在制藥工業(yè)中,經(jīng)常需要把兩種或多種粉體進(jìn)行混合,因此粉體混合設(shè)備在制藥工業(yè)中必不可少。制藥工業(yè)具有特殊性,在選擇粉體混合設(shè)備時(shí)必須遵循一定的原則和要求,否則就無(wú)法發(fā)揮粉體混合設(shè)備的實(shí)效性。
所謂的粉體混合,就是將兩種或兩種以上的粉體均勻地混合在一起。這種粉體混合的方法在制藥工業(yè)中非常常見(jiàn)。還有一些制藥工業(yè)在粉體混合的過(guò)程中,會(huì)添加一些液體和粉體進(jìn)行混合,這也是粉體混合的常見(jiàn)形式。
粉體混合要遵循一定的基本原理,具體來(lái)說(shuō),粉體混合有三種表現(xiàn)形式:
①對(duì)流形式,粉體在混合的過(guò)程中會(huì)進(jìn)行上下左右的移動(dòng);
②擴(kuò)散形式,一種粉體的粒子會(huì)擴(kuò)散到其他粉體之中;
③剪切的形式,粉體會(huì)形成平滑的側(cè)面。
在粉體混合的過(guò)程中,上述三種表現(xiàn)形式是同時(shí)存在的,但是各自的運(yùn)動(dòng)區(qū)域不同,而且會(huì)以一種混合類(lèi)型為主。就醫(yī)藥工業(yè)常用的粉體混合設(shè)備來(lái)說(shuō),粉體混合的運(yùn)動(dòng)形式以對(duì)流為主,粉體的粒子會(huì)進(jìn)行上下左右的移動(dòng)。
粉體混合和液體的混合呈現(xiàn)出較大的不同。粉體的粒子在進(jìn)行混合的過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)出相對(duì)融合的形態(tài),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,粉體粒子會(huì)朝著相反的方向運(yùn)動(dòng),也被稱(chēng)為反混合。一般情況下,粉體混合是難以達(dá)到最佳狀態(tài)的,因此只有選擇合適的粉體混合設(shè)備,才能真正實(shí)現(xiàn)粉體的完全混合。
選用制藥工業(yè)粉體混合設(shè)備時(shí),必須結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)。從分類(lèi)上來(lái)看,常用的粉體混合設(shè)備有三種,即復(fù)合型混合機(jī)、回轉(zhuǎn)型混合機(jī)和多向型混合機(jī)。
復(fù)合型混合機(jī)為內(nèi)部設(shè)置了攪拌裝置的混合機(jī),相較于回轉(zhuǎn)型混合機(jī)擁有更加強(qiáng)大的功能,對(duì)回轉(zhuǎn)型混合機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行了兼容,能夠使易附著和易凝結(jié)的物料得到均勻混合。在制藥工業(yè)中,常用的復(fù)合型混合機(jī)包含V型、翻滾運(yùn)動(dòng)、雙重圓錐和搖滾運(yùn)動(dòng)等機(jī)型。在進(jìn)行固體制劑和非無(wú)菌制劑生產(chǎn)的過(guò)程中,常用復(fù)合型混合機(jī)進(jìn)行物料混合,有相應(yīng)的清洗和滅菌手段,能夠?yàn)樗幬锷a(chǎn)質(zhì)量提供保障。
在制藥工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,常使用的回轉(zhuǎn)型混合機(jī)包含方錐料斗、V型和雙重圓錐等機(jī)型。在這些機(jī)型中,除了三維運(yùn)動(dòng)和方錐料斗這兩種機(jī)型,其余均可在小批量和多品種藥品生產(chǎn)中應(yīng)用。從特點(diǎn)上來(lái)看,如果將回轉(zhuǎn)型混合機(jī)用于進(jìn)行具有摩擦性的混合物料的生產(chǎn),能夠達(dá)到良好的混合效果。如果混合料的流動(dòng)性較好,并且物性相近,同樣能夠達(dá)到較好混合效果。如果將設(shè)備用于進(jìn)行易附著和易凝結(jié)的物料混合,可以通過(guò)安裝強(qiáng)制攪拌葉片或擴(kuò)散板等部件增強(qiáng)混合效果。從缺點(diǎn)上來(lái)看,由于回轉(zhuǎn)型混合機(jī)通常容量較大,所以需要較大占地面積,并且確保地基堅(jiān)固。同時(shí),由于設(shè)備裝料系數(shù)較小,并且需要通過(guò)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)物料和容器進(jìn)行混合生產(chǎn),所以需要消耗較大的能量;在設(shè)備定位或停車(chē)時(shí),則要進(jìn)行特殊裝置的制作;如果需要混合的物料具有較大物性差距,通常難以達(dá)到預(yù)期的混合效果。此外,相較于其他類(lèi)型的混合機(jī),回轉(zhuǎn)型混合機(jī)的噪聲較大。
多向型混合機(jī)又被稱(chēng)之為三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī),由萬(wàn)向搖臂機(jī)構(gòu)、機(jī)座、驅(qū)動(dòng)裝置等結(jié)構(gòu)組成。在設(shè)備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,主動(dòng)軸和從動(dòng)軸各帶有Y型萬(wàn)向節(jié),兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)之間則設(shè)置有混料桶,其在運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),完成了四種運(yùn)動(dòng)的疊加。具體來(lái)講,就是混料桶能夠繞簡(jiǎn)體中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)兩端能夠上下運(yùn)動(dòng)和左右運(yùn)動(dòng),筒體本身能夠進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng),可以促使物料進(jìn)行對(duì)流、擴(kuò)散和剪切運(yùn)動(dòng),因此能夠獲得良好的混合效果。此外,由于混合機(jī)無(wú)離心作用,所以物料不會(huì)在混合的過(guò)程中發(fā)生分層、積聚和比重偏析等情況,能夠?qū)崿F(xiàn)均勻混合。作為粉體混合精度最高的設(shè)備之一,多向型混合機(jī)的混合均勻度將超過(guò)99%,裝料系數(shù)能夠達(dá)到80%~85%,混合時(shí)間約15~20min。由于設(shè)備為全封閉結(jié)構(gòu),所以能夠?qū)崿F(xiàn)物料混合的無(wú)塵操作。
我國(guó)的制藥工業(yè)不斷發(fā)展,對(duì)粉體混合的質(zhì)量提出了更高的要求。粉體混合是制藥工業(yè)的重要組成部分,因此制藥工業(yè)的工作人員應(yīng)該選擇合適的粉體混合設(shè)備,掌握科學(xué)的選用原則和選用方法,以此提高粉體混合的效率和水平。