Verdichten im Walzenspalt

Dipl.-Ing. Martin Holl

Mittels Walzenverdichtung kann der Vorverdichtungsgrad des hergestellten Kompaktates zwischen den Walzenpaaren jeweils passend zum Rohstoff eingestellt werden. Weiterhin verfügen die Anlagen über universelle Brechanlagen, die Granulate in optimaler Größe passend zum jeweiligen Tablettengewicht herstellen. Die modernen Anlagen, wie sie auch der Lohnhersteller für kompaktierte Produkte, Rettenmaier & Söhne, einsetzt, sind darüber hinaus in der Lage, verschiedene Rohstoffe zu mischen und Flüssigadditive oder Farbzusätze inline zuzuführen und in einem Arbeitsschritt in Granulate umzuwandeln. Das Unternehmen ermöglicht die Lohnkompaktierung externer Produkte in allen Mengen und Qualitätsanforderungen. Die Verdichtung läuft bei Raumtemperatur ab. In aller Regel erhöht sich die Materialtemperatur nicht mehr als 20 °C. Der Verdichtungsvorgang selbst erfolgt bei niedrigen Drehzahlen der Verdichtungswalzen im Bereich 10 bis 20 1/min. Dadurch ergeben sich geringe Verdichtungsgeschwindigkeiten im Walzenspalt. Höhere Temperaturbelastungen können im Bereich der Stopfschnecke auftreten, die notwendig ist, um das Rohstoffgemisch dem Kompaktierwalzenpaar vorverdichtet zuzuführen. Die Anlagen verfügen daher über Drucksensoren, um die Speisung des Stopfwerkes beziehungsweise die Drehzahl und, falls gewünscht, den Arbeitsspalt der Kompaktierwalzen automatisch anzupassen. Schwankungen im Rohstoffschüttgewicht werden damit automatisch berücksichtigt.

Durch intelligente Verarbeitung der gewonnenen Daten mit einer passenden elektronischen Anlagensteuerung lassen sich sehr hohe Produktqualitäten erzielen.

Diese verbesserte Technik macht es heute möglich, sehr feinfühlige Verdichtungsaufgaben erfolgreich zu lösen. So werden zum Beispiel Kieselsäuren, in der Praxis als sehr gute Anticaking-Produkte bekannt, mit Walzenkompaktoren bindemittelfrei sehr feinfühlig verdichtet. Die hergestellten Granulate lösen sich bei scherender Beanspruchung in Extrudern oder Knetern in die sehr feinteiligen Ursprungspartikel auf.

Wenn Prozesserfahrung in der Kompaktierung und Wissen um geeignete Binde- und Sprengmittel zusammengeführt werden, lassen sich neuartige Systeme verwirklichen. Ein Praxisbeispiel ist die Herstellung der Waschmitteltabletten. Werden marktübliche Waschmittel zu Tabletten verpresst, bilden die enthaltenen Tenside beim Lösevorgang eine außenliegende Gelschicht, die weiteren Wasserzutritt verhindert. Rettenmaier & Söhne löst dieses Problem durch die Herstellung von speziellen Sprengmittelgranulaten auf Cellulosebasis. In wenigen Prozent der Tablette zugemischt, quellen diese auf und erzeugen Risse in der Tablette. Durch die Risse tritt Wasser ein und trifft auch den nächsten Sprengmittelpartikel. Der Prozess läuft sehr schnell ab und eine Tablette von 40 mm Durchmesser ist ohne Rühren in 10 s aufgelöst. Dadurch ist es möglich, die Tablette in die Einspülkammer der Waschmaschine zu legen. Fleckenbildung durch lokale Überdosierung, die bei direkt der Trommel zugegebenen Tabletten auftreten können, ist ausgeschlossen. Künftig wird sich dieses Verfahren wegen seiner Vielseitigkeit und den vergleichsweise niedrigen Fertigungskosten in hochwertigen Bereichen wie der Pharma- und Lebensmittelindustrie noch wesentlich stärker etablieren.

Neben den Sprengmitteln stellt Rettenmaier & Söhne auch für alle Anwendungsgebiete geeignete Bindemittel auf Cellulose- und Stärkebasis her.

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