第一篇：擠壓制粒法制粒機理及設備

擠壓制粒法制粒機理及設備

撰稿人：田耀華摘編 發(fā)布時間：2013年3月25日 閱讀次數(shù)：357 螺旋擠壓造粒機的制粒機理

按產(chǎn)生擠壓的結構不同，擠壓造粒機可分為螺旋擠壓造粒機、滾輪擠壓造粒機和漿葉擠壓造粒機等3種。下面介紹應用較廣泛的螺旋擠壓造粒機。

螺旋擠壓造粒機是由螺旋推進產(chǎn)生擠壓，使物料經(jīng)擠實后從前端或前部側壁模孔中擠出，模孔外壁裝有切割裝置，把擠出長條切割成一定長度的錠或片，螺旋的后端連接減速裝置和驅動電動機，上面有加料口。螺旋擠壓機的結構簡圖及其內(nèi)部壓力分布如圖4所示。

第二篇：干法制粒

【干貨】干法制粒

2016-02-18丁亞麗藥物一致性評價

干法制粒是繼傳統(tǒng)的濕法混合制粒而發(fā)展起來的一種新的制粒工藝，它是利用物料本身的結晶水，通過機械擠壓直接對原料粉末進行壓縮→成型→破碎→造粒的一種制粒工藝。其特點：原料粉末連續(xù)地直接成型、造粒，省略了加濕和干燥工序，節(jié)約了大量的電能；環(huán)保式的制粒工藝，無需添加粘合劑，既節(jié)能又無污染。干法制粒機是一種投入少，效率高，節(jié)省人力、物力、財力的節(jié)能環(huán)保型設備。本文通過干法制粒與濕法制粒的比較來闡述干法制粒的節(jié)能降耗。干法制粒概述

制藥工業(yè)涉及對各種活性的藥品原料以及一種或多種賦形劑的加工處理，這些原料藥大部分是細的粉末，且這些粉末粒徑大小不

一、密度不均、流動性不好、易于成層。因此，必須經(jīng)過一個關鍵的制粒工序，才能進行下道壓片、膠囊填充或原料藥以顆粒形式進行直接包裝等。而目前的制粒工藝主要有4種：

1.1 傳統(tǒng)的濕法制粒

即槽形混合機先混合成濕的“軟材”，然后通過搖擺顆粒機制粒。目前，此種方法還在被一些廠家所沿用，但此類設備存在著混合不均勻、清洗不干凈、密封不良及漏油等問題。

1.2 新的濕法混合制粒

即高效濕法混合制粒，它是利用混合攪拌漿將粉粒物料與粘合劑攪拌混合成潤濕軟料，并由高速破碎刀切割制成濕的“軟材”顆粒，目前此種方法被普遍應用。其設備與工藝不完善之處：需用大量的粘合劑、清洗產(chǎn)生的污水對環(huán)境造成污染。另外，制出的濕顆粒目數(shù)分布范圍廣而不均勻、細粉多，一般多用于壓片或膠囊填充。

1.3 一步沸騰制粒

此工藝是將噴霧技術和流化技術綜合運用，使傳統(tǒng)的混合、制粒、干燥過程在同一密閉容器中一次完成。同樣，其設備與工藝需用大量的粘合劑，清洗后需污水處理，且制粒時間偏長。

1.4 干法制粒

此工藝是利用物料本身的結晶水，依靠機械擠壓原理，直接對原料粉末進行壓縮→成型→粗碎→造粒，且能進行連續(xù)造粒的一種節(jié)能降耗、操作簡單方便的工藝。干法制粒與濕法制粒比較

干法制粒與濕法制粒是各有千秋，各有其應用。但干法制粒同以上3種濕法制粒相比較，具有以下的優(yōu)勢：

(1)干法制粒比起濕法制粒投入設備少、維護成本低、占地面積少，故其生產(chǎn)成本低。

(2)干法制粒比濕法制粒工藝簡單，中間環(huán)節(jié)少，既可控制粉塵飛揚又減少粉料浪費。同時，無廢氣排放、減少環(huán)境污染。

(3)干法制粒比起濕法制粒來，最大的優(yōu)勢是低能耗，這由于干法制粒無需加濕再干燥。

(4)干法制粒無需添加任何粘合劑；有些藥物(抗生素類、熱敏性強)以及中藥提取物比重達不到要求，又不能加粘合劑，必須通過干法制粒工藝來完成。

(5)干法制粒后成品的粒度均勻，堆積密度增加、流動性改善及可控制崩解度，同時便于后序加工、貯存和運輸。3 干法制粒的節(jié)能降耗

節(jié)能是加強用能的管理，采取技術上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，盡可能減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源；降耗是減少投入、降低生產(chǎn)中的消耗。本文以生產(chǎn)200 kg/h物料進行制粒為例，對干法制粒與濕法制粒在節(jié)能降耗方面作一比較。

3.1 設備投資少

濕法制粒投入設備：(1)SL150型濕法制粒機1臺，生產(chǎn)能力50 kg/批，制粒時間10 min/批左右，加上輔助時間一般4批/h，即200 kg/h；(2)FG120型沸騰干燥機1臺，生產(chǎn)能力(濕料)120 kg/批，干燥時間15～45 min(約2批/h)，折合成干粉為200 kg/h）；(3)TA120壓縮空氣機1臺、YK200搖擺顆粒機1臺?？傇O備需投入40萬～50萬元。

干法制粒投入設備：(1)GL200干法制粒機1臺，生產(chǎn)能力200 kg/h；(2)ZL制冷機1臺。2臺設備可聯(lián)接為一體，需投入35萬～40萬元。

具體選用設備的技術參數(shù)如表1所示。

表1 選用設備的技術參數(shù)表

產(chǎn)品名稱

生產(chǎn)能力

總功率/kW

外形尺寸 /mm 600×1 250×2 700

840×420×820 2 200×1 010×1 460 GL200干法制粒機 200 kg/h 18.12 制冷機 5～25 ℃ 0.725 SL150濕法制粒機 FG120沸騰干燥機 TA120壓縮空氣機

kg/批 120 kg/批 1.5 m3/min 18.5 11 700×2 200×3 130 640×670×1 460 YK200搖擺顆粒機 300 kg/h 2.2 1 160×470×1 230

產(chǎn)品名稱 GL200干法制粒機

制冷機 SL150濕法制粒機 FG120沸騰干燥機 TA120壓縮空氣機 YK200搖擺顆粒機

蒸汽用量 /（kg/h）

/ / / 211 / /

壓縮空氣量 /（m3/min）

/ / 0．5 0．9 / /

備

423.2 空間與廠房需求小

從表1可知：濕法制粒機所占空間為2 220 mm×1 010 mm×1 460 mm；沸騰干燥機主機空間為1 700 mm×2 200 mm×3 130 mm及輔機、風機及管道空間；壓縮空氣機所占空間1 640 mm×670 mm×1 420 mm；搖擺顆粒機所占空間為1 160 mm×470 mm×1 230 mm。把以上設備進行綜合考慮，整套濕法制粒設備所需廠房為4 m×4 m×4 m、4 m×2.5 m×4 m、4 m×2.5 m×3 m共3間，總面積約36 m2。

干法制粒所占空間為2 600 mm×1 300 mm×2 700 mm（包含制冷機的空間），考慮到生產(chǎn)時輔助空間及安全生產(chǎn)所需保證的空間，干法制粒所需廠房為3.6 m×2.5 m×3.2 m，總面積約9 m2 ,其只占濕法的1/4。

3.3 操作人員少

干法制粒只需2名操作工人，而濕法制粒需4～6名操作工人。相應工資支出費用干法為濕法的1/3。3.4 設備的維修、保養(yǎng)費用低

濕法制粒工藝：加料→加粘合劑混合制粒（包含供壓縮空氣工序）→整?！序v干燥（包含供蒸汽及壓縮空氣工序）→出粒等多道工序。

干法制粒工藝：加料后，連續(xù)地直接壓縮成型、造粒，整個制粒只有1道工序。

由于每個加工設備都需要相應的維修、保養(yǎng)，故干法的維修保養(yǎng)成本低。

3.5 能量消耗少

3.5.1 制粒過程的耗電量對比

干法制粒200 kg的原料需耗電量Q=18.845 kW×1 h=18.845 kW·h；

濕法制粒200 kg的原料需耗電量Q=46.7×1 h=46.7 kW·h。

因此，干法制粒耗電量只占濕法制粒的40.4％。

3.5.2 制粒過程的蒸汽耗量對比

干法制粒過程不需要蒸汽，濕法制粒蒸汽消耗量為211 Kg/h，而蒸汽量與用電度數(shù)關系為Q=2.6/3 600×1 000×211=152 kW·h。注：每度電產(chǎn)生的熱能約為3 600 kJ，每g20 ℃水蒸發(fā)為100 ℃的蒸汽需要熱能為：80×4.31J/（kW·h·g）+2 260汽化熱=2 600 J=2.6 kJ。

3.5.3 對比結論

二項對比進行綜合分析可知：干法制粒耗電量只占濕法制粒的9.5％，大大地節(jié)省了能耗。同樣，成本支出也大大減少（按1元/ kW·h計算,生產(chǎn)200 kg的物料就可省電費179.9元）。

3.6 無需消耗粘合劑

干法制粒過程是依靠物料自身的結晶水，利用機械擠壓、破碎原理直接造粒，不需要添加粘合劑。濕法制粒的原理就是在藥物粉末中加入液體粘合劑，靠粘合劑的架橋或粘結作用使粉末聚結在一起而制備成顆粒。粘合劑一般采用水、糊精、淀粉漿、酒精等等，不同的物料，不同用途粘合劑不同，消耗量也有所不同，一般占物料的5％～30％。

3.7 環(huán)保性

干法制粒過程中壓輪冷卻是利用制冷機強制循環(huán)冷卻，不但冷卻效果好而且不消耗水資源。因此，制粒過程中無廢氣、廢水產(chǎn)生。清洗過程工藝簡單，清洗方便，制粒部件除壓輪外都可拆卸清洗，且生產(chǎn)設備少，故產(chǎn)生的污水也少。

濕法制粒從準備加料到整個制粒過程，應始終通氣，故易粉塵飛揚。其中，沸騰干燥是利用離心風機使筒體內(nèi)形成高壓、蒸汽經(jīng)過濾純凈后，熱空氣再通過料斗氣體分布板形成沸騰床，對物料進行熱交換，干燥物料同時也通過捕集裝置排出濕氣流。因此，干燥過程會產(chǎn)生大量的廢氣。濕法制粒從加濕到干燥工序多，設備也多，且需添加粘合劑，故清洗時需消耗大量的水，產(chǎn)生大量的污水。結語

綜上所述，干法制粒從設備投入到產(chǎn)品輸出，無論它的成本，還是能耗都比濕法制粒低許多。隨著干法工藝的不斷完善，以及能源漸漸緊張，干法制粒工藝將逐步替代濕法制粒流水線的投入。據(jù)德國客戶反映的信息,目前在固體制劑行業(yè)中，國外客戶使用干法制粒比例占市場的85%,可見它的優(yōu)點已被國內(nèi)外大都多藥廠所認可?？傊煞ㄖ屏C是投入少，效率高，節(jié)省人力、物力、財力的節(jié)能環(huán)保型新設備。

第三篇：濕法制粒

濕法制粒

濕法制粒是在藥物粉末中加入黏合劑，靠黏合劑的橋架或黏結作用使粉末聚結在一起而制備顆粒的方法。它包括擠壓制粒、轉動制粒、流化制粒和攪拌制粒等。濕法制成的顆粒經(jīng)過表面潤濕，具有顆粒質(zhì)量好，外形美觀、耐磨性較強、壓縮成型性好等優(yōu)點，在醫(yī)藥工業(yè)中應用最為廣泛。

基本信息中文名稱: 濕法制粒

方

法: 藥物粉末中加入黏合劑

包

括: 擠壓制粒、轉動制粒、流化制粒等 優(yōu)

點: 表面潤濕，具有顆粒質(zhì)量好 目錄: 1濕法制粒2制粒機理 濕法制粒

制粒

制粒是把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的物料經(jīng)加工制成具有一定形狀與大小粒狀物的操作。幾乎所有的固體制劑的制備過程都離不開制粒過程。所制成的顆粒可能是最終產(chǎn)品，如顆粒劑;也可能是中間產(chǎn)品，如片劑。制粒操作使顆粒具有某種相應的目的性，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進行。如在顆粒劑、膠囊劑中顆粒是產(chǎn)品，制粒的目的不僅僅是為了改善物料的流動性、飛散性、黏附性及有利于計量準確、保護生產(chǎn)環(huán)境等，而且必須保證顆粒的形狀大小均勻、外形美觀等。而在片劑生產(chǎn)中顆粒是中間體，不僅要改善流動性以減少片劑的重量差異，而且要保證顆粒的壓縮成型性。制粒方法有多種，制粒方法不同，即使是同樣的處方不僅所得制粒物的形狀、大小、強度不同，而且崩解性、溶解性也不同，從而產(chǎn)生不同的藥效。因此，應根據(jù)所需顆粒的特性選擇適宜的制粒方法。

在醫(yī)藥生產(chǎn)中廣泛應用的制粒方法可以分為三大類:濕法制粒、干法制粒、噴霧制粒，其中濕法制粒應用最為廣泛。此外，還有一種新型制粒法――液相中晶析制粒法。

濕法制粒

濕法制粒機理 濕法制粒首先是黏合劑中的液體將藥物粉粒表面潤濕，使粉粒間產(chǎn)生黏著力，然后在液體架橋與外加機械力的作用下制成一定形狀和大小的顆粒的方法。經(jīng)干燥后最終以固體橋的形式固結。

制粒機理

粒子間的結合力

制粒時多個粒子粘結而形成顆粒，Rumpf提出粒子間的結合力有五種不同方式[10]: 固體粒子間引力

固體粒子間發(fā)生的引力來自范德華力(分子間引力)、靜電力和磁力。這些作用力在多數(shù)情況下雖然很小，但粒徑<50μm時，粉粒間的聚集現(xiàn)象非常顯著。這些作用隨著粒徑的增大或顆粒間距離的增大而明顯下降，在干法制粒中范德華力的作用非常重要。自由可流動液體

(freely movable liquid)產(chǎn)生的界面張力和毛細管力 以可流動液體作為架橋劑進行制粒時，粒子間產(chǎn)生的結合力由液體的表面張力和毛細管力產(chǎn)生，因此液體的加入量對制粒產(chǎn)生較大影響。液體的加入量可用飽和度S表示:在顆粒的空隙中液體架橋劑所占體積(VL)與總空隙體積(VT)之比，即。液體在粒子間的充填方式由液體的加入量決定，參見圖16-25。(A)干粉狀態(tài);(a)S≤0.3時，液體在粒子空隙間充填量很少，液體以分散的液橋連接顆粒，空氣成連續(xù)相，稱鐘擺狀(pendular state);(b)適當增加液體量0.3

(immobile liquid)產(chǎn)生的附著力與粘著力 不可流動液體包括高粘度液體和吸附于顆粒表面的少量液體層(不能流動)。因為高粘度液體的表面張力很小，易涂布于固體表面，靠粘附性產(chǎn)生強大的結合力;吸附于顆粒表面的少量液體層能消除顆粒表面粗糙度，增加顆粒間接觸面積或減小顆粒間距，從而增加顆粒間引力等，如圖16-26A[11]。淀粉糊制粒產(chǎn)生這種結合力。

粒子間固體橋 粒子間機械鑲嵌

(mechanical interlocking bonds)機械鑲嵌發(fā)生在塊狀顆粒的攪拌和壓縮操作中。結合強度較大(如圖16-26C)，但一般制粒時所占比例不大。由液體架橋產(chǎn)生的結合力主要影響粒子的成長過程，制粒物的粒度分布等，而固體橋的結合力直接影響顆粒的強度和其它性質(zhì)，如溶解度。濕法制粒首先是液體將粉粒表面潤濕，水是制粒過程中最常用的液體，制粒時含濕量對顆粒的長大非常敏感。研究結果表明，含濕量與粒度分布有關，即含濕量大于60%時粒度分布較均勻，含濕量在45%~55%范圍時粒度分布較寬?？茖W家們?yōu)檎业阶钸m宜含濕量的計算方法作了不少努力，普遍認為濕式轉動制粒時第一粒子間的液體以毛細管狀存在。從液體架橋到固體架橋的過渡

在濕法制粒時產(chǎn)生的架橋液經(jīng)干燥后固化，形成一定強度的顆粒。從液體架橋到固體架橋的過渡主要有以下二種形式: 架橋液中被溶解的物質(zhì)

(包括可溶性粘合劑和藥物)經(jīng)干燥后析出結晶而形成固體架橋。高粘度架橋劑靠粘性使粉末聚結成粒

干燥時粘合劑溶液中的溶劑蒸發(fā)除去，殘留的粘合劑固結成為固體架橋。

第四篇：干法制粒技術

干法制粒技術

干法制粒： 它是干粉經(jīng)擠壓、破碎、整粒，制成所需干顆粒的過程。使用的設備就是干法造粒機。關于干法造粒機的討論，本樓主查遍了百度、谷歌等網(wǎng)站，未找到類似的闡述干法造粒機缺陷及改進的文獻。究其原因，可能是大家關注的不多，另外，這種設備的使用用戶相對也不多。

一、干法造粒作業(yè)的目的以下幾點： 1.將物料制成理想的結構和形狀； 2.為了準確定量、配劑和管理； 3.減少粉料的飛塵污染；

4.制成不同種類顆粒體系的無偏析混合體； 5.改進產(chǎn)品外觀；

6.防止某些固相物產(chǎn)生過程中的結塊現(xiàn)象； 7.改善分離狀原料的流動特性；

8.增加粉料的體積質(zhì)量，便于儲存和運輸；

9.降低有毒和腐蝕性物料處理作業(yè)過程中的危險性； 10.控制產(chǎn)品的溶解速度；

11.調(diào)整成品的空隙率和比表面積； 12.改善熱傳遞效果和幫助燃燒； 13.適應不同的生物過程。

二、粉體物料顆粒形狀性質(zhì)

在用強壓造粒法進行造粒過程中，粉末是在限定的空間中通過施加外力而壓緊為密實狀態(tài)的。產(chǎn)生穩(wěn)定團聚的力有絮團的橋連力、低粘度液體粘結力、表面力和互聚力。團聚操作的成功與否，一方面取決于施加外力的有效利用和傳遞，另一方面也取決于顆粒物料的物理性質(zhì)。顆粒形狀是指一個顆粒的輪廓邊界或表面上各點所構成的圖像。顆粒形狀直接影響粉體的其他特性，如流動性、填充性等，亦直接與顆粒在混合、貯存、運輸、燒結等單元過程中的行為有關。工程中，根據(jù)不同的使用目的，人們對顆粒的形狀有不同的要求。例如：高速干壓法成型的墻地磚坯粉，要求在模具中填充迅速、排氣順暢，故以球形粒子為宜；混凝土集料則要求強度高和緊密的填充結構，因此碎石的形狀希望是正多面體。反過來，顆粒形狀因形成的過程不同而不同，例如，簡單擺動式顎式破碎機會產(chǎn)生較多的片狀產(chǎn)物；噴霧干燥制備的粉料則多為球形顆粒。因此，對各種顆粒形狀需要定量加以描述，以示區(qū)別。

另一方面，在理論研究和工業(yè)實際中，往往將形狀不規(guī)則的顆粒假定為球形，以方便計算粒徑，實驗結果也容易再現(xiàn)。正因如此，從而成為理論計算與實際情況出入很大的主要原因之一。所以一般需將有關理論公式中的顆粒尺寸乘以表示外形影響的系數(shù)加以修正。

自然界中和工業(yè)生產(chǎn)中遇到的顆粒并非理想的規(guī)則體，如球形，其形狀是千差萬別的：球形(spherical)、立方體(cubical)、片狀(platy，discs)、柱狀(prismoidal)、鱗狀(flaky)、粒狀(granular)、棒狀(rodlike)、針狀(needle-like，acicular)、纖維狀(fibrous)、樹枝狀(dendritic)、海綿狀(sponge)、塊狀(blocky)、尖角狀(sharp)、圓角狀(round)、多孔(porous)、聚集體(aglomelate)、中空(hollow)、粗糙(rough)、光滑(smooth)、毛絨的(fluffy，nappy)。

用數(shù)學語言描述的幾何形狀，除特殊場合需要三種數(shù)據(jù)以外，一般至少需要兩種數(shù)據(jù)及其組合。通常使用的數(shù)據(jù)包括三軸方向顆粒大小的代表值，二維圖像投影的輪廓曲線，以及表面和體積等立體幾何各有關數(shù)據(jù)。習慣上將顆粒大小的各種無因次組合稱為形狀指數(shù)(shape index)，立體幾何各變量的關系則定義為形狀系數(shù)(shape factor)。1 形狀指數(shù) 1)均齊度(proportion)

顆粒兩個外形尺寸的比值——長短度(elongation)N和扁平度(flackiness，flatness)M可以根據(jù)三軸徑L、B、T之間的比值導出：

長短度N=長徑/短徑=L/B(≥1)

扁平度M=短徑/厚高度=B/T(≥1)

當L=B=T時，即立方體的上述兩指數(shù)均等于1 2)充滿度(space filling factor)

體積充滿度Fv，又稱容積系數(shù)，表示顆粒的外接直方體體積與顆粒體積V之比，即：

Fv=LBT/V(≥1)

Fv的倒數(shù)可看作顆粒接近直方體的程度，極限值為1。

面積充滿度 Fb，又稱外形放大系數(shù)，表示顆粒投影面積A與最小外接矩形面積之比，即：

Fb=A/LB(≤1)

3)球形度(degree of sphericity)

球形度或稱真球度，表示顆粒接近球體的程度：

ψ0=πDV2/S(≤1)DV=(6V/π)1/3

式中DV表示顆粒的球體積相當經(jīng)，S為顆粒表面積，V為顆粒的體積。

對于形狀不規(guī)則的顆粒，當測定其表面積困難時，可采用實用球形度，即：

ψ0′=與顆粒投影面積相等的圓的直徑/顆粒投影的最小外接圓的直徑(≤1)

4)圓形度(degree of circularity)圓形度又稱輪廓比，表示顆粒的投影與圓接近的程度： ψc=πDH/L DH=(4A/π)1/2 L表示顆粒投影的周長。5)圓角度(roundness)

表示顆粒棱角磨損的程度，其定義為：

圓角度=∑ri/NR(≤1)

式中 ri——顆粒輪廓上的曲率半徑；R——最大內(nèi)接圓半徑；N——角數(shù)。

形狀系數(shù)

1)表面積形狀系數(shù)

Фs=顆粒的表面積/(平均粒徑)2=S/dp2(＞1)2)體積形狀系數(shù)

Фv=顆粒的體積/(平均粒徑)3=V/dp3(≤1)3)比表面積形狀系數(shù)

Φ=表面積形狀系數(shù)/體積形狀系數(shù)=Фs/Фv(＞1)

對于球形顆粒，上述三個形狀系數(shù)分別為：

Фs=πd02/d02=π

Фv =πdo3/6d03=π/6

Φ=Фs/Фv =6π/π=6

必須指出的是，由于顆粒的粒徑表示方法很多，因此采用不同的粒徑表示方法可以定義出不同的形狀系數(shù)。另外，粒徑值又與粒徑的測量方法有關，因此形狀系數(shù)的數(shù)值亦隨測量方法不同而異。所以，在使用形狀系數(shù)時，一定要注意顆粒徑的具體表達形式。4)粗糙度系數(shù)

前述的形狀系數(shù)是個宏觀量。如果微觀地考察顆粒，會發(fā)現(xiàn)粒子表面往往是高低不平的，有許多微小裂紋和孔洞。其表面的粗糙程度用粗糙度系數(shù)R來表示： R = 粒子微觀的實際表面積/表觀視為光滑粒子的宏觀表面積(＞1)

顆粒的粗糙程度直接關系到顆粒間和顆粒與固體壁面間的摩擦、粘附、吸附性、吸水性以及孔隙率等顆粒性質(zhì)，也是影響造粒操作設備工件被磨損程度的主要因素之一。因此，粗糙度系數(shù)是一個不容忽視的參數(shù)。

目前干法制粒機進口的主要有日本友誼公司、德國亞歷山大、美國 Fitzpatrick 公司等。

干法制?；蛑苯訅浩?，應選擇粘合性和可壓性較好的輔料。這樣有利于生產(chǎn)操作和成品的質(zhì)量穩(wěn)定。乳糖有較好的可壓性，制得片劑外觀也好；蔗糖有較好的可壓性，但可能會吸潮；MCC的粘合性較好；可壓性淀粉，可壓性好，流動性也好，可作為必選；甘露醇的可壓性和流動性都一般；糊精的粘合性也不錯。

建議用可壓性淀粉，乳糖，糊精，MCC，按照一定的比例組方，當然也要考慮主藥的性質(zhì)，估計會有較滿意的結果。

干法制粒及粉末直接壓片用輔料應有良好的流動性和壓縮成型性，即干燥粘合作用。

（1）微晶纖維素 也用于濕法制粒的輔料。其噴霧干燥法制成的產(chǎn)品的流動性較好，藥品的容納量較大（即加入較多藥品不致對其流動性及壓縮成型性產(chǎn)生嚴重不良影響）。

（2）預膠化淀粉 部分預膠化的淀粉稱為可壓性淀粉。本品是由淀粉加工制成，其流動性好，休止角<40°，壓縮成型性好，兼有崩解作用，壓成之藥片崩解快，藥物的釋放性能好；本品有自身潤滑作用，推片力小。用本品壓片時，應含有適量的水分，否則片劑的硬度不足；為改善片劑的外觀而加入潤滑劑時，如選用硬脂酸鎂，應盡量減少用量，否則影響片劑的硬度，硬脂酸對片劑的硬度影響較小。

單用本品為稀釋劑壓成的藥片的硬度雖較好，但片劑的脆碎度不太好，如與微晶纖維素配合應用，則效果更好。

（3）乳糖（噴霧干燥品等）、磷酸氫鈣、硫酸鈣等均可用干法制粒及粉末直接壓片。

（4）復合輔料 國外有多種直接壓片用的輔料，醫(yī)學`教育網(wǎng)搜集整理多數(shù)主要由糖類組成，例如前述的“Ludipress”即由乳糖、PVP、交聯(lián)PVP組成，并成細顆粒狀；再如“Di-Pac”主要由蔗糖制成：“Soludexl5”由麥芽糖糊精等組成：“Emdex”中含有90%～92%的葡萄糖及2.25%的麥芽糖。上等復合輔料的休止角均在30°左右或小于30°，流動性很好，壓縮成型性好，片劑的外觀、崩解及藥物溶出均較好，可以大幅度地簡化片劑生產(chǎn)過程。迄今我國尚無國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)復合輔料上市，急待填補空白。

第五篇：干法制粒技術

干法制粒技術

干法制粒： 它是干粉經(jīng)擠壓、破碎、整粒，制成所需干顆粒的過程。使用的設備就是干法造粒機。關于干法造粒機的討論，本樓主查遍了百度、谷歌等網(wǎng)站，未找到類似的闡述干法造粒機缺陷及改進的文獻。究其原因，可能是大家關注的不多，另外，這種設備的使用用戶相對也不多。

一、干法造粒作業(yè)的目的以下幾點： 1.將物料制成理想的結構和形狀； 2.為了準確定量、配劑和管理； 3.減少粉料的飛塵污染；

4.制成不同種類顆粒體系的無偏析混合體； 5.改進產(chǎn)品外觀；

6.防止某些固相物產(chǎn)生過程中的結塊現(xiàn)象； 7.改善分離狀原料的流動特性；

8.增加粉料的體積質(zhì)量，便于儲存和運輸； 9.降低有毒和腐蝕性物料處理作業(yè)過程中的危險性； 10.控制產(chǎn)品的溶解速度； 11.調(diào)整成品的空隙率和比表面積； 12.改善熱傳遞效果和幫助燃燒； 13.適應不同的生物過程。

二、粉體物料顆粒形狀性質(zhì)

在用強壓造粒法進行造粒過程中，粉末是在限定的空間中通過施加外力而壓緊為密實狀態(tài)的。產(chǎn)生穩(wěn)定團聚的力有絮團的橋連力、低粘度液體粘結力、表面力和互聚力。團聚操作的成功與否，一方面取決于施加外力的有效利用和傳遞，另一方面也取決于顆粒物料的物理性質(zhì)。

顆粒形狀是指一個顆粒的輪廓邊界或表面上各點所構成的圖像。顆粒形狀直接影響粉體的其他特性，如流動性、填充性等，亦直接與顆粒在混合、貯存、運輸、燒結等單元過程中的行為有關。工程中，根據(jù)不同的使用目的，人們對顆粒的形狀有不同的要求。例如：高速干壓法成型的墻地磚坯粉，要求在模具中填充迅速、排氣順暢，故以球形粒子為宜；混凝土集料則要求強度高和緊密的填充結構，因此碎石的形狀希望是正多面體。反過來，顆粒形狀因形成的過程不同而不同，例如，簡單擺動式顎式破碎機會產(chǎn)生較多的片狀產(chǎn)物；噴霧干燥制備的粉料則多為球形顆粒。因此，對各種顆粒形狀需要定量加以描述，以示區(qū)別。

另一方面，在理論研究和工業(yè)實際中，往往將形狀不規(guī)則的顆粒假定為球形，以方便計算粒徑，實驗結果也容易再現(xiàn)。正因如此，從而成為理論計算與實際情況出入很大的主要原因之一。所以一般需將有關理論公式中的顆粒尺寸乘以表示外形影響的系數(shù)加以修正。

自然界中和工業(yè)生產(chǎn)中遇到的顆粒并非理想的規(guī)則體，如球形，其形狀是千差萬別的：球形(spherical)、立方體(cubical)、片狀(platy，discs)、柱狀(prismoidal)、鱗狀(flaky)、粒狀(granular)、棒狀(rodlike)、針狀(needle-like，acicular)、纖維狀(fibrous)、樹枝狀(dendritic)、海綿狀(sponge)、塊狀(blocky)、尖角狀(sharp)、圓角狀(round)、多孔(porous)、聚集體(aglomelate)、中空(hollow)、粗糙(rough)、光滑(smooth)、毛絨的(fluffy，nappy)。

用數(shù)學語言描述的幾何形狀，除特殊場合需要三種數(shù)據(jù)以外，一般至少需要兩種數(shù)據(jù)及其組合。通常使用的數(shù)據(jù)包括三軸方向顆粒大小的代表值，二維圖像投影的輪廓曲線，以及表面和體積等立體幾何各有關數(shù)據(jù)。習慣上將顆粒大小的各種無因次組合稱為形狀指數(shù)(shape index)，立體幾何各變量的關系則定義為形狀系數(shù)(shape factor)。

形狀指數(shù)

1)均齊度(proportion)

顆粒兩個外形尺寸的比值——長短度(elongation)N和扁平度(flackiness，flatness)M可以根據(jù)三軸徑L、B、T之間的比值導出：

長短度N=長徑/短徑=L/B(≥1)

扁平度M=短徑/厚高度=B/T(≥1)

當L=B=T時，即立方體的上述兩指數(shù)均等于1

2)充滿度(space filling factor)

體積充滿度Fv，又稱容積系數(shù)，表示顆粒的外接直方體體積與顆粒體積V之比，即：

Fv=LBT/V(≥1)

Fv的倒數(shù)可看作顆粒接近直方體的程度，極限值為1。

面積充滿度 Fb，又稱外形放大系數(shù)，表示顆粒投影面積A與最小外接矩形面積之比，即：

Fb=A/LB(≤1)

3)球形度(degree of sphericity)

球形度或稱真球度，表示顆粒接近球體的程度：

ψ0=πDV2/S(≤1)

DV=(6V/π)1/3

式中DV表示顆粒的球體積相當經(jīng)，S為顆粒表面積，V為顆粒的體積。

對于形狀不規(guī)則的顆粒，當測定其表面積困難時，可采用實用球形度，即：

ψ0′=與顆粒投影面積相等的圓的直徑/顆粒投影的最小外接圓的直徑(≤1)

4)圓形度(degree of circularity)

圓形度又稱輪廓比，表示顆粒的投影與圓接近的程度：

ψc=πDH/L

DH=(4A/π)1/2 L表示顆粒投影的周長。

5)圓角度(roundness)

表示顆粒棱角磨損的程度，其定義為：

圓角度=∑ri/NR(≤1)

式中 ri——顆粒輪廓上的曲率半徑；R——最大內(nèi)接圓半徑；N——角數(shù)。

形狀系數(shù)

1)表面積形狀系數(shù)

Фs=顆粒的表面積/(平均粒徑)2=S/dp2(＞1)

2)體積形狀系數(shù)

Фv=顆粒的體積/(平均粒徑)3=V/dp3(≤1)

3)比表面積形狀系數(shù)

Φ=表面積形狀系數(shù)/體積形狀系數(shù)=Фs/Фv(＞1)

對于球形顆粒，上述三個形狀系數(shù)分別為：

Фs=πd02/d02=π

Фv =πdo3/6d03=π/6

Φ=Фs/Фv =6π/π=6

必須指出的是，由于顆粒的粒徑表示方法很多，因此采用不同的粒徑表示方法可以定義出不同的形狀系數(shù)。另外，粒徑值又與粒徑的測量方法有關，因此形狀系數(shù)的數(shù)值亦隨測量方法不同而異。所以，在使用形狀系數(shù)時，一定要注意顆粒徑的具體表達形式。

4)粗糙度系數(shù)

前述的形狀系數(shù)是個宏觀量。如果微觀地考察顆粒，會發(fā)現(xiàn)粒子表面往往是高低不平的，有許多微小裂紋和孔洞。其表面的粗糙程度用粗糙度系數(shù)R來表示：

R = 粒子微觀的實際表面積/表觀視為光滑粒子的宏觀表面積(＞1)

顆粒的粗糙程度直接關系到顆粒間和顆粒與固體壁面間的摩擦、粘附、吸附性、吸水性以及孔隙率等顆粒性質(zhì)，也是影響造粒操作設備工件被磨損程度的主要因素之一。因此，粗糙度系數(shù)是一個不容忽視的參數(shù)。

目前干法制粒機進口的主要有日本友誼公司、德國亞歷山大、美國 Fitzpatrick 公司等。

干法制?；蛑苯訅浩?，應選擇粘合性和可壓性較好的輔料。這樣有利于生產(chǎn)操作和成品的質(zhì)量穩(wěn)定。乳糖有較好的可壓性，制得片劑外觀也好；蔗糖有較好的可壓性，但可能會吸潮；MCC的粘合性較好；可壓性淀粉，可壓性好，流動性也好，可作為必選；甘露醇的可壓性和流動性都一般；糊精的粘合性也不錯。

建議用可壓性淀粉，乳糖，糊精，MCC，按照一定的比例組方，當然也要考慮主藥的性質(zhì)，估計會有較滿意的結果。

干法制粒及粉末直接壓片用輔料應有良好的流動性和壓縮成型性，即干燥粘合作用。

（1）微晶纖維素 也用于濕法制粒的輔料。其噴霧干燥法制成的產(chǎn)品的流動性較好，藥品的容納量較大（即加入較多藥品不致對其流動性及壓縮成型性產(chǎn)生嚴重不良影響）。（2）預膠化淀粉 部分預膠化的淀粉稱為可壓性淀粉。本品是由淀粉加工制成，其流動性好，休止角<40°，壓縮成型性好，兼有崩解作用，壓成之藥片崩解快，藥物的釋放性能好；本品有自身潤滑作用，推片力小。用本品壓片時，應含有適量的水分，否則片劑的硬度不足；為改善片劑的外觀而加入潤滑劑時，如選用硬脂酸鎂，應盡量減少用量，否則影響片劑的硬度，硬脂酸對片劑的硬度影響較小。單用本品為稀釋劑壓成的藥片的硬度雖較好，但片劑的脆碎度不太好，如與微晶纖維素配合應用，則效果更好。

（3）乳糖（噴霧干燥品等）、磷酸氫鈣、硫酸鈣等均可用干法制粒及粉末直接壓片。（4）復合輔料 國外有多種直接壓片用的輔料，醫(yī)學`教育網(wǎng)搜集整理多數(shù)主要由糖類組成，例如前述的“Ludipress”即由乳糖、PVP、交聯(lián)PVP組成，并成細顆粒狀；再如“Di-Pac”主要由蔗糖制成：“Soludexl5”由麥芽糖糊精等組成：“Emdex”中含有90%～92%的葡萄糖及2.25%的麥芽糖。上等復合輔料的休止角均在30°左右或小于30°，流動性很好，壓縮成型性好，片劑的外觀、崩解及藥物溶出均較好，可以大幅度地簡化片劑生產(chǎn)過程。迄今我國尚無國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)復合輔料上市，急待填補空白。

干法制粒需要注意的幾個方面

干法制粒的優(yōu)點：干法制粒一般情況下不需要加入添加劑，直接可以將干粉制成顆粒，增加堆積密度，改善外觀和流動性及可控制崩解度，便于貯存和運輸，較濕法制粒節(jié)省能源，改善濕法制粒的多道工序，減少污染。另對于某些濕熱條件下不穩(wěn)定的藥物制粒效果更為明顯。

干法制粒的適用范圍：一般含結晶水的物料、中藥提取物，以及含一定水分(3%-8%)左右的物料均可用干法制粒，除少數(shù)特殊物料如面粉、炭黑、石墨之類的物料很難制粒，還有純中藥粉碎的沒經(jīng)過特殊處理的也很難造粒，可以考慮加入適當輔料；粉料的細度在80-300目左右較佳，對較粗或較細粉對干粉制粒均有較大影響：對較粗的粉，制粒的顆粒不均勻，對較細的粉末，在送料和壓片時存在一定的難度，會直接影響顆粒的成品率。干法制粒機的成品率：干法制粒機的原理就是將干粉直接壓制成薄片再進行粉碎和整粒，所以干法制粒中成品率高與低，首先與物料配方有著直接的關系，可壓性好的物料成品率要高點；另與所壓的片的強度及制粒的刀具結構及粉碎速度快慢有很大的關系，壓片的強度與壓力的大小和送料、壓片速度有關，送料過程也是一個預壓過程和脫氣過程，如果盡可能的將物料中空氣排盡，并且讓物料有一個預停留區(qū)，這樣壓出的片就不會出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)，這樣在其他情況不變的情況下，成品率相對也會提高；制粒的刀具結構會直接影響顆粒的成品率，如果所壓的片在制粒箱體內(nèi)頻率粉碎，這樣也會降低成品率，本公司參考國外制粒方式采用滾壓式，使物料很快從篩網(wǎng)中滾壓出去，而提高成品率，另粉碎速度越慢顆粒成品率越高，在不堵網(wǎng)孔的情況下盡可能慢點。國內(nèi)標準只要成品率達30%干法制粒機已符合要求。(以淀粉為標準20-60目)制粒過程中物料變色問題：一般物料通過干法制粒后顏色會和原來粉料有差異，因為粉的表面積比顆粒的表面積大，所以對光線的反射也有所不同，另經(jīng)過壓制后的顆粒較原粉的堆積密度增加，所以顆粒的顏色也會加深，一般情況下作用的壓輪上的壓力越大顏色會變得越深，作用在壓輪上的壓力不僅僅是油泵的壓力，還與送料速度和壓片速度有關，在壓力和壓片速度一定的情況下，送料速度越快，作用在壓輪間的壓力越大，反之越小，同樣在壓力和送料速度一定的情況壓片速度越慢，作用在壓輪間的壓力越大，反之越小。故用戶在使用干法制粒機時要根據(jù)物料的實際情況選擇一個最佳的壓力和速度，這樣在保證產(chǎn)品性能基礎上提高產(chǎn)品的一次成品率。

干法制粒參數(shù)的調(diào)整問題干法制粒機為適用于多種物料，所以干法制粒機的壓力、送料、壓片、破碎、整粒速度均可調(diào)整，這樣對操作干法制粒機的要求就會高一點，一般出廠前生產(chǎn)廠家會提供一個相對參數(shù)，但在實際使用時要根據(jù)物料特性以及所要求的顆粒結實程度、顆粒大小進行合理調(diào)整，一般對于流動性較好的物料，送料速度可以較慢一點，對易成形物料壓力可以小一點，對于所做顆粒較大的情況，破碎整粒速度可以慢一點，只要不堵篩網(wǎng)網(wǎng)孔即可，在調(diào)整時，可以將其他參數(shù)不變的情況下，適當改變一個參數(shù)進行調(diào)節(jié)?？傊{(diào)整參數(shù)，只要掌握每個參數(shù)所表示的意義即可，在實際操作時根據(jù)具體情況進行調(diào)節(jié)，也是靠不斷試驗總結經(jīng)驗，達到最佳效果。

干法制粒顆粒的圓整度：對于干法制粒的顆粒的圓整度相對于濕法制粒要稍差，但干法制粒的圓整度與片的厚薄以及制粒刀具的形式有一定關系，(除物料本身原因外)可以通過改變片的厚度來提高顆粒的圓整度，一般可以根據(jù)顆粒大小來適當調(diào)節(jié)所壓的片的厚薄，這樣經(jīng)整粒后顆粒的圓整度要好一點，另改進整粒刀的結構，也能提高顆粒的圓整度?？傊Ｍ蛻粼谶x擇干法制粒機之前，最好能給我們寄點物料，先做一下試驗，看所做的顆粒是否能滿足客戶的需要，因為每一種料，每一個配方都會有不同的結果，這樣讓客戶能選擇到更合適的設備。