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一文了解中药半固体物料混合设备

  俗话说,工欲善其事,必先利其器。在中药制剂生产过程中,物料的混合是一个关键工艺操作环节,混合后物料的均匀程度直接关系到药物制剂的含量均匀性,影响产品的质量和疗效。

  从混合的物料对象来看,混合设备可以分为固体物料混合设备、液体物料混合设备、半固体物料混合设备。

  固体物料混合设备,主要用于粉体、颗粒的混合,是目前发展最快、品类最齐全的一类混合设备,主要包括V型混合机、双锥型混合机、二维混合机、三维混合及以及目前应用较为广泛的料斗混合机。

  ①对流。通过混合设备内的搅拌浆等内部构件的旋转运动,促使物料大幅度进行移动,从而形成物料流动,即物料从混合设备内一处迁移到另一处,而另一处物料进行对向运动,物料在对流中相互渗透而形成混合状态;

  ②剪切。剪切构件由转动速度更快的转子和定子构成,混合物料转子和定子间高速碰撞、分散,物料彼此形成相对滑动而发生混合状态;

  ③扩散。通过混合设备内的物料相互变更位置所引起的局部混合。与对流混合相比,其混合速度和程度均显著降低,但其混合状态可达到均匀的状态,且扩散过程是无序的,一般伴随对流和剪切同时发生。

  一般情况下,各类混合设备内,以上3种机理基本同时存在,不同的是,由于各类物料物理性质的差异和混合设备的构件形式不同,对混合操作的影响程度有所差异。

  目前,在药物制剂生产实践中,可以用于半固体物料的混合设备包括夹层锅、槽形混合机、均质制膏机、高效潮料搅拌混合机等。

  夹层锅由锅体和支脚组成。锅体是由内外球形锅体组成的双层结构形式,通过电机带动搅拌桨对物料进行搅拌混合,混合主要以对流混合为主。此外,中间夹层通入加热介质(蒸汽、导热油、热水等)加热。有固定式、可倾式等样式。倾倒式夹层锅通过手柄带动锅轮锅杆转动锅体,从而实现倒料操作。

  夹层锅是药物制剂生产中使用较早的混合设备之一,特别是中药及食品行业中,可用于粉状物和液体物料的均匀混合,设备简单,便于操作和控制。

  夹层锅内搅拌桨并不能完全覆盖腔体,容易出现混合死角,导致混合不均匀现象的发生,混合均匀性较差。搅拌混合完成后,只能倾倒式出料,出料不方便、不彻底,黏度较大的产品转移得效率低,不容易实现参数的在线控制和记录。

  槽型混合机由电机通过锅轮、锅杆结构带动搅拌桨使其转动混合过程主要以对流混合为主。搅拌轴两端有单向推力球轴承和径向推力球轴承,能防止因负荷作用而产生的窜动或移位。搅拌轴两端有调整螺钉,可调整右侧动力涡轮的轴向位置,使涡轮与蜗杆的中心线对正。倒料时,按动设备的点动按钮,且涡轮、蜗杆传动有自锁功能,因此混合槽可在任意角度停住进行倒料操作。

  槽型混合机是制剂生产中使用较早的混合设备,主要用于不同比值的干性或湿性粉状物的均匀混合,其装载物料比较方便,且便于操作和控制,常用于中药粉的混合、中药软材的生产。

  槽型混合机内的螺旋状搅拌桨并不能完全覆盖槽型腔体,容易出现混合死角,导致混合不均匀现象的发生。槽型混合机内的螺旋状搅拌桨两端的轴承密封是与物料接触的,设备长时间运行容易漏润滑油、漏物料,造成污染风险。槽型混合机搅拌混合完成后,只能倾倒式出料,出料不方便,不彻底,产品转移得率低。槽型混合机不方便做夹套,对于需要保温搅拌混合的物料,则不适用。

  真空制膏机由真空系统、加热系统、升降系统、搅拌桨和混合罐体、控制系统等构成。物料加入罐体内,开启搅拌桨、剪切刀进行混合,混合过程既有对流混合,也有剪切混合,此外,还可以按照需要进行抽真空、加热等操作,搅拌桨的升降使用液压缸进行升降,搅拌混合完成后,物料通过倾倒出料,或通过海底阀进行出料操作。

  真空制膏机主要用于乳膏、软膏等生产的主要设备,在日化行业中应用较广,对于较低黏度的物料,搅拌混合具有明显优势,其生产参数可控,可在线记录。

  真空制膏机作为独立设备系统,占地面积较大,操作复杂。由于混合罐体是固定的,对于搅拌混合完成的物料转移至下工序进行后续操作而言,仍然存在物料转移不方便、不彻底的缺点。同时,也存在清洁不方便的缺点;特别是对于黏度较高、相对密度较大的物料混合,其搅拌桨结构不能充分使物料混合均匀。

  物料在混合筒体内,通过中心搅拌桨(10~600rpm变频可调)和框式搅拌桨搅拌(10~60rpm变频可调),中心搅拌桨以剪切作用为主,框式搅拌桨以对流作用为主,并兼具扩散效果,加速物料的混合,可以有效缩短搅拌时间,提高物料混合均匀度。同时,加料和出料时,混合筒体可以移出设备,作为运转中介使用,减少物料损耗。

  1-搅拌电机;2-减速器;3-外罩;4-导向杆;5-定位杆;6-防撞盘;7-液压缸;8-接近开关;9-导向轮;10-视镜孔;11-搅拌桨;12-投料孔;13-混合桶体;14-触摸屏及外罩;15-机柜;16-出料阀;17-接近开关;18-接近开关;19-设备骨架;20-筒体支脚;21-设备骨架;22-设备支脚;23-筒体脚轮

  我国制药工业不断发展,对粉体混合的质量提出了更高的要求。粉体混合是制药工业的重要组成部分,因此制药工业的工作人员应该选择合适的粉体混合设备,掌握科学的选用原则和选用方法,以此提高粉体混合的效率和水平,促进制药工业的可持续发展。

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