Tạo hạt tầng chất lỏng: Quy trình, thông số và hướng dẫn mở rộng quy mô cho dược phẩm

Tạo hạt tầng sôi là loại hoạt động đơn giản trên sơ đồ quy trình và sau đó phải mất nhiều năm để thành thạo trên sàn sản xuất. Không khí được đẩy lên qua một tấm đục lỗ, nâng lớp bột lên cho đến khi các hạt hoạt động giống như chất lỏng sôi. Dung dịch chất kết dính được phun vào đám mây hỗn loạn đó và cùng một bình chứa tạo nên các hạt sẽ làm khô chúng tại chỗ.

Trộn, kết tụ và sấy khô, ba hoạt động lẽ ra cần ba máy và hai lần vận chuyển nguyên liệu, diễn ra bên trong một thùng chứa. Đó là lý do tại sao tạo hạt tầng sôi trở thành phương pháp mặc định để tạo ra các hạt có dòng chảy tốt, phân bố kích thước hạt hẹp và khả năng nén có thể dự đoán được đối với viên nén và viên nang.

Đó cũng là lý do tại sao quá trình này lại gây ra nhiều thất vọng đến vậy. Giường chỉ hoạt động tốt trong một cửa sổ khá hẹp về tốc độ không khí, tốc độ phun và nhiệt độ. Đẩy qua nó và bạn sẽ có một chiếc giường bị sập hoặc một cái bát đầy bụi. Hướng dẫn này bao gồm những gì xảy ra bên trong tô, những thông số nào thực sự ảnh hưởng đến kết quả, cách cấu hình phun định hình cấu trúc hạt và cách mở rộng quy mô công thức từ đơn vị phòng thí nghiệm sang dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh.

Việc tạo hạt trên giường chất lỏng thực sự có tác dụng gì

Tạo hạt tầng sôi là con đường tạo hạt ướt: chất kết dính lỏng kết dính các hạt sơ cấp lại với nhau thành các khối kết tụ lớn hơn, đậm đặc hơn. Sự khác biệt so với quá trình tạo hạt có độ cắt cao nằm ở cách năng lượng đi vào khối lượng. Trong máy trộn tốc độ cao, một cánh quạt và máy băm trộn khối ướt một cách cơ học. Trong giường chất lỏng, năng lượng đến dưới dạng không khí chuyển động và dưới dạng các giọt nguyên tử hóa, do đó bột không bao giờ đứng yên và không bao giờ bị nhào trộn.

Một tàu, ba đơn vị hoạt động

Bột được hóa lỏng và làm nóng trước, chất kết dính được nguyên tử hóa trên các hạt chuyển động, cầu nối chất lỏng được làm khô khi cùng một luồng không khí tiếp tục chảy và các hạt rời khỏi bát đủ khô để có thể định cỡ và trộn. Bởi vì vật liệu không bao giờ di chuyển giữa các thùng nên không có khối ướt cần chuyển, không có bước sấy khay và người vận hành ít tiếp xúc với sản phẩm hơn.

Một hạt tốt trông như thế nào

Các hạt được hình thành tốt có dạng gần như hình cầu, độ đặc vừa phải và độ mịn thấp. Chúng chảy qua phễu mà không có cầu nối, nén mà không bị đóng nắp và phân tán có thể đoán trước được. Những đặc tính đó đến từ sự cân bằng giữa kích thước giọt, tốc độ phun và khả năng sấy chứ không phải chỉ từ máy.

Bên trong quy trình, từng bước

Một đợt thường trải qua sáu giai đoạn và sự chuyển tiếp giữa chúng cũng quan trọng như chính các điểm đặt.

1. Sạc bột. Bát được đổ đầy đến thể tích mục tiêu chứ không phải trọng lượng mục tiêu, bởi vì độ sôi phụ thuộc vào chiều cao của giường và phần tủ khô phía trên nó.
2. Chất lỏng và làm nóng trước. Thể tích không khí được tăng lên cho đến khi lớp đệm nở ra và di chuyển tự do, đồng thời sản phẩm được làm ấm đến nhiệt độ ban đầu ổn định.
3. Xịt chất kết dính. Vòi phun bắt đầu ở mức thấp và tăng dần. Các giọt phải đủ nhỏ để lan rộng trên bề mặt hạt và đủ ẩm để liên kết khi tiếp xúc.
4. Tạo khối ướt. Khi chất lỏng tích tụ, các hạt va chạm và dính vào nhau. Ở đây tốc độ tăng trưởng nhanh nhất và đây là nơi thường bắt đầu tạo hạt quá mức.
5. Sấy khô. Quá trình phun dừng lại, nhiệt độ không khí tăng lên và lớp sấy được sấy khô đến giá trị hao hụt khi sấy khô mục tiêu trong khi vẫn chuyển động.
6. Làm mát và xả. Lô nguội đi, xả ra và thường được đưa qua máy nghiền hoặc sàng để phá vỡ vật liệu quá khổ.

Máy tạo hạt và sấy khô tầng sôi FL-B (Máy tạo hạt một bước) Máy sấy hạt tầng sôi FL-B được thiết kế để xử lý bột, tạo hạt, sấy khô và các hoạt động phủ "phun trên" trong dược phẩm, thực phẩm và... Xem sản phẩm →

Cấu hình phun: Trên, Dưới và Tiếp tuyến

Vị trí vòi phun so với lớp bột sẽ thay đổi cả cấu trúc hạt và phạm vi quy trình mà một máy đơn lẻ có thể chạy.

Phun hàng đầu vẫn là công việc chính của quá trình tạo hạt. Phun đáy được chọn khi mục tiêu là một lớp màng bao quanh hạt chứ không phải là sự kết tụ và phun tiếp tuyến tạo ra các viên dày đặc nhất, hình cầu nhất. Một máy duy nhất có thể chuyển đổi giữa các phần chèn này sẽ cung cấp phạm vi sản phẩm rộng hơn nhiều.

Máy tạo hạt và phủ chất lỏng đa chức năng DLP Máy phủ tạo hạt tầng sôi đa chức năng DLP kết hợp sấy phun, tạo hạt, tạo hạt vi mô ly tâm, phủ tầng sôi và phun... Xem sản phẩm →

Các thông số quyết định kết quả

Người vận hành thường coi công thức là một danh sách các điểm đặt, tuy nhiên hầu hết các vấn đề về lớp chất lỏng đều xuất phát từ mối quan hệ giữa các tham số chứ không phải do sai một con số. Đây là những biến đáng xem cùng nhau.

• Nhiệt độ không khí đầu vào thiết lập công suất sấy và gián tiếp độ ẩm bề mặt trên các hạt.
• Thể tích và vận tốc không khí kiểm soát độ giãn nở của lớp, cường độ trộn và lượng bột mịn di chuyển tới các bộ lọc.
• Tốc độ phun xác định lượng chất lỏng mà giường phải hấp thụ trong một đơn vị thời gian và đó là nguyên nhân thường gặp nhất dẫn đến tình trạng quá ướt cũng như bụi.
• Áp suất nguyên tử hóa kiểm soát kích thước giọt: những giọt mịn hơn lan truyền tốt hơn nhưng có thể khô trước khi tiếp xúc.
• Nồng độ chất kết dính và độ nhớt thay đổi mức độ bám dính của các hạt và tốc độ phát triển của hạt.
• Nhiệt độ sản phẩm là kết quả thực tế của sự cân bằng giữa phun và sấy khô.
• Vị trí vòi phun và tình trạng bộ lọc rất dễ bị bỏ qua và là nguồn thường xuyên gây ra sự khác biệt giữa các đợt.

Bởi vì các biến này tương tác với nhau nên việc thay đổi một biến hầu như luôn đòi hỏi phải điều chỉnh một biến khác. Ghi chú của chúng tôi về các thông số quá trình tạo hạt tầng chất lỏng và các loại phun xem xét các mối quan hệ đó một cách chi tiết hơn.

Mở rộng quy mô mà không cần viết lại công thức

Việc mở rộng quy mô hiếm khi là vấn đề nhân mọi số với cùng một hệ số. Một cái bát nhỏ và một cái bát lớn không hóa lỏng giống hệt nhau, vì vậy cách tiếp cận đáng tin cậy là giữ các mối quan hệ không thứ nguyên càng gần nhau càng tốt.

Điều đó có nghĩa là điều chỉnh tốc độ không khí trên một đơn vị diện tích mặt cắt thay vì tổng thể tích không khí, giữ dòng phun trên một đơn vị bề mặt giường không đổi, giữ nhiệt độ sản phẩm trên cùng một quỹ đạo và xác nhận rằng kích thước giọt không trôi khi sử dụng vòi phun lớn hơn. Hình dạng bát, tỷ lệ chiều cao của giường với đường kính và tấm ván khô đều ảnh hưởng đến lượng vật liệu kết thúc trên các bộ lọc thay vì ở dạng hạt.

Con đường an toàn nhất là phát triển quy trình trên thiết bị phòng thí nghiệm phản ánh hình dạng và thiết bị đo đạc của đơn vị sản xuất, sau đó xác nhận nó ở quy mô thí điểm trước khi thực hiện một lô đầy đủ.

Máy thí nghiệm tạo hạt và phủ lớp chất lỏng đa chức năng DLP R&D Máy tầng sôi đa chức năng DLP R D tích hợp nhiều chức năng, bao gồm hoạt động phun trên, phun dưới và phun bên. Nó kết hợp trộn, sấy khô... Xem sản phẩm →

Khi chiếc giường hoạt động sai: Bảng chẩn đoán nhanh

Hầu hết các vấn đề về lớp chất lỏng đều tự biểu hiện thông qua đường cong nhiệt độ của sản phẩm, độ giảm áp suất trên các bộ lọc hoặc đơn giản là âm thanh của bát.

Danh sách kiểm tra lựa chọn thiết bị

Khi chỉ định máy tạo hạt tầng chất lỏng, các câu hỏi hữu ích liên quan đến các quy trình bạn định chạy trong nhiều năm chứ không chỉ lô bạn cần vào tháng tới.

• Phạm vi mẻ: bát nhỏ nhất và lớn nhất phải xử lý tốt chứ không chỉ dung tích danh nghĩa.
• Các tùy chọn phun: chỉ phun phía trên hoặc khả năng thêm các phần chèn phía dưới và tiếp tuyến sau.
• Xử lý dung môi: thiết kế chống cháy nổ, che phủ khí trơ và nối đất thích hợp cho dung môi hữu cơ.
• Hệ thống lọc: vật liệu, phương pháp làm sạch và giám sát giảm áp suất.
• Mức độ ngăn chặn: liệu các hợp chất mạnh hoặc nhạy cảm có xâm nhập vào bát hay không.
• Vệ sinh: có thể giặt tại chỗ, khả năng thoát nước và các vòng đệm dễ tiếp cận.
• Dòng nguyên liệu: bột đi vào như thế nào và hạt rời đi như thế nào, bao gồm nâng, chuyển chân không và sàng.
• Dữ liệu và điều khiển: quản lý công thức, ghi thông số và lịch sử cảnh báo cho các bản ghi lô.

Việc chọn thiết bị có sẵn những câu trả lời đó thường tốn ít chi phí hơn so với việc trang bị thêm một chiếc máy được chỉ định cho mục đích hẹp hơn.

Một cái nhìn theo hướng quá trình về quá trình tạo hạt tầng chất lỏng

Chuẩn bị phần thưởng tạo hạt trên giường chất lỏng. Bản thân công nghệ này đã được hiểu rõ, do đó, sự khác biệt giữa quy trình mạnh mẽ và quy trình dễ vỡ thường nằm ở mức độ cẩn thận của công thức, cấu hình phun và xử lý không khí phù hợp với vật liệu ngay từ đầu.

ZY Machinery đã tập trung vào chế biến bột và thiết bị định lượng chất rắn qua đường uống từ năm 2010, chế tạo máy tạo hạt tầng chất lỏng, máy sấy, máy phủ, máy trộn cũng như thiết bị chuyển và làm sạch liên kết chúng thành dây chuyền hoàn chỉnh. Phạm vi phòng thí nghiệm phản ánh phạm vi sản xuất về mặt hình học và thiết bị đo đạc, do đó, công thức được phát triển trên một bát nhỏ có lộ trình xác định đến quy mô thí điểm và thương mại. Nếu bạn đang làm việc trong một dự án tạo hạt, hãy chia sẻ tài liệu, mục tiêu lô và điều kiện địa điểm và nhóm sẽ đề xuất lộ trình phù hợp.

Khám phá toàn bộ phạm vi thiết bị trên của chúng tôi trang chủ .