F Lab - Analyse der Pulververdichtung

Die norddeutsche MAGNESIA GmbH vertreibt hochwertige Mineralstoffe für Solidaprodukte. Für eine Produktentwicklung nutzt der Spezialist die Pulveranalyseeinheit F Lab - mit vielfältigen Möglichkeiten. 

Seit mehr als 40 Jahren liefert MAGNESIA mineralische Rohstoffe für Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln, Lebensmitteln, Pharmazeutika und Kosmetika sowie für Nutzer technischer Anwendungen. Mithilfe der Pulververdichtungsanalyse-Einheit (PVA-Einheit) F Lab von Fette Compacting führte das Unternehmen erstmals umfangreiche Datenanalysen für ein neues Produkt durch. 

Vielseitiges Analysegerät

Die F Lab eignet sich für vielfältige Einsatzgebiete: von Machbarkeitsstudien über die Qualitätskontrolle bis hin zum Troubleshooting in der laufenden Produktion. Als Analysegerät lassen sich damit Formulierungen hinsichtlich ihres Verdichtungsprozesses untersuchen. Anwender können Rohstoffe unter speziellen Bedingungen testen und verschiedene Formulierungen miteinander vergleichen. Die kompakte Einheit erkennt sogar Variationen im Mineralstoffgemisch, zum Beispiel durch eine veränderte Zusammensetzung. Somit bietet es entscheidende Vorteile im Entwicklungsprozess neuer Produkte. 

Die Analyseeinheit arbeitet vollautomatisch und ist in zwei Ausführungen erhältlich: Die F Lab 5 verfügt über eine Presskraft von bis zu fünf Kilonewton und eignet sich für Tabletten von bis zu zehn Millimetern Durchmesser. Die F Lab 10 schafft bis zu zehn Kilonewton für Tabletten mit bis zu 15 Millimetern. Das dazugehörige Programm für die automatischen Datenauswertung und -darstellung ist je nach Kundenwunsch mit weiteren Analysegeräten kombinierbar.

Datenanalyse in der Praxis

Der Analyseprozess ist denkbar einfach: Der Bediener wiegt die für die Tablette nötige Pulvermenge ab, befüllt die Matrize und startet den Prozess über das Computerprogramm. Es erfasst die Tabletteneigenschaften Dicke, Masse, Durchmesser und Härte. Während der Messung führt das Programm Berechnungen für eine Vielzahl von Parametern durch: Ausstoßkraft, Bruchfestigkeit, elastische Rückdehnung und mehr. Über die automatische Visualisierung mit Graphen ist auch für weniger spezialisiertes Personal deutlich erkennbar, welche Pulvermischungen die besten Tablettiereigenschaften aufweisen. 

Kunden profitieren von der einfachen Handhabung, da Bediener schnell am Gerät ausgebildet werden können. Durch die automatisierte Analyse des Verdichtungsprozesses lassen sich Formulierungsentwicklungen frühzeitig und ressourcenschonend optimieren. Das führt zu einer kürzeren Hochskalierung (Scale-up) und Markteinführung (Time-to-Market), einem besseren Produktverständnis und zur Vermeidung von Produktionsfehlern. Zudem spart die F Lab Ressourcen ein, weil vergleichsweise wenig Pulver für die Versuche nötig ist. Wenn eine Formulierung überarbeitet werden muss, kann die F Lab das erkennen, bevor Ressourcen in die Produktion geflossen sind. Neben den reduzierten Materialkosten sorgt das für kürzere Standzeiten der Produktionsmaschinen. Anwender können das Gerät auch parallel zum laufenden Prozess für das Troubleshooting verwenden. 

Im Einsatz bei MAGNESIA

Für MAGNESIA stellte sich die Frage, welches von vier verschiedenen Mineralstoffgranulaten des gleichen Rohstoffes am besten für die Tablettierung geeignet ist. In diesem Zuge galt es auch, mögliche Schwachstellen der verschiedenen Granulate aufzudecken und unterschiedliche Parametereinstellungen wie zum Beispiel den Kompressionsdruck zu testen.

Die umfangreiche und tiefgreifende Analyse mit der F Lab ermöglichte es MAGNESIA, die richtigen, datenbasierten Entscheidungen in der Produktentwicklung zu treffen. Das Tool konnte in einer Grafik anzeigen, welches Granulat mit welchen Parametern und Eigenschaften in der Massenproduktion am besten funktionieren würde.

Ein Versuch bei Fette Compacting in Schwarzenbek ermöglicht MAGNESIA nun außerdem, kosteneffizient die Rohstoffqualitäten und die Lieferanten von Rohstoffen zu vergleichen. Wenn Fehler auftreten, können Nutzer der F Lab es schnell erkennen, wenn diese nicht auf das eigene Produkt zurückzuführen sind. Das ist ein entscheidender Faktor in der langfristigen Qualitätssicherung. Zudem vertieft die F Lab das Wissen über die eigenen Produkte und ihre Eigenschaften. Das ist ein großer Vorteil im Kundengespräch.

Die F Lab Serie: erst verstehen, dann produzieren

Quality by Design (QbD) besagt, dass qualitativ hochwertige Produkte nur mit ausreichendem Produkt- und Prozessverständnis hergestellt werden können. Die F Lab charakterisiert das Verdichtungsverhalten von Pulvern bis ins Detail. Dieses Wissen kann während des gesamten Produktlebenszyklus – von der Entwicklung bis zur Qualitätskontrolle – genutzt werden.