挤出滚圆造粒法工业化的有关问题研究

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球形微丸因具有比表面积大、流动性好、易于控制溶解释放速率、外形美观等诸多优点,因而倍受重视。目前,在诸多制备球形微丸造粒技术中,挤出-滚圆法以其良好的造粒性能备受企业的重视,但能实行工业化生产的设备还未有。本文以挤出滚圆造粒机为研究对象,探索挤出滚圆法工业化中的几个问题,为造粒设备的工业化做好理论准备。本文的主要研究内容和结论如下: (1)在挤出滚圆工艺的实施过程中,影响最终造粒效果的因素主要包括挤出转速、挤出时间、滚圆转速、滚圆时间、滚圆载物量和物料性质等,在对产量和质量的影响上且多表现为协同作用,在大载物量和小载物量的情况下,表现也各不相同。本文从加大载物量的问题入手,对操作参数对造粒效果的影响进行研究,得出最佳参数组合和对造粒效果影响的显著程度,为工业化生产做好理论准备。 (2)滚圆机最大载物量直接和滚圆机的生产效率相关,而生产效率是工业化过程中必需考虑的问题。通过分析滚圆机内颗粒的运动方式、受力情况以及能量损耗模型,借助流体动力学方程,对最大载物量与物料运动粘度、滚圆机转速、滚圆筒直径之间的关系作实验和拟合求解,找出了最大载物量与滚圆筒直径、滚圆转速之间的经验关联式,为滚圆机的产量衡算和结构放大设计提供指导作用。 (3)以相似理论为基础,对挤出滚圆设备的放大规律做了理论分析,得出了挤出滚圆设备结构尺寸的放大准则和操作参数的选取准则,并从实验角度论证了滚圆机放大规律的正确性和可行性,为挤出滚圆设备的大型化和系列化奠定基础。 (4)粉体的润湿性能是影响粉体造粒性能的关键因素之一,只有润湿程度在一定的适当范围内,才有利于微丸的成形,因此通过研究粉体润湿性能与可造粒性能之间的关系,减少工业化过程中对配方摸索的盲目性,节省时间和费用。
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