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藥物熱熔雙螺桿擠出機11
機筒溫度
熱熔擠出過程中主要受熱能和剪切力,,其中熱能為主,因此,機筒溫度是首要考慮的因素,。機筒溫度可以分段設(shè)定,,加料口(喂料)溫度略低于熔融段,防止物料在加料口融化粘住,,造成物料堆積,。熔融段溫度則根據(jù)處方組成設(shè)定,保證其流動性和熱穩(wěn)定性符合要求,,同時需要考慮體系的粘度和相容性等。一般來說,,①載體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于藥物熔點(Tm),,但在藥物的熱分解溫度之下,機筒溫度熔融段設(shè)定值則高于載體Tg 20~40℃,,保證藥物和載體處于熔融或軟化狀態(tài),,藥物分子體積較小,,可能會進(jìn)入到高分子鏈間,,形成均一的單相,。②載體Tg高于藥物Tm,同時在藥物的熱分解溫度之上,,需要加入增塑劑來降低載體的Tg,。如果藥物和載體的相容性較好,則熔化的藥物本身可作為增塑劑降低載體的Tg,,防止藥物降解,;除此之外,,還可以添加木糖,、聚乙二醇,、檸檬酸等增塑劑,。③藥物的Tm高于載體Tg,,此時將機筒溫度設(shè)定在藥物Tm附近,,保證兩者都處于熔融或軟化態(tài),。機筒溫度過低時,,物料未軟化或者融化,,粘度大,,流動性差,物料滯留時間長,,此時扭矩大,,難易操作。機筒溫度過高時,,粘度降低,,流動性好,物料滯留時間短,,但藥物易受熱降解。
螺桿結(jié)構(gòu)
熱熔擠出機有單螺桿和雙螺桿兩種模式,,相對于單螺桿擠出機,,雙螺桿擠出機投料簡單、混合更均勻,、藥物分散度更高,、滯留時間更短,,故雙螺桿擠出機更為常用。不同廠家或者型號的雙螺桿擠出機之間,,其螺桿長度,、長徑比、螺紋單元都不一樣,。螺桿一般是積木式結(jié)構(gòu),,可根據(jù)處方工藝的要求,靈活組合輸送元件,、分散混合元件(捏合盤)和分布混合元件,,滿足不同藥物的加工需要,減小藥物粒徑,,使藥物更好的分散在載體中。螺桿通常有2個及以上捏合盤,,捏合盤主要提供剪切作用,。一般情況下,捏合盤越多,,施加在物料上的剪切力越大,,藥物受熱時間越長,藥物晶體被破壞程度越深。
加料速度和螺桿轉(zhuǎn)速
加料速度和螺桿轉(zhuǎn)速的設(shè)定需要相匹配,,保證物料在機筒內(nèi)有效填充,。當(dāng)加料速度快于螺桿轉(zhuǎn)速時,物料會堆積在加料口,;當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速快于加料速度時,,物料在機筒中有效填充率偏低,可能會引起螺桿空轉(zhuǎn),,產(chǎn)生磨損。
螺桿轉(zhuǎn)速影響剪切作用,。一般情況下,,增大轉(zhuǎn)速,會增加剪切力,,降低物料粘度(剪切稀化作用明顯),,增加混合對流的可行性,但可能會導(dǎo)致黏性耗散增大,,產(chǎn)生的熱量過多,,局部高溫,藥物發(fā)生熱降解,。
螺桿轉(zhuǎn)速影響滯留時間,從而影響藥物的受熱程度,。螺桿轉(zhuǎn)速過低時,,物料滯留時間過長,受熱過多,,也可能會導(dǎo)致藥物熱降解,。
螺桿轉(zhuǎn)速影響扭矩。相同溫度下,,轉(zhuǎn)速越大,,扭矩越小。這是因為:一,、高轉(zhuǎn)速對應(yīng)高剪切力,,剪切稀化作用明顯,,降低粘度和扭矩,;二,、轉(zhuǎn)速大,,粘性耗散熱大,增加熔化溫度和降低扭矩,。
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