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Tim Freeman“粉体流动”专栏 | 什么使粉体流动?

http://www.cphi.cn   2017-11-13 10:11 来源:CPhI制药在线 作者:Tim Freeman

关注Tim Freeman先生的“粉体流动”专栏,了解粉体行为有助于优化制药加工过程中的性能,提高生产力并改善质量。

       本文考虑了影响粉体行为的众多变量中的部分,作为一个新系列的首篇。主要关注不同参数对粉体流动行为的影响,因为考虑到这是一个非常重要的性能属性。流动性差是许多粉体加工问题 (包括次优生产量、非计划停运、操作不稳定和产品不一致) 的核心原因。所以,在许多情况下,实现所需流动性是一种提高工艺效率的高效方法。

       粉体的复杂性

       粉体不仅仅是颗粒,而是包含颗粒的整体组合物。术语"颗粒"和"粉体"经常互换使用,但这会造成误解。粉体还包括颗粒表面或其结构内部的气体 (通常为空气) 和液体 (通常为水)。

       各种形式粉体的特性以及它们之间的相互作用,决定了粉体的行为。也就是说,粉体行为受多种变量和潜在的相互作用以及工艺或"外部"因素的影响,所以它们很复杂,单凭物理属性的测量无法准确地预测粉体性能。

根据配方、制造工艺以及工艺环境的不同,粉体可能有不同处理方式

       根据配方、制造工艺以及工艺环境的不同,粉体可能有不同处理方式。

       虽然这会使它们难以预测,但最终是支撑其工业价值的基础。

       知识驱动型方法

       知识驱动型粉体加工方法将提出一种策略,以控制已知会影响粉体特性的操作变量。这依赖于对两件事的理解:第一是哪些粉体特性对于定义和优化工艺性能非常重要;第二是可以控制哪些变量,以及如何控制。

       加深理解

       多年来,人们对于哪些特性影响粉体行为已有一定的了解。一个典型的例子是公认的颗粒尺寸与粉体流动性之间的联系,越细的粉体通常越不能自由流动。然而,充气/

       固结程度和水分含量也会产生显著的影响,但这种理解通常还处于定性层面,而不是定量层面。将主要颗粒特征 (如尺寸、形状、表面粗糙度和电荷) 或系统变量 (如空气

       或水分含量) 与粉体流动特性进行关联的相关报道相对较少。即使对于常用的粉体

       (如乳糖) 也是如此。

       这类信息的缺乏很大程度上是由于,获取可重现且可靠的粉体特性数据历来比较困难。没有这些数据的话,详细研究不同变量的影响当然无从谈起,此时定性关系已经足够。但是,更精密的现代测试仪器的出现解决了这一问题,动态粉体测试的发展成为一个特别重要的里程碑。

       粉体流动性

       动态粉体测试包括精确测量作用于刀片的轴向力和旋转力,在刀片沿螺旋路径穿过粉体样品时,以生成直接量化粉体流动性的流动能值。由于采用规范的方法和高度自动化流程,使用FT4粉体流变仪?执行的动态测试高度可重现。此外,也可以对压实、

       预处理、充气甚至流化的粉体进行测试。

       现代仪器也提高了剪切和整体特性的测量精度。在其它文章中,我将探讨一些最有影响力的变量:颗粒尺寸、颗粒形状、充气、水分含量 (湿度) 和表面电荷。我将在其中说明有效的粉体测试可以使我们全面了解如何控制粉体行为,从而了解如何获得更高水平的制造绩效。

         相关阅读:《Tim Freeman“粉体流动”专栏 |了解粉体

       作者简介:

Tim Freeman

       Tim Freeman,富瑞曼科技有限公司总经理

       自20世纪90年代末,Tim Freeman作为粉体表征公司富瑞曼科技有限公司的总经理,在FT4粉体流变仪®和通用型粉体测试仪的设计和持续发展方面发挥了重要作用。Tim与各专业机构合作并参与行业活动,对促进粉体加工领域的发展做出了杰出贡献。

       Tim拥有英国萨塞克斯大学的机电一体化学位。他是美国结构化有机微粒系统工程研究中心 (Engineering Research Center for Structured Organic Particulate Systems) 许多项目组的导师,并经常组织粉体表征和加工领域的行业会议。作为美国药学科学家协会 (AAPS) 的"过程分析技术"焦点小组的前任主席,Tim是制药技术编辑顾问委员会的成员,以及《欧洲药物评论》杂志的行业专家组成员。Tim还是化学工程师学会"颗粒技术"特别兴趣小组的委员会成员、ASTM负责粉体和松装固体的特性和处理的D18.24小组委员会副主席,以及美国药典 (USP) 通论 - 物理分析专家委员会(GC-PA EC) 的成员。

       www.freemantech.com.cn

       info@freemantech.com.cn

       

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