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Visualizações: 16 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2025-03-06 Origem: Site
A granulação seca (compactação do rolo) é um processo que comprime diretamente os materiais em pó em grânulos através da pressão mecânica sem adicionar ligantes líquidos ou depender de aquecimento e secagem. Um método de granulação simples, economizando energia e ambientalmente amigável foi gradualmente promovido na produção farmacêutica, especialmente para materiais sensíveis à umidade e temperatura. Drogas e cores não migram e podem ser produzidas continuamente.
Equipamento: O alimentador de parafuso empurra o pó pré -misturado uniformemente para a lacuna entre os rolos através da rotação do parafuso para garantir a alimentação contínua.
Parâmetros-chave: a velocidade de alimentação deve corresponder à velocidade do rolo (como 10-50 rpm) para evitar alimentação ou acumulação insuficiente. Se o material for propenso a aglomeração, um auxílio de fluxo (como 0,1-0,5% de dióxido de silício) deve ser pré-misturado.
Rolo: A superfície pode ser plaqueada com carboneto (como o carboneto de tungstênio) para melhorar a resistência ao desgaste. Alguns rolos são projetados com ranhuras ou padrões para melhorar a capacidade de preensão do material. A faixa de ajuste do gap de rolo é de 0,1-3 mm, o que afeta diretamente a densidade do compacto.
Compressão: O pó passa por deformação plástica ou fratura quebradiça sob alta pressão para formar um compacto denso (a densidade pode atingir 1,2-1,8 g/cm³). A faixa de pressão é geralmente de 20 a 100 MPa e a temperatura do rolo precisa ser controlada para medicamentos termossensíveis (como <40 ℃).
Método de esmagamento: triturador de martelo (trituração de impacto), adequado para materiais quebradiços com bordas de partículas nítidas. Triturador de rolos (esmagamento de cisalhamento), adequado para processos com requisitos mais altos para a redondeza de partículas, mas o custo do equipamento é maior.
Controle de triagem: o tamanho da partícula alvo geralmente seleciona uma tela de malha de 20 a 80, e a proporção de pó fino precisa ser <15% para evitar a estratificação do comprimido.
O método de compactação do rolo requer que o material em pó tenha boa compressibilidade (compressão secundária). A compressibilidade secundária refere -se à capacidade do pó de formar partículas estáveis através da compressão secundária após a primeira compressão. Geralmente, o índice de compressibilidade (IC) do material é> 0,8 (como celulose microcristalina e lactose). A compressibilidade pode ser melhorada adicionando excipientes plásticos como celulose microcristalina, amido pré -gelatinizado ou otimizando a distribuição do tamanho de partícula. Além disso, geralmente são necessários lubrificantes para reduzir a adesão do material na roda de prensagem.
A expansão do processo de granulação seca deve seguir os princípios de 'similaridade geométrica' e 'similaridade dinâmica' para garantir que o comportamento da compressão e as características das partículas do pequeno teste sejam consistentes com as da produção em larga escala. A escala controlável é alcançada por meio de 'Chave de parâmetro SCALING '.
Q = π × d × w × t × r × n × (60/1000) (kg/h)
D: diâmetro do rolo (cm), W: largura do rolo (cm), t: espessura compacta (folha) (cm), r: densidade compacta (g/cm³, medido por pequeno teste), n: velocidade do rolo (r/min)
Significado da fórmula: a saída q é proporcional à área da superfície do rolo πdw, o volume compacto (área t ×) e a velocidade (n).
Manter parâmetros constantes: espessura compacta (t) para evitar alterações de densidade causadas pelas diferenças de tempo de compressão; Velocidade do rolo (n) para manter taxas de cisalhamento semelhantes para impedir o material aderindo ao rolo ou ao aquecimento excessivo.
Parâmetros de ajuste do aumento: o diâmetro do rolo (D) e a largura (W), aumenta proporcionalmente para aumentar diretamente a capacidade de produção.
| Cálculo da densidade de comprimidos comprimidos com base em dados de equipamentos em escala de bancada |
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D: diâmetro da roda premente, cm W: Largura da roda de prensagem, CM t: espessura da folha, cm R: Densidade da folha, g/cm1: N: velocidade da roda de prensagem, rmin Q: Saída, KGH |
| Usando a densidade calculada, calcule a saída de uma máquina maior |  |
D: diâmetro do grande rolo de lote W: Largura do grande rolo de lote T: espessura da folha de lote pequena R: Densidade calculada da folha N: velocidade do pequeno rolo de lote |
| Nota: a saída de compactação do rolo está diretamente relacionada à taxa de alimentação em pó | ||
Durante o processo de granulação seca (compactação do rolo), a densidade de flocos comprimidos (folhas finas) é mantida consistente. Ao controlar a relação entre 'pressão de compressão, tempo de permanência e fluxo de material', é garantida a densidade do produto compactado após a expansão que é consistente com a do teste piloto (diferença de densidade <5%).
Princípio: A densidade de compressão é determinada pela pressão aplicada pela roda de compressão por unidade de largura. A pressão é quantificada por libras por polegada linear, (pli) ou kN/cm para garantir que a pressão por unidade de largura permaneça inalterada após a expansão.
Fórmula de cálculo:
Passos:
Medição do teste piloto: otimize e registre a pressão linear (como 5-15 kN/cm) para atingir a densidade alvo no equipamento de teste piloto.
Cálculo de expansão: se a largura do grande rolo de produção for k vezes a do teste piloto (como k = 3), a pressão total precisará ser escalada até k × a pressão total do teste piloto.
Exemplo: A largura do rolo de teste piloto é de 10 cm, a pressão total é de 50 kN → pressão linear = 5 kN/cm.
Após a expansão, a largura do rolo é de 30 cm → a pressão total precisa ser aumentada para 150 kN.
Princípio: A velocidade da linha de rolamento (V) é a velocidade linear da superfície do rolo, que afeta diretamente o tempo de permanência do material na área de alta pressão.
Fórmula: v = π⋅d⋅n (cm/min)
Etapas de implementação:
Parâmetros de teste piloto: registre o diâmetro d (pequeno) e a velocidade de rotação n (pequena) do rolo de teste piloto e calcule a velocidade linear V (pequena).
Ajuste do aumento: o diâmetro do grande rolo de produção é d (grande), portanto a velocidade precisa ser ajustada para n (grande) = v (pequena) / (πd (grande))
Exemplo:
Teste pequeno: d (pequeno) = 10 cm, n (pequeno) = 20 r/min → v (pequeno) = 628,3 cm/min.
Após o aumento, d (grande) = 30 cm, então n (grande) = 628,3/(3,14 × 30) = 6,67 r/min.
Princípio: a espessura da compressão t é determinada pela taxa de alimentação Q e pela velocidade linear do rolo v:
Q = v⋅w⋅t⋅r (g/min)
Etapas de implementação:
Referência de teste piloto: determine a taxa de alimentação do teste piloto q, pequena espessura de compressão correspondente t.
Ajuste de escala: a largura do grande rolo de produção, w (grande) = k⋅w (pequeno), precisa ajustar a taxa de alimentação para: q (grande) = k⋅q (pequeno)
O sistema de alimentação (alimentador de parafuso) precisa ser escalado de forma síncrona para garantir que a quantidade de alimentação corresponda à taxa de aumento da área da superfície do rolo. Quando a alimentação é insuficiente, a densidade compacta é baixa e as partículas estão soltas. Quando a alimentação é excessiva, o material se acumula e o rolo é bloqueado.
Após a expansão, a área da superfície do rolo aumenta e a relação lubrificante precisa ser aumentada adequadamente (como aumentar o estearato de magnésio de 1% para 1,2-1,5%) para impedir a aderência do rolo.
A área de superfície do rolo de equipamentos grandes é maior e o acúmulo de calor de atrito é mais significativo. É necessário monitorar a temperatura do rolo (como <50 ℃) e adicionar um sistema de resfriamento, se necessário.
Após dimensionar, é necessário verificar se as características das partículas (distribuição do tamanho das partículas, densidade a granel, fluidez) são consistentes com o teste piloto e ajustar os parâmetros de esmagamento e triagem, se necessário.
