• Register
Photo Photo
Home  //  Производство мазей  //  Гомогенизация


Гомогенизация


Следующей стадией производства мазей является гомогенизация. Это специфическая стадия, так как при перемешивании не всегда достигается нужная степень дисперсности лекарственных веществ. Для гомогенизации используют различное оборудование, такое как валковые или дисковые мазетерки, жерновые и коллоидные мельницы, а также гомогенизаторы-диспергаторы.
Валковые мазетерки имеют два или три валка с гладкой поверхностью, вращающиеся навстречу друг другу с разной скоростью, обеспечивая переход мази с вала на вал и увеличивая трение между ними. Валки изготавливаются из фарфора, базальта или металла. Для поддержания оптимальной температуры мази, поступающей на валки, их делают полыми, чтобы при необходимости можно было подавать внутрь воду.
Мазетерка представляет собой систему из трех соприкасающихся между собой валков, оси которых лежат в одной плоскости. Два крайних валка прижимаются к среднему пружинами. Зазор между средним и крайними валками регулируется. Мази-и пасты растираются в зоне контакта валков. Растертая мазь соскабливается с валка скребком, укрепленным на корпусе мазетерки.
Процесс измельчения протекает в три этапа:

  1. твердые частицы или комки раздавливаются или дробятся в щелях между валками I и II;
  2. размалывающее действие далее усиливается перетирающим действием валков II и III вследствие большей скорости вращения;
  3. растирающее действие усиливается дополнительными колебательными движениями III валка вдоль своей оси.

Очень важно, чтобы валки стояли на соответствующем расстоянии друг от друга и просветы между валками I и II, а также между валками II и III были в правильном соотношении. Для изменения величины зазоров подшипники валков I и III перемещают с помощью регулирующих винтов. Мазетерка имеет также предохранительное устройство, автоматически останавливающее ее при попадании посторонних предметов в зазоры между валками. Производительность трехвальцовой мазетерки составляет около 50 кг мази в час.
Жерновая мельница представляет собой два жернова, где верхний отлит вместе с загрузочной воронкой и является неподвижным, а нижний жернов вращается в горизонтальном направлении. Мазь гомогенизируется в просвете между жерновами и выдавливается к краям, где собирается в приемник при помощи скребка. Степень дисперсности определяется расстоянием между жерновами. Производительность мельницы составляет 60—80 кг/ч.
Для приготовления эмульсий и суспензий, содержащих нерастворимые твердые вещества, применяются коллоидные мельницы разных конструкций. В современных коллоидных мельницах размалывание происходит в жидкой среде при помощи удара или растирания. Соотношение твердой и жидкой фаз колеблетоя в пределах от 1:2 до 1:6 в зависимости от свойств твердого измельчаемого материала. Коллоидное измельчение является сложным и малоизученным процессом. Конструкции коллоидных мельниц, имеющих промышленное применение, немногочисленны. Наибольший интерес для фармацевтической промышленности представляют бильные и виброкавитацонные коллоидные мельницы.
Роторно-бильная коллоидная мельница. Суспензия, подлежащая измельчению, подается через штуцер в корпус, где проходит между билами, которые укреплены на роторе, вращающемся на валу, и контрударниками, закрепленными неподвижно в корпусе. Ряды бил ротора расположены между рядами контрударников корпуса. Измельченный материал выходит из штуцера. Если степень измельчения недостаточна, суспензия пропускается через мельницу вторично. Корпус измельчителя можно охлаждать. Предназначенная для этого жидкость поступает через штуцер и выводится через штуцер.
Вследствие высокой скорости движения бил и частиц смеси и их столкновения с контрударниками в мельнице развивается значительный кавитационный эффект (когда разрываются образующиеся в жидкости пузырьки, излучая ударную волну и вызывая интенсивные микропотоки жидкости). Поэтому такие мельницы иногда называют кавитационными измельчителями. Они могут также использоваться для получения и гомогенизации эмульсий. Производительность такой мельницы с диаметром ротора 200 или 800 мм и скоростью вращения от 3000 до 12 000 об/мин составляет до 100 кг суспензии в час.
Виброкавитационная коллоидная мельница. Измельчитель состоит из статора и ротора, которые находятся в корпусе. На поверхности статора и ротора нанесены продольные канавки. Суспензия через штуцер поступает в кольцевой зазор между статором и ротором и выходит через штуцер. При вращении ротора на валу со скоростью 18 000 об./мин частицы суспензии, двигаясь от канавок ротора к канавкам статора, совершают колебания большой частоты, близкие к ультразвуковым, и измельчаются до размера 1 мкм. Мельницу можно охлаждать, для этого охлаждающую жидкость пропускают через штуцеры. Производительность виброкавитационной коллоидной мельницы с диаметром ротора 500 мм составляет от 500 до 700 кг суспензии в час.
Для гомогенизации мазей применяют также специальные аппараты - гомогенизаторы, имеющие разное устройство. В гомогенизаторах одного типа грубодисперсная эмульсия под высоким давлением продавливается через узкие каналы и щели. В гомогенизаторах другого типа эмульсия под воздействием центробежной силы, возникающей при вращении диска, продавливается через щели в этом диске, распыляясь до состояния тумана. Эмульсия подается через полую ось.
Принцип действия гомогенизаторов-диспергаторов заключается в продавливании продукта через узкие щели. Сущность гомогенизации заключается в использовании давления на жидкости для деления содержащихся в них включений на очень маленькие частицы и создания постоянной дисперсии для дальнейшей обработки продукта. Существует много разных типов гомогенизаторов.

Роторно-пульсационные аппараты (РПА) позволяют существенно интенсифицировать процессы, протекающие при приготовлении таких дисперсных систем, как эмульсионные, суспензионные и комбинированные мази.
РПА предназначены для приготовления высокодиспергированных, гомогенизированных жидких эмульсий и суспензий, а также многокомпонентных составов из трудносмешиваемых жидкостей с температурой перерабатываемой среды до 95 °С. Они сочетают в себе принципы работы центробежного насоса, дисмембратора, дезинтегратора и коллоидной мельницы. Путем пульсационных, ударных и других гидродинамических воздействий, происходящих в РПА, изменяются физико-механические свойства производимых продуктов и снижается энергопотребление производства за счет интенсификации технологических процессов. Существует много зарубежных и отечественных конструкций РПА различных типов. Наибольшее применение нашли РПА погружного и проходного (проточного) типа.
РПА погружного типа обычно выполняются в виде мешалок, помещаемых в емкость с обрабатываемой средой. Их иногда используют для повышения эффективности перемешивания, устанавливая дополнительно к уже имеющимся мешалкам других типов (например, якорным). Погружные РПА серийно выпускаются отечественной промышленностью под названием гидродинамических аппаратов роторного типа, а также рядом зарубежных фирм. Несмотря на конструктивную простоту, погружные РПА не обеспечивают достаточно однородной обработки всей массы продукта.
РПА проточного типа получили наибольшее распространение. Их рабочие органы смонтированы в небольшом корпусе, имеющем патрубки для входа и выхода обрабатываемой среды. При этом в большинстве конструкций обрабатываемая среда поступает по осевому патрубку во внутреннюю зону устройства и движется в нем от центра к периферии. Известны конструкции РПА, в которых обрабатываемая среда движется в обратном направлении, перемещаясь от периферии к центру. При таком движении степень турбулизации потока возрастает, одновременно с этим повышаются гидравлическое сопротивление аппарата, затраты электроэнергии» и разогрев обрабатываемой среды. Отдельные модификации РПА могут иметь рабочие камеры с различным направлением движения потока.
По количеству рабочих камер РПА могут быть однокамерными и многокамерными. Однокамерные аппараты имеют два диска с концентрическими рядами зубьев или цилиндрами с прорезями. Один или оба диска вращаются. В многокамерных аппаратах имеется более двух дисков с зубьями или перфорированными цилиндрами, в результате чего образуется две или более зоны активной обработки среды. Кроме основных рабочих органов (цилиндров с прорезями, дисков), РПА могут иметь дополнительные рабочие органы, предназначенные для повышения эффективности их работы. Часто в качестве дополнительных элементов используют лопасти-ножи, устанавливаемые на роторе, статоре или корпусе. Лопасти на роторе позволяют значительно улучшить напорно-расходные характеристики РПА, повысить эффективность обработки потока во внутренней зоне и создать дополнительные ступени обработки.
Повышение эффективности РПА может быть достигнуто также за счет установки в рабочем пространстве дополнительных рабочих органов, не связанных жестко с основными органами. В этом случае используют диспергирующие и другие дополнительные тела, обеспечивающие повышение эффективности диспергирования и степени турбулизации потока. Наличие инертных тел — шаров, бисера, колец и др. — приводит к дополнительной интенсификации процессов измельчения. Эффективность диспергирования в РПА значительно повышается с увеличением концентрации суспензии, так как при этом измельчение происходит не только за счет РПА, но и путем интенсивного механического трения частиц дисперсной фазы друг с другом.
Основными элементами конструкции РПА являются: корпус, вал, шнек, рабочее колесо, малый цилиндр статора, большой цилиндр статора, малый цилиндр ротора, большой цилиндр ротора, выходной патрубок, приводной стакан, загрузочный стакан, приемный патрубок, электродвигатель, муфта и рама. Принцип работы РПА заключается в следующем: после подготовки компонентов смеси они подаются в приемный патрубок загрузочного стакана. Затем компоненты смешиваются и нагнетаются при помощи шнека к рабочему колесу, от которого смесь отбрасывается к сегментам ротора и статора. При прохождении зазоров между сегментами ротора и статора за счет разрыва сплошности среды и возникающих пульсаций в их пазах происходит активная гомогенизация мази. Пройдя сквозь пазы, готовая смесь выбрасывается в выходной патрубок и далее по трубопроводу подается на фасовку. Возможна регулировка частоты вращения ротора, которая обеспечивается при помощи электропривода, состоящего из электродвигателя и частотно-импульсного преобразователя. Применение РПА позволяет исключить как предварительное измельчение порошкообразных компонентов, так и последующую гомогенизацию мази на мазетерках, обеспечивая при этом более высокую степень дисперсности суспензионных мазей. Однако следует отметить, что при приготовлении мазей с использованием лекарственных препаратов, являющихся кристаллическими веществами с весьма прочной кристаллической решеткой (борная кислота, стрептоцид, некоторые антибиотики и др), применение РПА не исключает предварительного тонкого измельчения препаратов. Но во всех случаях приготовление мазей с помощью РПА приводит к значительной экономии времени и электроэнергии, а также к снижению потерь компонентов по сравнению с традиционными методами приготовления мазей.

Обновлено 11.04.2012 13:10
 

Главная

Основные классификации

Производство пластырей

Основы биофармации

Лекарственные формы

Производство твердых лекарств

Сухая и влажная грануляция

Современные способы сушки

Совмещенные процессы

Таблетирование

Нанесение покрытий

Фасовка, упаковка

Твердые желатиновые капсулы

Производство мягких лекарств

Производство мазей

Косметология

Производство суппозиториев

Мягкие желатиновые капсулы

Технологии инкапсуляции

Кто на сайте

Сейчас 4 гостей онлайн

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 146
Просмотры материалов : 482268