¿Qué es una máquina de granulación húmeda? Guía completa

Una máquina de granulación húmeda es un equipo especial. Ayuda a unir partículas pequeñas. Estas partículas se convierten en trozos más grandes llamados gránulos. La máquina utiliza líquido para unir las partículas.

Piensa en ello como hacer una bola de nieve. Se toma nieve suelta y se le añade agua. Luego se compacta. El resultado es una bola sólida. La granulación húmeda funciona igual. Pero en lugar de nieve, se usan materiales en polvo.

Muchas industrias utilizan estas máquinas. El uso más común es la fabricación de comprimidos y píldoras. La industria farmacéutica depende en gran medida de la granulación húmeda. Esta ayuda a crear medicamentos seguros y eficaces.

El proceso parece sencillo, pero requiere el equipo adecuado. Una buena máquina de granulación húmeda marca la diferencia. Garantiza que el producto final cumpla con los estándares de calidad.

¿Qué máquina se utiliza para la granulación húmeda?

Existen varios tipos de máquinas que pueden realizar la granulación húmeda. Cada una ofrece sus propias ventajas. Estas son las más comunes:

Mezclador granulador de alto cizallamiento

Esta es la opción más popular. Cuenta con un tazón grande con cuchillas mezcladoras. Las cuchillas giran a alta velocidad y mezclan el polvo mientras añaden líquido. La alta velocidad produce los gránulos rápidamente.

Estas máquinas son rápidas. Pueden terminar un lote en 15-30 minutos. Además, ofrecen resultados consistentes. Muchas compañías farmacéuticas las prefieren.

Granulador de lecho fluidizado

Esta máquina utiliza aire caliente. Sopla aire a través del polvo. Este flota como si estuviera en agua. Mientras flota, el líquido rociado recubre las partículas, creando así gránulos.

Los granuladores de lecho fluidizado son delicados. Funcionan bien con materiales sensibles al calor. Además, pueden secar los gránulos simultáneamente, lo que ahorra tiempo en la producción.

Granulador oscilante

Esta máquina empuja la masa húmeda a través de una criba. Esta tiene orificios de tamaños específicos. A medida que el material pasa, forma gránulos. El tamaño depende de los orificios de la criba.

Este método es sencillo y fiable. Funciona bien con lotes pequeños. Muchos fabricantes de medicamentos genéricos lo utilizan.

Compactador de rodillos

Esta máquina prensa el polvo entre dos rodillos. La presión crea láminas que luego se descomponen en gránulos. Este método utiliza menos líquido que otros.

Las compactadoras de rodillos funcionan bien con medicamentos sensibles a la humedad. Crean gránulos muy uniformes. Sin embargo, son más costosas que otras opciones.

Características de la máquina de granulación húmeda

La granulación húmeda tiene muchos usos importantes. Estas son las principales razones por las que las empresas eligen este proceso:

Mejora de las propiedades de flujo

Los polvos a menudo no fluyen bien. Se adhieren a las superficies y generan una distribución desigual. Los gránulos fluyen mucho mejor y se mueven con fluidez por el equipo. Esto facilita la fabricación.

Reducción del polvo

Los polvos finos generan nubes de polvo. Esto es peligroso para los trabajadores. Además, puede contaminar otros productos. Los gránulos son más grandes y pesados, por lo que no generan problemas de polvo.

Mejor mezcla

Algunos ingredientes no se mezclan bien en polvo. Los diferentes tamaños de partículas se separan fácilmente. La granulación une los ingredientes, lo que garantiza una distribución uniforme en el producto final.

Liberación controlada

Algunos medicamentos necesitan una liberación lenta. La granulación puede controlar esta liberación. El líquido aglutinante influye en la rapidez con la que se disuelve el gránulo. Esto facilita la creación de comprimidos de liberación prolongada.

Previniendo la segregación

Los distintos polvos tienen distintas densidades. Durante el transporte, las partículas pesadas se hunden. Las partículas ligeras suben a la superficie. La granulación evita esta separación.

Aplicaciones de la máquina de granulación húmeda

Las máquinas de granulación húmeda se utilizan en diversas industrias. Estas son sus principales aplicaciones:

Industria farmacéutica

Este es el mayor usuario de la granulación húmeda. Casi todas las tabletas se someten a este proceso. Ayuda a crear medicamentos que:

• Disolver a la velocidad adecuada.
• Tener una fuerza constante.
• No se rompa durante la manipulación.
• Mejor sabor para los pacientes.

Industria alimentaria

Las empresas alimentarias utilizan la granulación para:

• Café y té instantáneo.
• Mezclas para sopas.
• Cereales para el desayuno.
• Mezclas de condimentos.
• Polvos para alimentos para bebés.

Industria química

Las empresas químicas fabrican:

• Fertilizantes.
• Detergentes en polvo.
• Aditivos para pintura.
• Compuestos plásticos.
• Productos químicos agrícolas.

Industria cosmética

Las empresas de belleza crean:

• Maquillaje en polvo compacto
• Sales de baño
• mascarillas faciales
• Perlas de perfume
• Productos para el cuidado de la piel

¿Cómo se fabrican las tabletas por granulación húmeda?

La fabricación de comprimidos mediante granulación húmeda sigue unos pasos claros:

Fuente del vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=wbuC6bpWQM8

Paso 1: Pesaje y dispensación

Primero, los trabajadores miden todos los ingredientes, incluyendo el fármaco activo y los auxiliares. Todo debe ser exacto. Incluso pequeños errores pueden arruinar el lote.

Paso 2: Mezcla de ingredientes secos

Todos los polvos secos entran en el granulador. La máquina los mezcla a fondo, lo que garantiza una distribución uniforme. La mezcla suele tardar entre 5 y 10 minutos.

Paso 3: Adición de líquido granulador

Los trabajadores añaden lentamente la solución aglutinante. Los aglutinantes más comunes incluyen:

• Pasta de almidón.
• Solución de gelatina.
• Mezclas de celulosa.
• Polímeros sintéticos.

La cantidad de líquido es crucial. Si es muy poco, no se unirá bien. Si es demasiado, se forma barro.

Paso 4: Granulación

La máquina continúa mezclando mientras añade líquido. Los gránulos empiezan a formarse inmediatamente. El operador observa atentamente. Se detiene cuando los gránulos alcanzan el tamaño adecuado.

Paso 5: Secado

Los gránulos húmedos contienen demasiada humedad. Se introducen en un horno de secado. La temperatura elimina el exceso de agua. Este proceso suele tardar de 2 a 4 horas.

Paso 6: Dimensionamiento

Los gránulos secos pueden aglutinarse. Una máquina clasificadora desintegra los grumos grandes. También elimina las partículas finas. Esto crea un tamaño de gránulo uniforme.

Paso 7: Mezcla final

Los gránulos calibrados se mezclan con los ingredientes finales, que incluyen lubricantes y desintegrantes. Estos contribuyen al correcto funcionamiento de la tableta.

Paso 8: Compresión

Finalmente, los gránulos pasan a una prensa de comprimidos. La máquina los comprime para formar comprimidos. Cada comprimido contiene la dosis exacta necesaria.

Conclusión

Las máquinas de granulación húmeda son herramientas esenciales en la fabricación moderna. Transforman polvos sueltos en gránulos útiles. Este proceso mejora la calidad del producto y facilita la fabricación.

La industria farmacéutica se beneficia especialmente de la granulación húmeda. Ayuda a crear medicamentos seguros y eficaces. El proceso garantiza que cada comprimido tenga la misma concentración. Además, produce comprimidos que se disuelven correctamente en el organismo.

La elección de la máquina adecuada depende de sus necesidades. Los mezcladores de alto cizallamiento son eficaces para la mayoría de las aplicaciones. Los granuladores de lecho fluidizado son adecuados para materiales sensibles al calor. La clave está en adaptar la máquina a sus requisitos específicos.

Comprender la granulación húmeda ayuda a elaborar mejores productos. También mejora la eficiencia de fabricación. A medida que la tecnología avanza, estas máquinas siguen evolucionando. Se vuelven más rápidas, precisas y fáciles de usar.

Ya sea que fabrique medicamentos, alimentos o productos químicos, la granulación húmeda ofrece claras ventajas. Es un proceso probado que ofrece resultados consistentes. Con el equipo y la capacitación adecuados, cualquier empresa puede tener éxito con la granulación húmeda.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué es un granulador húmedo y qué hace?

Un granulador húmedo (a menudo un granulador-mezclador de alto cizallamiento) es una máquina utilizada en las industrias farmacéutica, alimentaria y química para aglomerar partículas finas de polvo en gránulos más grandes y densos. Esto se logra añadiendo un aglutinante líquido (agua, etanol, solución) mientras se mezcla con un impulsor y una trituradora de alta velocidad.

2. ¿Cuál es la diferencia entre un granulador de alto cizallamiento y un granulador de bajo cizallamiento?

• Alto cizallamiento: Utiliza un impulsor de alta velocidad (en la parte inferior) y una trituradora rápida. La granulación es rápida, produciendo gránulos densos y menos porosos. Es el método más común para productos farmacéuticos.

• Bajo esfuerzo cortante: Utiliza un mezclador planetario o de cinta. La granulación es más suave y lenta, produciendo gránulos más blandos y porosos. Se utiliza frecuentemente para materiales sensibles o productos alimenticios.

3. ¿Cuál es el “punto final” de la granulación?

El punto final es el momento óptimo en el que los gránulos alcanzan el tamaño, la densidad y el contenido de humedad deseados. Su determinación es crucial para la reproducibilidad del lote. Se puede detectar mediante la monitorización del consumo de energía (vatios o amperios), el par del impulsor o el uso de tecnología analítica de procesos (PAT) avanzada, como sensores acústicos o NIR.

4. ¿Cómo elijo el aglutinante y la concentración adecuados?

La elección depende del API y de las propiedades del excipiente. Los aglutinantes comunes incluyen PVP, HPMC y pasta de almidón. La concentración se determina mediante ensayos de Diseño de Experimentos (DoE) a pequeña escala, equilibrando la resistencia del gránulo con los requisitos de disolución. Una cantidad insuficiente de aglutinante produce gránulos débiles; una cantidad excesiva puede causar sobrehumectación o endurecimiento.

5. ¿Cuáles son los desafíos clave al ampliar un proceso de granulación húmeda?

Mantener un tiempo de adición de aglutinante constante en relación con el tamaño del lote.

Ajuste de las velocidades del impulsor y del picador (la velocidad de la punta suele mantenerse constante).

Contabilización de diferentes perfiles de consumo de energía y generación de calor en equipos de mayor tamaño.

Garantizar un punto final de granulación similar en todas las escalas utilizando el mismo método de medición (por ejemplo, perfil de consumo de energía).

6. ¿Cuáles son las consideraciones GMP críticas para los granuladores húmedos?

El equipo debe estar fabricado en acero inoxidable 316L con superficies lisas y no porosas.

Documentación de todos los parámetros (velocidades, tiempos, temperaturas, potencia) para registros de lotes.

Calibración de todo tipo de instrumentos (celdas de carga, amperímetros, bombas).

Mantenimiento preventivo de sellos, cuchillas y motores.

Control de cambios para cualquier modificación de proceso o equipo.

7. ¿Cómo se aplica la PAT (Tecnología Analítica de Procesos) a la granulación húmeda?

Las herramientas PAT, como la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) o los sensores de emisión acústica, permiten el monitoreo en línea y en tiempo real del contenido de humedad y el tamaño de las partículas, lo que posibilita una verdadera calidad por diseño y una liberación en tiempo real.

8. ¿Cuándo debo considerar la granulación húmeda continua?

Para una producción de alto volumen con una formulación robusta. Los granuladores continuos de doble tornillo ofrecen mayor consistencia, ocupan menos espacio y son más fáciles de escalar.