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熱熔擠出物在高分子材料、制藥(尤其是固體分散體)、食品和塑料工業中應用廣泛,而擠出物的后續粉碎是決定最終產品性能(如粒度、流動性、穩定性)的關鍵步驟。
一、由于熱熔擠出物通常具有以下特性,使其粉碎面臨獨特挑戰,難度很大:
1、高韌性、粘彈性:
在玻璃化轉變溫度(Tg)或熔點以上加工后,擠出物往往處于高彈態,而非脆性狀態,難以有效斷裂,粉碎難度大。
2、熱敏感性:
粉碎過程產生的機械能會轉化為熱能,可能導致物料變軟、熔融或粘連,特別是對于低Tg的聚合物或含有低熔點藥物的體系。
3、粘附性:
熔融狀態的聚合物容易粘附在粉碎設備的介質和內壁上,導致效率下降和產品損失。
4、目標粒徑要求:
在制藥領域,通常需要將擠出物粉碎成細粉(如150-500微米),用于后續的膠囊填充或壓片,這對粉碎效率和粒度控制能力提出了高要求。
二、 粉碎工藝設計思路:
1、低溫粉碎:
熱熔擠出物的玻璃化轉變溫度(Tg):這是最重要的參數。粉碎最好在遠低于物料的Tg下進行,此時物料處于玻璃態,呈現脆性。因此,粉碎系統必須配備低溫制冷系統。
2、聚合物載體性質:
聚合物的分子量、鏈結構、結晶度等會影響其機械強度和斷裂行為。因此,必須采用符合此特點的機型結構。
3、藥物負載量:
高濃度的API可能會改變整個體系的機械性能,使其更脆或更韌。
4、擠出物形態:
條狀、棒狀還是片狀?初始尺寸和形狀影響粉碎的機型和方式。
三、目前市場上熱熔擠出物粉碎機現狀:
1、液氮低溫粉碎機:
設備成本高,使用成本高,且具有一定的危險性。
2、錘式粉碎機:
效率低,能耗高。需要經過多次粉碎(15次)以上,才有可能達到要求。
3、氣流粉碎機:
無法粉碎。
四、北京開創同和的超低溫超微粉碎機:
經過技術人員的不斷實驗和摸索,我司機型可以粉碎該型物料。并且具有細度高(40μm以上)、溫度低(物料不結塊)、使用成本低(常溫常壓)無需液氮、粒度粗細可調控、只需一次性粉碎等特點。
目前已有多個使用案例,見附圖。
歡迎遇到此類粉碎難題的用戶隨時溝通。
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