoren, Adsorbenzien.

Vorteile der Pelletierung im Layering-Verfahren

  • Homogene Pellets
  • Ideale Dosierbarkeit
  • Geringe Hygroskopizität
  • Dichte, gleichmäßige, abriebstabile Oberflächen
  • Enge Korngrößenverteilung
  • Schichtweiser Pelletaufbau bis zum gewünschten Aktivstoffgehalt
  • Ideal für unterschiedlichste Anwendungen der Chemie- und Pharmabranche
Makroaufnahme eines Aminosäure-Pellets

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Makroaufnahme eines Aminosäure-Pellets

Verfahrensprinzip Suspensions-Layering

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Verfahrensprinzip Suspensions-Layering

Makroaufnahme eines Adsorbens auf inertem Träger

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Makroaufnahme eines Adsorbens auf inertem Träger

REM-Aufnahme der Schicht einer getrockneten Fermenterbrühe

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REM-Aufnahme der Schicht einer getrockneten Fermenterbrühe

Makroaufnahmen von Mehrschichtpellets

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Makroaufnahmen von Mehrschichtpellets

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Makroaufnahme eines Aminosäure-Pellets

Beschichtungen: Layering für definierte Menge Aktivstoff

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