【原創(chuàng)論文】國(guó)內(nèi)壓片機(jī)各種加料方式的比較及性能分析

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雪絨花

電梯直達(dá)

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發(fā)表于 2010-3-30 10:18:09 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

國(guó)內(nèi)壓片機(jī)的品種很多，加料方式也是各不相同。本文將幾種最基本的加料系統(tǒng)進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)其結(jié)構(gòu)和使用性能進(jìn)行比較，以便于制藥廠家選取最適合于自己的機(jī)型。
一、各種加料方式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和壓片過(guò)程比較。
國(guó)內(nèi)壓片機(jī)的加料系統(tǒng)一般分為三種：?jiǎn)螞_壓片機(jī)的靴式加料系統(tǒng)、普通中低速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)的月形柵式加料系統(tǒng)、亞高速及高速壓片機(jī)的強(qiáng)迫加料系統(tǒng)。
1.單沖壓片機(jī)的靴式加料系統(tǒng)
靴式加料系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。加料器外呈靴形，由凸輪帶動(dòng)在沖模上平面左右擺動(dòng)完成加料、刮平和推片動(dòng)作。
靴式加料系統(tǒng)的工作過(guò)程如圖2所示。

（a）加料。上沖抬起，加料器移動(dòng)到模孔之上，下沖下降到適宜深度（使容納的顆粒重恰等于片重），加料器在模上面擺動(dòng)，顆粒填滿模孔；
（b）刮平。加料器由模孔上離開(kāi)，使模孔中的顆粒與模孔的上緣持平；（c）壓片。上沖下降，并將顆粒壓成片；
（d）推片。上沖抬起，下沖隨之上長(zhǎng)升到恰與模孔緣相平，此時(shí)加料器又移到模孔之上，將藥片推開(kāi)落于接受器中，同時(shí)下沖又下降，模孔內(nèi)又填滿顆粒進(jìn)行第二次飼粉，如此反復(fù)進(jìn)行。

2. 普通中低速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)的月形柵式加料系統(tǒng)
普通中低速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)的月形柵式加料系統(tǒng)如圖3所示。月形柵式加料器固定于轉(zhuǎn)盤(pán)的模盤(pán)上，加料器的底面與模盤(pán)表面保持一定間隙（0.05~0.1mm），當(dāng)旋轉(zhuǎn)中的模圈從加料器下方通過(guò)時(shí)，柵格中的藥物顆粒落入模孔中，多個(gè)彎曲的柵格板造成藥物的多次填充，加料器最末一個(gè)柵格裝有刮粉板，它緊貼于轉(zhuǎn)盤(pán)的工作平面，可將轉(zhuǎn)盤(pán)及模圈及模圈表面的多余顆粒刮平帶走，隨后下沖再有一次下降，以便在刮粉板刮料后再使模孔中的藥粉震實(shí)。
月形柵式加料器的壓片過(guò)程如圖4所示。
（1）充填。下沖在加料斗下面時(shí)，顆粒填入模孔中。
（2）刮平。當(dāng)下沖行至充填軌上平面時(shí)經(jīng)刮粉板將多余的顆粒刮去。
（3）壓片。當(dāng)下沖行至下壓輪的上面，上沖行至上壓輪的下面時(shí)，二沖間的距離最小，將顆粒壓制成片。
（4）推片。壓片后，上、下沖分別沿導(dǎo)軌上升和下降，下沖行至出片軌的上方時(shí)將片劑推出模孔，并被刮片板導(dǎo)入容器，如此反復(fù)進(jìn)行。

3．亞高速及高速壓片機(jī)的強(qiáng)迫加料系統(tǒng)
強(qiáng)迫加料系統(tǒng)是近年來(lái)廣泛應(yīng)用在亞高速和高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)上的一種加料系統(tǒng)。如圖5所示，強(qiáng)迫加料系統(tǒng)主要由三部分組成：①料斗，②加料電機(jī)，③強(qiáng)迫加料器。
① ①料斗。主要起存放物料的作用，其下部與強(qiáng)迫加料器相連。
② ②加料電機(jī)。是強(qiáng)迫加料器的動(dòng)力源，變頻調(diào)速。
③ ③強(qiáng)迫加料器。又可分為齒輪箱和加料器兩部分，齒輪箱將加料電機(jī)的動(dòng)力傳遞到加料器的兩個(gè)撥料葉輪上，兩葉輪逆向旋轉(zhuǎn)，將物料強(qiáng)制充填到中模孔中。如圖6所示。
強(qiáng)迫加料系統(tǒng)的壓片過(guò)程同月形柵式加料系統(tǒng)基本相同，也是分為充填→刮平→壓片→推片四個(gè)步驟。
二、三種加料方式片重差異的比較
我們現(xiàn)在的加料方式都是用物料的體積來(lái)控制片重，我們都知道g=ρv，（其中g為充填的物料重量，ρ為物料密度，v為充填的物料體積），現(xiàn)在充填的體積是一定的，那片重就是由物料的密度決定的，而物料的密度又決定于物料的顆粒均勻度和松散度。
單沖壓片機(jī)的靴式加料系統(tǒng)和中低速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)的月形柵式加料系統(tǒng)都是靠物料的自重自然落料的，粉末狀的物料一般是不適合這兩種方式的，因?yàn)榉勰┑牧鲃?dòng)性一般大大不如顆粒狀物料。但是顆粒狀物料如果顆粒不均勻或流動(dòng)性差的話，也會(huì)影響到片劑的重量差異。所以這兩種加料方式對(duì)物料種類(lèi)對(duì)顆粒狀況的要求會(huì)更苛刻一些。
亞高速和高速壓片機(jī)的強(qiáng)迫加料器可以對(duì)中模孔進(jìn)行強(qiáng)制填充，所以它可以壓制粉末狀的物料，而且對(duì)顆粒狀物料的要求也相對(duì)比前兩種加料器寬松一些。片重差異也更穩(wěn)定一些。
三、各種加料方式的性能比較。
1．靴式加料系統(tǒng)。
單沖壓片機(jī)靴式加料器中的藥粉隨加料器擺動(dòng)容易造成藥粉分層，且壓片時(shí)，是單側(cè)加壓（上沖加壓），所以壓力分布不均，易裂片，噪聲大；另外，生產(chǎn)效率比較低，一般單沖壓片機(jī)產(chǎn)量60-80片/min，故僅適用于實(shí)驗(yàn)室和大尺寸片劑生產(chǎn)。
2．月形柵式加料系統(tǒng)。
普通中低速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)月形柵式加料系統(tǒng)目前在生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，這種加料方式須先將物料制成大小均勻的，具有良好流動(dòng)性的顆粒，依靠物料顆粒的自重加料，并且多個(gè)彎曲的柵格板可使藥物得到多次填充，所以充填充分、平穩(wěn)，片重差異小。旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)的上下沖能夠同時(shí)加壓，壓力分布均勻。而且國(guó)內(nèi)大部分中低速壓片機(jī)都設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)盤(pán)前后放置兩套加料系統(tǒng)，這樣轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，每套模具可充填兩次，壓制兩片，這樣生產(chǎn)效率大大提高。普通ZP35D型壓片機(jī)的產(chǎn)量可達(dá)1900~2200片/min。所以這種加料方式的壓片機(jī)可用于制藥廠家大規(guī)模大批量生產(chǎn)。
但是這種加料系統(tǒng)也存在一些缺陷，①對(duì)物料顆粒要求嚴(yán)格。在壓片前要對(duì)物料進(jìn)行制粒，顆粒的流動(dòng)性要好，顆粒大小要均勻，使藥片的生產(chǎn)成本增加。②充填時(shí)間不能太短。因?yàn)檫@種加料方式是物料顆粒依靠自重充填進(jìn)模孔中，所以充填要保證一定的時(shí)間長(zhǎng)度，所以轉(zhuǎn)盤(pán)速度不能提的過(guò)高，否則充填不充分，片重差異達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。
3．強(qiáng)迫加料系統(tǒng)。
強(qiáng)迫加料系統(tǒng)既可以壓制制成顆粒的物料，也可以壓制粉末型物料。因?yàn)槲锪系玫綇?qiáng)制填充，所以填充時(shí)間可以大大縮短，相應(yīng)地轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速也可以提高很多，因此這種加料方式一般被用在亞高速和高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)上。高速壓片機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)80轉(zhuǎn)/分。隨著設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，這種壓片機(jī)也被一些大中型制藥廠家所青睞。
雖然強(qiáng)迫加料系統(tǒng)的長(zhǎng)處很多，但也還是有一些不足之處：①甩粉現(xiàn)象。因?yàn)檗D(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速提高了，所以加料器中流出的多余物料會(huì)被甩出，造成物料的浪費(fèi)，且粉塵增多。②料斗漏料不暢。因?yàn)榱隙方Y(jié)構(gòu)的特殊性（上口大，下口小，且?guī)в行逼拢┮恍┝鲃?dòng)性不好的物料（大多為不經(jīng)制粒的粉末物料）就會(huì)流動(dòng)不暢，造成片重差異不穩(wěn)定。

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雪絨花

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樓主| 發(fā)表于 2010-3-30 10:29:20 | 只看該作者

四、由以上分析，我們可以作出表格來(lái)概括幾種加料器的優(yōu)缺點(diǎn)：

加料系統(tǒng); a2 C, [0 T' u+ g" c	靴式加料系統(tǒng)5 V- f+ Y6 V5 ?. T( e- l	月形柵式加料系統(tǒng); \' Z6 b' G7 N. P; i$ X	強(qiáng)迫加料系統(tǒng)9 {# A! S& N# c4 }4 B
所用壓片機(jī)+ g3 _( J2 T% S1 K: G: F	單沖壓片機(jī)% T; u- o/ ~2 a5 o4 _, S	中低速及亞高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)" {) V) J8 m) n	亞高速及高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)6 x; }: Z* ?: t0 Q9 a0 f5 B: b6 V" a
落料方式/ j% C4 g L. _) h L	自然落料 3 N: i+ p7 x7 r5 \|& A- A3 w9 R) F- C0 l	自然落料 2 S' [. b# N7 G% ? K* o7 N. b1 M	強(qiáng)制落料% z$ S; B4 L* T9 F
片重 7 i; b: u% n [. Q+ h# e; @	不穩(wěn)定 9 e8 U1 U. Y. \7 s	穩(wěn)定. K0 E# x* j8 X* U/ d$ D	穩(wěn)定: y5 X7 ]# x& h' b# G9 ^3 C9 U# d
適宜物料種類(lèi) * i+ V8 J% j- S; a' a& F& p	顆粒( }' X3 X9 d u( n5 h* U	顆粒 ! f! J0 \|! P" ^1 u& K% M4 E6 t" M7 n	顆粒或粉末3 t3 ^& \6 w% W$ H& z& M: m. q: T5 r2 `
生產(chǎn)效率- l* K# _+ a I" j: h; J	低 0 R+ R3 G( U- L; P# p( A8 \" d6 B7 L	較高/ j1 O' e% L. z- w" C( R+ n	最高7 b) n5 \|+ }" o( J9 E8 f# P

五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，幾種加料器各有長(zhǎng)處，也各有不足，制藥廠家可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇適合于自己的壓片機(jī)。
為了最大限度地發(fā)揮各種加料器的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)其不足，有四十多年生產(chǎn)壓片機(jī)經(jīng)驗(yàn)的聊城萬(wàn)合工業(yè)制造有限公司新近研制了升級(jí)版亞高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)，這種壓片機(jī)既可以安裝月形柵式加料器，又可以安裝強(qiáng)迫加料器，客戶(hù)可以根據(jù)物料的特點(diǎn)自行更換，拆裝非常簡(jiǎn)單方便，不用借助任何工具。大大地方便了客戶(hù)。