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粉體混合的含義
粉體混合,就是將兩種或兩種以上的粉體均勻地混合在一起。這種粉體混合的方法在制藥工業(yè)中很常見(jiàn)。還有一些制藥工業(yè)在粉體混合的過(guò)程中,會(huì)添加一些液體和粉體進(jìn)行混合,這也是粉體混合的常見(jiàn)形式。
粉體混合的原理
據(jù)粉體網(wǎng)小編的了解,粉體的混合方式一般認(rèn)為有以下三種:
(1)對(duì)流混合(或稱移動(dòng)混合):物料在外力作用下產(chǎn)生類似流體的騷動(dòng),顆粒從物料中一處散批地移到另一處,位置發(fā)生移動(dòng),所有顆粒在混合機(jī)中的流動(dòng)產(chǎn)生整體混合。
(2)擴(kuò)散混合:把分離的顆粒在不斷展現(xiàn)的新生料面上,如同一般擴(kuò)散作用那樣,顆粒在新生成的料面上作微弱的移動(dòng),使各組分的顆粒在局部范圍擴(kuò)散達(dá)到均勻分布。
(3)剪切混合:在物料團(tuán)塊內(nèi)部,由于顆粒間的互相滑移,如同薄層狀流體那樣,引起局部混合。
在粉體混合的過(guò)程中,上述三種形式是同時(shí)存在的,但是各自的運(yùn)動(dòng)區(qū)域不同,而且會(huì)以一種混合類型為主。就醫(yī)藥工業(yè)常用的粉體混合設(shè)備來(lái)說(shuō),粉體混合的運(yùn)動(dòng)形式以對(duì)流為主,粉體的粒子會(huì)進(jìn)行上下左右的移動(dòng)。
粉體混合和液體的混合呈現(xiàn)出較大的不同。粉體的粒子在進(jìn)行混合的過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)出相對(duì)融合的形態(tài),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,粉體粒子會(huì)朝著相反的方向運(yùn)動(dòng),也被稱為反混合。一般情況下,粉體混合是難以達(dá)到最佳狀態(tài)的,因此只有選擇合適的粉體混合設(shè)備,才能真正實(shí)現(xiàn)粉體的完全混合。
影響混合過(guò)程的因素主要有物料的物理性質(zhì)、混合機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和操作條件三個(gè)方面。物料顆粒所具有的形狀、粒度及粒度分布、密度、表面性質(zhì)、休止角、流動(dòng)性、含水量、粘結(jié)性等都會(huì)影響混合過(guò)程;旌显O(shè)備機(jī)身的形狀和尺寸、所用攪拌部件的幾何形狀和尺寸、結(jié)構(gòu)材料及表面加工質(zhì)量、進(jìn)料和泄料的設(shè)置形式等也都會(huì)影響到混合過(guò)程。據(jù)粉體網(wǎng)小編了解,操作條件對(duì)混合過(guò)程的影響則包括:混合料內(nèi)各組分的多少及其所占據(jù)混合機(jī)的比率、各組分進(jìn)入混合機(jī)的方法、順序和速度;攪拌部件混合機(jī)容器的旋轉(zhuǎn)速度等。
藥物粉體混合設(shè)備的選型
復(fù)合型混合機(jī)。為內(nèi)部設(shè)置了攪拌裝置的混合機(jī),相較于回轉(zhuǎn)型混合機(jī)擁有更加強(qiáng)大的功能,對(duì)回轉(zhuǎn)型混合機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行了兼容,能夠使易附著和易凝結(jié)的物料得到均勻混合。在制藥工業(yè)中,常用的復(fù)合型混合機(jī)包含V型、翻滾運(yùn)動(dòng)、雙重圓錐和搖滾運(yùn)動(dòng)等機(jī)型。在進(jìn)行固體制劑和非無(wú)菌制劑生產(chǎn)的過(guò)程中,常用復(fù)合型混合機(jī)進(jìn)行物料混合,有相應(yīng)的清洗和滅菌手段,能夠?yàn)樗幬锷a(chǎn)質(zhì)量提供保障。
回轉(zhuǎn)型混合機(jī)。在制藥工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,常使用的回轉(zhuǎn)型混合機(jī)包含方錐料斗、V型和雙重圓錐等機(jī)型。在這些機(jī)型中,除了三維運(yùn)動(dòng)和方錐料斗這兩種機(jī)型,其余均可在小批量和多品種藥品生產(chǎn)中應(yīng)用。從特點(diǎn)上來(lái)看,如果將回轉(zhuǎn)型混合機(jī)用于進(jìn)行具有摩擦性的混合物料的生產(chǎn),能夠達(dá)到良好的混合效果。如果混合料的流動(dòng)性較好,并且物性相近,同樣能夠達(dá)到較好混合效果。
從缺點(diǎn)上來(lái)看,由于回轉(zhuǎn)型混合機(jī)通常容量較大,所以需要較大占地面積,并且確保地基堅(jiān)固。同時(shí),由于設(shè)備裝料系數(shù)較小,并且需要通過(guò)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)物料和容器進(jìn)行混合生產(chǎn),所以需要消耗較大的能量;在設(shè)備定位或停車時(shí),則要進(jìn)行特殊裝置的制作;如果需要混合的物料具有較大物性差距,通常難以達(dá)到預(yù)期的混合效果。此外,據(jù)粉體網(wǎng)小編了解,相較于其他類型的混合機(jī),回轉(zhuǎn)型混合機(jī)的噪聲較大。
多向型混合機(jī)。又被稱之為三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī),由萬(wàn)向搖臂機(jī)構(gòu)、機(jī)座、驅(qū)動(dòng)裝置等結(jié)構(gòu)組成。在設(shè)備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,主動(dòng)軸和從動(dòng)軸各帶有Y型萬(wàn)向節(jié),兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)之間則設(shè)置有混料桶,其在運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),完成了四種運(yùn)動(dòng)的疊加?梢源偈刮锪线M(jìn)行對(duì)流、擴(kuò)散和剪切運(yùn)動(dòng),因此能夠獲得良好的混合效果。作為粉體混合精度最高的設(shè)備之一,多向型混合機(jī)的混合均勻度將超過(guò)99%,裝料系數(shù)能夠達(dá)到80%~85%,混合時(shí)間約15~20min。由于設(shè)備為全封閉結(jié)構(gòu),所以能夠?qū)崿F(xiàn)物料混合的無(wú)塵操作。
萬(wàn)向混合機(jī)
來(lái)源:深圳信宜特
小結(jié)
粉體混合是制藥工業(yè)的重要組成部分,因此制藥工業(yè)的工作人員應(yīng)深入研究粉體混合的原理并科學(xué)選擇合適的粉體混合設(shè)備,以此提高粉體混合的效率和水平,從而促進(jìn)制藥工業(yè)的發(fā)展。
參考資料:
王健.制藥工業(yè)粉體混合設(shè)備選用探討
王云輝,殷士海,戴亮.固體制劑粉體混合原理及設(shè)備概述
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