Analisi dell'influenza della temperatura durante il processo di compressione

Con il processo di SCALE-UP si intende la procedura di trasferimento dei risultati ottenuti su piccola scala in R&D, all’impianto pilota ed infine alla scala di produzione. Un approccio razionale allo scale-up è stato utilizzato nelle scienze fisiche come ad esempio negli studi di fluido-dinamica ed ingegneria chimica. Tale approccio, sviluppato oltre 100 anni fa, si basa sulla similarità tra le varie scale di produzione tramite l’applicazione dell’analisi dimensionale [1]. Sebbene l’analisi dimensionale sia adattabile ad un gran numero di processi tecnologici, ve ne sono alcuni in cui essa risulta difficile da applicare, come ad esempio il processo di compressione. In questo caso ci sono particolari difficoltà nello scale up, relativi alla natura stessa del processo, che non possono essere determinati su piccola scala. Una di queste problematiche riguarda lo sviluppo di calore dovuto alla durata del processo di compressione [2]. Al momento una previsione del comportamento del materiale è possibile mediante analisi termica. È bene sottolineare che questo approccio non consente di ottenere risposte definitive dal momento che l’analisi non è in grado di prevedere come la temperatura influenzerà effettivamente il processo. Per poter ovviare a tale problema si è deciso di modificare una macchina comprimitrice rotativa in maniera tale da poter controllare la temperatura e l’umidità al suo interno. Per verificarne le potenzialità sono stati scelti quattro materiali (MCC, PDC, Eudragit® e PEO), selezionati dopo caratterizzazione termica mediante l’analisi meccanica-dinamica (DMA), che sono stati compressi a diverse condizioni ambientali (25-35-50°C e umidità relativa 50%). I dati relativi alle caratteristiche finali delle compresse sono state determinate ed analizzate. I risultati mostrano che la macchina comprimitrice così modificata risulta efficace nel prevedere la reale influenza della temperatura sul comportamento dei materiali. In particolare, i materiali con basso punto di fusione e temperatura di transizione vetrosa producono compresse più dure all’aumento della temperatura. In definitiva, sebbene l’analisi termica consente di individuare quali materiali sono influenzati dalla temperatura, è solamente con l’impiego di una macchina comprimitrice modificata, come quella da noi sviluppata, che il reale comportamento in compressione dei materiali in funzione della temperatura può essere valutato.