AirCoat - ZIM: Entwicklung eines Coatingverfahrens zur homogenen Beschichtung von Feststoffen innerhalb einer Vakuumförderanlage während des laufenden Prozesses

Hintergrund des Projekts

Partikelcoating ist ein wichtiger Prozess in der pharmazeutischen Industrie und der Lebensmittelindustrie und dient dem Schutz von Inhaltsstoffen, der Maskierung von Geschmack, Farbgebung, der gezielten Farbsetzung und anderem. Möglich ist Coating basierend auf einem Lösungsmittel, das verdampft wird oder einer Schmelze, die aushärtet. Im Bereich Fettcoating mit Palmfett, Carnaubawachs, Bienenwachs u.a. für die Nahrungsmittelindustrie besteht bereits Erfahrung. Umgesetzt wird der Prozess bisher im Wurster-Coater oder im Pflugschar- oder Intensivmischer.

Projektziel

Ziel des vorliegenden Projekts ist in Kooperation mit einer Firma eine Umsetzung in der pneumatischen Förderung. Da pneumatische Förderanlagen für den Transport ohnehin vorhanden sind, erlaubt dies einen kompletten Prozessschritt zu überspringen bzw. in die Förderung zu integrieren. Eine Herausforderung liegt beispielsweise in der Minimierung von Overspray, also der Vermeidung sprühgetrockneter Coatinglösung.Ein Vorteil des Verfahrens ist die Einsparung des Großteils der Technik, da die Förderstrecke häufig ohnehin vorhanden und notwendig ist.

Projektablauf

Die notwendige Dauer für die Trocknung von Coating eines umströmten Partikels wird im Freistrahl-Levitator über eine Wärmebild- und Hochgeschwindigkeitskamera untersucht. Der eigentliche Prozess kann über Strömungssimulation gekoppelt mit der Diskreten Elemente Methode simuliert werden. Spezielle Geometrien werden über Rapid Prototyping gedruckt. Der Prozess wird im Labormaßstab aufgebaut und getestet.

Innovation

Der innovative Anteil ist insbesondere die Entwicklung des Prozesses und der Sprüheinheit mit thermischem Management des Prozesses sowie der Geometrie der Coatingeinheit.