粒子工程技术通常用于增强具有生产或性能挑战的粒子的性能。通过增加粒子功能性,科学家能够克服生产问题,并提供更高质量的统一产品。
金鹅?
粒子工程在各个领域有着广泛的应用,58必威网
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和制药公司仅举几例。颗粒工程已成为行业的金鹅,因为它提供了数学和经验解决方案,以提高产品性能和生产工艺。例如,在制药行业,颗粒工程用于取得肺和口服固体dos-ag的最佳颗粒特性e交付。均匀性和尺寸减小是关键,可通过各种可能的生产技术实现,如微粉化,将颗粒减少到微米,或在某些情况下,减少到纳米(微米的1/1000),是应用最广泛的尺寸缩小技术。其他技术包括喷雾干燥、湿抛光和超临界流体处理,例如用于将药物直接输送到肺部的超临界流体处理,这些最近微调的技术使生产过程以及身体吸收更为有效。微粉化带来了可行的解决方案以及额外的挑战。由于颗粒较小,表面积增加,从而使较小的颗粒与生产过程中使用的水分相互作用,从而导致粘度增加,从而产生流动阻力、剪切应力等。粒径分布的重要性on是创造产品一致性的基础。一致的尺寸和分布可提高剂量均匀性、混合物的均匀性和抗离析的稳定性,稳定混合物,改善流变性(粘度)颗粒和半固体配方的特性,降低吸湿材料的吸湿性,并“平滑”固体颗粒的颗粒材料。
当前的颗粒工程技术包括:流化床凝聚、涂层、封装、混合、研磨和分类。通过这些技术,增强了粒子生产过程的功能,从而实现:
- 改善溶解性和/或溶解性
- 流动性改善(自由流动)
- 均匀性和抗离析稳定性
- 提高剂量均匀性•增加体积密度
- 混合物的稳定性•降低吸湿性
粒子工程是工业的金鹅,因为粒子工程为工业提供了定制粒子的可能性。粒子工程需要对粒子形成过程有更深入的了解。复杂结构颗粒设计困难,主要是因为配方过程复杂,需要以正确的方式调整以达到预期的结果。我们简要介绍了各种技术。在本文的这一部分中,我们将概述颗粒工程过程中可用的与喷雾干燥相关的各种技术。
流化床凝聚
混合物的造粒改善了固体的流动性、压缩性等性能,并在限制混合物偏析方面起着基础性作用。流化床造粒是一种湿法造粒过程,将一种特定的液体添加到基粒上形成颗粒。通过对颗粒施加高速旋风气流,使物料悬浮在流化床造粒机中,形成物料的流化床。所添加的液体以定时的方式喷在基粒上,使固体相互粘附,形成较大的物料尺寸的颗粒。在喷雾过程结束时,湿颗粒在流化床内用热空气干燥。在喷涂过程中,颗粒会逐渐增大缩小由于颗粒相互影响,这会导致磨损,这会导致生产和处理过程中出现各种问题,如粒径分布不均匀、较小颗粒蒸发造成的材料浪费、粉尘等。
封装
喷雾干燥是一种常用的封装方法。将要封装的材料以及具有亲水性和疏水性的两亲性蛋白质(通常为淀粉衍生物)均化为悬浮液。然后将浆液送入喷雾干燥器,通常是加热超过100摄氏度的塔。浆液进入塔中时会雾化,小尺寸的液滴会形成相对较大的表面积,从而以相对较快的方式干燥材料。随着水分蒸发,竞争性淀粉在材料周围形成硬化外壳。
混合
在某些情况下,喷雾干燥用于混合材料,例如在婴儿配方奶粉(婴儿牛奶)的情况下。这个过程被称为湿法混合喷雾干燥过程。在此过程中,将配料混合在一起(矿物质、乳糖、植物油、脱脂牛奶和乳清蛋白),然后将混合物均质,随后进行巴氏杀菌和喷雾干燥,以生产粉状产品。这一过程的好处是确保整个产品批次中营养素的均匀分布。粒子工程需要对粒子形成过程有更深入的了解。粒子工程是关于创建最佳的粒子大小和大小分布以及粒子形态的其他方面以及特定的表面特征和均匀性。微粉化是应用最广泛的尺寸减小技术。在这篇文章中,我们将讨论各种类型的微粉化,更重要的是粉碎/粒度减小的规律。
微粉化是什么?
微粉化是减小固体颗粒典型直径的技术。微粉化有多种方法,如机械方法,即铣削,另一种方法是通过超临界流体和操纵溶解度原理。然而,在本文中,我们将主要关注机械方法。术语微粉化通常指将固体缩小到微米范围,但也可以描述进一步缩小到纳米范围。常见用途包括生产API(活性制药成分,58必威网 和饲料成分,以及不同类型的88必威 机械微细化技术是基于摩擦来减小颗粒尺寸。这些技术主要基于磨粉、破碎和研磨等技术。
碾磨
磨机通常由一个圆柱形滚筒组成,该滚筒通常包含球体,能够研磨、粉碎或切割固体材料。当滚筒旋转时,内部球体与固体材料碰撞,将其粉碎到所需的直径范围内。
研磨
在研磨过程中,通过在研磨单元之间捕获相互摩擦的固体来形成固体,从而减小颗粒尺寸。
粉碎定律(尺寸缩减)
几乎不可能找出影响给定材料尺寸减小所需的准确能量。这是因为在工艺进料和基础产品中,颗粒的尺寸和形状都有很大的变化,第二点是一些能量被浪费为热量,无法准确确定,因此不可能精确计算尺寸减小所需的能量。通过各种公式,我们能够计算尺寸缩小所需的能量水平,但这只能通过近似计算得出。各种定律未考虑研磨机的机械损失。有三条粉碎定律需要考虑。这些法律可以追溯到19世纪和20世纪中叶,但仍然被广泛使用。
奇克和里廷格定律
让我们从Kicks定律开始,它可以应用于固体的破碎,并说明将给定数量的材料破碎到其原始尺寸的指定部分所需的能量是相同的,而不管原始尺寸如何。我们将讨论的第二个定律是里廷格定律,它表明尺寸减小所需的能量与长度/宽度尺寸的变化成正比,而与表面积的变化成正比。实验发现,对于表面积增加相对较小的磨粒研磨,基脚定律是一个合理的估计。然而,在细粉粒径减小的情况下,具有较大表面积的Rittinger定律更符合实验数据,因此对于较大(新创建的)表面积更精确。踢击定律和里廷格定律都是通过实验确定的,通过对待粉碎材料进行球磨机试验,因此它们的应用受到限制。
债券的法律
Bond在1952年提出了一种更有代表性的预测破碎和磨矿功耗的方法。邦德定律说,从非常大的颗粒尺寸形成颗粒所需的努力(能量)与产品的表面体积比的平方根成正比。所以这里我们有表面积和体积比以及将大尺寸的饲料粉碎到所需产品尺寸所需的努力。
总之
为了计算磨碎粗粒度固体材料(如砾石)所需的能量需求/消耗,Kicks定律可以适用,并且已经足够了。如果我们处理水泥或生饭例如我们可以用债券的法律适用,因为它在中间的大小和如果我们处理颜料或非常细粒我们可以使用Rittingers法律,这些是适用性的范围三定律粉碎/尺寸减少。