1. Definition
Unter Coaten versteht man das Beschichten oder Umhüllen von Partikeln mit einer geeigneten Substanz. Dadurch werden die Eigenschaften des Ausgangsproduktes beeinflusst. Gewünscht sind häufig der Schutz vor Licht, Feuchtigkeit, Sauerstoff oder mechanischer Belastung bzw. eine Verbesserung der Gleiteigenschaften oder Löslichkeit. Die Coatingsubstanz muss geeignet sein, die Oberfläche der Partikel zu bedecken, das heißt, sie muss einen Partikeldurchmesser deutlich unter der Korngröße der Ausgangsprodukte aufweisen. Die durch Coating zu erreichenden Effekte hängen u.a. vom Grad der Oberflächenbelegung ab. Bei einer hundertprozentigen Versiegelung werden andere Effekte erzielt als bei einer nur teilweisen Bedeckung.
2. Lödige Coating Systeme
Die geeignete Prozesstechnologie hängt stark von der Partikelgröße ab. Das Coaten von feinen Partikeln benötigt andere Verfahren (Mischsysteme, Wirbelschichtprozessoren) als die Behandlung von stückigen Produkten wie z.B. Tabletten (Coating-Anlagen).
2.1 Coaten in Lödige-Mischsystemen
In das Wirbelbett des Ausgangsproduktes wird die Coatingflüssigkeit eindosiert. Durch den Mischvorgang wird das Coatingmittel auf die Oberflächen der Partikel aufgetragen. Die Schleuderwerksdrehzahl und der Einsatz von Messerköpfen beeinflussen die Qualität der Verteilung.
Ein hundertprozentiges Versiegeln der Oberflächen wird bei diesem Verfahren nur selten erreicht, da keine gesteuerte Verteilung erfolgen kann. In den meisten Fällen wird die für eine statistische Sicherheit benötigte Menge an Coatingmaterial nicht aufgebracht. Übliche Coatinggrade liegen bei diesem Verfahren zwischen 70 und 95 %. Dies reicht für die meisten Anwendungsfälle vollkommen aus. Durch den mechanischen Einfluss des Wirbelbettes entsteht Abrieb des Ausgangsmaterials, der als nicht gecoatetes Pulver im Endprodukt zu finden ist. Die Prozeßzeiten liegen bei wenigen Minuten.
2.2 Coaten im Lödige-Coater
Partikel größer als 1 mm (z.B. Tabletten) werden in Lödige Coater-Anlagen behandelt. In einer sich langsam drehenden Trommel wird Coatingflüssigkeit auf die Produktbettoberfläche aufgesprüht und gleichzeitig mit warmer Luft im Gleichstrom getrocknet. Ein leichter Unterdruck in der Trommel gewährleistet den Gleichstrom und verhindert, dass Produkt während des Coatens aus der Trommel in den Arbeitsbereich entweichen kann.
Die minimalen Prozesszeiten liegen bei den Coater-Anlagen meist bei ca. 1 Stunde. Damit kann eine absolut homogene Verteilung des Coatingmittels und die komplette Versiegelung der Oberflächen gewährleistet werden. Verarbeitet werden alle handelsüblichen Coatingflüssigkeiten wie wässrige Cellulose-Lacke, funktionelle Lacke wie Polyacrylate, PVA-Lösungen (Polyvinylalkohol), wirkstoffhaltige Suspensionen wie Pflanzenschutzprodukte etc. Auch der Einsatz von organischen Lösungsmitteln ist möglich.
2.3 Coaten im Wirbelschicht-Prozessor
Beim Coaten im Lödige Wirbelschicht Prozessor (LFP) werden Partikel, Minitabletten andere kleine Produkte fluidisiert, mit einer Coatingflüssigkeit benetzt und getrocknet. Hierzu wird im LFP erhitzte Zuluft durch den speziellen Conidur-Boden des Produktbehälters gleichmäßig verteilt und hält das Produkt in der Schwebe. Die Flüssigkeitszugabe kann je nach Anwendungsfall im Top-Spray, Bottom-Spray oder Tangential-Spray-Verfahren durchgeführt werden. Das Coaten in der Wirbelschicht kann chargenweise oder auch mit einem konstanten Durchsatz in kontinuierlichen Systemen erfolgen.
3. Beispiele
Coating von Tabletten
