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颗粒剂机械

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2019-07-18 13:31:31  浏览数:113

颗粒剂是指药物或药材提取物与适宜的辅料或药材细粉制成的干燥颗粒状制剂

关键词: 颗粒剂机械概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

颗粒剂是指药物或药材提取物与适宜的辅料或药材细粉制成的干燥颗粒状制剂。在医药生产中广泛应用的制粒方法有湿法制粒、干法制粒、喷雾制粒和新型制粒法(液相中晶析制粒)。制粒机主要由喂料、搅拌、制粒、传动及润滑系统等组成。


2工作原理

颗粒剂的制备工艺流程:原辅料的处理、制颗粒、干燥、整粒、包装。

湿法制粒机工作原理:物体物料与粘合剂在圆筒形容器中由境地混合浆充沛混组成湿润软材,然后由侧置的高速破坏浆切割成均匀的湿颗粒。

干法制粒机工作原理:粉状物料由振动料斗经定量送料器横向送至主加料器,在主加料器搅拌螺旋的作用下脱气并被预压推向两个左右设置的轧辊的弧形槽内,两个轧辊在一对相互啮合的齿轮传动下反向等速转动,粉料在通过轧辊的瞬间被轧成致密的料片,料片通过轧辊后在弹性恢复的作用下脱离轧辊落下,少量未脱落的料片被刮刀刮下。两个轧辊表面轴均布的条状槽防止粉料在被轧辊咬入时打滑。料片落入破碎整粒机整粒后进入振动筛过筛分级,得到符合要求的颗粒产品,筛下细粉返回振动料斗循环制粒。

 


3应用

湿法制粒机适用医药、食品、化工等行业粉体注入粘结剂湿颗粒制粒。

干法制粒机适用于热敏性物料、遇水易分解的药物。广泛用于制药、食品、化工等行业造粒,特别适用于湿法无法解决的物料进行造粒。

 


4分类

在医药生产中广泛应用的制粒方法有湿法制粒、干法制粒、喷雾制粒和新型制粒法(液相中晶析制粒)。

湿法制粒包括挤压制粒(槽式混合机、摇摆式颗粒机、旋转挤压式制粒机、螺旋机压式制粒机)、转动制粒(圆筒旋转制粒机、倾斜转动制粒、唐衣锅、离心制粒机)、流化制粒(硫化沸腾制粒机)和搅拌制粒(高速搅拌制粒机)等。

干法制粒包括压片法和滚压法。设备有干法制粒机。

 


5选型指南

制粒机械选购建议:

1、锅体底部的“R”角细节

搅拌桨与锅体底内部的R角配合也非常关键。如R角过小,则物料不能正常由下往上翻滚而做成合适的R角对物料的均匀混合非常关键,R角在制作过程中对制造工艺要求非常高。底部R角采用拉伸工艺和焊接工艺制造,焊接制造而成R角联接处长期与物料、水、其它有腐蚀性的物料结合,易渗透,泄漏。采用拉伸工艺的,设计参数为永不泄漏。直到设备报废为止。

2、人机界面、PLC系统

采用德国西门子PLC系统,良好的电器元件保证了良好的运行系统,内有强大的记忆、编辑、储存制药工艺菜单功能。便于调试设备、更换品种。

3、选夹层锅。

由于单层锅在生产过程中易晃动,不稳定,而夹层锅对某些特殊物料可以加热可以冷却,更能满足生产要求,同时在长期制药过程中底部不易变形。

4、密封、清洁系统

如制粒过程中产生黑点,斑点,则整锅物料要报废。搅拌桨轴采用气密封和水清洁。切割飞刀主轴采用气密封和金属硬密封(即机械密封)双层保护,保证百分百的密封效果,清洗采用水清洁。如采用普通橡胶密封系统,迟早会出现严重的泄漏问题,造成物料报废。

5、变频控制系统

在制粒的过程中,不同时间段对搅拌桨叶的转速要求不同,仅用双速电机来控制不能满足生产要求,采用变频器控制可满足生产多种工艺,且能达到良好的制粒效果。

6、传动系统

许多干法制粒机动力系统采用的是三角皮带和皮带轮传动(成本低),造成长期生产过程中搅拌动力不足,且易打滑,选择采用同步带和同步带轮传动,可以确保长期生产制造过程中动力十足,更能确保生产要求。

 


6维护保养

制粒机的维护和保养方法:

1、每班次应做班前检查,检查各传动部件、仪表、阀门,加注润滑油(应采用锂基润滑油),并清除铁器上的铁屑。

2、一般是新模配新辊,旧模配旧辊,以使环模和压辊的表面形状接近仿形状态,环模和压辊的各个局部的间隙大致相同。这样整个环模受力和出料都十分均匀,可提高生产效率。

3、在装配前,应做好清理工作,保证各配合表面清洁。特别要注意环模螺丝孔的清理,如果环模的螺丝孔有物料未清理,在紧固环模螺栓的时候很容易造成环模螺栓孔处的破裂。要用扭矩板手紧固环模螺栓,以保证有规定的拧紧力矩。

4、压辊在装配时,要注意轴承的检查,一旦发现损坏,应及时更换。压辊装配后,应保证有一定的间隙,使压辊能够转动自如。每个班次一定按时给压辊注油,压辊一旦缺油,就会造成轴承和压辊轴的烧损,严重时使整个压辊报废。

5、在制粒结束后,要求用含油的物料压入模孔,以保证模孔不被腐蚀,对于碳钢环模的保养要更加仔细。

 


7注意事项

制粒机操作注意事项:

1、进入制粒机的粉料中不得有石块、铁杂、麻线等异物。

2、开机时应先开主电机,关机时要先关喂料器电机。

3、关主电机前必须先喂入油性饲料,防止环模堵塞。

4、制粒机工作时严禁打开压制室门盖,以免造成人身伤亡事故。

5、为保证产品质量,提高生产效率,在设备运转正常后,应随时观察主机电流,及时按电流波动情况调整喂料量及蒸汽进汽量。

 


8故障排除

制粒机常见故障有产量低、不出粒、颗粒粗糙、颗粒粉末过多、响声异常等。

1、产量低甚至不出粒

原因:

(1)平模初次使用模孔光洁度差;

(2)物料含水率过高或过低;

(3)压辊与模具间隙过大;

(4)压辊模具磨损过大;

(5)压辊打滑(推料);

(6)物料纤维过大;

(7)模孔堵塞;

解决方法:

(1)用含油物料进行反复研磨。

(2)调整物料含水率。

(3)调紧主轴螺母。

(4)更换模具。

(5)减少物料。

(6)使物料变小。

(7)投开模孔。

2、颗粒粗糙

原因:(1)物料含水率高;(2)模具初次使用光洁度差。

解决方法:(1)减少物料含水率;(2)用含油物料进行反复研磨。

3、颗粒粉末过多

原因:(1)物料含水率低;(2)模具磨损过大。

解决方法:(1)加大物料含水率;(2)更换模具。

4、响声异常

可能的原因有:

(1)机器落入硬质物体

(2)轴承缺油

(3)轴承损坏

(4)零件松动

解决方法:

(1)用含油物料进行反复研磨

(2)加入高温润滑脂

(3)更换新轴承

(4)锁紧零件

干法制粒机使用常见问题:

1、轧辊问题

(1)轧辊易坏

 轧辊的表面结构,主要尺寸参数是圆周齿数、齿面槽的宽窄、齿开面的深浅。不同的轧辊表面构造对物料的适用性有着不同的压制效果,根据物料特性不同,一般可分为三种压轮:西药型、中药型、特殊性物料型。

 轧辊的材质一般采用不锈钢铁2Gr13,表面采用气体渗氮处理技术,表面硬度HV10 在1000 °以上,氮化硬化层深度在0.15mm 以上,使的轧辊表面具有较强的耐磨性和抗疲劳强度,且具有较好的抗腐蚀性。

(2)轧辊错位的问题,这实际上也是由于压力大的情况下,在制造精度不高的情况下出现的问题。

(3)泄露冷却水

 轧辊的内部通有冷却水,旋转的轧辊与静态的冷却水管路上有动密封装置,但使用时间久了,在大压力之下,会出现泄露的问题。目前有的厂家对轧辊结构进行了改进,使冷却水直接通往压轮表面,可以有效的降低轧辊表面温度,也大大的降低了泄露的可能性,应该说是一个进步。

 总之,由于材质选择和加工工艺的原因,很多轧辊在使用后,由于制粒时压力较大,在使用一段时间后,轧辊就出现磨损、损坏等情况,所以很多厂家在使用一段时间后就要重新购买轧辊。

2、产尘大的问题,这主要是设备结构设计的问题,很多制造商将设备设计得比较简单,没有考虑尘粒的问题,这是需要从药品生产的规范和理念上予以更新,在结构上需要调整,充分考虑药品生产时产生的尘粒,保证生产环境。随着GMP要求的提高,cGMP理念的引入,制药设备必须作相应的改进,以适应要求。关于产尘,还有一个需要注意的就是设备的振动,我们知道振动会加大尘粒的产生和加剧尘粒的扩散,因此,在制造设备的时候,要考虑从整体结构上、制造精度上查找导致振动的振动源,降低设备产生的振动。

3、成品率低的问题,这固然与物料的配方有关联,但根据目前众多药厂使用干法制粒机的情况看,轧辊的原因是主要的。由于轧辊表面的淬火工艺、表面调质工艺不一样,会出现一对轧辊之间相对的母线平行度超差、硬度不够、高压下轧辊温度偏高等问题,导致很多轧辊在使用后,在物料被压制后打成的颗粒中含有的细粉较多,成品率会急剧下降,或者一开始使用就成品率不高。还有一个原因就是设备的结构设计问题,国内很多药厂使用干法制粒机生产中药颗粒,由于中药颗粒容易吸潮、起粘,物料在干法制粒机上容易积聚堵塞通道,出现这些问题的时候就要停机清理,既影响了生产效率,也会降低成品得率。所以出现这些问题,究其主要原因,主要原因之一就是轧辊的加工工艺技术问题和基于造价的考虑!这在国产的干法制粒机制造上,问题较为突出。当然,冷却效果差也是一个原因,如果不能有效地冷却压轮表面经挤压所产生的挤压热,防止物料遇热粘结、粘轮现象,也会大大降低得率。

4、难清洁的问题,主要还是结构设计上的原因。需要制造商在设计的源头上就要考虑清洁方便彻底。

5、压力不稳定的问题

国产的干法制粒机常见的一个问题就是压力不稳定,国内生产的干法制粒机,其液压系统设计一般是油泵处于连续工作状态,往往会造成油温升高,压力不稳定,更重要的是会造成液压油分子结构破坏,工作时间不足30班就要更换液压油。在运行一段时间后,就会出现这个故障,这个原因较多,主要是压力油路设计的问题,这要根据物料的料性和工艺要求,合理选择油路结构,考虑压力峰值及波动冲击,使得运行时,油路压力的波动峰值在一定的范围内,基本接近直线。

 


参考资料

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