Auger vs Cho ăn bằng khí nén trong máy làm đầy viên nang: Sự khác biệt chính & Cách chọn

Hệ thống cho ăn sai có thể biến công thức tốt thành vấn đề đau đầu trong sản xuất.

Trong sản xuất dược phẩm và dinh dưỡng, phương pháp cho ăn trực tiếp quyết định liệu nguyên liệu có thể được cho ăn hay không. Bất kỳ độ dính, bắc cầu, hoặc tắc nghẽn sẽ phá hủy toàn bộ quá trình sản xuất viên nang. Hướng dẫn này sẽ so sánh máy khoan và nạp khí nén, giải thích nơi mỗi phương pháp phù hợp, và cho thấy lý do tại sao thử nghiệm vật liệu thực tế thường là cách tốt nhất để chọn hệ thống cấp liệu cho máy rót viên nang.

Bài học chính

• Cách thức hoạt động của máy khoan và nạp khí nén.
• Chất liệu nào phù hợp với từng phương pháp cho ăn.
• Sự khác biệt chính, những lợi ích, và những hạn chế.
• Các đặc tính vật liệu quan trọng trước khi lựa chọn thiết bị.
• Tại sao nên thử nghiệm sản phẩm thực tế trước khi đưa ra quyết định cuối cùng.

1. Auger cho ăn trong máy làm viên nang là gì?

Cách thức hoạt động của việc cho ăn Auger

Hệ thống cấp liệu bằng máy khoan sử dụng vít quay bên trong phễu cấp bột hoặc cơ cấu cấp liệu. Động cơ điều khiển tốc độ trục vít và thời gian cấp liệu, trong khi bước vít và hình học ảnh hưởng đến lượng được phân phối. Trong một quy trình điển hình:

Phễu → Vít khoan → Cho ăn theo đồng hồ đo → Viên nang

Vít hoạt động giống như một băng tải thu nhỏ được điều khiển. Nó được mô tả chủ yếu là thể tích, với liều lượng bị ảnh hưởng bởi bước vít và tốc độ, và mức bột trong phễu.

Trong thực tế, điều này làm cho hệ thống định lượng mũi khoan đặc biệt hữu ích khi nhà sản xuất cần phân phối bột có kiểm soát và lặp lại thay vì chỉ dựa vào trọng lực..

Những loại vật liệu nào phù hợp cho việc cho ăn bằng máy khoan?

Cho ăn bằng máy khoan thường được xem xét đối với bột mịn, đặc biệt là các vật liệu có dòng chảy kém hoặc không nhất quán. Các hạt nhỏ hơn có thể phát triển lực liên hạt mạnh hơn, làm cho việc phóng điện dựa trên trọng lực trở nên kém tin cậy hơn. Nghiên cứu về bột dược phẩm cũng cho thấy các hạt nhỏ hơn thường có độ kết dính và độ bám dính cao hơn vì lực giữa các hạt trở nên đáng kể hơn..

Mật độ khối thấp, chẳng hạn như xung quanh 0.3 g/mL, có thể chỉ ra một ánh sáng, bột mịn đáng để đánh giá bằng máy khoan. Tuy nhiên, giá trị này không bao giờ được coi là ranh giới cứng. USP định nghĩa mật độ khối là tỷ lệ khối lượng trên thể tích bao gồm khoảng trống giữa các hạt, nghĩa là gói bột cũng ảnh hưởng đến kết quả như thế nào.

Ưu điểm và hạn chế

Điểm mạnh chính của hệ thống cấp liệu bằng máy khoan là khả năng kiểm soát. Người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ trục vít và thời gian cấp liệu để đạt được liều lượng thể tích ổn định.

Hệ thống định lượng mũi khoan cũng có thể được kết hợp với hệ thống khuấy trộn để giảm tình trạng tắc nghẽn hoặc chuột vào trong phễu. Điều đó có thể hữu ích khi xử lý các loại bột mịn có xu hướng lắng xuống không đều.

Điểm yếu là độ dính nặng. Bột có độ kết dính cao hoặc nhạy cảm với độ ẩm có thể bám vào vít, nhỏ gọn bên trong các chuyến bay, hoặc cản trở việc quay. Trong viên nang bột dính, một máy cấp liệu thường chạy trơn tru có thể nhanh chóng trở thành nút cổ chai.

2. Cho ăn bằng khí nén trong máy làm đầy viên nang là gì?

Cách thức hoạt động của việc cho ăn bằng khí nén

Thuật ngữ cấp liệu bằng khí nén bao gồm một số thiết kế. Trong hệ thống cấp liệu cho máy làm đầy viên nang được thảo luận ở đây, nó được hiểu chính xác hơn là một hệ thống cấp liệu được hỗ trợ bằng không khí hơn là một cơ chế truyền động thuần túy bằng khí nén..

Máy rung phễu giúp vật liệu di chuyển, trong khi van điện từ điều khiển chuyển động tiến và lùi của van quay để điều chỉnh xả. Sơ đồ cấp liệu bằng khí nén được trình bày dưới đây:

Phễu + Máy rung → Van điện từ quay → Làm đầy viên nang

Đây không chỉ đơn giản là thổi khí vào viên nang. Đó là một cơ chế phóng điện có kiểm soát trong đó rung động, chuyển động của van, và hỗ trợ hàng không làm việc cùng nhau.

Vật liệu nào phù hợp cho ăn bằng khí nén?

Hệ thống cấp liệu bằng khí nén có thể phù hợp với các vật liệu có độ chảy vừa phải đến tốt, bao gồm cả bột chảy tự do, hạt, và viên. Nó cũng có thể được xem xét cho các vật liệu có độ kết dính nhẹ, phản ứng tốt với rung động.

Điều này đặc biệt liên quan đến việc làm đầy viên và làm đầy hạt, nơi câu hỏi không chỉ là liệu vật liệu có chuyển động hay không, nhưng liệu nó có chuyển động mà không có áp lực cơ học không cần thiết hay không. Một chiếc vít tạo sự tiếp xúc liên tục với sản phẩm, trong khi tuyến đường dựa trên van có thể mang lại đường đi nhẹ nhàng hơn cho các viên hoặc hạt dễ vỡ.

Hướng dẫn của FDA công nhận rằng viên nang cứng có thể chứa đầy bột hoặc hạt, hỗ trợ việc sử dụng rộng rãi hơn các vật liệu đa hạt ở dạng bào chế viên nang.

Tại sao nên xem xét viên và hạt?

Để làm đầy viên, tính toàn vẹn của vật liệu cũng quan trọng như dòng nguyên liệu.

Vít là một bộ phận cơ khí chủ động, vì vậy các viên dễ vỡ hoặc các hạt không đều có thể gặp nhiều tiếp xúc và căng thẳng hơn so với khi đi theo đường trực tiếp hoặc dựa trên van. Sự khác biệt về kích thước hạt cũng có thể làm phức tạp việc di chuyển qua kênh vít hẹp.

Đó là lý do tại sao hệ thống cấp liệu cho máy đóng viên nang dành cho dạng viên và hạt thường xứng đáng có một thiết kế ít can thiệp cơ học hơn khi công thức dễ bị vỡ., mài mòn, hoặc mất hình dạng. Vì thế, giải pháp hoàn hảo cho dạng viên và hạt là máy rót cốc. Cốc rót này làm giảm đáng kể tình trạng tắc nghẽn sản phẩm và giúp bảo toàn tính toàn vẹn của viên và hạt. So sánh giữa máy khoan và cấp liệu bằng khí nén, nó phù hợp hơn để làm đầy viên và hạt.

giới hạn: Bột chảy kém

Cho ăn bằng khí nén không tự động tốt hơn. Nếu bột có khả năng chảy rất kém, nó có thể nhỏ gọn trong phễu, tạo thành một vòm hoặc cây cầu, và cuối cùng chặn ổ cắm.

USP lưu ý rằng trạng thái dòng bột có nhiều mặt và có thể được đánh giá bằng các phương pháp bao gồm góc nghỉ, chỉ số nén, Tỷ lệ Hausner, chảy qua một lỗ, và thử cắt.

Nói cách khác, sự rung động có thể giúp bột di chuyển bất đắc dĩ, nhưng không phải lúc nào cũng có thể thuyết phục được một nhóm bột rất gắn kết hợp tác.

3. Auger vs cho ăn bằng khí nén: Sự khác biệt chính

Như chúng ta đã hiểu cách thức hoạt động của máy khoan và cấp liệu bằng khí nén cũng như những ưu và nhược điểm cơ bản của nhau, chúng ta có thể làm cho nó trực quan hơn nhiều với bảng sau.

Bảng 1-Sự khác biệt giữa cấp liệu bằng máy khoan và cấp liệu bằng khí nén

Điểm mấu chốt giữa máy khoan và cấp khí nén là không có công nghệ nào chiến thắng trong mọi ứng dụng. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào loại bột, trọng lượng điền cần thiết, định dạng viên nang, và mục tiêu sản xuất.

giáo sư. Dietmar Schulze, chuyên gia về dòng bột, nhấn mạnh tầm quan trọng của các đặc tính vật liệu như phân bố kích thước hạt, hình dạng hạt, độ ẩm, và nhiệt độ. Công việc của ông ủng hộ một nguyên tắc đơn giản: trước khi so sánh máy làm đầy viên nang, hiểu tài liệu.

Sau đó, một câu hỏi nảy sinh: phương pháp cho ăn viên nang nào phù hợp với chất liệu của bạn?

4. Khi nào cho ăn bằng khí nén là sự lựa chọn tốt hơn?

Cấp liệu bằng khí nén trở nên thú vị khi nguyên liệu chảy khá tốt nhưng không chảy tự do hoàn toàn. Bột hơi dính có thể được hưởng lợi từ sự phóng điện được hỗ trợ bằng điện từ, trong khi viên và hạt có thể được hưởng lợi từ sự tiếp xúc cơ học thấp hơn.

Ví dụ, khi một công thức dinh dưỡng có chứa các viên nhỏ, việc giữ nguyên hình dạng của chúng có thể quan trọng hơn việc ép vật liệu qua vít. Trong trường hợp như vậy, máy khoan và máy làm đầy viên nang khí nén nên được coi là một câu hỏi kiểm tra vật liệu hơn là so sánh danh mục.

Logic tương tự cũng áp dụng cho hệ thống cấp liệu của máy rót viên nang cho các ứng dụng dạng viên và hạt: con đường nhẹ nhàng hơn có thể thích hợp hơn khi tính toàn vẹn của hạt là quan trọng.

5. Tại sao tính chất bột lại quan trọng

Dòng bột phức tạp hơn vẻ ngoài của nó. Bột có vẻ chảy tự do khi đổ qua phễu đơn giản nhưng hoạt động rất khác bên trong phễu, trung chuyển, hoặc máy đóng viên nang.

Trong một phân loại dòng bột USP, góc nghỉ khoảng 25–30° có liên quan đến dòng chảy tuyệt vời, trong khi các giá trị trên 66° được phân loại là lưu lượng rất kém. Các giá trị này hữu ích làm điểm tham chiếu vì bản thân phương pháp thử nghiệm ảnh hưởng đến kết quả.

Sản xuất dược phẩm cũng có ít chỗ cho sự biến động không kiểm soát được. bột & Bulk Solids báo cáo rằng các dạng bào chế dược phẩm thường dưới đây 500 mg, làm cho những dao động tương đối nhỏ trở nên quan trọng trong việc kiểm soát liều lượng.

Cho ăn bột để làm đầy viên nang, điều đó có nghĩa là nhìn xa hơn tên sản phẩm và kiểm tra xem vật liệu thực tế hoạt động như thế nào.

6. Làm thế nào để chọn một Hệ thống cấp liệu cho máy làm đầy viên nang

Một quá trình lựa chọn thực tế có thể bắt đầu với năm câu hỏi.

Mật độ số lượng lớn là gì?

Ghi lại mật độ khối của vật liệu tính bằng g/mL. Một giá trị xung quanh 0.3 g/mL có thể cho thấy bột rất nhẹ, nhưng riêng mật độ không nên xác định xem bạn cần hệ thống cấp liệu bằng máy khoan hay hệ thống cấp liệu bằng khí nén.

Bột chảy tốt như thế nào?

Kiểm tra khả năng chảy của bột bằng các phương pháp thích hợp như góc nghỉ, Chỉ số Carr, Tỷ lệ Hausner, hoặc thử nghiệm cắt.

Các chuyên gia giải thích rằng đặc tính dòng chảy nên được thiết lập thông qua thử nghiệm thích hợp vì về mặt lý thuyết rất khó dự đoán hành vi của bột từ mọi biến số ảnh hưởng..

Kích thước hạt là gì?

Ghi lại kích thước hạt trung bình và phân bổ kích thước hạt. Đồng thời xác định xem vật liệu có phải là bột hay không, hạt, viên, hạt, hoặc một hỗn hợp.

Sự phân bố kích thước hạt rộng có thể thay đổi hành vi đóng gói và xả, vì vậy hai vật liệu có cùng kích thước hạt trung bình vẫn có thể hoạt động khác nhau trong hệ thống cấp bột.

Chất liệu có dính hay kết dính không?

Đặt một câu hỏi đơn giản: Chất liệu có dính hay kết dính không?

Độ ẩm và độ hút ẩm có thể ảnh hưởng đến độ bám dính và dòng chảy. Nếu vật liệu bắt đầu tích tụ trên máy cấp liệu, tường phễu, hoặc bề mặt vít, vấn đề không còn đơn giản là khả năng lưu chuyển thấp; nó trở thành vấn đề ổn định sản xuất.

Vật liệu thực tế có thể được kiểm tra?

Đây là bước làm giảm sự không chắc chắn nhất.

Gửi nhà cung cấp máy làm viên nang mẫu đại diện cùng với:

• Mật độ lớn
• Dữ liệu về khả năng chảy của bột
• Kích thước hạt và phân bố
• Thông tin về độ ẩm hoặc độ hút ẩm
• Độ dính hoặc độ kết dính
• Kích thước viên nang mục tiêu
• Trọng lượng điền cần thiết
• Năng lực sản xuất

Việc dùng thử trên máy thực tế có thể tiết lộ khả năng bắc cầu, dính vào, xả không ổn định, sự thay đổi liều lượng, hoặc hư hỏng do viên đạn gây ra mà bảng thông số kỹ thuật không thể hiển thị.

Đây là lý do tại sao cách chọn hệ thống cấp liệu cho máy rót viên nang phải luôn kết thúc bằng việc kiểm tra vật liệu thay vì phỏng đoán trên lý thuyết.

7. Cách đóng gói Ruida hỗ trợ việc lựa chọn hệ thống cho ăn

Tại Ruida đóng gói, hệ thống cấp liệu của máy làm viên nang được chọn xung quanh vật liệu thay vì tên máy. Khách hàng có thể gửi mẫu sản phẩm để chạy thử để các kỹ sư có thể so sánh hệ thống cấp liệu bằng máy khoan, hệ thống định lượng khí nén, hoặc cấu hình phù hợp khác trong điều kiện thực tế.

Dùng cho sản xuất dược phẩm và dinh dưỡng, Ruida cung cấp các bộ phận tiếp xúc với sản phẩm bằng thép không gỉ 316L và gói chứng nhận vật liệu hoàn chỉnh cho các bộ phận liên quan. Tuân thủ FDA, CE, và yêu cầu cGMP, chúng tôi đảm bảo rằng bề mặt thiết bị tiếp xúc với vật liệu không được phản ứng, hoặc hấp thụ theo cách làm thay đổi chất lượng sản phẩm.

Ruida Packing cũng cung cấp bảo hành 1 năm cho toàn bộ máy và 2 năm thay thế miễn phí phụ tùng thay thế, cùng với hỗ trợ kỹ thuật từ xa và dịch vụ lắp đặt và vận hành tại chỗ.

Điều này quan trọng vì việc mua chất làm đầy viên nang không phải là kết thúc dự án. Mục tiêu thực sự là giữ quy trình sản xuất viên nang ổn định sau khi cài đặt, trong quá trình sản xuất thường xuyên, và khi công thức thay đổi.

8. Phần kết luận: Chọn hệ thống cho ăn dựa trên nguyên liệu của bạn

Bạn không bao giờ có thể nói cái nào tốt hơn khi so sánh máy khoan và cấp liệu bằng khí nén. Một mặt, hệ thống định lượng mũi khoan thường là một ứng cử viên nặng ký cho kết quả tốt, mật độ thấp, bột chảy kém cần định lượng theo thể tích được kiểm soát. Mặt khác, hệ thống định lượng bằng khí nén có thể hấp dẫn đối với các loại bột có độ chảy tự do hợp lý, hạt, và viên, đặc biệt khi mong muốn tiếp xúc cơ học thấp hơn.

Hệ thống cấp liệu cho máy làm viên nang tốt nhất là hệ thống đã được chứng minh bằng nguyên liệu của bạn. Mật độ lớn, khả năng chảy của bột, kích thước hạt, và độ dính là điểm khởi đầu hữu ích, nhưng quyết định cuối cùng phải đến từ việc thử máy thực tế.

9. FCâu hỏi thường gặp

Tham khảo

[1] Dược điển Hoa Kỳ (USP), Chương Tổng Quát <1174> Dòng bột.

[2] Dược điển Hoa Kỳ (USP), Chương Tổng Quát <616> Mật độ lớn của bột.

[3] CHÚNG TA. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm, 21 CFR §211.65, Xây dựng thiết bị.

[4] CHÚNG TA. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm, Q7A Hướng dẫn thực hành sản xuất tốt đối với hoạt chất dược phẩm.