隨著固體制劑粉體產(chǎn)品品種的不斷豐富,作為其主要生產(chǎn)設(shè)備之一的混合機(jī)類型也是越來越多樣化。本來,這對(duì)粉體產(chǎn)品的生產(chǎn)商來說是個(gè)好現(xiàn)象,因?yàn)椴煌脑O(shè)備可以滿足不同的生產(chǎn)需求,甚至有些新的混合設(shè)備和機(jī)構(gòu)能夠解決許多原來常用設(shè)備難以解決的問題。但是大多數(shù)設(shè)備用戶并不能及時(shí)了解新設(shè)備和新機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),在選型方面要么隨大流購(gòu)買常規(guī)設(shè)備,要么憑經(jīng)驗(yàn)購(gòu)買使用過的同類型設(shè)備,甚至有些采購(gòu)人員只認(rèn)品牌,認(rèn)為價(jià)格高的產(chǎn)品就一定適用。針對(duì)這一現(xiàn)象,本文就混合設(shè)備在固體制劑中的發(fā)展及其應(yīng)用作一簡(jiǎn)要分析,并重點(diǎn)介紹了近年來開發(fā)的新型混合設(shè)備——料斗混合機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和性能特點(diǎn),以方便人們更好地選用,富通新能源生產(chǎn)銷售
小型飼料攪拌機(jī)、
雙軸攪拌機(jī)等攪拌混合機(jī)械設(shè)備。
1、粉體混合的基本機(jī)理與分類
1.1粉體混合的基本機(jī)理
粉體混合是減少組份非均勻性的過程。混合有多種運(yùn)動(dòng)形式,在固體制劑中以對(duì)流混合為主,其粒子由一個(gè)空間位置向另一個(gè)空間位置的運(yùn)動(dòng),或兩種以上組分在相互占有的空間內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng),以期達(dá)到各組分的均布。
1.2混合設(shè)備的分類
混合設(shè)備是利用各種混合裝置的不同組構(gòu),使粉體物料之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),不斷改變其相對(duì)位置,并且不斷克服由于物體差異導(dǎo)致物料分層的趨勢(shì)。
根據(jù)對(duì)粉體的作用力方式分,主要有容器回轉(zhuǎn)型,容器固定型和復(fù)合型三種;根據(jù)操作方式分有間隙式和連續(xù)式兩種。而在固體制劑的粉體、顆粒(干)中應(yīng)用最多的是容器回轉(zhuǎn)型,主要有雙錐、V型、三維運(yùn)動(dòng)、二維運(yùn)動(dòng)以及方錐料斗等混合機(jī)。
2、混合設(shè)備在固體制劑中的應(yīng)用與發(fā)展
2.1各混合設(shè)備的特性及在固體制劑中的應(yīng)用發(fā)展情況
過去固體制劑混合設(shè)備中以雙錐混合機(jī)和V型混合機(jī)為多,雙錐型的運(yùn)動(dòng)方式只有單向運(yùn)動(dòng),物料流動(dòng)性差混合不徹底、混合效果不良,已趨于淘汰;V型混合有二種,一種是對(duì)稱型V型混合,其缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)高度高、二桶體相關(guān)線拼焊上易造成死角、易造成交叉污染、無法徹底清洗以及運(yùn)動(dòng)只有橫向縱向流動(dòng)造成混合時(shí)間過長(zhǎng)等。另一種不對(duì)稱(長(zhǎng)短桶體)V型混合,V型容器二邊高度不對(duì)稱,其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)時(shí)兩邊容器物料的周而復(fù)始地互相摻雜,達(dá)到良好混合效果,其缺點(diǎn)是體積大、回轉(zhuǎn)空間大、內(nèi)部不易全拋光而形成死角、
易造成交叉污染。
另外,桶形混合機(jī)雖然有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小等特點(diǎn),但裝料系數(shù)只有50%左右,}昆合效果差于其它形式混合,再者混合桶裝卸不方便、混合桶不易清洗干凈和機(jī)器傳動(dòng)外露較多,故一般不適宜潔凈廠房的使用。在此也不再多介紹。
針對(duì)上述弊端,后開發(fā)了二維或i維運(yùn)動(dòng)混合設(shè)備。二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)又稱搖滾混合機(jī),混合桶一方面繞其對(duì)稱軸作自旋,另一方面還繞一根與其對(duì)稱軸正交的水平軸作搖擺運(yùn)動(dòng),再加之桶體內(nèi)壁焊有抄板,可以使物料抄向空間,從而使物料混合更加充分。二維運(yùn)動(dòng)混合特點(diǎn)是混合量大,出料方便,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,占有空間小,適合于大批量、長(zhǎng)線品種。三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)(見圖4),很多廠家又將其稱為多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī),物料在混合桶內(nèi)作環(huán)向、徑向和軸向的三相復(fù)合運(yùn)動(dòng),并以旋轉(zhuǎn)流動(dòng)、平移和顛倒落體等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)對(duì)物料產(chǎn)生相互流動(dòng)、擴(kuò)散和混合,使物料達(dá)到充分混合。三維運(yùn)動(dòng)混合特點(diǎn)是占地面積小、操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能使混合的均一程度達(dá)到gg%以上,同時(shí)桶內(nèi)無死角、易出料、易清洗和噪音小,是潔凈廠房的首選混合設(shè)備之一。
為了解決物料裝料、輸送和出料粉塵問題,推出了料斗裝卸式混合機(jī),又稱料斗混合機(jī)。其具備了i維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的特點(diǎn),料斗混合機(jī)利用方錐桶體的翻轉(zhuǎn)與左右桶臂軸的角度,使物體回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生上下翻轉(zhuǎn)、放大縮小、左右摻雜達(dá)到均勻混合效果,其裝料系數(shù)高達(dá)80%。此類集混合與提升設(shè)備與一體,能方便配料和清洗,也是基本實(shí)現(xiàn)無塵生產(chǎn)的可行的混合設(shè)備及固體制劑總混的設(shè)備。但目前很多廠家對(duì)此設(shè)備還不是很了解,應(yīng)用的也不得心應(yīng)手,下面將對(duì)此設(shè)備作一重點(diǎn)說明。
2.2各混合設(shè)備主要性能對(duì)比表
為了使人們更好的選用混合設(shè)備,現(xiàn)將以下幾種常用混合機(jī)的裝料系數(shù)、混合均勻度以及混合時(shí)間列出如下表,以供參考。當(dāng)然,這些還跟物料的性能有關(guān),包括:粒子大小、密度和表觀密度、休止角、流動(dòng)性、附著性和凝聚性、含水量等等。
3、料斗混合機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用
3.1料斗混合機(jī)的工作原理
料斗混合機(jī)(圖5)由機(jī)座、帶料斗的回轉(zhuǎn)體、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)以及電氣光控制系統(tǒng)等組成。
工作時(shí),先將方錐形料斗推入回轉(zhuǎn)體內(nèi),此時(shí)傳感系統(tǒng)就能自動(dòng)將帶料斗的回轉(zhuǎn)體提升到工作位,并自動(dòng)夾持與鎖上,當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到鎖止完成后,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就帶動(dòng)帶料斗的回轉(zhuǎn)體作上下翻動(dòng)回轉(zhuǎn)的混合工作。其間回轉(zhuǎn)的混合工作可按設(shè)定時(shí)間與回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行動(dòng)作。當(dāng)運(yùn)行達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后,帶動(dòng)帶料斗的回轉(zhuǎn)體就會(huì)在起始原位狀停止,完成混合,制動(dòng)機(jī)構(gòu)將執(zhí)行回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)制動(dòng)。此時(shí),提升機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將回轉(zhuǎn)體內(nèi)的混合料斗下降到位,并自動(dòng)停止整機(jī)工作,爾后操作人員可推出混合料斗到相應(yīng)工位。
3.2料斗混合機(jī)的特點(diǎn)
(l)料斗混合機(jī)采用PLC控制,菜單中含有常用藥廠工藝要求的操作程序,也可按工藝要求設(shè)定時(shí)間、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù),來完成混合工藝。所有完整數(shù)據(jù)即可記憶和自動(dòng)打印,能滿足制藥工藝所要求的可追溯性;
(2)由于料斗混合機(jī)采用PLC控制,其工序顯示、調(diào)節(jié)、監(jiān)視、警示等多項(xiàng)功能使機(jī)器達(dá)到智能化控制
(3)料斗混合機(jī)靈敏傳感技術(shù),能有效保證確保料斗對(duì)位、提升鎖止、停車制動(dòng)、料斗停轉(zhuǎn)對(duì)位等操作。同時(shí),提升機(jī)構(gòu)采用雙絲桿提升結(jié)構(gòu),依靠電動(dòng)回轉(zhuǎn),傳統(tǒng)絲桿的機(jī)械自鎖結(jié)構(gòu)有效地保證了鎖止。另外,主回轉(zhuǎn)軸采柔性軸聯(lián),既可靠、方便、簡(jiǎn)潔,又能使回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)更靈活,無卡滯現(xiàn)象;
(4)料斗混合機(jī)的傳感控制系統(tǒng)設(shè)有紅外線安全隔離裝置,控制上還設(shè)有工作指示、安全指示及急停鍵,以確保生產(chǎn)安全;
(5) -臺(tái)料斗混合機(jī)能配置多種規(guī)格、不同容積的混合料斗,能滿足大批量、多品種的混合要求;
(6)由于方錐形料斗內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能方便拋光加工,精制后的料斗與物料直接接觸能達(dá)到結(jié)構(gòu)無盲區(qū)、出料無殘留以及清洗消毒方便;
(7)料斗混合機(jī)很方便與物料輸送設(shè)備配套使用,組成先進(jìn)的工藝流程。也由于料斗能做到密閉式混合和輸送,故實(shí)現(xiàn)無塵生產(chǎn)的可行的混合設(shè)備及總混的設(shè)備;
(8)方錐形料斗外形能方便疊加堆放,不需類似其它混合設(shè)備所需多個(gè)盛放粉體的周轉(zhuǎn)桶,減少了儲(chǔ)桶與清洗消毒桶體的區(qū)域,也減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
(9)由于料斗混合機(jī)的最大結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:回轉(zhuǎn)體(料斗)與回轉(zhuǎn)軸線成30。夾角。隨料斗回轉(zhuǎn)上下翻動(dòng)外,亦同時(shí)做沿斗壁方向切向運(yùn)動(dòng),這二種運(yùn)動(dòng)的疊加,使每個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜而各異,隨時(shí)改變所處的位置,使得混合均勻度最高可達(dá)到99%以上。
3.3料斗混合機(jī)的應(yīng)用
由于料斗混合機(jī)可以?shī)A持大小不同容體的幾種料斗,自動(dòng)完成夾持、提升、混合、下降、松夾等全部動(dòng)作。藥廠只須配置一臺(tái)自動(dòng)提升料斗混合機(jī)及多個(gè)不同規(guī)格的料斗,從制粒干燥(整粒)開始,到總混,到暫存,到提升加料給壓片機(jī)(充填機(jī)),整個(gè)工藝過程中,藥物都在同一料斗中,而不需要頻繁轉(zhuǎn)料、轉(zhuǎn)移。從而有效地防止了交叉污染和藥物粉塵,徹底解決了物料“分層”問題,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,滿足了大批量、多品種的混合要求。
4、小結(jié)
本文從粉體混合的基本理念人手,使人們對(duì)不同型式的混合機(jī)有更進(jìn)一步的了解。同時(shí),對(duì)近年來研發(fā)的料斗混合機(jī)的特點(diǎn)作了簡(jiǎn)述。而混合這門技術(shù)有著其特殊性,不同的產(chǎn)品具有不同的物料性質(zhì),沒有能適用各種不同要求的單一混合機(jī)型。寫此文的目的是為混合設(shè)備能為我國(guó)制藥工業(yè)更好服務(wù),也期待有更新、更好的混合設(shè)備的問世,以方便用戶選購(gòu)。
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