Changzhou Chi Yang Machinery Equipment Co. Ltd 主營產(chǎn)品: 制粒機械、制丸設(shè)備、包衣設(shè)備、干燥設(shè)備、混合設(shè)備、粉碎設(shè)備、真空上料設(shè)備 |
Changzhou Chi Yang Machinery Equipment Co. Ltd 主營產(chǎn)品: 制粒機械、制丸設(shè)備、包衣設(shè)備、干燥設(shè)備、混合設(shè)備、粉碎設(shè)備、真空上料設(shè)備 |
2011-11-3 閱讀(2161)
流化床技術(shù)在我國制藥工業(yè)的應(yīng)用是在上世紀(jì)80年代,通過近20多年的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展,流化床干燥技術(shù)已發(fā)展到流化床混合、包衣、制粒等方面的應(yīng)用,特別是近幾年所延伸至對微丸(粒)的包衣功能上,可以說,這些新功能與原傳統(tǒng)的制劑工藝相比體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢。然而,流化床包衣技術(shù)有多種,其應(yīng)用是各有其特別,人們將如何*地選擇流化床包衣形式呢?本文從流化床包衣技術(shù)概念著手,從三種流化床包衣機的比較中看“底噴”流化床包衣的要點,也從微丸(粒)的包衣工藝要求角度闡述“負(fù)壓底噴規(guī)則流”流化床包衣的要求,目的使人們對這一新技術(shù)能有系統(tǒng)了解與有的放矢地選擇設(shè)備。
1.流化床包衣技術(shù)的基本概念
1.1 流化現(xiàn)象的概念
在一個設(shè)備中,將顆粒物料堆放在分布板上,當(dāng)氣體由設(shè)備下部通入床層,隨氣流速度加大到某種程度,固體顆粒在床層上產(chǎn)沸騰狀態(tài),這狀態(tài)稱流態(tài)化,而這床層也稱流化床。采用這樣方法輔于其它技術(shù)可完成物料的干燥、制粒、混合、包衣和粉碎等功能。
由于固體顆粒物料的不同特性,以及床層和氣流速度等因素不同,床層可存在三種形態(tài):
(1)、*階段,當(dāng)流體速度較低時,在床層中固體顆粒雖與流體相接觸,但固體顆粒的相應(yīng)位置不發(fā)生變化,這時固定顆粒的狀態(tài)為固定床;
(2)、第二階段,當(dāng)固定床階段的流體流速逐漸增加到某一點時,固體顆粒就會產(chǎn)生相互間的位置移動,若再增加流體速度,而床層的壓力損失保持不變,固體顆粒再床層就會產(chǎn)生不規(guī)則的運動,這時的床層就處于流態(tài)化;
(3)、第三階段,當(dāng)流體流速大于固體顆粒的沉降速度時,這時固體顆粒就不能繼續(xù)停留再容器內(nèi),而被氣流帶出容器。
對制藥工業(yè)應(yīng)用來說,干燥、制粒、混合、包衣等是利用第二階段運行的。
1.2 流化床包衣技術(shù)的概念
流化床包衣是在流化過程中,所有的顆粒都懸浮在流化氣流中,表面*暴露,可以噴射各種包衣液,并進(jìn)行濕熱交換。其中,流化狀態(tài)是由被流化物料的特性及設(shè)備的結(jié)構(gòu)而定,由于每種技術(shù)不同,其流化狀態(tài)不同,常有三種噴霧技術(shù)進(jìn)行包衣,即頂噴、底噴及測噴三種形式。為了使衣膜均勻連續(xù),盡量做到減少液滴的行程(即液滴從噴頭出口到達(dá)顆粒表面的距離),以減少熱空氣對液滴產(chǎn)生的噴霧干燥作用,使得液滴到被包顆粒表面時,基本能保持其原有特性,以達(dá)到均一性、理想鋪展性和衣膜的連續(xù)性。
2.從三種流化床包衣技術(shù)的比較看“底噴”流化床包衣的特點
流化床包衣技術(shù)的三種型式分別為頂噴、底噴及側(cè)噴,下面用表格形式對三種形式的流化床包衣技術(shù)作比較(見表1)。
從表1可以看到:三種流化床包衣形式是各有特點,然而綜合各項與微粒(丸)包衣要求現(xiàn)也可看到底噴式屬其中zui適用于微丸(粒)包衣的床型。底噴式流化床包衣是威斯康星洲大學(xué)Dale Wurster博士于1959年創(chuàng)立,其把噴動流態(tài)化與噴霧相結(jié)合,形成噴泉狀態(tài),使工業(yè)化包衣變得現(xiàn)實,其工藝的廣泛運用至今尚無其它形式所能相比。在流化床包衣設(shè)備分布板*設(shè)置霧化器,即底噴流化床(也稱Wurster系統(tǒng)),其中帶擴(kuò)展室的物料床中心設(shè)置圓形導(dǎo)向筒,分布板在導(dǎo)向筒區(qū)域內(nèi)具有較大的開孔率,以滿足大部分風(fēng)量通過,形成類噴泉式的流態(tài)化,粉粒從導(dǎo)向筒之間的環(huán)隙區(qū)域,如此的循環(huán)。使物料具有高度的分散性,因而底噴包衣工藝具有人們所期望的工藝重復(fù)性。
3.從微丸(粒)包衣工藝要求角度看“負(fù)壓底噴規(guī)則流”流化床包衣的要點
3.1 微丸(粒)包衣工藝與規(guī)模生產(chǎn)要求
微丸(粒)包衣應(yīng)適用于:≥50μm的粉末包衣、粒、丸(≤6mm)掩味、著色、熱熔、防潮、抗氧化包衣、粒丸腸溶衣、環(huán)釋包衣、懸浮液、溶液涂層放大等。
微丸(粒)包衣的要求:
(1)、物料能高度分散并伴隨衣膜的噴涂而不產(chǎn)生粘連;
(2)、霧粒到達(dá)物料的距離應(yīng)很短,濕分而不致于快速蒸發(fā)掉,與物料產(chǎn)生良好的附著,并具有*的鋪展性,使得衣膜牢固、連續(xù);
(3)、物料與霧粒接觸機會應(yīng)均等,包衣均勻;
(4)、耗用包衣材料較少,且衣膜均勻。
微丸(粒)包衣規(guī)模生產(chǎn)時要求:、可靠、環(huán)保、安全等。
3.2 從微丸(粒)包衣工藝要求看“負(fù)壓底噴”流化床包衣的要點
要達(dá)到上述包衣工藝與規(guī)模生產(chǎn)要求時,光有底噴流化床包衣技術(shù)是不能的,基于制藥工業(yè)的特殊性,其生產(chǎn)設(shè)備力求性、可靠性、環(huán)保性、安全性和批量化,這就要把負(fù)壓、底噴和規(guī)則流技術(shù)整合于一體。
負(fù)壓技術(shù)是整機的關(guān)鍵,其負(fù)壓的創(chuàng)新性是以系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置,使包衣的整個工藝過程處于密封與負(fù)壓狀態(tài),從而達(dá)到以下效果:
(1)系統(tǒng)負(fù)壓工藝流程可有效地避免包衣材料中有機溶媒在氣化時的氣體外溢,消除易燃易爆事故隱患,減少環(huán)境污染;
(2)有利于突發(fā)性事故的泄爆,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)由于顆粒擠壓摩擦、粉塵積累及有機溶媒氣化膨脹所產(chǎn)生的壓力升高至0.05Mpa時,泄爆裝置即會自動打開,并會自動關(guān)閉電源,防止事故的發(fā)生;
(3)有利于流態(tài)化氣流量的調(diào)節(jié),保持物料流態(tài)化的穩(wěn)定。
規(guī)則流型的流態(tài)化,噴泉式流態(tài)化能使設(shè)備中物料具有重現(xiàn)性良好的運行軌跡,這一點是嚴(yán)格包衣操作所*的,其目的是讓物料與霧粒接觸機會均等,包衣才會均勻。同時,物料本身形成自轉(zhuǎn),其表面任一角度與霧粒接觸機會均等。因而,對于緩釋、控釋而言,底噴工藝形成的衣膜連續(xù)均勻。生產(chǎn)設(shè)計了導(dǎo)向筒裝置解決了這一難點。這種特殊裝置能使大部分氣流量由中心區(qū)域的導(dǎo)向筒內(nèi)通過,物料呈噴泉狀的氣流輸送(亦稱氣流輸送流化床),而導(dǎo)向筒外側(cè)與塔體壁之間形成的流化床稱為標(biāo)準(zhǔn)流化床。此時,大部分氣流量由導(dǎo)向筒下方的分風(fēng)板進(jìn)入,在流化床*形成一粉粒物料柱,當(dāng)其上升并離開導(dǎo)向筒時,由于風(fēng)速急劇下降,顆粒將跌落在導(dǎo)向筒與床體間的流化區(qū),再次向?qū)蛲矃R集上揚,如此反復(fù)循環(huán),形成流化-氣流輸送-沉降-流化的過程,從而實現(xiàn)了規(guī)則流態(tài)化。在結(jié)構(gòu)上,一是導(dǎo)向筒高度可調(diào),隨著物料粒徑變大,其高度會有所改變;二是流化分布板是隨物料性質(zhì)變化的,其開孔率及其分布采取更換方式調(diào)節(jié);三是導(dǎo)向筒高度的合適設(shè)計,根據(jù)“死床”高度設(shè)計太高,碰撞加劇,會產(chǎn)生“衣層”脫落,高度設(shè)置太低會影響物料由流化區(qū)飛向包衣區(qū)遷移,從而引起產(chǎn)生包衣不均。
底噴的霧化不是隨意就能達(dá)到有效霧化要求的,氣流分布板要能使大部分氣流量在分布板中心區(qū)域通過,分布板的中心區(qū)域位于導(dǎo)向筒的正下方,分布板的開孔率達(dá)70%以上,從而實現(xiàn)物料以氣流輸送狀態(tài)上升,為噴泉流流態(tài)化創(chuàng)造*的條件。在導(dǎo)向筒與流化床壁環(huán)圓區(qū)域內(nèi),分布板的開孔率則為3%,使物料跌落在此區(qū)域內(nèi)能形成標(biāo)準(zhǔn)的流化狀態(tài),有利于物料通過分布板與導(dǎo)向筒間的間隙向?qū)蛲矃R集。這樣起到每一滴霧粒能保持與顆粒附著前具有良好潤濕性的作用,提高了附著率。也由于霧化到達(dá)粉粒的距離短,不會被過早干燥,故顆粒在附著時其在物料表面具有良好的鋪展性。同時,能擴(kuò)大衣膜面積,成膜厚薄均勻,潤濕性又為衣膜附著牢固提供決定性的條件,zui終達(dá)到包衣材料的目的。
4.結(jié)語
本文從流化床包衣技術(shù)概念著手,從三種流化床包衣的比較中看“底噴”流化床包衣的特點,也從微丸(粒)的包衣包衣工藝要求角度闡述“負(fù)壓底噴規(guī)則流”流化床包衣的要點。目前我公司產(chǎn)品產(chǎn)量從150g/批至200Kg/批。應(yīng)用于從粉體包衣至微丸的緩控釋產(chǎn)品。隨著微丸制劑與緩控釋包衣這一新型制藥工藝的興起,微丸制劑及緩控釋包衣以掩味、著色、防潮、抗氧化、遮光、胃溶、隔熱、腸溶、緩釋及控釋的特點決定了相應(yīng)設(shè)備的市場。