针对小袋灌装的粉体表征技术-云海官网

 食品和制药行业中广泛使用小袋包装，为消费者提供定量的小剂量产品。在整个生产过程中，小袋灌装必须确保均匀一致，重量差异小，含量均匀度高。偏差过大不仅会带来成本问题，涉及到药物时还可能危及患者健康。不仅是小袋包装，这一类问题也发生于各种规格的灌装工艺中，例如中型散装容器、麻袋、胶囊、冲模。

若能判别实现均匀灌装时混合物粉体所需特性，有助于优化新处方，避免投入过多的成本和时间，减少含量均匀度偏低和重量差异较大的问题。

不同混合物的性能

使用三个批次的药物混合物灌装小袋装口服制剂。三个批次的样品从料靴流入小袋时流动表现不同，导致小袋之间重量差异明显。样品a表现良好，样品b（粒径分布较宽）性能一般，样品c虽然粒径分布与样品a相同，但加工过程中表现很差，说明考察粒径不足以对决定样品的性能。

使用ft4粉体流变仪™分析三批样品，确定样品之间的差异如何影响工艺性能。

测试结果

动态测试：充气能

由于引入空气，气流作用抬升颗粒使其分离，减少了颗粒间相互作用和整体的流动阻力。颗粒间分离程度是衡量粘结强度的可靠指标。样品a产生的充气能（ae）最大，这可能是因为透气性较好（参见下文）。对于透气性良好的粉体，空气易于穿透粉床，因此对于颗粒排列结构没有影响。相反地，样品c产生的ae最小，这可能是由于透气性较差。并且对于充气敏感的粉体更易发生分层和扬尘，都会对含量均匀度造成不利的影响。

动态测试：基本流动能

样品a的基本流动能（bfe）最小，在粉体中移动桨叶所需能量较少。样品c的基本流动能最高。bfe较低表明粉体能够在料靴这类强制流动进料的条件下自由流动。

整体测试：透气性

样品c粉床压降最大（透气性最差），表明气流阻力最大。较差的透气性意味着粉体进入小袋时夹带的空气无法逸出，导致批次间重量差异较大。样品a的透气性比样品b更差，说明某一参数的极端情况难以获得最佳的性能表现。

整体测试：可压性

样品a的可压缩性最高，可能是因为粉层内产生了团聚物。这一特性通常与粘性较强的粉体相关，但稳定的团聚物也有助于提高含量均匀度。样品a本身较大的可压性似乎并未对灌装工艺造成不良影响，很可能是因为灌装过程中产生的应力较小。

整合四组数据，构建能够预测工艺性能的设计空间。如果新样品的结果落于每项测试参数的“绿色”区域，可以预测该粉体的加工性能与样品a相似。如果结果落于“黄色”区域，可能存在性能不佳的风险，使用样品时应当谨慎。如果结果落于“红色”区域，则粉体性能可能与样品c差不多，很有可能发生问题。“红色”区域中的样品应该尽早剔除，规避过程中流动性较差的问题，从而提高生产效率、减少浪费。

结论

ft4使用动态和整体特性表征技术，能够量化三批表现不同的样品，得到明确、可重复的结果区分差异。这些结果也说明任何单一参数不足以充分理解加工表现，因此需要采用多元测试方法。

结果显示在灌装操作中，动态流动阻力较小（基本流动能小）和透气性较好（充气能高，压降小）的粉体性能最好。与之相反，流动阻力较大且充气较敏感的粉体性能较差。就此可以确定设计空间，评估新处方并预测其性能表现。

粉体流动性并非材料的固有属性，而是粉体在特定设备中以其所需的方式流动的能力。成功的加工需要粉体与工艺完美匹配，相同的粉体在某一加工过程中性能良好，而在另一过程中表现不佳，这一情况并不罕见。因此，需要多种特性表征方法所得出的结果与工艺过程的评估相关联，从而构建可接受过程行为对应的参数设计空间。ft4的多元表征方法并非依靠单一特性来描述所有过程性能，而是模拟一系列单元操作，以便直接研究粉体对各种加工过程和环境条件的响应。

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战略收购富瑞曼科技有限公司（freeman technology ltd）和pid公司(pid eng & tech)，也反映公司一直致力于在粉体和催化等工业关键领域提供优化、集成的云海官网的解决方案。