Prinsip Kerja Mesin Mixer Granulator

Mesin mixer yang sering digunakan di industri farmasi adalah Rapid Mixer Granulator (RMG), biasanya digunakan untuk granulasi serbuk untuk tablet. Rapid Mixer granulator adalah mesin proses yang digunakan untuk mendispersi serbuk kering, pelarut granul dan produk effervescent. Nama lainnya adalah high speed super mixer granulator.

Granulasi basah adalah proses pembuatan tablet yang paling umum. Granulasi basah pencampurannya berada pada rapid mixer granulator. Dalam mesin tersebut terdapat mixer yang mencampur antara serbuk dengan larutan pengikat. Dengan bercampurnya serbuk bahan obat dengan larutan pengikat akan membentuk granul. Mesin ini juga terdapat mixer yang berada dipinggir yang disebut chopper.

Contoh mixer granulator adalah Diosna mixer. Impeller dan chopper adalah bagian penting dari rapid mixer granulator.

Bagian-bagian Mixer Granulator

Impeller

Impeller adalah stainless steel berbentuk dome yang berada pada bawah mesin.

Stainless yang digunakan pada mesin yang sentuh produk harus stainless steel 316L. Impeller ini didesain sehingga pisau yang kecil dapat mengangkat material dan pisau panjang mendorong material sehingga tercampur sempurna. Impeller ini memecah massa yang basah menjadi lebih kecil. Impeller berputar berlawanan dengan arah jarum jam.

Chopper

Chopper didesain dengan pisau yang kecil pada pinggir mesin. Chopper tersebut berputar dengan RPM (rotation per minutes) tinggi sehingga didapatkan granul yang homogen. Chopper memotong material bahan menjadi lebih kecil. Chopper tidak signifikan pada ukuran granul sedangkan kecepatan impeller berpengaruh ketika kecepatannya tinggi ( diatas 200 rpm). berbeda dengan impeller, Chopper berputar searah dengan jarum jam. Kecepatan chopper sendiri bisa menjadi 1440-2880 rpm selama beroperasi.

Discharge Port

Bagian discharge port atau tempat pengeluaran massa granul terletak secara horisontal dibawah dome. Granul dikeluarkan dari mixer ke kontainer penampung melalui discharge port ini. Pembukaan dari discharge port menggunakan tenaga dari sistem udara bertekanan yang melalui silinder pnematik dengan tekanan sebesar 3-5 kg/cm². Disebut juga discharge cylinder, untuk lebih tahu detailnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini lokasi dari discharge cylinder.

Prinsip Kerja Mixer Granulator

Pembentukan franul terjadi pada mesin dengan adanya pencampuran oleh impeller dan chopper. Pencampuran kering dilakukan dengan penambahan semua bahan ke rapid mixer granulator kemudian akan dicampur oleh chopper-impeller. Selama penambahan larutan pengikat kecepatan chopper-impeller akan berkurang. Setelah terbentuk massa granul basah maka kecepatan chopper-impeller akan naik untuk membentuk granul dengan ukuran yang diinginkan.

Pencampuran kering membutuhkan waktu 3-5 menit untuk mencampur bahan-bahan, pencampuran basah membutuhkan waktu 5-10 menit. Sedangkan untuk granulasi membutuhkan waktu 5-10 menit untuk membentuk granul dengan ukuran 0,5 mm – 1,5 mm. Waktu pencampuran tergantung dari jenis dan jumlah bahan.

Rapid mixer granulator didesain untuk mendapatkan pencampuran yang baik dan konsisten dengan biaya rendah dan produktivitas tinggi. Hasil pencampuran dengan ukuran granul yang sesuai akan mempermudah proses berikutnya sehingga risiko reject menjadi kecil.

Secara urutan pencampuran rapid mixer granulator adalah:

1. Pencampuran bahan-bahan kering dengan kecepatan chopper-impeller tinggi beberapa menit
2. Penambahan larutan pengikat dengan cara dituang ketika chopper-impeller bekerja dengan kecepatan rendah.
3. Pembentukan masa basah dengan agitator dengan kecepatan tinggi.

Bentuk Mixer Granulator

Terdapat bermacam-macam tipe dan bentuk mixer granulator, ada yang agak tinggi sehingga diperlukan tangga untuk naik. Kekurangan tipe ini adalah perlu usaha untuk naik apalagi waktu membawa bahan yang berat untuk dimasukkan ke mesin. Jadi operator harus menggotong bahan serbuk (biasanya berat) untuk naik ke tangga dan menuangkannya.

Ada juga bentuk mixer granulator yang tidak terlalu tinggi sehingga operator tidak perlu menggotong bahan baku terlalu tinggi. Tinggi mixer ini masih dapat dijangkau oleh operator untuk menuangkan bahan baku serbuk yang akan dicampur.

Menghitung Kapasitas Kerja Rapid Mixer Granulator

Pertama harus menghitung bulk density dari serbuk yang dicampurkan kemudian dikalikan dengan kapasitas dalam liter (info ini didapatkan dari vendor pembuat mesin)

Contoh:

Kapasitas kerja dalam liter adalah 600 liter dan volume kerjanya 80% berarti 480 liter dan bulk density nya adalah 0,5 maka kapasitasnya adalah 480 x 0,5 = 240 Kg. Jadi dengan ini kita bisa membuat batch ukuran 240 kg dalam kapasitas mixer 600 liter.

Variabel Proses Mixer Granulator

Variabel dan parameter dalam proses pencampuran dengan mesin ini adalah:

• Waktu pencampuran
• Kecepatan dari impeller
• Kecepatan dari Chopper
• Jumlah larutan pengikat yang ditambahkan

Perlu pengamatan nilai-nilai diatas selama proses pembuatan obat, waktu kualifikasi kinerja dan validasi proses. Nilai-nilai parameter yang didapatkan selama validasi akan ditulis di batch record masing-masing produk. Masing-masing produk mempunyai nilai yang berbeda-beda untuk masing-masing parameter.

Titik Akhir Granulasi

Untuk mengetahui titik akhir granulasi adalah dengan :

• Ambil granul basah dengan tangan dan genggam (dikepal) buka dan pecahkan granul tersebut dengan jempol. Ini disebut banana breaking method
• Dengan melihat angka ampere meter yang terpasang pada mesin. Angka ampere pada impeller dan chopper yang ada di panel PLC dari mesin. Angka yang kuantitatif ini sering dituliskan di batch record dan menjadi titik acuan karena lebih pasti daripada kualitatif metode banana breaking.

Titik akhir granulasi dicirikan dengan sifat massa seperti sifat alir, kerapatan dan ukuran partikel.

Kelebihan Mixer Granulator

• Mudah dioperasikan dari PLC
• Cepat dalam pembersihan dan mudah dibersihkan
• Aman dalam pengoperasian
• terstandar CPOB
• Dapat mengeluarkan massa granul dengan otomatis
• Pencampuran dapat dilakukan dengan skala besar dengan waktu yang cepat
• Dapat memproduksi massa yang homogen dan granul dengan cepat

Kekurangan Mixer Granulator

• Berisik, suara yang dihasilkan keras sekali
• Membutuhkan ruang yang besar untuk menempatkan
• Selama proses, suhu dalam vessel akan tinggi karena gesekan antara granul
• Biaya mahal
• Mixer granulator yang tipe tangga membutuhkan usaha untuk menggotong bahan ke atas untuk dicampurkan

Kapasitas Mesin Mixer Granulator

Kapsitas mesin ini terbagi menjadi kapasitas kerja dan kapasitas terpasang. Kapasitas kecil untuk skala laboratorium/bagian Rnd dan besar untuk produksi. Kapasitas terpasang dapat diantara 20 – 2000 liter dan kapasitas kerja antara 14-1400 liter.

Referensi :

Working and principle of Rapid Mixer Granulator (RMG)