Die InnoProfile-Transfer-Initiative

Partikuläre Substanzen wie Stäube, Pulver oder Granulate treten immer häufiger nicht nur als industrielle Zwischenprodukte auf, sondern auch als End- bzw. Kundenprodukte, z.B. als pulvrige Wirkstoffe und gepresste Tabletten in der Pharmazie, in der Landwirtschaft in Form von Düngemitteln oder im Lebensmittelbereich in Form von Instant-Nahrungsmitteln. Zur Herstellung dieser partikulären Stoffe werden Wirbelschichtprozesse angewendet, um aus dem stets flüssigen Ausgangsstoff ein staubfreies, frei fließendes Granulat oder Agglomerat zu gewinnen. Bereits während der Herstellung sollen den Produktpartikeln bestimmte Eigenschaften aufgeprägt werden, die in der späteren Nutzung des Produktes benötigt werden. Die Arbeiten der InnoProfile-Initiative NaWiTec haben gezeigt, dass sich in Abhängigkeit von Prozessbedingungen und eingesetzten Materialien unterschiedliche Strukturen – sowohl auf einem Einzelpartikel als auch in Gestalt von Partikelverbünden – herausbilden können, die wichtige Eigenschaften wie das Auflösungsverhalten oder die Transport- und Lagerfähigkeit bestimmen.
 

Die Ziele

Das übergeordnete Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Methoden und Verfahren zur Herstellung von partikulären Produkten mit definierten, die Endnutzer-Eigenschaften bestimmenden Strukturen. Es sollen zunächst die wesentlichen Einflüsse des verwendeten Wirbelschichtapparates, der eingesetzten Materialien und der Betriebsbedingungen unter Berücksichtigung der Strukturbildung auf Partikeleigenschaften, wie zum Beispiel die Größenverteilung, die Partikelfeuchte, die Porosität, die Schüttdichte oder die Festigkeit – als Vorstufe der Endnutzereigenschaften – untersucht werden. Dabei erhöhen die Berücksichtigung der Agglomeration, der Einsatz von „weichen“ Materialien aus dem Lebensmittelbereich und unterschiedlicher Komponenten die Möglichkeiten zur Strukturbildung erheblich. Im Anschluss daran sollen Konzepte entwickelt und umgesetzt werden, die eine Führung der Strukturbildungsprozesse so erlauben, dass gewünschte strukturierte Partikel mit definierten Eigenschaften hergestellt werden können.
 

Die thematischen Schwerpunkte

Das Ziel des Vorhabens erfordert Arbeiten auf den folgenden Gebieten:
 

• theoretische Beschreibung der Strukturbildungsprozesse bei der Partikelformulierung in Hinblick auf die Produkteigenschaften und die Apparateauslegung
• experimentelle Untersuchungen zur Strukturbildung, sowohl am Einzelpartikel als auch in Schüttungen
• Entwicklung von Inline-Messtechnik zur in-situ-Erfassung der Struktur partikulärer Güter
• Entwicklung von Regelungskonzepten zur Erzeugung von Produkten mit definierten Strukturen

Die Partner

• Anhaltinische Verfahrens- und Anlagentechnik GmbH, Magdeburg
• IPT Pergande GmbH, Weißandt-Gölzau
• Glatt Ingenieurtechnik GmbH, Weimar

Kontakt

Jun.-Prof. Dr.-Ing. Andreas Bück
Leitung NaWiTec
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Institut für Verfahrenstechnik
Universitätsplatz 2
39106 Magdeburg
Tel.: 0391 6718-319
E-Mail: Andreas.Bueck[at]ovgu.de
Internet: www.nawitec.org


Zum Beitrag "Monte-Carlo im Wirbel" aus der Rubrik "Im Blickpunkt"

Nähere Informationen zum vorangegangenen InnoProfile-Projekt NaWiTec finden Sie hier. Weitere Informationen zum ebenfalls aus dieser InnoProfile-Initiative hervorgegangenen InnoProfile-Transfer-Vorhaben "NaWiTec Energie" finden Sie hier.