干法制粒机的论文
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药厂一般用干法制粒机的工艺流程As a pharmaceutical factory, the use of dry granulation machines in the production process is common practice in order to create granules of pharmaceutical ingredients. Dry granulation involves compacting and densifying powders without the use of liquid binders or solvents, making it a preferred method for many pharmaceutical companies. The process of dry granulation typically involves two main steps: compaction and milling. During the compaction stage, the powder mixture is compressed into a solid mass using high pressure rollers. This helps to create granules that are uniform in size and shape, which is essential for ensuring the quality and consistency of the final product.作为药厂,使用干法制粒机在生产过程中制备药物成分的颗粒是一种常见的做法。
干法制粒是一种在没有使用液体粘合剂或溶剂的情况下使粉末紧凑和致密化的方法,因此许多制药公司都喜欢采用这种方法。
干法制粒的过程通常包括两个主要步骤:压实和粉碎。
Part 1、干法制粒技术的发展现状19 世纪末期,干法制粒技术相继在日本、德国、美国等国家的制药行业中得到应用和发展,但我国对干法制粒技术的研究起步比较晚,从20 世纪40 年代才开始研究。
目前,干法制粒技术水平仍需要提升,一方面,由于中药浸膏粉的高黏性易导致黏轮现象,使得生产效率降低;另一方面,国内干法制粒机设备稳定性相对国外设备较差,部分有漏粉,颗粒收率低等弊端。
因此,在一定程度上限制了干法制粒技术的广泛应用和发展。
Part 2、干法制粒的工艺流程干法制粒是指在不用润湿剂或液态黏合剂的条件下,将药粉末与辅料混匀直接压缩成较大片剂或片状物后,重新粉碎成所需大小颗粒的制粒方法。
其一般工艺流程:粉状物料(经脱气送入、挤压压缩)—致密薄片(粉碎整粒)—合格颗粒。
Part 3、干法制粒的优点3.1操作简化干法制粒在制剂原料中添加适当辅料后,可直接制粒,省去了制软材、干燥的过程,工序简化,易于操作,缩短了生产周期,降低了人力、物力的投入,自动化程度高。
3.2节约成本,降低能耗干法制粒不需要添加黏合剂,无须湿润、混合、干燥等,不仅缩短了工艺流程和周期,节约了大量成本,减少了设备投入,而且降低消耗。
3.3环保干法制粒机直接将粉体原料制成合格颗粒,安装在洁净区,操作过程封闭,与物料接触的部件可方便拆卸和清洗,并有效防止粉尘外泄,降低环境污染的概率。
3.4提高质量干法制粒后颗粒粒度均匀度提高,堆密度增大,物料外观及流动性明显改善,方便贮存和运输,尤其适用于湿法制粒等无法作业的物料,对一些受湿热影响而不稳定的品种,有利于产品的稳定性,进而提高药品质量。
Part 4干法制粒的分类和原理依据压制方法不同,可分为重压法和滚压法。
干法制粒的原理在于药物细粉之间的黏结,是药物细粉从小的粒子增大为大的药物颗粒。
颗粒成形过程分为四步:(1)空气溢出,粒子重排;(2)压力作用,粒子变形,增大接触面积;(3)粒子折断,形成新的表面点和潜在的结合点;(4)压力增大,粒子黏结,塑性变形,黏结成大的薄片。
干法制粒机液压系统的改进摘要本文根据干法制粒机液压系统的压力过大,压力波动等问题,分析了问题产生的原因,确定在恒压回路、调速回路、减压回路方面进行改进。
经实际生产验证,改进后的液压系统提高了干法制粒机的生产能力,保证了薄片的厚度均一性以及药品颗粒质量的均匀度,在经济效益上取得了显著成效。
关键词干法制粒;技术改进;液压系统中图分类号th113 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)55-0136-020 引言干法制粒机是制药、食品、化妆品、保健品等行业的一种主要生产设备,其主要作用是将粉状的原料通过在设备中的对压辊挤压,形成一定比例的颗粒与细粉混合物,为下一步形成最终产品打下基础[1]。
影响干法制粒效果的因素主要有轧辊压力、轧辊转速、物料的传送速度[3]。
其中,轧辊压力的影响最为明显,合理的压力可获得均匀厚度的薄片及均匀质量的颗粒。
压力是由干法制粒机的液压系统来调节的。
传统干法制粒机存在压力过大和压力波动的问题,压力的波动可以使系统升温、液压元件损坏或引起某些液压元件误动作而造成设备损坏或严重事故。
压力的不稳定会导致干法制粒机得到的薄片厚度差异大,颗粒质量不均匀[4]。
本文针对制药企业干法制粒机的液压系统,拟从油路的设计方面对干法制粒机液压系统进行改进。
1 系统改进方案针对干法制粒机液压系统存在的问题对系统进行改进,改进后的系统在满足使用要求的前提下,提高了生产效率,稳定了油路压力,使制粒机生产的薄片厚度均一,颗粒质量均匀等。
1.1 调速回路原有的液压系统在调整转速时速度稳定性及其工况下速度不随负载变化的稳定性不好,这样两个压辊速度的不一致会影响薄片厚度的均一性及致密度。
改进后的调速回路是由一台带流量控制伺服阀的变量泵、二个双联单向节流阀、一个中位机能为o型的电磁阀。
系统速度的改变是通过这个中位机能为o型的电磁阀来控制的。
并且为了保证液压系统在工况下速度不受负载及其他外在因素影响,变量泵斜盘倾角会随着伺服阀两端节流阀的进出口的压力差值来进行调整,从而保证了系统工况下运行速度的稳定性。
干法制粒工艺及其在研发中QBD思维的运用前言干法制粒在制药领域应用广泛,有将近70年的使用历史,本文从干法制粒仪器结构、物料可压性损失、影响干法制粒工艺的因素、干法制粒注意事项等方面对干法制粒工艺过程进行简单剖析,最后通过FDA于2012年发布的有关仿制药开发QBD运用实例,对QBD思维在干法制粒工艺中运用的思路进行梳理,加深大家对干法制粒工艺过程的理解。
一、干法制粒介绍干法制粒是将松散的粉末压缩团聚,然后将压实的粉末粉碎制粒使粉末的流动性得到改善的过程,适用于工艺生产如压片胶囊灌装等。
与湿法制粒相比,干法制粒的优点是在整个工艺过程中无需水或其它机溶剂的参与,对湿、热敏感的药物尤为合适。
另外,辊压干法制粒从技术方面来看更容易实现自动化控制,效率高、工艺简单且更加环保。
粉末压缩方式有辊压与非辊压方式,辊压是制药行业的主流,其主要优势是工艺过程连续具有更大的生产能力、粉末对润滑剂的依赖性小等。
一般干法制粒辊压工艺主要变量有三个:压力大小、进料螺杆的转速及辊筒转速。
混合粉末中对辊压影响较大的辅料主要有两种:粘合剂与润滑剂。
辊压结构如下图1,物料辊压过程分三个区域:1进料区,物料所受压力较小;2压缩区,物料所受压力高且物料颗粒产生塑性形变;3出料区,压实的物料呈条带状薄片排出。
辊压过程需要充足的粉末进入辊轮间隙以保证工艺的连续进行,在整个压制过程中为保证不漏粉辊轮区需要一定的密封措施,为保证制备颗粒的均匀性辊压力要尽可能稳定。
图1,辊压结构图,及物料压制不同区域不同厂家设计的仪器设备会有一定差异,如物料进入辊筒方向(如下图2所示),辊筒表面的设计有光滑、凹槽或口袋等形式,另外密封系统、辊筒大小、辊筒宽度及进料系统(重力进料或强制进料)等也会有一定差异。
图2,辊进料的三种方式二、影响干法制粒工艺的因素物料含水量的影响。
物料的含水量影响物料的形变与拉伸强度,从而影响片剂的可压性。
因此在干法制粒工艺过程中,即使是相同的物料也要严格控制水分含量。
1绪论粮食烘干机械化是以机械设备为主要运用手段,采用相应的工艺和技术,在不损害粮食品质的前提下,考虑控制温度、湿度等因素影响,把粮食中的含水量降低到安全存贮含水量的技术。
它的广泛应用对于我国的农业和农村经济的可持续发展产生着深远的影响,具有显著的经济社会效益。
我国是世界上最大的粮食生产和消费的国家,年总产粮食约5亿吨。
统计表明,我国粮食收获后在脱粒、晾晒、存储、运输等环节中损失率高达15%,远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。
在这些损失中,每年因气候潮湿,湿谷来不及晒干或者未干燥到安全水分含量造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%。
这一比率是惊人的,因此发展粮食干燥机械化技术,改变传统的靠天吃饭的被动局面,使收获的粮食损失降低到最低点,从这一方面上看,粮食干燥的现代化比田间的农业机械化更加重要,也是粮食丰产、丰收的重要保障条件。
由于我国大部分粮食生产地区,收获季节常处在多雨、阴凉天气,给粮食抢收带来很大困难。
目前我国广大农村地区的粮食干燥仍采取自然干燥的方法,受到场地、天气等因素的限制和影响,干燥效率低下,干燥效果差、易污染、损耗大,传统的干燥方法与迅速发展的机械化收获水平极不配套。
本课题所设计的连续性颗粒烘干机可以有效解决烘干效率低下的问题,改善农民的劳动环境,提高粮食种子烘干生产率和改善干燥后粮食品质,是种子烘干的一次有效改进,其有相当的社会效益和经济性,拥有广阔的市场应用前景。
1.1 连续性颗粒烘干机的研究概述近年来,随着温室效应的加剧,水资源的贫乏,以及气候环境的恶化,对于粮食的生长和收获带来了巨大的压力。
中国是传统的农业生产大国,我国是世界上最大的粮食生产和消费的国家,保证粮食生产是关系到国民经济的关键之所在。
现今土地资源日益减少的情况下,农产品问题更加重要.提高现有农产品质量和产量就必须重视谷物的机械化干燥问题。
烘干机一直处于低效工作状态:产量低、煤耗高、热效率低、出料水份高且难以控制。
干法制粒是将粉体原料直接制成满足用户要求的颗粒状产品,造粒后堆积密度显著增加,可达到既控制污染,又减少粉料浪费,改善物料外观和流动性,便于贮存和运输,可控制溶解度、孔隙率和比表面积等目的。
干法制粒尤其适用于对水敏感的成分和对热敏感的成分。
本文拟从工艺和设备两方面对干法制粒常见问题做一探讨。
1工艺问题1.1辅料的选择干法制粒辅料应有良好的流动性和压缩成型性,即干燥黏合作用。
1.1.1微晶纤维素也用于湿法制粒的辅料。
其喷雾干燥法制成的产品流动性较好,药品的容纳量较大(即加入较多药品不致对其流动性及压缩成型性产生严重不良影响)。
1.1.2预胶化淀粉部分预胶化的淀粉称为可压性淀粉。
其流动性好,休止角<40°,压缩成型性好,兼有崩解作用,压成之药片崩解快,药物的释放性能好;单用预胶化淀粉为稀释剂压成的药片的硬度虽较好,但片剂的脆碎度不太好,如与微晶纤维素配合应用,则效果更好。
预胶化淀粉又具有自身润滑性,流动性比淀粉、微晶纤维素、糊精都好。
1.1.3硬脂酸镁建议干法制粒前加入1.0%~1.5%的硬脂酸镁来解决黏压辊问题。
做颗粒剂,内加硬镁可以稍多些;如果片剂或胶囊剂干法制粒,内加硬镁只要在能改善或解决物料黏压辊的前提下,能少加则少加,因为片剂或胶囊剂还要压片或填充,为抗黏冲还要外加硬镁,这样就提高了硬镁在处方中的总量。
1.1.4直压辅料想方便的话直接采用直压辅料,JRS的直压乳糖,卡乐康的直压淀粉,FMC的直压微晶纤维素,罗盖特的直压甘露醇、木糖醇、山梨醇等多元醇类效果很不错,品种有抗吸潮需要的加微粉硅胶。
1.1.5复合辅料国外有多种直接压片用的辅料,主要由糖类组成,例如“Ludipress”即由乳糖、PVP、交联PVP组成,并成细颗粒状;再如“Di-Pac”主要由蔗糖制成;“Soludexl5”由麦芽糖糊精等组成;“Emdex”中含有90%~92%的葡萄糖及2.25%的麦芽糖。
上等复合辅料的休止角均在30°左右或<30°,流动性很好,压缩成型性好,片剂的外观、崩解及药物溶出均较好,可以大幅度地简化片剂生产过程。
相比湿法制粒机,干法制粒机的制粒速度更快干法制粒机是一种利用干燥方法进行物料造粒的设备,在化工、制药、食品等领域中有着广泛的应用。
相对于湿法制粒机而言,具有造粒速度快、生产效率高、成本低等优点,同时还可以避免一些湿法制粒机无法解决的问题,如粘度大、易受潮等。
制粒机是通过利用机械剪切和挤压的方式将物料造成颗粒状,主要包括以下几个步骤:1、物料预处理:将原材料进行干燥、筛分、混合等处理,以便更好地进行后续步骤。
2、填料:将经过预处理的物料填充到制粒机中。
3、压缩和成型:在制粒机中,物料会被压缩并形成一定形状的颗粒。
4、干燥:在制粒过程中,水分需要尽可能地排除,因此需要对成型后的颗粒进行干燥。
相比湿法制粒机,干法制粒机的制粒速度更快,可以大大提高生产效率。
由于采用了干燥方法,可以减少制粒过程中的能耗和材料消耗,因此成本也较低。
制粒机制备的颗粒均匀、密度高、含水量低,成品质量好,适合要求高的产品。
制粒机整体结构简单,维护方便,操作简便,可以节省人力成本,适用于各种颗粒状物料的制备,如化工、制药、食品等行业。
制粒机在各个行业中都有着广泛的应用:1、化工行业:可以用于化工原料、颜料、染料、催化剂、塑料等物料的制备。
2、制药行业:可以用于制备片剂、胶囊、颗粒以及各种具有特殊性质的制药原料。
3、食品行业:可以用于制备多种粉末、颗粒状食品,如豆腐干、肉松、鱼糜等。
4、其他行业:可以用于制备化肥、石灰、合成树脂、陶瓷原料等制粒生产的领域。
随着制粒技术的不断发展,干法制粒机在各个行业中的应用越来越广泛。
该设备通过机械剪切和挤压的方式将物料造成颗粒状,具有制粒速度快、成本低、成品质量高、操作简单等优点。
无论是化工、制药、食品还是其他行业,都可以通过使用制粒机来提高生产效率、降低制粒成本、保证产品质量。
未来,我们相信随着制粒技术的不断创新和发展,制粒机也将不断升级改进,为各个行业的制粒工作提供更加先进、高效、便捷的设备。
干法辊压式造粒机在强氯精生产中的技术改造摘要:随着经济的快速发展,促使国民生产总值逐步提高,人们的生活变得更加安定和富足,基于市场规模的逐渐扩大,推动生产制造业的发展,以强氯精为代表的一类有机消毒剂和漂白剂粉末的生产研制有待进一步增产扩大,作为生产强氯精的主要设备,即干法碾压式造粒机,在运行过程中频繁出现故障,并且维修难度较大,经济成本较高,严重影响了企业的经济效益,所以,加强干法辊压式造粒机设备的技术改造和维修变得尤为重要。
本文通过论述强氯精的生产设备干法辊压式造粒机的介绍,指出了该设备需要维修改造的必要性,进而提出了一系列有效的维修改造措施,并阐明最终的成效作用,为机器设备的正常、安全稳定运行打下了坚实的基础,有助于经济利润的进一步提高。
关键词:强氯精;造粒机;技术改造强氯精是一种白色粉末状物质,常用作漂白和消毒,具有一定的杀菌、高效的优势,被广泛用于实际的生产生活当中,在新世纪之初,我国对强氯精的生产研究得到了进一步发展,从国外购进了干法辊压式造粒机设备,用以制作强氯精,并针对其在运行过程中经常发生生产故障的问题,实施了技术维修和改造,进而保证了生产运行的稳定、连续和安全,因此,加强干法辊压式造粒机设备的技术改造和维修的分析与研究,拥有一定的现实意义。
一、强氯精的生产设备干法辊压式造粒机的介绍干法辊压式造粒机作为被广泛运用在食品业、饲料以及医药等方面的重要设备,同样可以对化工产品强氯精进行造粒生产,因此势必需要深入了解其生产运作原理,这样才能便于生产技术人员更好地进行操作和控制。
那么,该设备的具体生产作用原理如下:首先,在造粒机的料斗入口处放入强氯精粉料,让螺旋进料机负责把粉料运输到位于主机的两个轧辊中间,其次,将受到轧辊挤压已成为片状的强氯精送入到破碎机进行破碎,产生粒状形态,接着经过整粒机促使其变成颗粒,最后,把由整粒机产生的颗粒放置到振动筛中实行筛选,以保证形成不同规格的颗粒状产品。
干法制粒机的机理及维护保养
摘要:为便于制药设备管理和维修人员能够进行及时有效的维护保养干法制粒设备,本文对WP200 Pharma型干法制粒机的设备特性、工作原理、结构及其性能进行了分析,并介绍了在使用过程中的维护保养方法,确保设备正常运行。
关键词:干法制粒机;WP200 Pharma;设备特性;结构和原理;维护保养
制药设备是药品企业生产的物质基础,是医药工业发展的手段和工具。
随着现代工业化生产的不断推进,制药设备在药品企业发展竞争中显得愈发重要了。
药品企业的机械生产设备,就像是企业的“生命线”,它不是永远不坏的永动机,需要优秀的维修人员进行及时有效的维护保养。
如果机械设备维护保养良好,它就能为药品生产企业提供优质的药品生产条件,能够为企业的稳定而快速发展提供保障。
机械设备方面如果出现大量问题,就无法保证企业的正常生产。
随着质量源于设计(QualitybyDesign)的理念不断深入,药品生产的设备也越来越受到制药行业的重视,旨在解决药品生产药品生产过程中设备对物料的污染普遍存在诸多问题的现状。
干法制粒相较于传统湿法制粒,具备将粉体原料直接制成满足用户要求的颗粒状产品,无需任何中间体和添加剂,造粒后产品粒度均匀,堆积密度显著增加,不仅控制污染,又减少粉料和能源费,改善物料外观和流动性,便于贮存和运输,可控制溶解度、孔隙率和比表面积等诸多优点,尤其适用于湿法混合制粒、一步沸腾制粒无法作业的物料。
正是基于以上两点,德国Alexanderwerk公司设计出了一种新型的、适用于大生产用的WP200 Pharma干法制粒机,能够广泛用于药品大生产,如图1所示。
图1
1 设备特性
该设备采用的压辊悬臂式安装使得不同品种间的设备拆卸和清洗变得十分简便。
并将控制和操作面板直接集成在设备上(如图2所示),以便操作和维护。
图2
除以上特性之外,WP200 Pharma的设计满足了医药工业的法规和技术要求:(1)制粒装置和动力装置在空间上相分离;(2)压辊垂直排列消
除了重力影响;(3)设备设计符合cGMP;(4)两级筛分制粒系统,保证制出符合要求的颗粒;(5)采用医用级不锈钢制造;(6)所有非金属材料符合FDA相关要求;(7)自动化PLC;(8)可选功能:在线清洗;(9)可选功能:电子记录;(10)可选功能:隔音装置;(11)可按照需要客户需求标准(URS)进行设计。
2 结构和原理
2.1结构
WP200 Pharma干法制粒机主要分为制粒装置和动力装置,两部分在空间上完全隔离。
制粒装置又主要分为8个模块(如图3所示):①为进料斗;②为螺杆进料系统;③为压制单元,压辊;④为预压制单元;
⑤为取样口;⑥为两级筛分制粒系统;⑦为取样口;⑧为颗粒出口。
图3
该设备不同于常规制粒机,增设⑤和⑦两个取样口正是考虑到药品生产过程控制的要求和多处取样的需求。
2.2制粒工作原理
2.2.1辊压
干法制粒过程中辊压过程的基本原理非常简单,干粉状或微细晶体状原料被压辊挤压成薄片,并且薄片的质量决定了最终颗粒的质量。
普通干法制粒机的辊压压力和压辊的间隙是相对固定的,并不能考虑到不同物料以及同一物料不同批之间的差异性。
而WP200 Pharma干法制粒机使用了最新辊压控制技术,该设备的控制设备能够调节不同物料以及同一物料不同批之间的任何物理性质的波动(如局部的不均匀),使得干法制粒的工艺参数(如处理量、片状密度、辊压压力、速度等)能够被精确、重复地调整,从而高效地生产出高质量的颗粒。
此外,在该设备的进料和辊压处理过程之间有明确的、模块化的分离,螺杆进料系统②直接将粉末送至压辊③,使得辊压过程不会影响螺杆进料系统的初步压制过程,如图4所示。
2.2.2制粒
颗粒通常有相应的粒径要求,一般以上下限的形式表示,超过规定粒径的和粒径不足的颗粒均不符合要求。
而在经过辊压处理后,预压的薄片明显要大于最终颗粒的尺寸上限,只有再经过制粒系统的粉碎才可生产出最终颗粒。
而且,最终颗粒的下游处理工序(如压制成片剂或颗粒包装)要求颗粒的粒径波动控制在一个较小的范围内。
针对这一问题,WP200 Pharma的制粒系统采用两级对角线设计,第一级为预制粒装置,第二级为最终制粒装置,通过控制系统分别对两级制粒系统的调节从而生产出粒径相对稳定的颗粒。
如图5所示。
图5
3 更适合GMP
从消费者角度出发,纯净是药品最重要的属性;从制药厂商的角度来看,设备在功能上应当具备一定的灵活性,特别是品种较多的制药厂。
WP200 Pharma干法制粒机满足以上两个要求——洁净和功能灵活。
首先,WP200 Pharma为完全密闭的干法制粒系统,可以减少生产过程中的粉尘污染,从而降低污染和污染的风险;其次,该设备采用了模块化设计,整个制粒装置完全可以只需使用少量工具即可拆卸,便于对所有模块单元进行清洗,并且可以方便地更换其中的螺杆和压辊以适应不同的制粒任务。
4 维护保养方法
(1)送料预压制单元
双螺杆转动,强制将物料送至辊压单元,在这过程中,物料就会向螺杆传动的支撑件,即轴承挤压,为防止物料和轴承互相污染,其中加装了起密封作用的骨架油封(硅胶材料)。
使用一段时间后,该骨架油
封会磨损,内径加大,不能很好地起到密封作用,就会造成物料进入轴承进而损坏轴承,还会造成轴承对物料的污染。
因此,应定期对该骨架油封进行检查和更换,以防造成不良的后果。
(2)辊压单元
由于采用压辊悬臂式安装,主轴从传动区域穿到生产操作区时,有一个密封的问题,该设备采用骨架油封和气密封圈双重保护,以防止物料和传动区的相互污染。
主轴的转动会造成密封圈的磨损,因此应定期对该骨架油封和气密封圈进行检查和更换,以防造成不良的后果。
该设备辊压压力可达20T以上,对主轴和轴承要求很高,高负载的压轮轴设计成柔性支承,万一遇到超大过载也不会损伤轴承或主轴,主轴轴承的负载能力可达35T,仍需定期对轴承或主轴进行检查。
该设备采用负压吸式冷却水系统,直接冷却压轮内表面,以降低压辊温度,避免药物受热粘附和影响其质量。
应定期检查其冷却水系统,是否正常运转,密封是否完好。
(3)粉粹和整粒单元
两级整粒均需用合适目数的丝网,丝网包住的转辊高速旋转,对物料进行挤压,挤出丝网后造出合适的颗粒。
在这个过程中,会对丝网造成一定的磨损,应定期对丝网进行检查和更换,并在生产前后进行检查,若发现异常,马上处理,避免断裂的丝网混入药物,造成污染。
5 结语
本文通过对WP200 Pharma型干法制粒机的设备特性、工作原理、结构及其性能进行了分析,并介绍了在使用过程中的维护保养方法,为该干法制粒机的使用厂家提供帮助,以保证其正常运行,减少因干法制粒机的故障而造成的损失,保证生产的正常运转和药品质量。